TÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN ENERGÍAS RENOVABLES HOJA DE ASIGNATURA CON DESGLOSE DE UNIDADES TEMÁTICAS 1. Nombre de la asignatura 2. Competencias

3. 4. 5. 6. 7.

Cuatrimestre Horas Prácticas Horas Teóricas Horas Totales Horas Totales por Semana Cuatrimestre 8. Objetivo de la Asignatura

Energías renovables Implementar sistemas de Energía Renovable en base a las necesidades del proceso y características del entorno, para contribuir al Desarrollo sustentable (Medio ambiente, Impacto ambiental, Cambio climático, Contaminación) del sector industrial. Tercero 75 30 105 7

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Energía solar. Turboenergía Bioenergía. Sistemas híbridos de energía.

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Unidades Temáticas I. II. III. IV.

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El alumno determinará la aplicación de las diferentes alternativas de energías renovables para eficientar el uso de recursos en un proceso buscando la sustentabilidad con base en análisis de parámetros climatológicos y geo estadísticos.

Prácticas 21 18 18 18 Totales 75

Horas Teóricas 9 7 7 7 30

Totales 30 25 25 25 105

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ENERGÍAS RENOVABLES UNIDADES TEMÁTICAS 1. 2. 3. 4.

Unidad Temática Horas Prácticas Horas Teóricas Horas Totales

5. Objetivo

Temas

I.- Energía Solar. 21 9 30 El alumno determinará los sistemas de energía solar para eficientar el uso de recursos en un proceso buscando la sustentabilidad con base en el análisis de parámetros climatológicos y geo estadístico.

Saber

Saber hacer

Incidencia de Distinguir el movimiento radiación Solar relativo entre la tierra y el Sol Identificar los días y horas del año en promedio con mayor incidencia solar Comprender el procedimiento para obtener la orientación en un plano inclinado y la incidencia a partir de los mapas y tablas.

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Energía Termosolar. 3

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Determinar los días y horas del año en promedio con mayor incidencia solar

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Identificar las Seleccionar el tipo de características térmicas y dispositivo para cada propiedades de los aplicación específica. diferentes tipos de dispositivos solares (colectores, hornos, estufas, secadores, deshidratadores, refrigeradores)

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Ser

Proactivo Responsabilidad Iniciativa Puntualidad Crítico Analítico Trabajo en equipo Toma de decisiones

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Proactivo Responsabilidad Iniciativa Puntualidad Crítico Analítico Trabajo en equipo Toma de decisiones

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Temas

Saber

Saber hacer

Identificar los requerimientos de transferencia de calor, de un fluido, considerando las capacidades de aplicación de un proceso en específico.

Determinar las características de equipos para la implementación de un sistema termosolar que cumpla con los parámetros de aplicación y uso.

Energía Solar Describir el proceso de Fotovoltaica conversión de la energía solar a energía eléctrica. Identificar los componentes y características de los paneles solares fotovoltaicos. Enlistar los sistemas fotovoltaicos relacionando a las necesidades para suministrar energía eléctrica incluir: -Número de paneles solares -Número de baterías -Tipo y capacidad del Inversor y demás elementos requeridos según la demanda o carga total

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Ser Proactivo Responsabilidad Iniciativa Puntualidad Crítico Analítico Trabajo en equipo Toma de decisiones

Proactivo Responsabilidad Iniciativa Puntualidad Crítico Ilustrar los Analítico componentes de un panel solar fotovoltaico. Trabajo en equipo Toma de decisiones

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Integrar los elementos de un sistema fotovoltaico de acuerdo a una aplicación especifica

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Enlistar las características técnicas de los componentes de un sistema fotovoltaico, sus periodos de mantenimiento y conservación para evitar deterioro a corto plazo.

Integrar los elementos de un sistema fotovoltaico de acuerdo a una aplicación especifica

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Temas

Fomento de los sistemas de energía solar

Saber

Saber hacer

Ser

Enlistar las características técnicas de los componentes de un sistema fotovoltaico, sus periodos de mantenimiento y conservación para evitar deterioro a corto plazo.

Realizar un reporte de los requerimientos de mantenimiento y conservación de un sistema fotovoltaico.

Distinguir las normas, leyes y estímulos gubernamentales para implementar la aplicación de la energía solar en proyectos industriales y sociales.

Evaluar las diferentes opciones para implementar nuevos estudios y proyectos. Seleccionar alternativas de financiamiento para implementar nuevos estudios y proyectos.

