TITULACIÓN: MASTER EN SOSTENIBILIDAD Y EFICIENCIA ENERGÉTICA EN LOS EDIFICIOS Y EN LA INDUSTRIA CURSO ACADÉMICO: 2010-2011

GUÍA DOCENTE 1. DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA

NOMBRE: INTEGRACIÓN DE ENERGÍA SOLAR EN LA EDIFICACIÓN CÓDIGO1: 72212009 TIPO: OBLIGATORIO Créditos ECTS: 4 FECHAS IMPARTICIÓN2:

CURSO ACADÉMICO: 2010-2011

Semana

Horas teoría

Horas práctica

1ª 2ª 3ª: 4ª

3 2 2 0

1 2 2 0

5ª 6ª 7ª

2 2 0

2 2 0

8ª

Tutorías especializadas

Seminarios

Visitas

1 2

2

2

2

1

Temas Tema I Tema II Temas III y IV Seminario y Visita Tema V y VI Tema VII y VIII Seminario y Visita

Examen y defensa de trabajos 3 horas

2. DATOS BÁSICOS DEL PROFESORADO

NOMBRE: Juan de Dios Carazo Alvarez CENTRO/DEPARTAMENTO: EPS Jaén / Dpto. Ingeniería Mecánica y Minera INSTITUCIÓN: Universidad de Jaén ÁREA: Mecánica de Medios continuos y Teoría de Estructuras. Nº DESPACHO: A3-027 E-MAIL: [email protected] TLF: 953 212829 URL WEB: http://www.ujaen.es/dep/ingmec/pdi/jdcarazo.html

3. PRERREQUISITOS, CONTEXTO Y RECOMENDACIONES

PRERREQUISITOS: NINGUNO CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN: La asignatura de Integración de la Energía Solar en la Edificación abarca dos partes importantes como son:  Las Instalaciones de Energía Solar Fotovoltaica, como instalación productora de energía eléctrica de carácter renovable y que cada vez son más frecuentes en la edificación y en la industria, y que además desde la entrada del Código Técnico de la Edificación son obligatorias en grandes edificaciones.  Las Instalaciones de Energía Solar Térmica, como instalaciones productoras de agua caliente de carácter renovable y que son obligatorias en toda edificación bajo el ámbito del Código Técnico de la Edificación. El estudio de esta materia es indispensable para que el alumno complete su formación de aspecto técnico en el campo de la eficiencia energética en edificación. Se ven principalmente los siguientes aspectos: En fotovoltaica:  Cálculo y Dimensionado de una Instalación en cubierta.  Exigencias Normativas.  Estudio de Viabilidad Económica. En Solar Térmica:  Dimensionado y Cálculo de una instalación en cubierta en función de las necesidades térmicas.  Exigencias Normativas.  Aplicaciones Básicas y Avanzadas de la Energía Solar Térmica.  Inclusión de un Sistema Solar Térmico en CALENER para la calificación Energética. Con todos estos conocimientos, el alumno será capaz de afrontar con éxito, el desarrollo de un proyecto técnico de este tipo de instalaciones, seleccionando los elementos de la instalación de forma adecuada, y dimensionándola de forma acorde a la producción energética requerida. RECOMENDACIONES Y ADAPTACIONES CURRICULARES: Para que lo s alumnos, incluso aqu ellos con n ecesidades educativas especiales, puedan seguir la a signatura sin dificulta d se han elabo rado unos a puntes de t eoría, que han sido subidos a la plataforma de docencia ILIAS, y cu ya dirección es: http://dv.ujaen.es/docencia/goto_docencia_crs_138508.html. Además del este material, que se expone en las clases teóricas, se realizan dos seminarios profesionales orientados a conocer por un lado los proceso s administrativos por parte de la administración para la legalización de las instalaciones solares en la edificación, y por otro lado un seminario comercial con el objeto d e conocer lo s últimos productos y ava nces que hay en el sector.

