MPIEA SATCA 1 : Carrera:

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1 1. Datos Generales de la asignatura Nombre de la asignatura: Administración y uso eficiente de la energía Clave de la asignatura: MPIEA-0104 SATCA 1 : Carrera: Maestría en Ingeniería Eléctrica 2. Presentación Caracterización de la asignatura La asignatura de Ahorro de Energía, promueve alternativas para el ahorro y uso racional de la energía en las empresas y organizaciones; mediante el análisis de los recursos energéticos tales como agua, electricidad, vapor, gas, desechos industriales y aire comprimido. Además genera las competencias para: Formular, gestionar y evaluar proyectos de Ahorro de Energía, proponiendo soluciones con tecnologías de vanguardia, propiciando el desarrollo sustentable. Adicionalmente se analiza en la última unidad de la materia, los aspectos teóricos relacionados con la utilización de las fuentes renovables de energía y sus aplicaciones, las celdas fotovoltaicas, la energía solar térmica, los biocombustibles y el hidrógeno entre otros. También genera competencia al implementar y operar sistemas y dispositivos ahorradores de energía, utilizando estrategias para el uso eficiente de la misma. Finalmente se desarrollará la capacidad para aplicar herramientas computacionales de acuerdo a las tecnologías de vanguardia, para el diseño, simulación, monitoreo y operación de sistemas de ahorro de energía, acordes a la demanda del sector industrial y de servicios. Lo antes mencionado contribuye a la formación del perfil del maestro en ingeniería eléctrica fomentando la colaboración de proyectos de investigación de Ahorro de Energía para el desarrollo tecnológico. Promueve el ejercicio de actitudes de liderazgo y de trabajo en grupo para la toma de decisiones a partir de un sentido ético profesional en el uso consciente del consumo de energía. Intención didáctica La asignatura se divide en cuatro temas que introducirán al estudiante de manera 1 Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos Página 1

2 progresiva al procesamiento de imágenes para poder obtener un sistema basado en visión artificial. En el primer tema se abordan los conceptos básicos e introductorios, resulta fundamental para entender el conjunto de la asignatura, además de definir terminología utilizada habitualmente en la administración y uso eficiente de la energía, relacionando los principales organismos regulatorios y la normativa relacionada en el área. En el segundo tema se estudian los conceptos básicos relacionados la administración de la energía cubriendo aspectos como su análisis, metodologías para planear y administrar el uso correcto de la energía, entre otros. El tercer tema comprende la obtención de diversos cálculos como eficiencias, pérdidas, potencias, entre otros en sistemas eléctricos y térmicos para realizar sistemas de control en la administración de energía. Por último en el cuarto tema se presentan varios conceptos sobre auditorías energéticas y se presentan las principales fuentes alternas de energía como una opción ante los sistemas convencionales que permita diversos beneficios al medio ambiente, social, cultural, etc. Todos los temas se acompañan con la solución de ejemplos y aplicaciones prácticas, con la realización de un proyecto aplicado a algún sistema para la administración y uso eficiente de la energía. 3. Participantes en el diseño y seguimiento curricular del programa Lugar y fecha de elaboración o revisión Instituto Tecnológico Superior de Irapuato - mayo 2013 Participantes Consejo de Posgrado en ingeniería eléctrica (COPIE) Observaciones Primera revisión- mayo 2011 Segunda revisión- mayo Competencia(s) a desarrollar Competencia(s) específica(s) de la asignatura Aplica las normas vigentes de Ahorro de Energía térmica y eléctrica en los sectores industriales y de los servicios, para promover el desarrollo sustentable y generar una cultura para el uso racional de la misma, a través de programas de ahorro y de dispositivos electromecánicos que lo propicien. Evalúa prototipos donde se utilicen algunas fuentes alternativas de energía a partir del análisis del potencial de las mismas y de las metodologías establecidas para tal efecto. Página 2