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Proactivo Responsabilidad Iniciativa Puntualidad Crítico Analítico Trabajo en equipo Toma de decisiones

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ENERGÍAS RENOVABLES Proceso de evaluación Instrumentos y tipos de reactivos Ensayo Elaborará un ensayo sobre 1.-Comprender: los sistemas de energía - Concepto de transformación Lista de Cotejo de energía solar solar que contenga: - Ventajas - Niveles de irradiación solar - Desventajas - Uso de datos estadísticos y - Normas, leyes, reglamentos climatológicos y estímulos relacionados con el sistema. 2.-Clasificar los distintos - Resultados y conclusiones. sistemas de aprovechamiento de energía solar. Resultado de aprendizaje

Secuencia de aprendizaje

3.- Identificar la normatividad y apoyos para la implementación de sistemas de aprovechamiento solar.

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4.- Determinar la aplicación de los sistemas de aprovechamiento de energía solar

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ENERGÍAS RENOVABLES Proceso enseñanza aprendizaje Métodos y técnicas de enseñanza Tarea de investigación Mapas mentales Debate dirigido

Medios y materiales didácticos Módulo didáctico para el estudio de aplicaciones de agua caliente y calefacción, aplicaciones fotovoltaicas, pintarrón, Equipos y medios audiovisuales, Normales climatológicas, Mapa de irradiación solar, Equipo de cómputo DVD Cañón Laboratorio Internet

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Espacio Formativo

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ENERGÍAS RENOVABLES UNIDADES TEMÁTICAS 1. 2. 3. 4.

Unidad Temática Horas Prácticas Horas Teóricas Horas Totales

5. Objetivo

Temas Energía eólica

II.- Turboenergía 18 7 25 El alumno determinará el sistema de turboenergía para eficientar el uso de recursos en un proceso buscando la sustentabilidad con base en el análisis de parámetros climatológicos y geo estadístico. Saber

Saber hacer

Distinguir los parámetros y las características necesarias para la operación del sistema eólico.

Investigar el recurso eólico de la región

Proactivo Responsabilidad Iniciativa Puntualidad Crítico Analítico Trabajo en equipo Describir los elementos Integrar los elementos Toma de decisiones que integran un sistema de un sistema de Turboenergía de eólico para la generación de energía: acuerdo a una aplicación específica. -Sistema de potencia -Sistema de control y protección -Sistema de almacenamiento

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m u c Energía Mini- Distinguir o Hidráulica, parámetros D geotérmica y características

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los las de operación de Sistemas Mini-hidráulicos, geotérmicos y mareomotriz y

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mareomotriz

Ser

Investigar el recurso Proactivo Responsabilidad Mini-hidráulico, geotérmico y Iniciativa mareomotriz de la Puntualidad región Crítico Analítico Trabajo en equipo Toma de decisiones

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Temas

Saber

Saber hacer

Fomento de los Distinguir las normas, sistemas de leyes y estímulos gubernamentales para Turboenergía implementar la aplicación de Turboenergía energía en proyectos industriales y sociales.

Evaluar las diferentes opciones para implementar nuevos estudios y proyectos. Seleccionar alternativas de financiamiento para implementar nuevos estudios y proyectos.

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Proactivo Responsabilidad Iniciativa Puntualidad Crítico Analítico Trabajo en equipo Toma de decisiones

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ENERGÍAS RENOVABLES Proceso de evaluación Instrumentos y tipos de reactivos Elaborará un reporte técnico 1.- Identificar los recursos Rúbrica basado en un estudio de naturales de una región Lista de Cotejo caso real que contenga: 2.- Comprender los tipos de Objetivo sistemas de turbo-generación Justificación Ubicación (zona geográfica) 3.- Identificar los tipos de Capacidad instalada normatividad y apoyos para la Tipo de generador implementación de sistemas de Estado actual Turboenergía Conclusiones 4.-Elaborar un reporte técnico Resultado de aprendizaje

Secuencia de aprendizaje

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ENERGÍAS RENOVABLES Proceso enseñanza aprendizaje Métodos y técnicas de enseñanza Visita Industrial Prácticas en Laboratorio Aprendizaje basado en proyectos (PBL)

Medios y materiales didácticos Módulo didáctico de energía eólica, higrómetro, multímetro, pintarrón, Equipos y medios audiovisuales, Equipo de cómputo Estación meteorológica Compendios del INEGI Software especializado Normales climatológicas, Periódicos de circulación nacional Internet

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ENERGÍAS RENOVABLES UNIDADES TEMÁTICAS 1. 2. 3. 4.

