Profesorado

José María Gutiérrez Cabeza (Bloque II; Dpto: C142 Física Aplicada)
Juan Antonio Viso Pérez (Bloque I; Dpto: C590 Máq. y Motores Térmicos)

Situación

Prerrequisitos

Asignaturas básicas como matemáticas, física e ingeniería térmica.

Contexto dentro de la titulación

Asignatura de 6 Cr, Optativa, impartida por conjuntamente los departamentos:
(I) Máquinas y Motores Térmicos (Área de Máquinas y Motores Térmicos)3 Cr.
(II) Física Aplicada (Área de Física Aplicada)3 Cr.

La asignatura de Ampliación de Transferencia de Calor desarrolla conceptos
básicos necesarios para la formación de Ingeniero Técnico Industrial en la
especialidad mecánica, tanto para el estudio de asignaturas posteriores como
para su ejercicio profesional.
La asignatura resulta indispensable para la producción de graduados con sólida
base teórica y experimental, cuyas experiencias analíticas, de diseño, cálculo
y comprobación de las instalaciones de fluidos térmicos y aislamientos los
hagan atractivos al mercado laboral. Los conocimientos adquirirdos son de
utilidad en el desarrollo de redacción de proyectos de edificación e
industria. (ENERGÍA SOLAR TÉRMICA: Aplicaciones de la radiación solar a la
energía solar térmica, componente de una instalación de energía solar térmica,
instalaciones de energía solar térmica, planificación y cálculo de la
instalación, instañación y puesta en servicio y manteniemiento,
reglamentación), (INSTALACIONES DE VAPOR: Elementos de la
instalación,características, descripción de calderas, elementos de seguridad,
accesorios y equipos auxiliares, seguridad en la sala de calderas, elementos
auxiliares de la instalación, Recuperación de condensados, Tratamiento de
agua, ahorro de nergía, contaminación atmosférica, cálculo de tuberías,
valvulería, programa de inspecciones, documentos adjuntos.), LIMITACIÓN DE
DEMANDA ENERGÉTICA:(Generalidades, caracterización y cuantificación de
exigencias, cálculo y dimensionado, Productos de construcción, costrucción).
Necesarios para abordar con éxito el diseño de las instalaciones de fluido
térmico descritas y el aislamiento térmico, y todo ello con la normativa
vigente.

Recomendaciones

Es muy recomendable que el alumno haya superado las asignaturas básicas de
fundamentos matemáticos y físicos así como los conocimientos de ingeniería
térmica.

Competencias

Competencias transversales/genéricas

(I)Capacidad de análisis y síntesis. Comunicación oral y escrita.
Conocimientos de informática. Resolución de problemas. Trabajo en equipo.
Razonamiento crítico. Aprendizaje autónomo. Sensibilidad por temas
ambientales. Capacidad de planificar, analizar, interpretar, aplicar,
desarrollar y proyectar y recepcionar Instalaciones de energía solar térmica,
vapor y aislamientos térmicos, así como envolventes térmicas en edificación.
(II)Valorar la importancia en la ingeniería de la simulación numérica. Valorar
la importancia de los métodos analíticos en la calibración de los métodos
numéricos.

Competencias específicas

• Cognitivas(Saber):

  (I)Ingeniería termica, conocimientos de tecnología, componentes
  materiales, normativas y mercado.
  (II)Saber platear y resolver problemas de conducción de calor por
  métodos numéricos, y contrastarlos (si es posible) con métodos
  analíticos

• Procedimentales/Instrumentales(Saber hacer):

  (I)Evaluación energética de sistemas y dispositivos. Redacción e
  interpretación de documentación técnica.
  Capacidad de proyectar y ejecutar instalaciones de fluidos térmicos
  y aislamientos térmicos, analizar e interpretar datos. Habilidad
  para seleccionar y utilizar herramientas y técnicas informáticas
  requeridas para desarrollo profesional.
  
  (II)Saber programar ciertos algoritmos y manejar programas de
  cálculos térmicos.

