CURSO 00/01
Asignatura: AHORRO Y PLANIFICACION ENERGETICA

Código de la asignatura: 2008

Código del Area........: 25

Titulación/Especialidad: INGENIERO TECNICO EN MECANICA

Curso y Semestre.......: 3B

Tipo(TRO,OBL,OPT)......: OPT
 
  Totales (Teóricos + Prácticos) : LM  SE  PA PL
Créd.Asignatura:
6 (3 + 3)
3.0
0
1.5
1.5

PROFESOR RESPONSABLE: Peidro Barrachina, Jorge L.

OBJETIVOS GENERALES DE LA ASIGNATURA

Esta asignatura pretende dar al alumno las herramientas necesarias para gestionar y optimizar sistemas energéticos. Estas herramientas son, el conocimiento del sector energético, los fundamentos termodinámicos y técnicas de optimización. La asignatura se divide en una introducción y dos partes diferentes que se describen a continuación.

En una primera introducción se muestra una visión de conjunto del problema de la energía y se definen una serie de parámetros para evaluar la eficiencia energética en las distintas transformaciones. A continuación se estudian las distintas fuentes de energía, las transformaciones que se realizan entre ellas en la industria y el sector energético mundial. En esta parte se da al alumno una visión global de las distintas formas de energía que se utilizan, su aprovechamiento y su futuro.

La última parte del curso se dedica a la aplicación de todo lo anterior al ámbito de la industria. Se analiza la estructura energética de la industria, la gestión de la energía dentro de una industria y los programas de ahorro energético que se pueden llevar a cabo.
 

PROGRAMA RESUMIDO
 
 
Num Nombre del Tema Horas
1 CONCEPTOS DE TECNOLOGIA ENERGETICA 1
2 INDUSTRIA Y ENERGIA 1
3 FUENTES DE ENERGIA 5
4 ENERGIA TERMICA 3
5 INTERCONVERSION DE ENERGIA MECANICA EN ENERGIA ASOCIADA AL FLUIDO 3
6 GENERACION DE ENERGIA MECANICA 3
7 ENERGIA ELECTRICA 3
8 PRODUCCION DE FRIO Y AIRE ACONDICIONADO 4
9 COGENERACION 4
10 TRANSPORTE DE PERSONAS Y MERCANCIAS 3
11 ALMACENAMIENTO DE LA ENERGIA 3
12 GESTION ENERGETICA EN LA INDUSTRIA 3
13 MEDIO AMBIENTE 3
14 PLAN ENERGETICO NACIONAL 3
15 PERSPECTIVAS FUTURAS 3

PROGRAMA DETALLADO
 

1. CONCEPTOS DE TECNOLOGIA ENERGETICA

1. 1. Visión de conjunto.
1. 1. 1. Consumos y órdenes de magnitud.
1. 1. 2. Los sectores y su peso energético.
1. 2. Eficiencias energéticas.
1. 2. 1. Principales interconexiones energéticas.
1. 2. 2. Energías intermedias y equipos.
1. 3. Introducción al problema de las pérdidas.
1. 3. 1. Rendimientos, equipos.
1. 3. 2. Potencias máximas.
1. 3. 3. Expresiones de la potencia y rendimiento.
1. 4. Ahorro energético.
1. 4. 1. Importancia, directrices básicas.

2. INDUSTRIA Y ENERGIA.

2. 1. El peso del sector industrial.
2. 2. La energía en el sector industrial.
2. 2. 1. Uso de la energía en la industria.
2. 2. 2. Consumo por subsectores.
2. 2. 3. Ejemplo: Cementeras.
2. 3. Conservación energética en la industria.
2. 3. 1. El coste energético.
2. 3. 2. Precio de la energía y consumo por unidad de producto.
2. 3. 3. Ahorro energético.
2. 3. 4. Tipo de mejoras, ejemplos.
2. 3. 5. Ahorros por subsectores, costes de inversión.

3. FUENTES DE ENERGIA.

3. 1. Introducción.
3. 2. Combustibles convencionales sólidos. Carbón.
3. 3. Combustibles. Petróleo.
3. 4. Combustibles. Gas natural.
3. 5. Combustibles. Gases licuados del petróleo, glp.
3. 6. Combustibles. Otros combustibles (enfoque para su uso en motores para automoción).
3. 7. Fisión nuclear.
3. 8. Fusión nuclear.
3. 9. Fuentes de energía. Energía hidráulica.
3. 10. Fuentes de energía. Energía geotérmica.
3. 11. Fuentes de energía. Energía eólica.
3. 12. Fuentes de energía. Energía solar.
3. 13. Fuentes de energía. Biomasa.