Unidad Temática Horas Prácticas Horas Teóricas Horas Totales

5. Objetivo

Temas Recursos Bioenergéticos

III.- Bioenergía 18 7 25 El alumno determinará el sistema de bioenergía para eficientar el uso de recursos en un proceso buscando la sustentabilidad con base en el análisis de los recursos disponibles de la región.

Saber

Saber hacer

Definir el concepto de Clasificar las fuentes Proactivo recurso bioenergético bioenergéticas. Responsabilidad identificando las Iniciativa diferentes fuentes Puntualidad (maderables, agro Crítico combustibles, residuos Analítico municipales) y su Trabajo en equipo desarrollo en el país. Toma de decisiones

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Biogás

Ser

Identificar la Diferenciar los Proactivo composición del biogás, procesos de obtención Responsabilidad su procedencia y del biogás. Iniciativa características para su Puntualidad obtención y sus Crítico aplicaciones. Analítico Trabajo en equipo Identificar los principios Integrar los elementos Toma de decisiones de fermentación, sus de un sistema de necesidades para llevar generación de biogás a cabo las reacciones, de acuerdo a una etapas y las condiciones aplicación específica. ideales para la obtención del biogás. Identificar las partes y características de los biodigestores.

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Temas

Saber

Saber hacer

Ser

Enlistar las aplicaciones Examinar el recurso de del biogás y el beneficio producción de biogás de los MDL (Mecanismos de la región. de desarrollo Limpio). Biodiesel bioetanol

y Identificar las Clasificar las fuentes características físico- de generación de químicas de la materia biodiesel y bioetanol. prima y los principios básicos de la producción de biodiesel y bioetanol. Describir las características de los equipos utilizados en la producción de biodiesel y bioetanol a baja y gran escala. Reconocer la relación consumo, potencia de los motores de combustión interna que utilicen biodiesel y bioetanol.

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Fomento de los Distinguir las normas, bioenergéticos leyes y estímulos gubernamentales para implementar la aplicación de en bioenergéticos proyectos industriales y sociales.

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Proactivo Responsabilidad Iniciativa Puntualidad Crítico Analítico Trabajo en equipo Toma de decisiones

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Comparar la eficiencia del biodiesel y bioetanol en motores de combustión interna.

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Comparar alternativas de financiamiento para implementar nuevos estudios y proyectos.

Proactivo Responsabilidad Iniciativa Puntualidad Crítico Analítico Trabajo en equipo Toma de decisiones

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ENERGÍAS RENOVABLES Proceso de evaluación Instrumentos y tipos de reactivos Elaborará un reporte técnico 1.- Identificar las características Rúbrica que contenga: de los bioenergéticos. Lista de Cotejo - Resumen de las principales actividades agrícolas y 2.- Identificar los beneficios de ganaderas de su región. la implementación del uso de - Las propiedades físico- bioenergéticos. químicas de la materia prima para la obtención de 3.- Analizar los conceptos bioenergéticos. básicos de generación de - El potencial de biomasa bioenergéticos. que existe en su región o municipio para la generación 4.-Identificar los elementos más comunes para la producción de de bioenergéticos. - Enlistar la normatividad bioenergéticos. vigente y estímulos relacionados con el impulso 5.-Identificar en las normas los apoyos existentes de diferentes de bioenergéticos. - Enlistar los requisitos para dependencias u organismos, los la obtención de bonos de incentivos o planes de carbono. financiamiento disponibles para la aplicación de oportunidades de ahorro energético. Resultado de aprendizaje

Secuencia de aprendizaje

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ENERGÍAS RENOVABLES Proceso enseñanza aprendizaje Métodos y técnicas de enseñanza Prácticas en laboratorio Mapas mentales Cuadros sinópticos

Medios y materiales didácticos Banco de biodiesel, Pintarrón, Equipos y medios audiovisuales, Equipo de cómputo

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Espacio Formativo Aula

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ENERGÍAS RENOVABLES UNIDADES TEMÁTICAS 1. 2. 3. 4.

Unidad Temática Horas Prácticas Horas Teóricas Horas Totales

5. Objetivo

Temas Cogeneración

IV.- Sistemas híbridos de energía. 18 7 25 El alumno justificará la aplicación de diferentes sistemas híbridos para eficientar el uso de recursos en un proceso buscando la sustentabilidad con base en análisis de parámetros climatológicos y geo estadísticos.

Saber

Saber hacer

Identificar las aplicaciones de la cogeneración como mecanismo para eficientar el uso de la energía en su zona de influencia. Identificar las aplicaciones de las plantas de ciclo combinado convencionales e hibridas.