3 5. Competencias previas Maneja y calcula unidades de energía tanto en el ámbito eléctrico como en el ámbito térmico. Interpreta y ubica componentes dentro de planos y diagramas de instalaciones eléctricas, térmicas e hidráulicas. Conoce y diagnostica problemas en equipos eléctricos y equipos térmicos. Conoce y aplica las leyes inherentes a la termodinámica, transferencia de calor y mecánica de los fluidos en los equipos mecánicos. Investiga, analiza y relaciona nuevas tecnologías utilizando diversas fuentes de información, como Internet, artículos científicos y revistas de corte científico. 6. Temario No. Temas Subtemas 1 Introducción a la administración de la energía Conceptos básicos de la administración de la energía Panorama nacional e internacional. Aspectos generales de la gestión energética. Aspectos generales de la legislación. Organismos y entidades nacionales. Normatividad nacional e internacional. Ejemplos de normas nacionales. 2 Administración de la energía Estrategias para la administración de la energía. Análisis de los consumos energéticos. Planeación y formulación de un programa de uso racional de la energía. Control de la gestión energética. Metodología general para el diagnóstico energético. Manejo de la información. 3 Sistemas de control para la administración de energía 4 Auditorías energéticas y fuentes alternas de energía Técnicas económicas de evaluación de proyectos de ahorro de energía. Balances de materia, energía y exergía. Calculo de la eficiencia energética.(vapor, agua, gas, nitrógeno, aceite térmico, aire, etilenglicol) Calculo de los potenciales de Ahorro de energía. Ahorro de energía en máquinas térmicas. Optimización de sistemas productores de energía. Aplicación de técnicas de ahorro. El factor humano, la capacitación y concientización) Introducción a la auditoría eléctrica. Análisis económico Página 3

4 Estudio de tarifas eléctricas Administración de la demanda de energía eléctrica. Estudio del factor de carga. Estudio del factor de potencia. Aplicación de la normatividad vigente Conceptos generales de energía Solar. Celdas fotovoltaicas. Aplicaciones de la energía solar térmica Almacenamiento y transporte de la energía térmica. Biocombustibles. Hidrógeno. 7. Actividades de aprendizaje de los temas 1. Introducción a la administración de la energía Específica(s): Competencias Identifica la problemática energética mundial Interpreta los aspectos generales relacionados con la legislación y normatividad vigente relacionados con el ahorro de energía para ser utilizados en un proyecto. Genéricas: Actividades de aprendizaje Elaborar un ensayo sobre la problemática energética mundial. Realizar una investigación sobre los principios y legislación que aplican a la organización seleccionada Elaborar y presentar un reporte que detalle los aspectos fundamentales de la legislación aplicable al caso. Realizar un listado sobre las principales perdidas energéticas en un organización. Capacidad de análisis y síntesis. Habilidades en el uso de las tecnologías de la información y la comunicación Solución de problemas. 2. Administración de la energía Competencias Actividades de aprendizaje Específica(s): Realizar una investigación y exposición sobre las estrategias para la Página 4

5 Realiza y presenta un proyecto con la etapa de planeación y formulación de un programa de uso racional de la energía, mediante el manejo del control de la gestión energética Presenta y analiza las estrategias para la administración de la energía y de los consumos energéticos. Genéricas: Capacidad de análisis y síntesis. Habilidades en el uso de las tecnologías de la información y la comunicación. Solución de problemas. administración de la energía y análisis de los consumos energéticos. Proponer un proyecto que incluya las etapas de planeación y formulación de un programa de uso racional de la energía. Además que manifieste las formas en que llevara el control de la gestión energética. Plantear la metodología general para el diagnóstico energético. Presentar un proyecto mediante la exposición y discusión de los contenidos y el manejo de la información. 3. Sistemas de control para la administración de energía Competencias Actividades de aprendizaje Específica(s): Desarrolla y aplica las técnicas económicas de evaluación de proyectos de ahorro de energía. Realiza balances de materia, energía y exergía. Realizar cálculos de la eficiencia energética en equipamiento térmico, para optimizar los sistemas productores de energía y aplicar técnicas de ahorro Realizar una práctica en la organización seleccionada, donde se incluya técnicas económicas de evaluación de proyectos de Ahorro de Energía, balances de materia, energía y exergía. Realizar los cálculos para la memoria técnica como un avance del proyecto que incluya eficiencia energética. Realizar la exposición y discusión de los contenidos. Genéricas: Capacidad de análisis y síntesis. Habilidades en el uso de las tecnologías de la información y la comunicación. Solución de problemas. 4. Auditorías energéticas y fuentes alternas de energía Específica(s): Competencias Formula un proyecto con la etapa de Actividades de aprendizaje Realizar una investigación y exposición sobre las estrategias para la administración de la energía y análisis Página 5

