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Análisis Termoeconómico de Procesos Industriales
Curso 2017/18
1. Datos Descriptivos de la Asignatura
ASIGNATURA: Análisis Termoeconómico de Procesos Industriales CÓDIGO: 335662133
- Centro: Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología
- Titulación: Máster en Ingeniería Industrial
- Plan de Estudios: 2014 (publicado en 30-01-2014)
- Rama de conocimiento: Arquitectura e Ingeniería
- Itinerario/Intensificación: Tecnología Electromecánica
- Departamento/s: - Área/s de conocimiento:
  • Maquinas y Motores Térmicos
- Curso: 2
- Carácter: Obligatoria especialidad
- Duración: Cuatrimestral
- Créditos ECTS: 4.5
- Horario:
- Dirección web de la asignatura: http://www.campusvirtual.ull.es
- Idioma: Castellano e Inglés (Decreto 168/2008: un 5% será impartido en Inglés)


2. Requisitos para cursar la asignatura
No se han establecido


3. Profesorado que imparte la asignatura
Profesor/a Coordinador/a: VICENTE JOSE ROMERO TERNERO
- Grupo: Único
- Departamento: Ingeniería Industrial
- Área de conocimiento: Maquinas y Motores Térmicos
- Lugar Tutoría: Laboratorio de Termofísica (Edificio de Física y Matemáticas)
- Horario Tutoría: Presenciales: Martes y jueves de 10:00 a 12:00. Virtuales: martes y jueves de 9:00 a 10:00. El lugar y horario de tutorías pueden sufrir modificaciones puntuales que serán debidamente comunicadas en tiempo y forma.
- Teléfono (despacho/tutoría): 922 318102
- Correo electrónico: vromero@ull.es
- Dirección web docente: http://www.campusvirtual.ull.es


4. Contextualización de la asignatura en el plan de estudio
- Bloque formativo al que pertenece la asignatura: Tecnología Electromecánica
- Perfil profesional: Ingeniería Industrial


5. Competencias
Básicas
[CB9] Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades
[CB10] Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
Específicas: Tecnología electromecánica
[TEM3] Capacidad para realizar el análisis técnico y económico de procesos térmicos en ingeniería.
Específicas: Tecnologías industriales
[TI3] Capacidad para el diseño y ensayo de máquinas.
[TI5] Conocimientos y capacidades para el diseño y análisis de máquinas y motores térmicos, máquinas hidráulicas e instalaciones de calor y frío industrial.
Generales
[CG8] Aplicar los conocimientos adquiridos y resolver problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios y multidisciplinares.


6. Contenidos de la asignatura
Contenidos teóricos y prácticos de la asignatura
- Temas (epígrafes):

Tema 1. Introducción.- Introducción a la termoeconomía. Revisión de conceptos termodinámicos relacionados con la exergía. Revisión de cálculos de exergía y de balances exergéticos.

Tema 2. Análisis exergético.- Representación Recurso-Producto-Residuo (RPI, FPL en siglas inglesas) de un proceso. Coste exergético. Balance de coste exergético. Coste exergético unitario. Bifurcaciones. Determinación de costes exergéticos. Rendimientos.

Tema 3. Análisis termoeconómico.- Definición de coste termoeconómico y coste termoeconómico unitario. Balance termoeconómico. Costes fijos y variables. Determinación de costes termoeconómicos.

Tema 4. Optimización termoeconómica.- Definición de factores útiles para la optimización termoeconómica. Optimización termoeconómica como herramienta para el diseño o para el análisis de un sistema. Optimización paramétrica.

Tema 5. Casos específicos.- Se estudian diversos casos de interés principalmente relacionados con sistemas de generación de energía (motor turbina de gas, centrales térmicas de vapor, centrales térmicas de ciclo combinado) y sistemas de cogeneración o poligeneración.
Actividades a desarrollar en otro idioma
Lectura de documentación en inglés sobre los contenidos de la asignatura. En cada caso práctico, realización de un resumen del informe en inglés. Uso del idioma inglés en las presentaciones de cada caso práctico.


7. Metodología y volumen de trabajo del estudiante
Descripción
La metodología combinará las clases magistrales, la resolución de problemas para ilustrar los contenidos teóricos y la aplicación de dichos contenidos por parte del estudiante a la resolución de casos prácticos. En la medida de lo posible, se priorizarán las clases de tipo práctico, desarrollando el cuerpo teórico a partir de la resolución de problemas.