• Actitudinales:

  (I)Evaluación crítica. Integración en equipos de trabajo.
  Autoaprendizaje. Toma de decisiones. Respeto al medio ambiente.
  Autonomía. Evaluación de costes.
  (II)Desarrollar actitudes científicas

Objetivos

En el primer bloque:
Capacitar al alumno para abordar con éxito el diseño cálculo y comprobación de:
Instalacion de energía solar térmica.
Instalaciones de redes de vapor.
Limitar la demanda térmica de un edificio mediante su envolvente.
En acorde con la legislación en vigor así como su puesta en servicio.
En el segundo bloque,
introducir al alumno en los métodos analíticos rigurosos (método de separación
de variables), y en los métodos numéricos (diferencia finita y elementos
finitos).

Programa

BLOQUE-I (Instalaciones Térmicas y de Fluidos)
I.1 Instalaciones de Energía Solar Térmica.
I.2 Instalaciones de Redes de Vapor.
I.3 Limitación de Demanda Energética.

1ª PARTE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA.

TEMA 1. La Radiación Solar.
1.1. El sol como funete de energía.
1.2. Terminología.
Radiación solar directa y difusa.

TEMA 2. COMPONENTES.
2.1. Funcionamiento de la instalación.
2.2. Captadores solares.
2.3. Acumuladores.
2.4. Intercambiadores de calor.
2.5. Circuito hidráulico y de control.

TEMA 3 INSTALACIONES.
3.1. Tipología de instalaciones solares térmicas.
3.2. Funcionamineto de instalaciones.
3.3. Tegnología de Instalaciones.

TEMA 4 PLANIFICACIÓN Y CÁLCULO.
4.1. Recopilación de datos de partida.
4.2. Demanda de energía térmica.
4.3. Instalaciones domésticas y grandes instalaciones.
4.4. Dimensionado.
4.5. Consideraciones de sombras.
4.6. Pérdidas.

TEMA 5. INSTALACIÓN PUESTA EN SERVICIO Y MANTENIMIENTO.

5.1. Circuito hidráulico y acumulador.
5.2. Puesta en marcha, mantenimiento y prevención de fallos.
5.3. Técnicas de montaje y seguridad.

2ª PARTE. INSTALACIONES DE REDES DE VAPOR.

TEMA 6. NECESIDADES TÉRMICAS.
6.1. Datos generales para el diseño.
6.2. Características fundamentales de los elementos de una isntalación.

TEMA 7. ELEMENTOS DE SEGURIDAD DE UNA CALDERA.
7.1. Seguridad por falta de agua.
7.2. Seguridad por falta de presión.
7.3. Seguridad de combustión.
7.4. Seguridad de vigilancia y seguridad eléctrica.

TEMA 8. SEGURIDAD EN LA SALA DE CALDERA Y ELEMENTOS AUXILIARES DE LA
INSTALACIÓN.
8.1. Sala de calderas.
8.2. Tuberias.
8.3. Recuperación de condensados.
8.4. Tratamineto de aguas.
8.5. Ahorro de energía y contaminación atmosférica.

TEMA 9. DOCUMENTACIÓN E  INSPECCIÓN.
9.1. Programa de inspección.
9.2. Documentación adjunta a la inspección.

3ª PARTE LIMITACIONES DE LA DEMANDA ENERRGÉTICA.

TEMA 10. GENERALIDADES.
10.1. Procedimiento de verificación.

TEMA 11. CARACTERIZACIÓN Y CUANTIFICACIÓN DE EXIGENCIAS.
11.2. Demanda energética.
11.3. condensaciones.
11.4. permeabilidad del aire.

TEMA 12 CÁLCULO Y DIMENSIONADO.
12.1. Datos previos.
12.2. opción simplificada.
12.3. opción general.

TEMA 13. PRODUCTOS DE CONSTRUCCIÓN.
13.1. Características exigibles a los productos.
13.2. características exigibles a los cerramientos y particiones interiores de
la envolvente.
térmica.
13.3. Control de recepción en obra de los productos.

TEMA 14. CONSTRUCCIÓN.

14.1. Ejecución.
14.2. Control de la ejecución de obras.
14.3. Contriol de la obra terminada.

BLOQUE-II (Métodos Numéricos en Conducción de Calor)
TEMA II.1: MÉTODOS ANALÍTICOS (5h.)
TEMA II.2: MÉTODO DE DIFERENCIA FINITA EN RÉGIMEN ESTACIONARIO (3h.)
TEMA II.3: MÉTODO DE DIFERENCIA FINITA EN RÉGIMEN TRANSITORIO (4h.)
TEMA II.4: INTRODUCCIÓN AL MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS (3h.)
TEMA II.5: PLANEAMIENTO DE LAS ECUACIONES POR EL MÉTODO DE LOS ELEMENTOS
FINITOS. (7h.)
TEMA II.6: ASPECTOS COMPUTACIONALES Y RESOLUCIÓN DE CASOS PRÁCTICOS. (8h.)