4. ENERGIA TERMICA.

4. 1. Introducción.
4. 2. Combustión.
4. 2. 1. Principios básicos.
4. 2. 2. Hogares.
4. 2. 3. Funcionamiento y elementos.
4. 2. 4. Aplicaciones.
4. 2. 5. Quemadores.
4. 2. 6. Calderas.
4. 2. 7. Aplicaciones y elementos.
4. 2. 8. Ejemplos.
4. 2. 9. Balance energético.
4. 3. Hornos.
4. 3. 1. Aplicaciones y elementos.
4. 3. 2. Tipos.
4. 3. 3. Ejemplos.
4. 4. Secaderos.
4. 4. 1. Aplicaciones.
4. 4. 2. Tipos y rendimiento.
4. 5. Intercambiadores de calor.
4. 5. 1. Aplicaciones y tipos
4. 5. 2. Rendimiento.
4. 6. Transporte de energía térmica.
4. 6. 1. Fluidos de transporte.
4. 6. 2. Medios de transporte.
4. 6. 3. Minimización de pérdidas.

5. INTERCONVERSION DE ENERGIA MECANICA EN ENERGIA ASOCIADA AL FLUIDO.

5. 1. Introducción. Clasificación.
5. 2. Máquinas generadoras de flujo incompresible.
5. 3. Tipos.
5. 4. Ejemplo de curvas características.
5. 5. Máquinas generadoras de flujo compresible.
5. 6. Tipos.
5. 7. Curvas características comparadas.
5. 8. Ejemplos de curvas características.
5. 9. Transporte de fluidos.

6. GENERACION DE ENERGIA MECANICA.

6. 1. Introducción. Clasificación.
6. 2. Conversión energía asociada al fluido en mecánica.
6. 3. Máquinas motoras hidráulicas.
6. 4. Máquinas motoras térmicas.
6. 5. Conversión termomecánica, motor térmico.

7. ENERGIA ELECTRICA.

7. 1. Introducción.
7. 2. Generación de energía eléctrica.
7. 2. 1. Producción industrial de energía eléctrica.
7. 2. 2. Características de las centrales eléctricas.
7. 2. 3. Parque eléctrico de la Comunidad Valenciana.
7. 3. Transporte y distribución.
7. 4. Consumo de energía eléctrica.

8. PRODUCCION DE FRIO Y AIRE ACONDICIONADO.

8. 1. Refrigeración.
8. 1. 1. Concepto y fundamentos de la producción de frío.
8. 1. 2. Aplicaciones e importancia de la refrigeración.
8. 1. 3. Métodos y sistemas básicos de producción de frío.
8. 1. 4. Fluidos frigorígenos y frigoríferos.
8. 1. 5. Refrigeración por compresión mecánica del vapor.
8. 1. 6. Componentes de máquinas frigoríficas de compresión mecánica de vapor.
8. 1. 7. Ahorro energético en refrigeración.
8. 1. 8. Instalaciones de refrigeración y congelación.
8. 2. Acondicionamiento de aire.
8. 2. 1. Concepto y fundamentos del acondicionamiento ambiental.
8. 2. 2. Condiciones exteriores y condiciones de confort.
8. 2. 3. Cargas térmicas.
8. 2. 4. Tratamientos fundamentales en aire acondicionado.
8. 2. 5. Climatización.
8. 2. 6. Ahorro energético en climatización.

9. COGENERACION.

9. 1. Introducción.
9. 1. 1. ¿Qué es la cogeneración?. Sistemas.
9. 1. 2. Ventajas e inconvenientes respecto de los sistemas convencionales.
9. 1. 3. Parámetros cuantificadores.
9. 2. Motores empleados en los sistemas de cogeneración.
9. 2. 1. Turbina de gas. Descripción y características.
9. 2. 2. Turbina de vapor. Descripción y características.
9. 2. 3. Ciclo combinado. Descripción y características.
9. 2. 4. MCIA. Descripción y características.
9. 3. Algunos aspectos económicos de la cogeneración.

10. TRANSPORTE DE PERSONAS Y MERCANCIAS.

10. 1. Introducción.
10. 2. El transporte aéreo.
10. 3. El transporte marítimo.
10. 4. El transporte por ferrocarril.
10. 5. El transporte por carretera.
10. 6. El transporte urbano.

11. ALMACENAMIENTO DE LA ENERGIA.

11. 1 Introducción.
11. 1. 1. Concepto, justificación y medio.
11. 2. Elección del sistema.
11. 2. 1. Consideraciones energéticas.
11. 2. 2. Consideraciones económicas.
11. 3. Métodos de almacenamiento.
11. 3. 1. Visión general.
11. 3. 2. Almacenamiento eléctrico.
- Bombeo hidráulico.
- Aire comprimido.
- Inercial.
- Baterías.
11. 3. 3. Almacenamiento térmico.
- Calor sensible.
- Calor latente.
- Procesos endotérmicos.