Paralelamente al desarrollo de la asignatura por parte del profesor, se planteará al estudiante la resolución de dos casos prácticos (combinando trabajo individual y trabajo en grupo). El primer caso práctico tendrá como principal objetivo aplicar la teoría del análisis de costes exergéticos y exergoeconómicos de un proceso de complejidad media, con el apoyo de herramientas informáticas; este caso práctico se desarrollará en las 10 primeras semanas del cuatrimestre. El segundo caso práctico consistirá en el análisis de un caso específico presentado en un artículo de investigación y se desarrollará básicamente durante las últimas cinco semanas del cuatrimestre. La evaluación de cada caso práctico se realizará a través de un informe y una presentación. Tentativamente las presentaciones se realizarán en la semana 10 para el primer caso práctico, y en la semana 15 para el segundo caso práctico. En las semanas 8 y 14 se realizarán sendas tutorías presenciales para debatir posibles dudas o consideraciones finales sobre la resolución de los casos prácticos; la tutoría de la semana 8 (dos horas) también analizará la marcha general de la asignatura.

Todos los contenidos de la asignatura serán finalmente evaluados en el examen de convocatoria.

El desarrollo de la asignatura se realizará con el apoyo del aula virtual institucional de la ULL.

Actividades formativas en créditos ECTS, su metodología de enseñanza-aprendizaje y su relación con las competencias que debe adquirir el estudiante
Actividades formativas Horas presenciales Horas de trabajo autónomo Total Horas Relación con competencias
Clases teóricas  20.00      20  [CB9], [CB10], [CG8], [TI3], [TI5], [TEM3]
Clases prácticas (aula / sala de demostraciones / prácticas laboratorio)  18.00      18  [CB9], [CB10], [CG8], [TI3], [TI5], [TEM3]
Realización de seminarios u otras actividades complementarias  2.00      2  [CB9], [CB10], [CG8], [TI3], [TI5], [TEM3]
Realización de trabajos (individual/grupal)     15.00   15  [CB9], [CB10], [CG8], [TI3], [TI5], [TEM3]
Estudio/preparación clases teóricas     21.00   21  [CB9], [CB10], [CG8], [TI3], [TI5], [TEM3]
Estudio/preparación clases prácticas     17.50   17.5  [CB9], [CB10], [CG8], [TI3], [TI5], [TEM3]
Preparación de exámenes     14.00   14  [CB9], [CB10], [CG8], [TI3], [TI5], [TEM3]
Realización de exámenes  2.00      2  [CB9], [CB10], [CG8], [TI3], [TI5], [TEM3]
Asistencia a tutorías  3.00      3  [CB9], [CB10], [CG8], [TI3], [TI5], [TEM3]
Total horas  45   67.5   112.5 
Total ECTS  4.5 


8. Bibliografía / Recursos
Bibliografía básica
- Moran, Michael J.; Shapiro, Howard N.. Fundamentals of Engineering Thermodynamics. Editorial Wiley. ISBN: 978-0-471-78735-8
- Agüera Soriano, José. Análisis exergoeconómico en centrales térmicas. Editorial Ciencia 3. ISBN:84-86204-82-8
- Bejan, Adrian; Tsatsaroni, George; Moran, Michael. Thermal Design & Optimization. Editorial Wiley. ISBN: 0-471-58467-3
- Valero Capilla, Antonio, Valero Delgado, Alicia. Exergy analysis of resources and processes. Prensas Universitarias de Zaragoza. ISBN: 978-84-92774-76-0

Bibliografía complementaria
- Agüera Soriano, José. Termodinámica Lógica y Motores Térmicos. Editorial Ciencia 3. ISBN: 84-86204-98-4
- Çengel Yunus; Boles, Michael. Termodinámica. McGraw-Hill. ISBN: 978-607-15-0743-3
Otros recursos
- Torres Cuadra, César; Valero Capilla, Antonio. Curso de Doctorado de Termoeconomía. Departamento de Ingeniería Mecánica. Universidad de Zaragoza
- Querol Aragón, Enrique et al.; OCW Termoeconomía y Optmización Energética. Departamento de Ingeniería Química y Combustibles. Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Minas. Universidad Politécnica de Madrid
- The exergoecology portal: http://www.exergoecology.com/


9. Sistema de evaluación y calificación
Descripción
La evaluación de la asignatura se realizará mediante examen de convocatoria (60 %) y resolución de dos casos prácticos (40 %). Cada caso práctico se evaluará mediante un informe escrito (10 %) y una presentación (10 %). En la presentación el estudiante realizará una exposición oral de una síntesis del trabajo descrito en el informe y defenderá su contribución dentro del grupo de trabajo.

El examen de convocatoria evaluará toda la materia de la asignatura. El formato incluirá cuestiones (conceptos o pequeños cálculos) y problemas de desarrollo. En la resolución de estos problemas se valorará el desarrollo de los conceptos y fundamentos relacionados con la resolución, así como la capacidad de análisis de la validez de los resultados obtenidos.

En la resolución de los casos prácticos se evaluarán competencias transversales generales como pueden ser la expresión escrita (realización de informes), expresión oral (presentaciones, exposiciones), trabajo en grupo o autonomía.

