Profesores

Departamento de Máquinas y Motores Térmicos

Situación

Prerrequisitos

Conocimientos de física, matemáticas y termodinámica

Contexto dentro de la titulación

Esta asignatura, obligatoria en el plan de estudios, responde a la necesidad de
adquirir los conocimientos necesarios para el diseño, proyecto y mantenimiento
de  instalaciones térmicas, plantas de potencia, plantas de cogeneración,etc
usuales en el sector de la industria química.

Recomendaciones

Haber superado previamente las asignaturas: "Química Física" y "Termodinámica y
Cinética Química Aplicadas"

Competencias

Competencias transversales/genéricas

-  Capacidad de análisis y síntesis.
-  Comunicación oral y escrita.
-  Resolución de problemas.
-  Trabajo en equipo.
-  Razonamiento crítico.
-  Aprendizaje autónomo.
-  Sensibilidad por temas medioambientales.
-  Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica.

Competencias específicas

• Cognitivas(Saber):

  Física. Matemáticas. Química. Conocimiento de tecnología, componentes
  y materiales.

• Procedimentales/Instrumentales(Saber hacer):

  Evaluación energética de sistemas y dispositivos. Redacción e
  interpretación de documentación técnica. Capacidad de planear y
  ejecutar experimentos estructurados, analizar e interpretar datos.
  Habilidad para seleccionar y utilizar herramientas y técnicas
  informáticas requeridas para la práctica profesional.

• Actitudinales:

  -  Evaluación crítica.
  -  Integración en equipos de trabajo.
  -  Autoaprendizaje.
  -  Toma de decisiones.
  -  Respeto medioambiental

Objetivos

- Conocer las fuentes de suministro de energía empleadas  industrialmente.
- Conocer las tecnologías de producción, transformación y utilización
de la energía.
- Ser capaz de  análizar y cuantificar los balances de energía de los equipos y
procesos involucrados en las transformaciones y utilización de la energía.
- Ser capaz de  análizar y cuantificar la eficiencia de los equipos y
procesos involucrados en las transformaciones y utilización de la energía.

Programa

Parte 1.-  LA ENERGÍA

Tema 1: La energía: conceptos generales

- Fuentes de origen, formas de suministro y energía útil
- Transformaciones de la energía.Rendimientos
- Unidades de energía
- Consumo energético y su estructura
- Influencia del consumo de energía en el medio ambiente


Parte 2.-  GENERACIÓN DE ENERGÍA TÉRMICA

Tema 2: Generación de energía térmica a partir de los combustibles.

- Introducción
- Características y composición de combustibles
- Reacciones de combustión
- Tipos de combustión
- Aire para la combustión
- Gases de combustión
- Poder calorífico
- Combustión incompleta :pérdidas por inquemados
- El análisis de la combustión: diagramas de combustión

Tema 3: Calderas.
- Analisis de los procesos en la caldera
- Propiedades del vapor de agua
- Tipos de calderas
- Balances, pérdidas y  evaluación del rendimiento
- Instalaciones de preparación de combustibles
- Funcionamiento y controles


Parte 3.-  MAQUINAS TÉRMICAS: TRANSFORMACIÓN TÉRMICO/MECÁNICA DE LA ENERGÍA

Tema 4: Fundamentos termodinámicos de las máquinas térmicas.

- Introducción
- Sistema,estado y proceso termodinámico
- Ciclo termodinámico
- Primer principio de la termodinámica y ciclo termodinamico
- Segundo principio de la termodinámica y motor térmico
- Rendimiento


Parte 4.-  PLANTAS INDUSTRIALES DE PRODUCCIÓN DE ENERGÍA

Tema 5: Plantas con turbina de vapor

-   Ciclos Rankine simple, con recalentamiento y regenerativo: análisis de los
procesos y rendimientos
-   Centrales termoeléctricas convencionales:
- elementos componentes y funcionamiento
- análisis energético y rendimientos de la central
-   Instalaciones de cogeneración con turbinas de vapor:
- elementos componentes y funcionamiento
- análisis energético y rendimientos de la instalación