12. GESTION ENERGETICA EN LA INDUSTRIA.

12. 1. Objetivos.
12. 2. Determinación del coste de la energía.
12. 3. Baremos del valor de la energía.
12. 4. Optimización de procesos energéticos.
12. 5. Esquema de la organización de la gestión energética.
12. 6. Facetas de la gestión de la energía.
12. 7. Auditorías energéticas.
12. 8. Cálculo rentabilidad de inversiones.
12. 8. 1. Tiempo de retorno.
12. 8. 2. Valor actualizado.
12. 8. 3. Tasa interna de rentabilidad.

13. MEDIO AMBIENTE.

13. 1. Introducción.
13. 2. Formas de impacto medio ambiental.
13. 3. Contaminación en la Comunidad Valenciana.
13. 4. El efecto invernadero.
13. 5. Legislaciones.
13. 6. Medidas a adoptar.

14. PLAN ENERGETICO NACIONAL.

14. 1. Objetivos de una planificación energética.
14. 2. Antecedentes del sector energético español.
14. 3. Características del sector energético español.
14. 4. Antecedentes de la planificación energética en España.
14. 5. Plan Energético Nacional 1991-2000 (PEN 91).
14. 5. 1. Bases del PEN 91.
14. 5. 2. Objetivos del PEN 91.
14. 5. 3. Previsiones de la evolución de la demanda energética.
14. 5. 4. Previsiones en la evolución de los precios.
14. 5. 5. Estructura de la demanda de energía primaria.
14. 5. 6. Equipamiento para la cobertura de la demanda energética.
14. 5. 7. Ahorro de electricidad por autoproducción.
14. 5. 8. Objetivos medioambientales.

15. PERSPECTIVAS FUTURAS.

15. 1. Energía y crecimiento futuro.
15. 1. 1. Consumo futuro.
15. 1. 2. Relación energía-crecimiento.
15. 1. 3. Problema medio ambiental.
15. 1. 4. Política energética futura.
15. 2. Futuro de las tecnologías energéticas.
15. 3. Tendencias generales.
15. 4. Tendencias futuras en equipos transformadores.
15. 4. 1. Fases de la evolución tecnológica.
15. 4. 2. Nuevas tecnologías aplicables a las transformaciones energéticas.
15. 4. 3. Problemática en la aplicación de nuevas tecnologías.
 

DESCRIPCION DE LAS PRACTICAS DE LABORATORIO
 
Titulo de la práctica Horas
Estudio de viabilidad de un sistema de cogeneración. 4
Proyecto energético de una instalación petroquímica. 3
Bombas centrífugas. Curvas y rendimientos. 4
Balance energético. Aplicación a un secadero cerámico. 4

En esta práctica se analiza la incorporación de una planta de cogeneración a una empresa que tiene unos consumos de calor y electricidad determinados. En un primer paso se optimizan las tarifas eléctricas y de combustible de la empresa, en segundo lugar se busca un motor de cogeneración adecuado y por último se hace un estudio de rentabilidad de la instalación de cogeneración. En esta práctica se hace un estudio energético de una industria petroquímica, para optimizar los consumos de energía. Se aplican medidas de ahorro, como son el aprovechamiento de energías residuales, el empleo de bombas de calor o el uso de motores de cogeneración. En cada caso estudiado se efectúa el correspondiente balance de energía. Se trata de una práctica de laboratorio en la que se obtienen las curvas características de altura, potencia útil, potencia absorbida y rendimientos de una bomba centrífuga, para ello se dispone de un banco de pruebas de bombas centrífugas didáctico instalado en el laboratorio de Motores Térmicos de nuestra Escuela. Práctica en la que se manejan conceptos como humedad relativa, humedad específica, energías primaria, útil, energía perdida al entorno, energía sensible gases chimenea, energía residual, rendimientos, etc. con objeto de mejorar el rendimiento de una instalación de secado. Se aplicarán técnicas como el aislamiento y la recirculación de gases. MÉTODO DE EVALUACION DE LA ASIGNATURA

- exámenes escritos.
- constarán de teoría y problemas.
- duración máxima: 4 horas.
- sin libros ni apuntes.
- con formulario (sin problemas resueltos, y dos hojas máximo) para los problemas.

BIBLIOGRAFIA DE LA ASIGNATURA

BÁSICA:

COPLEMENTARIA: PUBLICACIONES DOCENTES:
 

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