6 planeación de un programa de uso racional de la energía, mediante el manejo del control de la gestión energética, así como presentar las estrategias para la administración de la energía y el análisis de los consumos energéticos. Diseña y/o evaluar prototipos donde se utilicen algunas fuentes alternativas de energía a partir del análisis del potencial de las mismas y de las metodologías establecidas para tal efecto para ser aplicadas en un proyecto Genéricas: Capacidad de análisis y síntesis. Habilidades en el uso de las tecnologías de la información y la comunicación. Solución de problemas. de los consumos energéticos. Proponer un proyecto que incluya las etapas de planeación y formulación de un programa de uso racional de la energía. Además que manifieste las formas en que llevara el control de la gestión energética. Plantear la metodología general para el diagnóstico energético. Realizar propuestas que incluyan fuentes alternativas de generación de energía dentro del proyecto y de ser posible Elaborar un ensayo sobre la aportación de las fuentes alternas de la energía en la industria.. 8. Práctica(s) Medición de potencias de entrada y salida de un sistema Obtención de la eficiencia y perdidas de un sistema Planeación y formulación de un programa de uso racional de la energía Estudio de tarifas en una instalación eléctrica Influencia del factor de potencia en el aprovechamiento de la energía Estudio económico del uso de fuentes alternas de energía. 9. Proyecto de asignatura El objetivo del proyecto que planteé el docente que imparta esta asignatura, es demostrar el desarrollo y alcance de la(s) competencia(s) de la asignatura, considerando las siguientes fases: Fundamentación: marco referencial (teórico, conceptual, contextual, legal) en el cual se fundamenta el proyecto de acuerdo con un diagnóstico realizado, mismo que permite a los estudiantes lograr la comprensión de la realidad o situación objeto de estudio para definir un proceso de intervención o hacer el diseño de un modelo. Página 6

7 Planeación: con base en el diagnóstico en esta fase se realiza el diseño del proyecto por parte de los estudiantes con asesoría del docente; implica planificar un proceso: de intervención empresarial, social o comunitario, el diseño de un modelo, entre otros, según el tipo de proyecto, las actividades a realizar los recursos requeridos y el cronograma de trabajo. Ejecución: consiste en el desarrollo de la planeación del proyecto realizada por parte de los estudiantes con asesoría del docente, es decir en la intervención (social, empresarial), o construcción del modelo propuesto según el tipo de proyecto, es la fase de mayor duración que implica el desempeño de las competencias genéricas y especificas a desarrollar. Evaluación: es la fase final que aplica un juicio de valor en el contexto laboralprofesión, social e investigativo, ésta se debe realizar a través del reconocimiento de logros y aspectos a mejorar se estará promoviendo el concepto de evaluación para la mejora continua, la metacognición, el desarrollo del pensamiento crítico y reflexivo en los estudiantes. 10. Evaluación por competencias En el contexto de la evaluación por competencias es necesario recuperar las evidencias de desempeño con los siguientes instrumentos de evaluación: Ensayos Examen Prácticas Foros de discusión Y las herramientas de evaluación del desarrollo de competencias específicas y genéricas, pueden ser: Guía de observación Matriz de valoración Lista de cotejo Rúbricas 11. Fuentes de información 1. Severns, W.H. Degler H.E. y Miles J.C. Energía mediante Vapor, Aire o Gas. Editorial REVERTE, S.A Energía para el Mundo del Mañana: World Energy Council Internacional Energy Outlook Report DOE/EIA De Alba Fernando. Introducción a los Energéticos. México: Editorial El Colegio Nacional Energía: Perspectivas Mundiales , Informe WAES. México, Editorial: Fondo de cultura Económica, Renewable Energies in 2000: A great success story, Wolfgang Palz, Energy 2000 Sovereing Publications Ltd. Página 7

8 7. Rincón Mejía Eduardo. Fuentes limpias de Energía y su Aprovechamiento. Editorial Iberoamericana Ambriz Juan José / Paredes Rubio Hernando Romero. Metodología y Aplicación de diagnósticos energéticos. MEXICO: UAM Iztapalapa. 9. Ambriz Juan José /Prado Hernando Romero. Administración y Ahorro Energético. MEXICO: UAM Iztapalapa Ávila Espinosa Jesús y Rubén. Diagnósticos Energéticos, Serie AE. 11. Claudio Mataix. Mecánica de Fluidos y Máquinas Hidráulicas. Editorial Harla. 12. Polo Encinas Manuel. Turbo máquinas Hidráulicas. Editorial LIMUSA. 13. Viejo Zubicaray Manuel. Centrales Hidroeléctricas. Editorial LIMUSA. 14. Clark II, William H., Análisis y gestión energética de edificios: métodos, proyectos y sistema de ahorro energético, McGraw-Hill ISBN: Página 8