Actividades

Redaccción de anteproyecto de instalación de energía solar térmica, instalación
de red de vapor, Redacción del documento básico del Código Técnico de la
edificación limitaciones de la demanda energética.

Metodología

La asignatura se impartirá alternando las clases las exposiciones y seminarios
con las de resolución de problemas asociados a los conceptos. Una vez que los
conceptos hayan sido adquiridos por los alumnos, se planteará la realización
voluntaria de un anteproyecto solar, vapor y limitación energética a través de
la envolvente térmica. A partir de este instante, se dedicará un espacio de
tiempo en las clases a la puesta en común de los problemas surgidos durante la
realización de dicho anteproyecto.
En las secciones se alternarán la teoría con la práctica a través de
actividades dirigidas por el profesor, con distintos grados de dificultad para
atender la diversidad de los tipos de trabajos a desarrollar por el alumno y en
la que el alumnado pueda utilizar diferentes estratégias para su reolución,
aplicando los contenidos teóricos y prácticos aprendidos. Podrás ser
individuales o en grupo. Al finalizar la sección se expondrán las dudas que
hayan surgido en las diferentes actividades dirigidas durante la sección y
aquellas otras actividades académicas dirigidas sin presencia del profesor.

Se utilizarán recursos y materiales variados durante las clases para que éstas
sean más amenas y motivadoras. Se fomentará la participación en el aula
mediante exposiciones orales y posterior debate, si cabe, de las mismas. Con
las vistas propuestas se pretende que el alumno tome contacto con la
instalación e identificar los distintos elementos que la componen.
Para atender de forma personalizada al laumno/a se utilizarán las tutorias
personalizadas. El alumno/a se someterá a una serie de controles de lectura
obligatoria sobre artículos y revistas técnicas relacionadas con la materia.


La metodología didáctica se basará fundamentalmente en la estructura de
seminario y en la resolución de casos prácticos en el aula de informática.

Distribución de horas de trabajo del alumno/a

Nº de Horas (indicar total): 132 (6Cr. ECTS)

• Clases Teóricas: (I) 10,5  
• Clases Prácticas: (I) 10,5  
• Exposiciones y Seminarios: (I) 6,5 h. (II) 15 h,  
• Tutorías Especializadas (presenciales o virtuales):
  • Colectivas: (I) 1,5  
  • Individules: (I) 1  
• Realización de Actividades Académicas Dirigidas:
  • Con presencia del profesorado: (I) 1 h. (II) 15 h.  
  • Sin presencia del profesorado: (I) 1,38 h. (II) 15 h.  
• Otro Trabajo Personal Autónomo:
  • Horas de estudio: (I) 23,65 h. (II) 15 h.  
  • Preparación de Trabajo Personal: (I) 5 h. (II) 6 h.  
  • ...

    .

     
• Realización de Exámenes:
  • Examen escrito: .  
  • Exámenes orales (control del Trabajo Personal): (I) 4h.  

Técnicas Docentes

.

Criterios y Sistemas de Evaluación

Evaluación continua en base a un seguimiento de los trabajos propuestos a los
alumnos y los realizados en el aula de informática.

Recursos Bibliográficos

* Instalaciones:
- DTIE 8.03 Instalaciones Solares Térmicas para Producción de Agua Caliente
Sanitaria.
- Mataix C. Termodinámica técnica y máquinas térmicas. Ediciones ICAI.
- Wark K. Termodinámica McGraw-Hill.
-Çengel Yunus A. Michael A. Boles. Termodinámica. McGraw-Hill.
- Código Técnico de la Edificación.


* Métodos numéricos en Conducción de Calor:
- Fundamentos de Transferencia de Calor frank P. Incropera, David P.
WittGettys,. Editorial: Prentice Hall, 1999.
- Transferencia de Calor . M. Necati Özisik. Editorial: McGraw-Hill - 1983
- Una Introducción a los métodos numéricos en conducción de calor. González
Gallero, Gutiérrez Cabeza. Editorial: Servicio de Publicaciones de la
Universidad de Cádiz, 2001