UNLP
Planilla de Actividades Curriculares
Código: M1642
termoeconomía y uso racional de la energia en sistemas térmicos
Última Actualización de la Asignatura: 23/11/2017

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CARRERAS PARA LAS QUE SE DICTA

Carrera Plan Carácter Cantidad de Semanas Año Semestre
03005 - Ingeniería Mecánica 2018 Optativa
Totales: 0
Clases: 0
Evaluaciones: 0
5to Desde el 10º  info
-

CORRELATIVIDADES

CORRELATIVIDADES
Ingeniería Mecánica - Plan 2018
PARA PROMOCIONAR
(M1001) Inglés
(M1622) Instalaciones Industriales Frigoríficas y de Vapor

INFORMACIÓN GENERAL 

Datos Generales

Área: Termica

Departamento: Mecanica

Tipificación: Tecnologicas Aplicadas (TA)

Ingeniería Mecánica - 2018 plegar-desplegar

CARGA HORARIA

HORAS CLASE
TOTALES: 80hs SEMANALES: 5 hs
TEORÍA
32.0 hs
PRÁCTICA
48.0 hs
TEORÍA
2 hs
PRÁCTICA
3 hs

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

TOTAL COMPUTABLES HORAS DE ESTUDIO ADICIONALES A LAS DE CLASE (NO ESCOLARIZADAS)

80.0 hs


0.0 hs


PLANTEL DOCENTE

OBJETIVOS

Se propone que el estudiante alcance la integración de los conocimientos adquiridos en las asignaturas previas del área térmica para analizar sistemas térmicos complejos en forma rigurosa y realista contemplando el uso racional de los recursos energéticos (adecuadamente valorados), el impacto ambiental y consideraciones de tipo económico.

PROGRAMA SINTÉTICO

Uso racional de la energía en sistemas térmicos. Generalidades. Sistemas de cogeneración. Plantas de ciclos combinados. Alternativas de repotenciación. Introducción a la termoeconomía.

PROGRAMA ANALÍTICO 

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BIBLIOGRAFÍA

Año: 2018, semestre: 1

Vigencia: 05/06/2017 - Actualidad

- A. Bejan, G. Tsatsaronis, M. Morán. Thermal Design and Optimization. John Wiley & Sons (1996).
- S. de Oliveira Jr. Exergy Production, Cost and Renewability. Springer (2013).
- E. Querol, B. Gonzalez-Regueral, J. L. Perez-Benedito. Practical Approach to Exergy and Thermoeconomic Analyses of Industrial Processes. Springer Series: Springer Briefs in Energy (2013).
- T. J. Kotas. The Exergy Method of Thermal Plant Analysis. Krieger (1995).
- Y. Jaluria. Design and Optimization of Thermal Systems. McGraw-Hill (1998).
- R. Kehlhofer, F. Hannemann F., B. Rukes, F. Stirnimann. Combined-cycle gas & steam turbine power plants. 3rd edition, PennWell (2009).
- M. P. Boyce. Handbook for cogeneration and combined cycle power plants. American Society of Mechanical Engineers (2001).
- B. Buecker. Basics of Boiler and HRSG Design. Pennwell Books (2002).
- V. Ganapathy. Industrial Boilers and Heat Recovery Steam Generators: Design, Applications, and Calculations. Marcel Dekker, Inc. (2003).
- J. H. Horlock. Cogeneration. Combined Heat and Power. Thermodynamics and Economics. Pergamon Press (1987).
- S. García Garrido, D. Fraile Chico. Cogeneración. Diseño, Operación y Mantenimiento de Plantas. Ediciones Díaz de Santos (2008).
- M. Villares Martín. Cogeneración. 2 Edición, FC Editorial (2003).
- S. Sabugal García, F. Gómez Moñux. Centrales térmicas de ciclo combinado: Teoría y proyecto. Ediciones Díaz de Santos S.A. (2006).

