UNLP
Planilla de Actividades Curriculares
Código: M0643
Termotecnia V
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CARRERAS PARA LAS QUE SE DICTA

Carrera Plan Carácter Cantidad de Semanas Año Semestre
03005 - Ingeniería Mecánica 2002 Optativa
Totales: 0
Clases:
Evaluaciones:
4to Desde el 8º  info
-

CORRELATIVIDADES
Ingeniería Mecánica - Plan 2002
PARA CURSAR PARA PROMOCIONAR
-
-

INFORMACIÓN GENERAL 

Área: Termica
Departamento: Mecanica

Ingeniería Mecánica - 2002 plegar-desplegar

Tipificación: Tecnologicas Aplicadas

CARGA HORARIA

HORAS CLASE
TOTALES: 80hs SEMANALES: 5 hs
TEORÍA
-
PRÁCTICA
-
TEORÍA
5 hs
PRÁCTICA
0 hs

FORMACIÓN PRÁCTICA
Formación Experimental
0 hs
Resol. de Problemas abiertos
0 hs
Proyecto y Diseño
0 hs
PPS
15 hs

TOTALES CON FORMACIÓN PRÁCTICA: 95 hs

HORAS DE ESTUDIO ADICIONALES A LAS DE CLASE (NO ESCOLARIZADAS)
TEORÍA

-

PRÁCTICA

-


PLANTEL DOCENTE

No se ha actualizado el plantel docente aún.

OBJETIVOS

Que el alumno: Tome conciencia del papel fundamental de la energía en el desarrollo y bienestar de la Sociedad, de las interacciones de la problemática en sus aspectos tecnológicos, socio económicos, ambientales, humanísticos, legales, regulatorios, etc. Que adquiera un conocimiento general sobre los recursos y tecnologías de conversión alternativos para la selección de las mas aptas a situaciones específicas, o participación en la evaluación de em-prendimientos propuestos o a proponer.Que conozca los recursos energéticos del País, su importancia y potencialidad, y con mayor detalle los procesos mas promisorios para las condiciones reinantes en nuestro País.Que comprenda que las transformaciones que se requerirán en los esquemas actuales de suministro de las formas utilizables de energía a la Sociedad, implicarán cambios profundos en diversos aspec-tos de la misma, colisiones entre intereses sectoriales o comerciales, etc. cuyo manejo requerirá el concurso de persona idóneas.

PROGRAMA SINTÉTICO

Desde el punto de vista académico riguroso, cada uno de los procesos de conversión deben ser incluidos, aunque desde el punto de vista práctico solo tiene sentido tratar los mas promisorios para las circunstancias de nuestro País. Esto incluye la hidráulica no convencional, la eólica, solar de bajas y altas temperaturas, fotovoltaica, nuclear, biomasa y residuos en general, y geotérmica, no considerándose de interés el OTEC, y los derivados del carbón mineral en la obtención de los synfuels por su reducida disponibilidad y magnitud del impacto ambiental asociado a estos procesos.El estudio de cada uno de los procesos de conversión debe tener una parte académica con los conocimientos científicos sobre los que se sustentan las tecnologías que se analizan, una evaluación de los recursos que utilizará, y las aplicaciones en las que resultan de interés. La selección de la solución mas adecuada a un conjunto de condiciones de contorno implica la comparación técnica y económica de las soluciones alternativas que pueden ser propuestas para cada caso, y en nuestra opinión puede ser tratado en un trabajo final integrador a desarrollar por los alumnos en grupos pequeños.La aleatoriedad del recurso eólico y solar como también la aplicación de algunas tecnologías racionales hacen que la almacenabilidad y transportabilidad del recurso o de la energía como así también su utilización racional sean importantes en el contexto energético. En la medida en que se incrementa el menú de opciones tecnológicamente factibles de conversión, la complejidad global del sistema energético y su manejo se incrementan a niveles desconocidos en la actualidad. En esta asignatura pretendemos hacer una introducción a la problemática, con algunos conceptos que consideramos inminentes.La economía de escala, como concepto dominante en los procesos de conversión tradicionales deberá dejar lugar para la economía de la producción masiva necesaria para posibilitar el concepto de "micropower" y de generación distribuida, que se vislumbran como tendencias racionales, por lo que entendemos conveniente su incorporación, junto con el uso racional de la energía. Tratándose este de un concepto, no se lo menciona explícitamente como contenido específico.