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m u c las Sistemas de Identificar o Autoabastecimiento D aplicaciones de las de Generación con plantas generadoras uso de Bioenergéticos.

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Investigar las plantas de biodiesel, bioetanol, gas natural y metano públicas y con uso de biodiesel, bioetanol, gas natural y privadas que existen en su región. metano.

Ser

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Temas

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Celdas de Combustible

Definir el concepto de celda de combustible y su principio de funcionamiento Identificar las aplicaciones de celdas de combustible para cogeneración.

Sistemas motrices con alimentación no convencional.

Describir fuente de suministro eléctrico a partir de procesos físico-químicos estacionarios (Baterías ion-litio, solidogel,etc ).

Fomento de los sistemas híbridos de energía

Proactivo Responsabilidad Iniciativa Puntualidad Crítico Analítico Trabajo en equipo Toma de decisiones

Distinguir las normas, leyes y estímulos gubernamentales para implementar la aplicación de sistemas híbridos de energía en proyectos industriales y sociales.

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Investigar los componentes de un sistema motriz con alimentación no convencional y la función de cada componente.

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Seleccionar alternativas de financiamiento para implementar nuevos estudios y proyectos.

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ENERGÍAS RENOVABLES Proceso de evaluación Resultado de aprendizaje

Secuencia de aprendizaje

Elaborará un ensayo sobre 1.-Identificar los diferentes aplicaciones de sistemas sistemas híbridos de energía. híbridos que incluya: 2.-Comprender las acciones requeridas para la reducción del - Introducción -Desarrollo consumo energético -Conclusiones -Referencias bibliográficas 3.- Describir los beneficios de la implementación de un sistema híbrido de energía. 4. Distinguir las diferentes alternativas de apoyo y financiamiento a estos sistemas.

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Instrumentos y tipos de reactivos Rúbrica Lista de Cotejo

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ENERGÍAS RENOVABLES Proceso enseñanza aprendizaje Métodos y técnicas de enseñanza Prácticas de laboratorio. Cuadros sinópticos

Medios y materiales didácticos Sistema de entrenamiento en celdas hibridas industriales de combustible. Entrenador en celdas de hidrógeno industriales, pintarrón, Equipos y medios audiovisuales, Equipo de cómputo

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ENERGÍAS RENOVABLES CAPACIDADES DERIVADAS DE LAS COMPETENCIAS PROFESIONALES A LAS QUE CONTRIBUYE LA ASIGNATURA Capacidad

Criterios de Desempeño

Establecer las especificaciones y características de los equipos a través de un levantamiento en campo para determinar la carga instalada del sistema

Elabora un inventario que contenga las siguientes especificaciones técnicas de los equipos electromecánicos: a) Parámetros de operación: Voltaje, Potencia, Factor de potencia, eficiencia y condiciones de operación, entre otros. b) Características de limpieza, tiempo de uso, localización, ambiente de trabajo. c) Diagrama esquemático que muestre la configuración del sistema, fuentes de suministro, líneas de distribución y cargas instaladas.

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Determinar el consumo energético con Elabora un reporte técnico que contenga la base en mediciones y análisis de siguiente información: información histórica para estimar pérdidas de energía a) Datos históricos, análisis estadístico, gráficas de tendencias y proyección de consumo energético. b) Pérdidas de energía

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propuesta que incluya: no Elabora Cuadro comparativo resaltando las deficiencias

Proponer acciones que conlleven a eficientar el consumo energético considerando los estándares de eficiencia, cumpliendo los requerimientos de la organización, de acuerdo a la normatividad y políticas aplicables, así como los catálogos de fabricantes y especificaciones de tecnologías emergentes para asegurar la eficiencia energética.

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Diagnosticar los insumos energéticos disponibles mediante el análisis de los recursos naturales y el resultado de la evaluación energética para contribuir al desarrollo sustentable.

energéticas a corregir o mejorar especificaciones técnicas de equipo, análisis costo, condiciones de configuración y operación.

Elabora un reporte con la siguiente información: +recursos naturales de la región +Condiciones climatológicas, +propuesta técnica energética

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ENERGÍAS RENOVABLES FUENTES BIBLIOGRÁFICAS Autor

Año

Título del Documento

Karl W. Böer (2003) and John Duffie

Advance energy

J. M. Smith, (1987) H. C. Van Ness

Chemical Engineering

Yunus A. Cengel

Transferencia de Calor

(2004)

in

Ciudad

solar Boulder,

Board

New York

EEUU

McGraw-Hill

New York

EEUU

McGraw-Hill

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Editorial

EEUU

Colorado

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País

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