ACTIVIDADES PRÁCTICAS

4.1 ) Trabajos prácticos con computadora:Los alumnos deben presentar un informe sobre cada uno de estos trabajos en la forma que se detalla en el punto (6) el que es revisado por los docentes de la Cátedra. Algunos de estos informes deben ser defendidos por los integrantes autores, de la Comisión de Trabajo 4.1.1) Modelización de turbinas de condensación con extracciones controladas. Ecuaciones principales y establecimiento de los límites de validez. 4.1.2) Modelización de un sistema industrial complejo de energía total con dos niveles de presión. Aplicación a la determinación de los costos marginales de los vectores energéticos suministrados, y la detección de mejoras operativas y de diseño del sistema. 4.1.3) Trabajo Práctico sobre confeccion de programas de diseño básico de calderas de recuperación por composición de módulos. Programa de simulación operativa. 4.1 4) Modelización de un ciclo combinado de una presión por composición de módulos. Obtención de conclusiones. 4.1 5) Análisis de sistemas de cogeneración con turbina de gas y caldera de recuperación. Análisis técnico y económico. Confección del modelo y análisis de alternativas. 4.1.6) Evaluación técnica y económica de casos de cogeneración por bottoming. Análisis de las alternativas de interés. 4.1.7) Análisis técnico y económico de sistemas de cogeneración con motores alternativos 4.2) Visitas a Plantas. incluye la presentación de un informe oral por grupos sobre lo visto durante las visitas, y en especial las observaciones que los alumnos puedan formular 4.2.1) Visita a la Planta de Cogeneración con turbina de gas Sulzer tipo 7 de primera generación y caldera de recuperación Salcor Caren - Foster Wheeler, y sistema de vapor de tres presiones del Complejo Industrial Ensenada (CIE), de Repsol YPF (5 horas)4.2.2) Visita a la Planta de Cogeneración de CMS Energy, con turbina de gas GE tipo 9E y caldera de recuperación de 200 Ton/hora, en la Destilería de Repsol YPF, Ensenada. (5 horas)

METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA

La naturaleza optativa del Curso hace que el número de alumnos que deciden cursarla sea reducido, (alrededor de 10 alumnos) pero realmente interesados en someterse a un árduo trabajo para lograr la mayor formación posible dentro de las limitaciones de la curricula, sobre los temas que abarca. Cada uno de los temas es comenzado con una introducción teórica, necesaria para abordar los aspectos metodológicos de la resolución de los problemas que se pueden plantear en torno al mismo. El aspecto teórico práctico tiene que ver con la definición conceptual de la problemática a resolver, y su adecuada modelización en un programa computacional en el que sea posible manipular todas las variables que incidan en las performances del sistema que se desea evaluar, o visualizar las consecuencias de tal proceder. Constituye la etapa previa a la acción.Se continua con la ejecución de los trabajos prácticos [ndicados en (4)]. Los mismos son realizados por los alumnos en grupos o comisiones de alrededor de 4 alumnos que se agrupan en lo posible por afinidades. Se considera que la discusión que puedan plantearse entre los integrantes de la comisión es beneficiosa y en consecuencia se trata de promoverla. Una parte importante del tiempo que lleva esta actividad transcurre fuera de la Institución; afortunadamente la mayoría de las comisiones logra disponer de una máquina (computadora) de uso familiar de uno de los integrantes, con lo que se ha venido solucionando la insuficiente cantidad de máquinas disponibles en el Departamento hasta el presente. La resolución de problemas o análisis de sistemas ha demostrado ser sumamente motivador para los alumnos, por ser relativamente sencilla la confeccion de modelos de sistemas complejos mediante la composición de módulos que ya se encuentran confeccionados y probados, siempre que se tengan en claro los aspectos conceptuales de lo que se tiene o desea tener.A efecto de proveer el nivel necesario de tutoría que requieren los alumnos, se convocan a alumnos que han terminado satisfactoriamente y aprobado la materia a colaborar en el Area como Ayudantes Alumnos ad honorem, complementando la tarea de los JTP en la asistencia cuasi personalizada de los alumnos. La mencionada asistencia no debe ser una simple explicación de qué hacer o como hacerlo, sino darles a los alumnos las pautas necesarias para orientar su pensamiento en la dirección en que puedan realizar las tareas intelectuales con las que solucionen sus problemas u obtengan las conclusiones de validez práctica que se desean buscar.Las reuniones entre los integrantes de las comisiones y uno de los docentes del Area son oportunidades valiosas de transferencia de conocimientos actitudinales, o sea la actitud del futuro profesional ante el problema que debe resolver, su creatividad, vocación por la innovación, optimización, y rigurosidad. O sea la razon de ser de la tarea del Ingeniero actual, que ha debido dejar atras los procedimientos incluidos en los "Manuales del Ingeniero" para enfrentar un mundo competitivo en el que se requiere crecientemente de buscar y aplicar nuevos conocimientos si se desea triunfar en el campo de las tareas creativas.Cada trabajo implica una cantidad de conclusiones de interés, que los alumnos deben descubrir e incluir en el Informe del Trabajo.. Se solicita que el mencionado informe no sea de carácter académico sino profesional, o sea "como si se estuviera confeccionando un informe sobre un trabajo que les ha sido solicitado por algún comitente a quien se le debe solucionar problemas concretos". Deben excluirse las interminables corridas de los programas, y limitarse a una explicación contextual de la problematica a resolver, los estudios realizados, los supuestos básicos o hipótesis simplificativas debidamente justificadas, y fundamentalmente las conclusiones y recomendaciones ilustrados por tablas de facil interpretación o gráficos según se consideren medios adecuados para la mejor comprensión de lo que se presenta.Se han programado dos visitas a Plantas de interes, por su cercanía. Esta actividad puede incrementarse, de ser posible..

