P4141107 - Enerxética industrial (Deseño Holístico de Procesos) - Curso 2013/2014

Información

• Créditos ECTS
• Créditos ECTS: 3.00
• Total: 3.0
• Horas ECTS
• Clase Expositiva: 15.00
• Clase Interactiva Laboratorio: 4.00
• Clase Interactiva Seminario: 7.00
• Horas de Titorías: 1.00
• Total: 27.0

Outros Datos

• Tipo: Materia Ordinaria Máster RD 1393/2007
• Departamentos: Enxeñaría Química
• Áreas: Enxeñaría Química
• Centro: Escola Técnica Superior de Enxeñaría
• Convocatoria: 1º Semestre de Titulacións de Grao/Máster
• Docencia e Matrícula: Primeiro Curso (1º 1ª vez)

Profesores

Nome	Coordinador
BELLO BUGALLO, PASTORA MARIA.	NON
BELLO BUGALLO, PASTORA MARIA.	NON
Souto González, José Antonio.	SI

Horarios

Nome	Tipo Grupo	Tipo Docencia	Horario Clase	Horario exames
CLIL_01	Ordinario	Clase Interactiva Laboratorio	NON	NON
Grupo /CLE_01	Ordinario	Clase Expositiva	NON	NON
Grupo /CLIS_01	Ordinario	Clase Interactiva Seminario	NON	NON
Grupo /TI-ECTS01	Ordinario	Horas de Titorías	NON	NON
Grupo /TI-ECTS02	Ordinario	Horas de Titorías	NON	NON

Programa

Existen programas da materia para os seguintes idiomas:

Castelán

Galego

Obxectivos da materia
Os obxectivos desta materia resúmense en dous puntos:

1) Proporcionar un enfoque tecnolóxico da Termodinámica Aplicada, dirixido especialmente a Enxeñeiros Químicos, que resultará relevante no desenvolvemento da súa capacitación profesional no ámbito da enerxía, de modo independiente o relacionado con outros ámbitos de trabajo do Enxeñeiro Químico, como operacioóns de separación, reactores químicos ou deseño de procesos.

2) Potenciar o uso dos coñecementos previos do alumno (adquiridos nas materias da propia titulación), que aportarán os fundamentos matemáticos, físicos e químicos, e o manexo de técnicas aplicables ao análise e deseño termodinámico de procesos, con especial fincapé no estudo da planta enerxética e os seus aspectos tecnolóxicos.
Contidos
Os contidos que se desenvolven en 3,0 ECTS son os contemplados de forma sucinta no descritor da materia no plan de estudos do Máster en Enxeñaría Química e Bioprocesos, que son: “O mercado enerxético. Combustibles: propiedades. Produción de enerxía. Calidade da enerxía. Exerxía. Plantas de produción enerxética. Caldeiras. Ciclos combinados. Coxeración industrial.”
A materia oriéntase cara un contido tecnolóxico, sobre un recurso esencial nos procesos industriais: a enerxía.
Para isto, abórdase no Tema 1 o estudo das distintas formas de enerxía aproveitadas polo home, e das tecnoloxías empregadas para ese fin, constituindo o mercado enerxético. A partir de aquí, a explotación da enerxía polo home se orientará cara o objectivo de acadar procesos enerxéticos máis eficientes, dentro de dito mercado.
No Tema 2 introdúcense as formas de utilización da enerxía nas plantas industriais. A partir da súa descripción e análise, estas formas contextualízanse en unidades enerxéticas ideais, coa axuda da Termodinámica, introducindo así ás súas posibilidades teóricas de integración enerxética, como estado do arte do deseño dunha planta de produción enerxética.
O Tema 3 aborda as técnicas actuais de optimización energética das plantas industriais sobre unha forma de enerxía, o calor, empregadas no deseño dos sistemas de recuperación de calor. Estas técnicas amplíanse no Tema 4 cara á capacidade de integración do calor e o traballo, ata alcadar a integración enerxética total da planta industrial.
Sobre a base da integración enerxética e as súas técnicas, no Tema 5 abórdanse as modernas plantas de produción enerxética, incluindo tanto a xeración como a recuperación de enerxía. Dentro deste tema, estudianse casos concretos de caldeiras, ciclos combinados e sistemas de coxeración industrial, analizados como casos particulares de integración enerxética total a escala industrial.
No Tema 6 introdúcese e aplica o concepto de exerxía a unha planta de produción enerxética; como unha forma distinta de avaliar a eficacia do proceso enerxéticamente integrado, non solo en canto á cantidade da enerxía recuperada, senón tamén tendo en conta a calidade da enerxía residual e o seu potencial aproveitamento posterior.