Código C.T.1.1 C.T.1.2 C.T.2.2 C.T.2.3 C.T.4.1 C.T.6.2 C.E.1.1 C.E.2.1

Denominación de la competencia

Terminología y nomenclatura científico-técnica Capacidad de análisis y síntesis Resolución de problemas Interpretación y análisis de datos y resultados Comunicación oral y escrita de conocimientos en lengua propia y extranjera Aprendizaje y trabajo autónomos Bases científicas y tecnologías de sistemas energéticos Evaluación energética de sistemas y dispositivos

Resultados de aprendizaje

Resultado 1 Resultado 2 Resultado 3 Resultado 4 Resultado 5 Resultado 6

Manejo de reglamentos asociados a edificios e industrias Simulación del funcionamiento y control de sistemas e instalaciones con PC Diseño de sistema activo de energía solar en vivienda o edificio Diseño de instalaciones en industrias y viviendas Realización de calificación energética en un edificio Realización de análisis de viabilidad técnico-económica de instalaciones energéticas

5. CONTENIDOS 1ª Parte: Energía Solar Fotovoltaica Tema I: Introducción a la Energía Solar Fotovoltaica. 1. 2. 3. 4.

Generadores Fotovoltaicos. Tipos. Integración de Generadores Fotovoltaicos en la Edificación. Instalaciones Aisladas: Acumuladores y Reguladores. Instalaciones Conectadas a Red: Introducción y Descripción del Sistema.

Tema II: Cuantificación y Viabilidad Económica. 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Cuantificación de Exigencias según el CTE DB HE5 Predimensionado. Consideraciones. Evaluación de Costes. Modelos de Radiación Solar. Mapas de Radiación Solar. Cálculo Energético. Producción. Estudio de Viabilidad Económica.

Tema III: El proyecto Geométrico. 1. 2. 3. 4. 5.

Distancia entre Módulos: Método General Distancia entre Módulos: Pliego de Cond. Téc. de Instalaciones Conectadas a Red. Pérdidas por Sombreado según el CTE DB HE5 Perdidas por Orientación e Inclinación según el CTE DB HE5 Sistemas con Seguimiento Solar.

Tema IV: El proyecto Eléctrico.

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Definición Eléctrica de los Módulos Fotovoltaicos El Inversor. Elementos: Medida, Protecciones y Elementos de Seguridad Esquemas de Conexionado y Esquemas Unifilares. Parámetros de Cálculo de la Instalación Eléctrica. Monitorización. Legislación Aplicable.

2ª Parte: Energía Solar Térmica Tema V: Componentes de una Instalación Solar Térmica en Edificación 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Captadores Solares Térmicos. Tipos. Sistemas con Circulación Natural y Forzada. Sistemas de Acumulación e Intercambio. Medidas para Evitar Calentamientos Excesivos. Elementos de los Circuitos Hidráulicos. Sistemas de Control. Reguladores.

Tema VI: Dimensionado de Instalaciones Solares Térmicas. 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Contribución Solar Mínima según el CTE DB HE-4 Cálculo de la Demanda en ACS, Piscinas y Calefacción. Pérdidas por Orientación e Inclinación CTE DB HE-4. Pérdidas por Sombreado CTE DB HE-4. Cálculo de la Cobertura Solar. Método f-chart. Relaciones entre las Principales Dimensiones CTE DB HE-4 y RITE.

Tema VII: Aplicaciones Básicas de la Energía Solar Térmica. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Producción de ACS. Viviendas Unifamiliares. Producción de ACS. Viviendas Plurifamiliares. Producción de ACS y Apoyo a Calefacción. Producción de ACS y Climatización de Piscinas. Circuitos Múltiples. Regulación y Priorización. Plan de Vigilancia, según el CTE DB HE-4 Plan de Mantenimiento, según el CTE DB HE-4.

Tema VIII: Refrigeración por Absorción

6. METODOLOGÍA Y ACTIVIDADES ACTIVIDADES

HORAS PRESENCIALES

Clases expositivas en gran grupo:  Conferencia plenaria Sesión magistral.

