TITULACIÓN: MASTER EN SOSTENIBILIDAD Y EFICIENCIA ENERGÉTICA EN LOS EDIFICIOS Y EN LA INDUSTRIA CURSO ACADÉMICO: GUÍA DOCENTE

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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: ENERGÍA Y MEDIO AMBIENTE

CÓDIGO

1

: 72212004

CURSO ACADÉMICO: 2010-2011

TIPO: OBLIGATORIA

Créditos ECTS: 4

FECHAS IMPARTICIÓN

2

:

Semana

Horas

teoría

Horas

práctica

Tutorías

especializadas

Seminarios

Visitas

Temas

1ª

4 Temas 1 y 2

2ª

1

3 Temas 3 y 4

3ª

3

1 Temas 5

4ª

3

1 Temas 6 Y 7

5ª

2

2 Temas 7 y 8

6ª

4 Temas 9 y 10

7ª

2

2 Tema 10 y 11

8ª

Examen 2 horas

2. DATOS BÁSICOS DEL PROFESORADO

NOMBRE: ANTONIO DAVID POZO VÁZQUEZ

CENTRO/DEPARTAMENTO: EPS JAEN / FÍSICA

INSTITUCIÓN: UNIVERSIDAD DE JAÉN

ÁREA: FÍSICA APLICADA

Nº DESPACHO: 411

E-MAIL: [email protected]

TLF: 953 212783

URL WEB: matras.ujaen.es

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3. PRERREQUISITOS, CONTEXTO Y RECOMENDACIONES

PRERREQUISITOS:

NINGUNO

CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN:

La asignatura pretende proporcionar al alumno una visión general de uno de los principales

problemas de las sociedades técnicas modernas: el uso y transformación de la energía y

sus implicaciones medioambientales. En particular, se pretende que el alumno adquiera

unos conocimientos básicos de los procesos implicados en la transformación de las

principales fuentes de energía, tanto renovables como no renovables. Estos conocimientos

básicos, además, pretende ser un punto de partida para abordar otras asignaturas del

máster, especialmente aquellas englobadas en el módulo específico.

Los contenidos de la asignatura se articulan de forma que el alumno, al final, sea capaz de:

1) conocer la disponibilidad de los diversos recursos energéticos y ponerlos en

relación con el consumo energético de las sociedades modernas,

2) explicar los principales sistemas de transformación de la energía,

3) evaluar desde el punto de vista medioambiental el impacto de la transformación de

la energía,

4) conocer el sistema energético de España y los principales problemas que le

Afectan.

Para ello, la asignatura se divide en cuatro grandes bloques:

1. Energía de los combustibles fósiles y sus implicaciones medioambientales: (Temas 1

a 4)

2. La energía nuclear (tema 5)

3. El sistema energético en España (tema 6)

4. Energías renovables (solar, eólica, hidroeléctrica): temas 7 a 11.

Los contenidos de la asignatura son fundamentales para abordar con garantías las

asignaturas del módulo específico del máster.

RECOMENDACIONES Y ADAPTACIONES CURRICULARES:

Se han elaborado apuntes de todos los contenidos de la asignatura, que serán puestos a

disposición de los alumnos a través de la plataforma de docencia de la UJAEN.

Además de este material, que se expone en las clases teóricas, se realizan cuatro

relaciones de problemas de aplicación práctica. Finalmente, de determinados contenidos del

temario se proporcionará a los alumnos material adicional de lectura obligatoria y a partir del

cual se realizarán dos seminarios, uno dedicado a la energía nuclear y otro la sistema

eléctrico en España.

Se recomienda la asistencia regular a las clases y seminarios, esta asistencia se tendrá en

cuanta para la nota final del alumno.

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4. COMPETENCIAS Y RESULTADOS DE APRENDIZAJE

Código

Denominación de la competencia

C.T.1.1 Terminología y nomenclatura científico-técnica C.T.1.2 Capacidad de análisis y síntesis

C.E.1.1 Bases científicas y tecnologías de sistemas energéticos C.E.1.3 Gestión y Planificación Energética

C.E.2.1 Evaluación energética de sistemas y dispositivos

C.E.2.3 Dominio de metodologías para la gestión y planificación energética

C.T.3.4 Capacidad para aplicar los conocimientos científicos y tecnológicos a sistemas reales. C.E.3.1 Sensibilidad hacia temas medioambientales

C.E.3.2 Interés por la investigación y desarrollo en el ámbito ambiental y energético

C.T.4.1 Comunicación oral y escrita de conocimientos en lengua propia y en lengua extranjera C.T.6.2 Aprendizaje y trabajo autónomos

C.T.1.1 Terminología y nomenclatura científico-técnica

Resultados de aprendizaje

Resultado 3 Conocer las fuentes energéticas y características para su aprovechamiento Resultado 10 Conocer la tecnología de producción energética

5. CONTENIDOS

TEMA.1.-Introducción.