Tema 6: Plantas con turbina de gas

-   Ciclos Brayton simple y regenerativo: análisis de los procesos y
rendimiento
-   Ciclo Brayton con interenfriamientos y recalentamientos
-   Instalaciones de cogeneración con turbinas de gas:
- elementos componentes y funcionamiento
- análisis energético y rendimientos de la instalación


Tema 7: Plantas de ciclo combinado
-   Centrales termoeléctricas de ciclo combinado:
- elementos componentes y funcionamiento
- interés de las centrales de ciclo combinado
- análisis energético y rendimientos


Tema 8: Evaluación energética y económica de proyectos de cogeneración

- Introducción:la cogeneración frente a la demanda de energía en la
industria
- Interés de la cogeneración
- Sistemas de cogeneración
- Normativa sobre cogeneración
- Evaluación energética y económica de proyectos de cogeneración



Parte 5.- MÁQUINAS TÉRMICAS: MÁQUINA FRIGORÍFICA Y BOMBA DE CALOR

Tema 9: Máquinas frigoríficas y  bombas de calor

- Introducción: la producción de frío en aplicaciones industriales y para
climatización
- Concepto de máquina frigorífica y ciclo frigorífico.
- Ciclo frigorífico real de fluido condensable. Equipos que desarrollan el
ciclo
- Potencia útil, coeficientes de eficiencia energética  y gasto de energía
- BOMBA DE CALOR:
- Principio de funcionamiento,coeficiente de eficiencia energética, interés
energético
- Tipos y aplicaciones de la bomba de calor

Actividades

a) Clases de teoría en grupo completo de alumnos
b) Clases prácticas de resolución de problemas en grupos reducidos
C) Tutorias especializadas para orientación de trabajos específicos

Metodología

Las clases de la asignatura alternan el desarrollo teórico con el práctico
(resolución de problemas) de cada uno de los temas del programa. La exposición
en clase es  apoyada fundamentalmente en transparencias y diapositivas ( power
point)  que en un 90 % pasan a formar parte del material que se ofrece a los
alumnos. Estos disponen también de enunciados y soluciones  de problemas de cada
tema, de entre los que se encuentran los que se resuelven en las clases
prácticas (grupo reducido).
Se resalta en clase  la importancia de usar. además del citado material, los
libros que se indican con el programa de la asignatura y que se concretan y
detallan al comenzar la explicación de cada tema.
Del Campus Virtual de la UCA se utilizan algunas de sus herramientas: el foro
y el correo electrónico para la consulta permanente de los alumnos al profesor,
el calendario para anunciar  anticipadamente el programa semanal de actividades,
en el espacio abierto a cada tema del programa se hacen recomendaciones e
indicaciones sobre la bibliografía  a usar y se insertan ficheros electrónicos
de los apuntes.Se dispone tambien de exámenes tipo de cada una de las partes del
programa.

Distribución de horas de trabajo del alumno

Nº de Horas (indicar total): 113,5

• Clases Teóricas: 27  
• Clases Prácticas: 27  
• Exposiciones y Seminarios:  
• Tutorías Especializadas (presenciales o virtuales):
  • Colectivas: 2  
  • Individules:  
• Realización de Actividades Académicas Dirigidas:
  • Con presencia del profesor: 2  
  • Sin presencia del profesor: 6  
• Otro Trabajo Personal Autónomo:
  • Horas de estudio: 53  
  • Preparación de Trabajo Personal:  
  • ...
     
