Instituto Tecnológico
y de Estudios Superiores de Monterrey
ITESM
(3 0 8) Requisitos:
M00003, M00004, M00855 , IM-8
Equivalencia: NINGUNA
OBJETIVO
GENERAL DE LA MATERIA.
Proporcionar un panorama global sobre las principales
fuentes de energía no convencionales.
Destacar las ventajas y desventajas de estas fuentes de energía y hacer
consciente al alumno de la necesidad de usar fuentes de energía alterna que nos
permitan un desarrollo sostenible.
TEMAS Y
SUBTEMAS DEL CURSO.
1.
INTRODUCCION
1.1 El uso de la energía en la sociedad moderna
1.2 Energía, economía y medio Ambiente.
1.3 Una crítica a la tecnología convencional y la
posibilidad de la tecnología apropiada
2. LAS FUENTES CONVENCIONALES DE ENERGIA
2.1 Plantas termoeléctricas
2.2 Plantas hidroeléctricas
2.3 Las
plantas nucleoeléctricas.
3. ENERGIA SOLAR: PRINCIPALES APLICACIONES
3.1 La radiación solar
3.1.1 Definición de radiación directa y radiación
difusa
3.1.2 La constante solar
3.1.3 La distribución espectral de la radiación
solar.
3.1.4 Medidores de radiación solar: piranómetros y
piroheliómetros
3.1.5 La radiación disponible
3.2 Conversión directa de energía térmica a energía
eléctrica
3.2.1 Generadores termoeléctricos
3.2.2 Refrigeradores termoeléctricos
3.3 Electricidad a Partir de la Luz
3.3.1 El efecto termoeléctrico
3.3.2 Conductores, semiconductores y aislantes
3.3.3 La Celda fotovoltáica
3.4 Aplicaciones térmicas de la energía solar
3.4.1 Calentamiento pasivo de edificios
3.4.2 Colectores planos para calentar agua y aire
3.4.3 Concentradores solares y plantas generadoras de
energía
3.4.4 Refrigeración por absorción
3.4.5 Secadores y destiladores solares
3.5 Almacenamiento térmico de energía
3.5.1 Aspectos generales
3.5.2 Estratificación en tanques de almacenamiento
3.5.3 El almacenamiento en un lecho de piedras
3.5.4 Almacenamiento en paredes
3.5.5 Almacenamiento químico
4. LA ENERGÍA EOLICA
4.1 El viento como recurso energético
4.1.1 La circulación del viento en el planeta
4.1.2 La energía del viento
4.1.3 Selección del emplazamiento
4.2 Rotores y palas
4.2.1 Principios de aerodinámica
4.2.2 Parámetros característicos de los rotores
4.2.3 Número de palas y dimensiones
4.2.4 Diseño de un rotor
4.3 Sistemas mecánicos
4.3.1 Sistema de regulación
4.3.2 Sistema de transmisión
4.3.3 Sistema de orientación
4.4 Sistemas de utilización y aprovechamiento
4.4.1 Aplicaciones a bombeo de agua
4.4.2 Bombeo y compresión de aire
4.4.3 Producción de energía eléctrica: Generadores
síncronos y asíncronos.
5. OTRAS FUENTES NO CONVENCIONALES
5.1 Energía de las mareas
5.2 Diferencias de temperaturas en el océano
5.3 Energía geotérmica
5.4 Fusión nuclear
5.5 Celdas de combustible
5.6 Biomasa
5.7 Los biocombustibles y otros combustibles
alternativos (aplicación: carros híbridos)
6. AHORRO DE ENERGIA
6.1 Edificios
6.2 Cogeneración
6.3 Auditorías Energéticas
1.
INTRODUCCION
1.1
Conocer para que se usa y como se produce la energía
en nuestra civilización.
1.2
Analizar los
problemas ecológicos, económicos y políticos que lleva consigo la generación de
energía de una forma convencional.
1.3 Comprender las bases sobre las que se crítica a
la tecnología contemporánea.
2. LAS FUENTES CONVENCIONALES DE ENERGIA
2.1 Conocer el funcionamiento global de una planta
termoeléctrica así como los
problemas asociados a su funcionamiento.
2.2 Conocer el funcionamiento global de una planta
hidroeléctrica así como los
problemas asociados a su funcionamiento.
2.3 Conocer el funcionamiento global de una planta
nucleoélectrica así como los
problemas asociados a su funcionamiento.