Estrategia Evaluativa
TIPO DE PRUEBA COMPETENCIAS CRITERIOS PONDERACIÓN
Pruebas de desarrollo  [CB9], [CB10], [CG8], [TI3], [TI5], [TEM3]   Examen de convocatoria   60% 
Trabajos y proyectos  [CB9], [CB10], [CG8], [TI3], [TI5], [TEM3]   Casos prácticos (20 % cada uno)
Cada caso práctico: informe escrito (10 %) y presentación (10 %) 
 40% 


10. Resultados de Aprendizaje
 Como consecuencia del aprendizaje de la asignatura, el alumno adquiere los siguientes conocimientos y capacidades:
- Conocimiento del impacto de las irreversibilidades de los procesos termodinámicos sobre la eficiencia y la economía de los mismos
- Capacidad para diagnosticar fuentes de irreversibilidad termodinámica y proponer sugerencias de mejora
- Capacidad para desarrollar cálculos relativos a la distribución de costes exergéticos y económicos a lo largo del proceso productivo de una instalación industrial
- Conocimiento de técnicas útiles para la optimización y el diseño de procesos
 


11. Cronograma / calendario de la asignatura
Descripción
 La distribución de los temas por semana es orientativo, puede sufrir cambios según las necesidades de organización docente.

En las diez primeras semanas se desarrollará en clases presenciales los temas 1 a 4 (se realizará una tutoría en la semana 8). Paralelamente el estudiante resolverá el caso práctico 1. La entrega de los informes y de las presentaciones del caso práctico 1 se realizarán en la semana 10.

En las cinco últimas semanas (semanas 11 a 15) se desarrollará en clases presenciales el tema 5 (se realizará una tutoría en la semana 14). Paralelamente el estudiante resolverá el caso práctico 2. La entrega de los informes y de las presentaciones del caso práctico 2 se realizarán en la semana 15. En la semana 11 se realizará un seminario sobre un caso de análisis termoeconómico descrito en un artículo de investigación y en el que se desarrolla la metodología aplicada a un sistema específico. 


Segundo Cuatrimestre
SEMANA Temas Actividades de
enseñanza aprendizaje
Horas
de trabajo
presencial
Horas
de trabajo
autónomo
Total
Semana 1:  Tema 1   Clases magistrales. Resolución de problemas
Formación de grupos de trabajo 
 3.00   3.00   6 
Semana 2:  Tema 1   Clases magistrales. Resolución de problemas

Autónomo: Inicio resolución caso práctico 1 
 3.00   3.00   6 
Semana 3:  Tema 2   Clases magistrales. Resolución de problemas

Autónomo: Resolución caso práctico 1 
 3.00   4.00   7 
Semana 4:  Tema 2   Clases magistrales. Resolución de problemas

Autónomo: Resolución caso práctico 1 
 3.00   4.00   7 
Semana 5:  Tema 2   Clases magistrales. Resolución de problemas. Tutoría

Autónomo: Resolución caso práctico 1 
 3.00   4.00   7 
Semana 6:  Tema 3   Clases magistrales. Resolución de problemas

Autónomo: Inicio resolución caso práctico 1 
 3.00   4.00   7 
Semana 7:  Tema 3   Clases magistrales. Resolución de problemas

Autónomo: Resolución caso práctico 1 
 3.00   4.00   7 
Semana 8:  Tema 4
Tutoría 
 Clases magistrales. Tutoría (general y caso práctico 1)

Autónomo: Resolución caso práctico 1 
 3.00   4.00   7 
Semana 9:  Tema 4   Clases magistrales. Resolución de problemas

Autónomo: Resolución caso práctico 2 
 3.00   4.00   7 
Semana 10:  Presentaciones caso práctico 1    Entrega del informe y de la presentación del caso práctico 1 (subida al aula virtual)
Presentaciones caso práctico 1

 
 3.00   4.00   7 
Semana 11:  Tema 5
Seminario 
 Clases magistrales. Seminario (análisis caso específico)

Autónomo: Inicio caso práctico 2 
 2.00   4.00   6 
Semana 12:  Tema 5   Discusión de casos específicos

Autónomo: Resolución caso práctico 2 
 2.00   4.00   6 
Semana 13:  Tema 5   Discusión de casos específicos

Autónomo: Resolución caso práctico 2 
 3.00   4.00   7 
Semana 14:  Tema 5
Tutoría 
 Discusión de casos específicos. Tutoría (final asignatura y caso práctico 2)   3.00   4.00   7 
Semana 15:  Presentaciones caso práctico 2   Entrega del informe y de la presentación del caso práctico 2 (subida al aula virtual)
Presentaciones caso práctico 2 
 3.00   4.00   7 
Semanas 16 a 18:  Examen de convocatoria   Realización de examen de convocatoria   2.00   9.50   11.5 
Total horas 45 67.5 112.5

Fecha de última modificación: 06-09-2017
Fecha de aprobación: 31-07-2017