SISTEMA DE EVALUACIÓN

La implementación de las evaluaciones se ajustará en un todo de acuerdo a la Ordenanza Nº 028/02.Se ha solicitado autorización para continuar con el régimen de evaluación que ha sido aplicado hasta el presente, y que consiste en lo siguiente:De los trabajos prácticos realizados por los alumnos según se describe en (4), todos ellos deben ser revisados y corregidos los errores que se hubieran cometido.Los trabajos indicados en (4.1.2), (4.1.4), (4.1.5), (4.1.6), y (4.1.7) deben ser adicionalmente aprobados. en un coloquio de defensa de cada uno de los mismos, en los que deben presentarse todos los integrantes de la comisión con el trabajo previamente revisado.La aprobación de todos los coloquios implica la aprobación de la Asignatura, siendo la calificación que les corresponde, el promedio de las calificaciones de cada uno de lo coloquios, el que puede ser aumentado o disminuido ligeramente (redondeos) en función del concepto que el alumnno haya merecido por su comportamiento en el curso. Si bien se lleva control de la asistencia, este control no se utiliza en el cálculo de la nota, sino en el concepto que se atribuye por este concepto. Dado el reducido número de alumnos, existe en la realidad una evaluación prácticamente continua, y el docente generalmente ya tiene una noción bastante exacta del desempeño del alumno antes de su presentación al coloquio. Esta práctica mejora el aprovechamiento del tiempo disponible durante el cuatrimestre por cuanto se reduce el tiempo de clases dedicado a las evaluaciones, y, adicionalmente, el dialogo alumno - docente en los coloquios constituye una sesión educativa mas para los alumnos.

MATERIAL DIDÁCTICO

Se ha solicitado autorización para continuar con el régimen de evaluación que ha sido aplicado hasta el presente, y que consiste en lo siguiente:De los trabajos prácticos realizados por los alumnos según se describe en (4), todos ellos deben ser revisados y corregidos los errores que se hubieran cometido.Los trabajos indicados en (4.1.2), (4.1.4), (4.1.5), (4.1.6), y (4.1.7) deben ser adicionalmente aprobados. en un coloquio de defensa de cada uno de los mismos, en los que deben presentarse todos los integrantes de la comisión con el trabajo previamente revisado.La aprobación de todos los coloquios implica la aprobación de la Asignatura, siendo la calificación que les corresponde, el promedio de las calificaciones de cada uno de lo coloquios, el que puede ser aumentado o disminuido ligeramente (redondeos) en función del concepto que el alumnno haya merecido por su comportamiento en el curso. Si bien se lleva control de la asistencia, este control no se utiliza en el cálculo de la nota, sino en el concepto que se atribuye por este concepto. Dado el reducido número de alumnos, existe en la realidad una evaluación prácticamente continua, y el docente generalmente ya tiene una noción bastante exacta del desempeño del alumno antes de su presentación al coloquio. Esta práctica mejora el aprovechamiento del tiempo disponible durante el cuatrimestre por cuanto se reduce el tiempo de clases dedicado a las evaluaciones, y, adicionalmente, el dialogo alumno - docente en los coloquios constituye una sesión educativa mas para los alumnos.De no aprobarse la solicitud de continuar la práctica de la evaluación de los alumnos descripta arriba, se deberá aplicar la metodología indicada en el documento: "Nueva Metodología de la Evaluación , aprobado por el HCA el 13 de Julio de 2001.

ACTIVIDAD LABORATORIO-CAMPO


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