1.1. Energía y medio ambiente. 1.2. Formas de la energía. 1.3 Los combustibles fósiles 1.4. Transformaciones de la energía. 1.5. Energías renovables y no renovables.

TEMA. 2.- Máquinas térmicas y producción de electricidad. 2.1. Conceptos termodinámicos.

2.2. Máquinas térmicas.

2.3 Impacto ambiental: contaminación térmica 2.4. Generación y distribución de la electricidad. 2.5. Cogeneración.

Relación de problemas recopilatorios nº 1 TEMA. 3.- El efecto invernadero

3.1. El balance radiativo de la tierra: efecto invernadero natural 3. 2 Gases de efecto invernadero

3 .3. Alteraciones del efecto invernadero: concepto de forcing radiativo 3 .4. Modelización del clima.

TEMA. 4.- El cambio climático y la actividad antropogénica 4.1. Introducción al IPCC

4 2 Escenarios de emisiones futuras

4.3. Escenarios climáticos futuros: cuarto informe del IPCC. 4.4. Mitigación del cambio climático.

4.5 El protocolo de Kyoto.

Relación de problemas recopilatorios nº 2 TEMA. 5.- Energía nuclear.

5.1. Introducción. 5.2. La energía de fisión.

5.3. La energía de fusión: proyecto ITER.

5.4. El ciclo del combustible nuclear: el problema de los residuos.

5.5. Aspectos económicos, medioambientales y de seguridad de la energía nuclear. 5.6. La energía nuclear en España.

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Tema de debate: el futuro de la energía nuclear. TEMA. 6.- Introducción a las energías renovables. 6.1. Introducción.

6.2. El escenario energético en Andalucía, España, Europa y el mundo. 6.3. Población, crecimiento económico y energía.

6.4 El sistema eléctrico

6.5. Aspectos económicos de la generación de energía 6.6. Las energías renovables en España.

6.7. Marco regulador: incentivos a las renovables. 6.8. El Plan Nacional de Energías Renovables

Tema de debate: las energías renovables y el sistema eléctrico. TEMA. 7.-El recurso solar.

7.1. Radiación solar: conceptos fundamentales. 7.2. Relaciones astronómicas.

7.3 Interacción de la radiación con la atmósfera. 7.4 Modelización de las componentes de la radiación. 7.5 Instrumentación.

7.6 Estimación de la radiación solar en superficies inclinadas. 7.7 Mapas de los recursos solares.

TEMA. 8 Energía solar.

8.1. Arquitectura bioclimática. 8.2. Energía solar fotovoltaica.

8.3. Energía solar térmica de baja temperatura. 8.4. Energía termoeléctrica.

Relación de problemas recopilatorios nº 3 TEMA. 9.- El recurso eólico.

9.1. Fundamentos meteorológicos de la energía eólica 9.2 El viento a escala global, regional y local

9.3 Variación del viento con la altura

9.4 Turbulencia atmosférica y valores extremos 9.5 Medida, análisis y modelización del recurso eólico. 9.6 Variabilidad temporal y espacial del recurso eólico 9.7 Mapas eólicos

9.8 El recurso eólico en el mar 9.9 Micrositing

Tema 10. Energía eólica

10.1. Conversión de la energía del viento. 10.2. Maquinas eólicas.

10.3 Modelización de la energía generada por un aerogenerador. 10.4. Parques eólicos.

10.5. Aspectos medioambientales y económicos de la energía eólica. Relación de problemas recopilatorios nº 4

Tena 11. Energía hidroeléctrica 11.1 El recurso hidroeléctrico 11.2 Energía de un salto de agua. 11.3 Plantas hidroeléctricas.

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6. METODOLOGÍA Y ACTIVIDADES

ACTIVIDADES HORAS PRESENCIALES HORAS DE TRABAJO AUTÓNOMO TOTAL DE HORAS CRÉDITOS ECTS COMPETENCIAS (Códigos)

Clases expositivas en gran grupo: Conferencia plenaria Sesión magistral.

19

35

54

2.2

C.E.1.1; C.E.1.3 ; C.T.1.1; C.T.1.2 ; C.E.2.1 Clases en grupos de prácticas: Resolución de ejercicios

7

21

27

1.1

C.E.2.3; C.T.3.4; C.E.3.1; C.E.3.2; Tutorías colectivas/individuales: • Seminarios

2

6

8 0,3

C.T.4.1; C.T.6.2; C.T.1.1 Examen final

₂

₈

₁₁

_0,4

C.T.4.1; C.T.6.2; C.T.1.1

TOTALES:

30

70

100

4 7. SISTEMA DE EVALUACIÓN

ASPECTO

CRITERIOS

INSTRUMENTO

PESO

Asistencia y

participación

-ASISTENCIA

-PARTICIPACIÓN ACTIVA EN

DEBATES MONOGRÁFICOS.