• Realización de Exámenes:
  • Examen escrito: 3  
  • Exámenes orales (control del Trabajo Personal):  

Técnicas Docentes

Criterios y Sistemas de Evaluación

1.- Tecnicas de evaluación

a)examenes parciales y final compuestos de cuestiones de teoría y de problemas

b) control de asistencia a clases


2.- Criterios de evaluación

a) Respecto a los créditos teóricos se evalúa la cantidad de conocimientos
adquiridos, la claridad de conceptos y la concreción y suficiencia de las
respuestas a las preguntas de examen.

b) Respecto a los créditos prácticos se evalúa lo correcto del planteamiento y
conceptos empleados en la resolución de problemas, la correcta obtención  de
datos en tablas y diagramas y la correcta realización de los cálculos.


3.- Sistema de evaluación

a)  Exámenes parciales:
a-1) se realizan tres evaluaciones parciales, la última de las cuales
se hace el día  programado por la Facultad  para el examen final.
a-2) Esto permitirá utilizar dicha fecha para, el examen de la
asignatura completa o para realizar examen de el/los parciales
todavía no aprobado/s
a-3) Cada examen parcial se califica sobre 9 puntos
a-4) la calificación mínima de cada parcial para que se tenga en
cuenta en la calificación final media ponderada, es de 3,5 puntos
a-5) La valoración relativa prevista para cada parte es:
Examen         Temas del programa      Valoración
1er parcial           1, 2, 3               35 %
2º  parcial           4, 5, 6, 7            45 %
3er parcial           8, 9                  20 %

b) Exámenes finales: el examen de convocatoria de Junio se calificará con 9
puntos; las demás convocatorias con 10 puntos.

c) La asistencia a clases complementa la calificación media obtenida de los
exámenes parciales o del examen final de Junio, añadiendo 1 punto a los alumnos
que tengan una alta asistencia(85% de los controles de asistencia efectuados)y
0,5 puntos a los alumnos que tengan una media asistencia a clases (65% de los
controles de asistencia efectuados)

Recursos Bibliográficos

B I B L I O G R A F Í A       P R I N C I P A L


- Manuales Técnicos y de Instrucción para Conservación de Energía
* Monografía 1 :  Combustibles y su combustión
* Monografía 2 :  Generación de vapor
* Monografía 6 :  Producción de frío industrial
Autor : I.D.A.E.            Edita : Ministerio de Industria y Energía

- Uso eficiente de energía en calderas y redes de fluidos
Autor : I.D.A.E.              Edita : Ministerio de Industria y Energía

- Calor y Frío Industrial  I   (tomo 2 )
Juan A. de Andrés y Rodriguez-Pomatta    U N E D

- Fundamentos de Termodinamica Tecnica. M.J.Moran.H.N.Shapiro.-Ed.Reverte

- Introducción a la Termodinámica en Ingeniería Química
Smith J.M. , van Ness H.C. y Abbot M.M. , 6ª edición 2003  , Mc Graw
Hill

-Termodinámica Lógica y Motores Térmicos
J. Aguera S.             4ª edición       Ciencia 3

-  Turbinas de Gas
Angel L. Miranda Barreras              CEAC

- Cogeneración de calor y electricidad
Lluis Jutglar i Banyeras        CEAC

- Tecnología Energética
VIcente Bermúez,  edición 2000,  Universidad Politécnica de Valencia


O T R A      B I B L I O G R A F I A

- Termodinámica Técnica y Máquinas Térmicas
Claudio Mataix                      Ediciones ICAI

- Termodinámica
Wark K. y Donnald E.R.   ,  6ª edición 2001  ,    Mc Graw Hill

- Termodinámica. Yunus A. Cengel y Michael A. Boles.- ED. Mc Graw Hill


- Calor y Frío Industrial  II
Juan A. de Andrés  y  Rodríguez-. Pomatta           U N E D

- Cogeneración
José Mª Sala Lizarraga, Servicio Editorial de la Universidad del Pais
Vasco


-  Combined Heating, Cooling and Power Handbook
Neil Petchers                The Fairmont Press, Inc.



R E V I S T A S

Ingeniería Química – Energía – El Instalador