11 19

Clases en grupos de prácticas:  Seminarios  Laboratorio.  Manejo de PC. Resolución de ejercicios

17 43 28

Tutorías colectivas/individuales:

HORAS DE TRABAJO AUTÓNOMO

TOTAL DE HORAS

CRÉDITOS COMPETENCIAS ECTS (Códigos)

1,2

C.E.1.2; C.E.1.5; C.E.1.6; C.T.6.2

60

2,4

C.T.2.1; C.T.2.2; C.T.2.3; C.E.2.1; C.E.2.4; C.E.2.5; C.T.3.4; C.E.3.1; C.E.3.3; C.T.4.1; C.E.4.1; C.T.5.1; C.T.6.2

10

0,4

C.T.4.1; C.E.3.2

30

 Supervisión de informes  Aclaración de dudas. Comentarios de informes

TOTALES:

30

70

100

4

7. SISTEMA DE EVALUACIÓN ASPECTO

CRITERIOS

Asistencia y participación

- Asistencia - Participación activa en la clase.

Conceptos de la materia

Dominio de los conocimientos teóricos y operativos de la materia. Entrega de informes de trabajos dirigidos. Se analizará la estructura, corrección, originalidad y presentación - Entrega de informe - Exposición pública

Realización de trabajos individuales Realización de trabajo grupal

INSTRUMENTO - Lista de firmas - Observación y notas del profesor.

PESO 15%

Examen 20% 3 Trabajos individuales

45%

Un trabajo grupal

20%

El sistema de calificación se regirá por lo establecido en el RD 1125/2003 de 5 de septiembre por el que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en las titulaciones universitarias de carácter oficial.

8. DOCUMENTACIÓN/BIBLIOGRAFÍA ESPECÍFICA o BÁSICA: Miguel Alonso Abella (2005). Sistemas Fotovoltaicos. Introducción al Diseño y Dimensionado de Instalaciones de Energía Solar Fotovoltaica. Ediciones S.A.P.T. Publicaciones Técnicas S.L. ISBN: 84-86913-12-8. CIEMAT (2008) F undamentos, dime nsionado y aplicaciones de la en ergía s olar f otovoltaica. Pu blicaciones CIEMAT. ISBN 978-84-7834-574-8 F.A. Peuser, K.H. Remmers & M. Schanuss (2005). Sistemas Solares Térmicos. Diseño e Instalación. ISBN 97884-95693-20-4 Pereda Suquet, Pilar (2006). Proyecto y Cálculo de Instalaciones Solares Térmicas. Ediciones de Ar quitectura. ISBN 978-84-96656-08-6.

GENERAL y COMPLEMENTARIA : CÓDIGO TÉCNICO DE LA EDIFICACIÓN Documento Básico HE - Ah orro de Energía. Ministerio de la Vivienda. Boletín oficial del Estado – Madrid 2006 – ISBN 84-340-1633-8

PLIEGO DE CONDICIONES TECNICAS DE INST ALACIONES CONECT ADAS A RED (INS TALACIONES DE E NERGIA S OLAR FOTOVOLTAICA) IDAE- Madrid 2002 – ISBN 9788486505998 PLIEGO DE CONDICIONES T ÉCNICAS DE I NSTALACIONES DE BAJ TEMPERATURA. IDAE – Madrid 2002 – ISBN 84-95693-02-X

A

Antonio Luque, Steven Hegedus (2003) Handbook of Photovoltaic Science and Engineering. John Wiley and Sons. ISBN 0-471-49196-9 Eduardo Lorento y otros (1994) Solar Electricity. Engineering of Photovoltaic Systems. Progensa. ISBN 84-86505-55-0 Ellington R. T., et al. (1957). The Absorption Cooling Process. Institute of Gas Technology. Chicago 16, Illinois, USA. Carlo Pizzeti (1971). Acondicionamiento del aire y refrigeración. Teoría y cálculo de las instalaciones.Interciencia, Madrid.