TEMA 1. A enerxía.
Fontes de enerxía. Transformación da enerxía. Enerxías non renovables. Enerxías renovables. O mercado enerxético.

TEMA 2. Unidades enerxéticas.
Uso industrial da enerxía. Máquinas térmicas. Bomba de calor. Refrixeración. Intercambiadores.

TEMA 3. Integración de calor.
Optimización energética. Máxima recuperación de calor (MER). Síntese de redes de intercambiadores de calor.

TEMA 4. Integración enerxética total.
Integración de calor e traballo. Integración de bombas de calor. Sistemas de refrixeración.

TEMA 5. A planta enerxética.
Deseño integrado. Xeración e recuperación da enerxía. A planta termoeléctrica. Caldeiras. Ciclos combinados. Coxeración industrial.

TEMA 6. Calidade da enerxía.
Exerxía e análise exerxético. Aplicación á planta de produción enerxética.
Bibliografía básica e complementaria
Básica
Handbook of Energy Efficiency and Renewable Energy. Frank Kreith and Yogi Goswami (editores). CRC Pres, 2007.
U.V. Shenoy: “Heat Exchanger Network Synthesis”. Gulf Publishing Company. Houston (1995).

Complementaria
B. Sorensen: “Renewable Energy”. Academic Press. London (2000).
B. Linnhoff: “Process integration for the efficient use of energy”. The Institution of Chemical Engineers (1982).
J.M. Smith, H.C. van Ness, M.M. Abbott: “Introducción a la Termodinámica en Ingeniería Química”. McGrawHill. México (2003).
Y.A. Çengel, M.A. Boles: “Termodinámica”. McGrawHill. México (1996).
F. Jarabo, N. Elortegui: “Energías renovables”. SAPT Publicaciones Técnicas. Madrid (2000).

Competencias
Nesta materia o alumno adquirirá ou practicará unha serie de competencias xenéricas, desexables en calquera titulación universitaria, e específicas, propias da enxeñaría en xeral ou específicas da Enxeñaría Enerxética en particular. Dentro do cadro de competencias recollidas na memoria do título que se deseñou para a titulación, os alumnos acadarán as seguintes competencias:

Competencias xerais e básicas: CG6, CG10, CG16, CG17
Competencias específicas: CE3, CE4, CE5, CE12
Competencias transversais: CT2, CT6
Metodoloxía da ensinanza
Esta materia desenvolverase mediante diferentes mecanismos de ensinanza e aprendizaxe, como se indica nos seguintes apartados. É importante resaltar que os contidos da materia porán abordarse alternativa ou reiterativamente na docencia presencial ou non presencial, según conveña en cada caso.