Lista de firmas

Observación y notas

del profesor.

15%

Conceptos de

la materia y

resolución de

ejercicios

-DOMINIO DE LOS

CONOCIMIENTOS TEÓRICOS

-HABILIDAD EN LA RESOLUCIÓN

DE PROBLEMAS

RELACIONADOS CON LOS

CONTENIDOS TEÓRICOS.

Examen

70%

Dominio

específico de

determinados

temas

-REALIZACIÓN DE EJERCICIOS Y

ENSAYOS DE AMPLIACIÓN DE

DETERMINADAS PARTES DE LA

ASIGNATURA

Evaluación de los

resultados y

originalidad del

ensayo

15%

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

BÁSICA

AUBRECHT, G., ENERGY, PRENTICE HALL, 2006

BOYLE G. RENEWABLE ENERGY: POWER FOR A SUSTAINABLE FUTURE. OXFORD UNIVERSITY PRES, 2004. BOYLE, G, EVERETT, B Y J. RAMAGE. ENERGY SYSTEMS AND SUSTAINABILITY. OXFORD UNIVERSITY PRES,

2004.

HINRICHS, R, KLEINBACH, M., 2006. ENERGY, ITS USE AND THE ENVIRONMENT, THOMPSON, 2006

KHALIGH, A., ENERGY HARVESTING: SOLAR, WIND AND OCEAN ENERGY CONVERSION SYSTEMS, CRC, 2009 RISTINEN, R. AND KRAUSHAAR, J. ENERGY AND THE ENVIRONMENT. JOHN WILEY & SONS, 2006

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COMPLEMENTARIA :

BADESCU, VIOREL. MODELING SOLAR RADIATION AT THE EARTH SURFACE. SPRINGER, BERLIN 2008.

BLAKE, DAVID. PHYSICAL PRINCIPLES OF METEOROLOGY AND ENVIRONMENTAL PHYSICS : GLOBAL, SYNOPTIC AND MICRO SCALES / DAVID BLAKE, ROBERT ROBSON. NEW JERSEY : WORLD SCIENTIFIC, 2008

CENTRO DE INVESTIGACIONES ENERGÉTICAS, MEDIOAMBIENTALES Y TECNOLÓGICAS (CIEMAT) PRINCIPIOS DE CONVERSIÓN DE LA ENERGÍA EÓLICA, 1995. ISBN 84-7834- 288.5.

COLEY, DAVID A.. ENERGY AND CLIMATE CHANGE : CREATING A SUSTAINABLE FUTURE. CHICHESTER, WEST SUSSEX : JOHN WILEY, 2008.

DORF, R. TECHNOLOGY, HUMANS AND SOCIETY. ACADEMIC PRESS, 2001

EWAN D. DUNLOP, LUCIEN WALD AND MARCEL ŠÚRI, EDITORS. SOLAR ENERGY RESOURCE MANAGEMENT FOR ELECTRICITY GENERATION FROM LOCAL LEVEL TO GLOBAL SCALE. NEW YORK : NOVA SCIENCE PUBLISHERS, 2006

FOKEN, THOMAS. MICROMETEOROLOGY / THOMAS FOKEN. BERLIN : SPRINGER, 2008

GIPE, P WIND POWER, REVISED EDITION: RENEWABLE ENERGY FOR HOME, FARM, AND BUSINESS, 2004. ISBN: 978-1931498609.

KUTZ, M. ALTERNATIVE ENERGY PRODUCTION, J. WILEY, 2007.

MATHEW, SATHYAJITH. WIND ENERGY: FUNDAMENTALS, RESOURCE, ANALYSIS AND ECONOMICS. SPRINGER-VERLAG BERLIN HEIDELBERG, 2006.

PEINKE, JOACHIM. WIND ENERGY : PROCEEDINGS OF THE EUROMECH COLLOQUIUM. BERLIN : SPRINGER, 2007.

RODRÍGUEZ AMENEDO Y OTROS. SISTEMAS EÓLICOS DE PRODUCCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA, 2003. ISBN: 84-7207-139-1.

SEN, ZEKAI. SOLAR ENERGY FUNDAMENTALS AND MODELING TECHNIQUES: ATMOSPHERE, ENVIRONMENT, CLIMATE CHANGE AND RENEWABLE ENERGY / ZEKAI ŞEN. LONDON : SPRINGER, 2008

STULL, R. METEOROLOGY FOR SCIENTISTS AND ENGINEERS. 1999. KLUWER AC. PU. WISSER, W. ENERGY RESOURCES: OCCURRENCE, PRODUCTION, CONVERSION AND USE.