PROGRAMA ANALÍTICO 

Año: 2017, semestre: 1

Vigencia: 01/02/2002 - Actualidad

1.1. Radiación solar. La radiación solar como punto de partida para el estudio de las diversas formas de aprovechamiento energético. Propiedades termodinámicas de la radiación térmica. Corriente de fotones. Superficies adiabáticas. Temperatura, Presión, Energía, Entropía. Procesos reversible e irreversibles. Transferencia térmica radiativa neta. Geometría Sol -Tierra. Posición solar. Radiación solar disponible. La radiación solar a su paso por la atmósfera. Radiación solar sobre superficies inclinadas. Cálculo de la irradiación sobre superficies inclinadas.
1.2. Energía solar térmica de baja temperatura.Aprovechamiento térmico de la energía solar a baja temperatura. Colectores solares. Comportamiento de los colectores y los componentes fundamentales de la instalación. Cálculo y diseño de instalaciones. Alternativas. Performances de colectores. Ensayo.
1.3. Energía solar térmica de media y alta temperaturaInstalaciones de captadores cilíndricos, parabólicos y heliostatos. Granjas solares Teoría de la concentración. Operación y mantenimiento. Aplicaciones y perspectivas.
1.4. Energía solar fotovoltaica.Descripción de los principales elementos de las instalaciones. Sistemas de almacenamiento. Diseño de instalaciones. Sistemas de captación, de almacenamiento y de consumo. Proyecto tipo.
1.5. Biomasa y combustibles sintéticosDefinición de biomasa. Diferentes tipos, se base terrestre y acuática. Residuos. Procesamiento no convencional de la biomasa. Gasificación. Procesos pirolíticos y digestores anaeróbicos. Caracterís-ticas de las instalaciones. Combustibles sintéticos para el transporte. Metanol e hidrocarburos sinté-ticos a partir del gas de síntesis. Etanol, metil fuel, metil esteres, etc. Propiedades, y adecuación a los requerimientos de los motores actuales. Alternativas.
1.6. Energía eólicaEl viento como fuente de energía. Evaluación del recurso. Potencial eólico. Mapas eólicos. Técnicas de aprovechamiento, almacenamiento y utilización. Generación eléctrica. Bombeo. Aerogeneradores. Componentes. Materiales. Tecnología. Tipos de turbinas. Diseño. Principios aerodinámicos. Paráme-tros característicos. Métodos de cálculo. Generadores. Diseño de instalaciones de distinta potencia. Parques eólicos. Operación y mantenimiento. Impactos ambientales. Legislación. Factibilidad econó-mica. Perspectivas.
1.7. Energía hidráulicaRecursos hídricos. Evaluación. Potencia disponible. Aprovechamientos hidroeléctricos existentes y potenciales. Obras de embalse. Centrales hidroeléctricas. Toma. Conducción. Turbinas. Restitución. Embalse compensador. Centrales de bombeo. Generadores. Transformación y transmisión. Aprove-chamientos multipropósito. Mini y Microcentrales. Factibilidad. Centrales mareomotrices y energía de las olas.
1.8. Energía geotérmicaFuentes geotérmicas de temperatura alta y media. Información geotérmica disponible en el País. Mapa geotérmico. Gradiente geotérmico Utilizaciones energéticas. Ciclos de Rankine con fluidos de bajo punto de ebullición (temperaturas moderadas) y ciclos convencionales para temperaturas altas.Ciclo de Kalina. Eficiencias. Aplicaciones potenciales.
1.9. Reseña de otras fuente de energía. Energía nuclear. Fisión y fusión, estado de las tecnolo-gías y perspectivas. Residuos. Seguridad e impacto ambiental. Turbinas de vapor de las centrales nucleares, su adecuación a ciclos combinados convencionales.
1.10. Almacenamiento de la energía.
1.11. Eficiencia y uso racional de la energíaEl Uso Racional de la Energía como recurso energético no tradicional. Cuantificación. Eficiencia marginal de la minimización de irreversibilidades. Casos notables de irreversibilidades de los proce-sos actuales reales, concientización. Casos en edificios, los sectores industrial, transporte, doméstico, terciario, servicios públicos, etc. Impacto ambiental.

BIBLIOGRAFÍA

Año: 2017, semestre: 1

Vigencia: 01/02/2002 - Actualidad



Bejan, A. "Advanced Engineering Thermodynamics". John Wiley and Sons. 1988.

Alaiz Fernandez, E.: Energía solar, Cálculo y diseño de instalaciones. Ed. Sección Publicaciones de la ETS de Ingenieros Industriales. Madrid, 1981.

Barros, V.R.: Atlas del potencial eólico del Sur Argentino. Centro Regional de Energía Eólica (CREE) y Centro Nacional Patagónico (CENPAT) del CONICET. Editorial El Regional. Chubut, Argentina. 1986.

Beckman, W.A, Klein, S.A and Duffie, J.A.: Solar heating design by the F Chart method. John Wiley and Sons. New York, 1977.

Brizuela, A.B.: Red solarimétrica. Evaluación preliminar del recurso eólico en Argentina. Comisión Nacional de Investigaciones Espaciales. Argentina, 1982.

Cadiz Deleito, J.C. y Ramos Cabrero, J.: La Energía Eólica. Editorial H. Blume. Madrid, España. 1984.

Kreith, F. and Kreider, J.F. Principles of solar engineering. Mc Graw Hill.

Miller, Alberto: Meteorología. Editorial Labor S.A. Nueva Colección N° 140. España, 1972.

Paiz, W.: Energia solar e fontes alternativas. Editorial Unesco, Paris, 1978

Szolay, S.V.: Energía solar y edificación. Editorial Blume.
Blok, K., et al.: Overview of Energy RD&D Options for a Sustainable Future.

ACTIVIDADES PRÁCTICAS

1. Análisis y diseño de un sistema de calentamiento de agua a través de energia solar.2. Ánálisis y diseño de sistemas de aplicación de energía eólica.

METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA

El curso se desarrolla en el segundo cutrimestre con un frecuencia de una clase semanal. Por sus caracteristicas y siendo eminentemente tecnológica aplicada se presta para el dictado en la modalidad de teórico-prácticas, no obstante se intensifica el desarrollo práctico en los dos temas principales: energía solar y energía eólica. Para ello se conformaran comisiones de entre 4 y 5 alumnos. De cada tema se desarrollará una síntesis teórica y se haran prácticas en clase y dos fuera de ella. De las dos prácticas desarrolladadas fuera del claustro y en forma grupal, deberan presentar un informe escrito que será defendido por comisiones y en forma oral.

SISTEMA DE EVALUACIÓN

La implementación de las evaluaciones se ajustará en un todo de acuerdo a la Ordenanza Nº 028/02.Se propone la ejecución de un trabajo final por comisiones de alrededor de 4 alumnos, y la evaluación de su defensa en un coloquio final, como alternativa a la metodología establecida.

MATERIAL DIDÁCTICO

Apuntes de clase.Material audiovisual.

ACTIVIDAD LABORATORIO-CAMPO


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