5.1. Docencia presencial

• Clases teóricas, que introduzan os conceptos e problemas básicos relacionados coa contaminación atmosférica, de acordo cos contidos e obxetivos da materia.
• Seminarios de problemas, que introduzan ao alumno en la resolución de problemas concretos relacionados coas plantas enerxéticas, de acordo cos obxectivos da materia.
• Titorías obligatorias, para o seguimento da docencia non presencial. Por iso, a asistencia é obrigatoria.
• Visita técnica, para o coñecemento de técnicas ou instalacións en entornos profesionais, en función dos medios dispoñibles.
• Desenvolvemento de casos prácticos, según a súa tipoloxía, que se indica na docencia non presencial. Incluindo a docencia en Aula de Informática na que, ao avaliarse na misma, a asistencia é obrigatoria

5.2. Docencia non presencial

Proporanse aos alumnos unha serie de casos prácticos, algúns de carácter competitivo, relacionado cos contidos da materia.
No que se refire ás técnicas de integración enerxética aplicadas ao deseño moderno de plantas enerxéticas, os alumnos deberán resolver diversos casos prácticos, de forma competitiva, co fin de obter deseños eficientes para cada un deles.
No que se refire aos fundamentos enerxéticos, desenvolveranse casos relacionados coa eficiencia enerxética de unidades e plantas.
As sesións de titorías obligatorias adicaranse preferentemente á organización e seguimento dos casos prácticos a resolver.

Prevese o uso dun Aula Virtual como apoio á docencia.
Sistema de evaluación
Os alumnos deberán resolver unha serie de estudios e evaluacións sobre casos prácticos ao longo do cuatrimestre en que se desenvolve esta materia (incluindo prácticas no Aula de Informática), que constituirá un 40% da nota global da materia. O informe dos profesores suporá outro 10% da nota global. Completándose a evaluación cun exame final que incluirá unha serie de cuestións de carácter eminente práctico, coa resolución de problemas numéricos, dacordo coa seguinte táboa.

Distribución da calificación
Exame 50%
Casos prácticos 40%
Informe profesor 10%

Para superar a materia, o alumno deberá obter unha calificación mínima de 3 sobre 10 no exame escrito. Noutro caso, a calificación global do alumno corresponderase coa de dito exame escrito.

As cualificacións dos casos prácticos e do informe do profesor obtidas no curso no que o alumno cursara a docencia presencial da materia conservaranse en toda-las avaliacións do dito curso e, se o alumno o desexa, so nos dous cursos posteriores. Sendo sempre necesario que en cada nova avaliación o alumno realice o exame, que recibirá a cualificación correspondente.

Cando non se conserven as avaliacións dos casos prácticos e o informe do profesor, os alumnos repetidores seguirán o mesmo sistema de avaliación que os alumnos novos.
Tempo de estudo e traballo persoal
A materia ten unha carga de traballo de 3,0 ECTS, correspondendo 1 crédito ECTS a 25 horas de traballo total, sendo o número total dunhas 75 horas. Ainda que na ficha da materia suxírese un reparto do traballo persoal, no cadro que se amosa a continuación adaptouse dito reparto ao modo no que se desenvolverá a docencia da materia, que se reparten como sigue:

Actividade Horas presenciais Factor Traballo persoal TOTAL
Teoría (inc. visita técnica e actividades) 15 15 1,2
Problemas/ 7 9 0,64
Aula Inform. 4 5 0,36
Titorías obrigatorias 1 4 0,20
Titorías individuais 1 4 0,20
Exame e revisión 2 8 0,40
TOTAL 30 45 3,0

onde as horas presenciais indican o número de horas de docencia presencial da materia, incluindo as diversas actividades e titorías presenciais que se realizarán na mesma; o factor indica a estimación de horas que ten que adicar o estudante por hora de clase de teoría ou problemas; no caso de outras actividades docentes, esta estimación resulta específica para cada unha delas. As horas de traballo persoal resulta da suma das correspondentes a todas as actividades que deberá desenvolver o alumno, e que éste deberá adicar de forma individual ou en equipo, sen a presencia do profesor.

Recomendacións para o estudo da materia
Os alumnos que se matriculen da materia terán unha serie de coñementos básicos e outros específicos que resultan de importancia para lograr superar a mesma: Alxebra, cálculo, física de fluidos, balances de materia e enerxía, termodinámica aplicada, aplicacións informáticas a nivel de usuario (Word, Excel, web).


Observacións
A materia impartirase en castelán.