2.4
Mencionar los principales productos de desecho de la combustión
2.4.1
Comprender cuales son las consecuencias adversas sobre la salud de los
productos de
desecho arriba mencionados.
2.4.2
Conocer el problema del enriquecimiento del Uranio y
de la contaminación
Radiactiva.
2.4.3
Explicar el efecto invernadero y el posible
calentamiento global de la tierra.
2.4.4
Explicar el problema de la desintegración de la capa de ozono.
3. ENERGIA SOLAR
3.1
Calcular el flujo de energía solar en diferentes
regiones del planeta y en las distintas
épocas
del año.
3.1.2
Comprender el principio de funcionamiento de los
instrumentos que miden la
radiación solar.
3.1.3
Explicar la diferencia entre radiación difusa y
radiación directa.
3.2
Describir y explicar el efecto Seebeck.
3.2.1
Explicar el funcionamiento de un generador termoeléctrico
3.2.2
Explicar el funcionamiento de un refrigerador termoeléctrico
3.2.4
Analizar la eficiencia y el coeficiente de
rendimiento de un generador y de un
Refrigerador termoeléctrico
respectivamente.
3.3 Explicar
como se genera electricidad a partir de la luz
3.3.1
Explicar el efecto fotoeléctrico
3.3.2 Describir
la diferencia entre un conductor, un semiconductor y un aislante
3.3.3 Analizar
el comportamiento de las Celdas fotovoltáicas.
3.4 Analizar
y Diseñar Sistemas Solares Térmicos Pasivos
3.4.1
Describir el funcionamiento de un colector solar plano
3.4.2
Describir el funcionamiento de un concentrador solar
3.4.3
Diseñar un calentador solar de agua doméstico.
3.5
Clasificar los diferentes métodos de almacenamiento
de energía
4. LA ENERGIA EOLICA
4.1
Evaluar un emplazamiento particular respecto a sus
posibilidades de generar energía
Por medio del viento
4.2
Comprender, analizar y diseñar turbinas eólicas.
4.1.1
Explicar los fenómenos físicos de la sustentación y
el arrastre de un objeto sumergido en un fluido.
4.3
Describir el papel que juegan los sistemas auxiliares del rotor.
4.4
Explicar las aplicaciones principales de la energía eólica
5. OTRAS FUENTES DE ENERGIA NO CONVENCIONALES
5.1 Conocer la gran diversidad de formas diferentes
de generar energía.
5.2
Comprender los principios físicos que sustentan el funcionamiento de
estas fuentes.
6. AHORRO DE ENERGIA
6.1 Analizar
las diferentes métodos usados para ahorrar energía.
TIEMPO ESTIMADO POR TEMA.
TEMA
TIEMPO ESTIMADO
1
2 Hrs.
2
8 Hrs.
3
7 Hrs.
4
6 Hrs.
5
7 Hrs.
6
5 Hrs.
7
4 Hrs.
8
3 Hrs.
9
3 Hrs.
Exámenes
3 Hrs.
POLITICAS DE EVALUACION.
CONCEPTO
PONDERACION
1er. Ex. Parcial
15%
2do. Ex. Parcial
15%
3er. Ex. Parcial
15%
Trabajos y Tareas
10%
Proyecto Final
25%
Examen Final
20%
TOTAL
100 %
LIBRO(S) DE TEXTO.
No hay.
LIBROS DE CONSULTA.
SOLAR ENGINEERING OF THERMAL
PROCESSES
Duffie & Beckman
Wiley-Interscience Publication
USO DIRECTO DE LA ENERGIA SOLAR
Farrington & Daniels.
Blume Ediciones
PRINCIPLES OF ENERGY CONVERSION
Archie W. Culp, Jr.
McGraw-Hill
LA ENERGIA EOLICA: Tecnología e Historia
Juan Carlos Cádiz Deleito
Hermann Blume
DISEÑO DE MAQUINAS EOLICAS DE PEQUEÑA POTENCIA
Mario A. Rosato
Promotora General de Estudios (Progensa), 1991
SMALL IS BEATIFUL: ECONOMICS AS IF PEOPLE MATTERED
E.F. Schumacher
PERFIL DEL MAESTRO.
Que el profesor posea al menos una maestría en el
área de Ingeniería Mecánica, De preferencia que su especialidad sean las
ciencias térmicas o la mecánica de fluidos.