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Fundamentos de la Energía Solar
Curso 2016/17
1. Datos Descriptivos de la Asignatura
ASIGNATURA: Fundamentos de la Energía Solar CÓDIGO: 275451104
- Centro: Facultad de Ciencias
- Titulación: Máster en Energías Renovables
- Plan de Estudios: 2010 (publicado en 22-11-2010)
- Rama de conocimiento: Ingeniería y Arquitectura
- Itinerario/Intensificación:
- Departamento/s: - Área/s de conocimiento:
  • Física Aplicada
  • Ingeniería Eléctrica
  • Maquinas y Motores Térmicos
- Curso: 1
- Carácter: Obligatorio
- Duración: Cuatrimestral
- Créditos ECTS: 6.0
- Horario: http://www.ull.es/view/master/energiasrenovables/Horarios/es
- Dirección web de la asignatura: http://www.campusvirtual.ull.es
- Idioma: Castellano e Inglés (0,15 ECTS en Inglés)


2. Requisitos para cursar la asignatura
No


3. Profesorado que imparte la asignatura
Profesor/a Coordinador/a: RICARDO LUIS GUERRERO LEMUS
- Grupo: 1
- Departamento: Física
- Área de conocimiento: Física Aplicada
- Lugar Tutoría: 4ª Planta del Edificio Blanco de Física y Matemáticas (despacho 34)
- Horario Tutoría: viernes de 11.00 a 15.00. Tutoría virtual miércoles de 18.00 a 20.00. Por cuestiones de organización se requiere solicitud previa a rglemus@ull.es. Las tutorías podrán sufrir cambios puntuales de horario o lugar que serán debidamente informados.
- Teléfono (despacho/tutoría):
- Correo electrónico: rglemus@ull.es
- Dirección web docente: http://www.campusvirtual.ull.es
Profesor/a: AGUSTIN MANUEL DELGADO TORRES
- Grupo: 1
- Departamento: Ingeniería Industrial
- Área de conocimiento: Maquinas y Motores Térmicos
- Lugar Tutoría: Laboratorio de Termofísica, Planta 0 del edificio Blanco de Física y Matemáticas
- Horario Tutoría: Martes y jueves 10:00 h a 12:00 h (presencial) y viernes de 10:00 h a 12:00 h (electrónica). Las tutorías podrán sufrir cambios puntuales de horario o lugar que serán debidamente informados.
- Teléfono (despacho/tutoría): 922 316502 Ext.6045 / 922 318102
- Correo electrónico: amdelga@ull.edu.es
- Dirección web docente: http://www.campusvirtual.ull.es
Profesor/a: JULIAN MONEDERO ANDRES
- Grupo: 1
- Departamento: Ingeniería Industrial
- Área de conocimiento: Ingeniería Eléctrica
- Lugar Tutoría: Edificio Garoe, Despacho del Área de Ingeniería Eléctrica.
- Horario Tutoría: Miércoles de 8:00 h a 12:00 h (presencial) y miércoles de 12:00 h a 14:00 h (virtual). Las tutorías podrán sufrir cambios puntuales de horario o lugar que serán debidamente informados.
- Teléfono (despacho/tutoría):
- Correo electrónico: jmoneder@ull.es
- Dirección web docente: http://www.campusvirtual.ull.es
Profesor/a: CECILIO HERNANDEZ RODRIGUEZ
- Grupo: 1
- Departamento: Física
- Área de conocimiento: Física Aplicada
- Lugar Tutoría: 4ª Planta del Edificio Blanco de Física y Matemáticas (despacho 34)
- Horario Tutoría: Lunes y Martes de 10:00 a 11:00 horas y de 12:00 a 14:00 horas. Las tutorías podrán sufrir cambios puntuales de horario o lugar que serán debidamente informados.
- Teléfono (despacho/tutoría):
- Correo electrónico: chdezr@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:
- Perfil profesional:


5. Competencias
Competencias Específicas
[E1] Evaluar las ventajas e inconvenientes de cada una de las distintas fuentes de energía renovable.
[E2] Comprender el impacto ambiental de las tecnologías renovables.
[E3] Analizar y describir los problemas ambientales, tanto globales como locales, derivados de la explotación, transporte y consumo de la energía, haciendo especial hincapié en el calentamiento global.
[E4] Analizar el papel de la energía como factor de producción fundamental en el sistema económico, así como para el análisis y tratamiento de indicadores energéticos y económicos.
[E6] Aplicar los aspectos legislativos y fiscales que afectan al sector energético en iniciativas empresariales.
[E9] Comprender y diseñar mejoras en el campo de las energías renovables aplicadas al transporte, turismo y desalación.
[E11] Realizar análisis financieros básicos aplicados al sector energético.
Competencias Generales
[G1] Dominar el lenguaje científico-técnico de las energías renovables, y los conocimientos y razones últimas que lo sustentan a públicos especializados y no especializado de una forma clara y sin ambigüedades
[G2] Realizar investigación y desarrollo de forma independiente en el ámbito de las energías renovables
[G3] Trabajar en equipos multidisciplinares y/o internacionales en el ámbito de las energías renovables, empleando herramientas


6. Contenidos de la asignatura
Contenidos teóricos y prácticos de la asignatura
Profesor Ricardo Guerrero Lemus: Temas 0 y 9.
Profesor Cecilio Hernández: Temas 1, 2 y 3
Profesor Agustín M. Delgado Torres: Temas 6, 7 y 8.
Profesor Julián Monedero Andrés. Temas 4 y 5

BLOQUE 0: INTRODUCCIÓN

Tema 0: Introducción a la asignatura.
Tema 1. Introducción a la energía solar.

BLOQUE 1: EL RECURSO SOLAR

Tema 2. Caracterización del recurso solar. El Sol; fundamentos de fotónica; el recurso solar en España y en Canarias.

BLOQUE 2: ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA: FUNDAMENTOS, TECNOLOGÍAS E INSTALACIONES

Tema 3.- Células fotovoltaicas. Diodos unión p-n para células fotovoltaicas; límites de eficiencia, pérdidas y medida; tecnología de células fotovoltaicas de silicio; tecnología de células fotovoltaicas de lámina delgada; otras estructuras de dispositivo; mejora de diseño de células fotovoltaicas.

Tema 4.- Módulos fotovoltaicos. Componentes y fabricación de módulos fotovoltaicos. Caracterización del módulo fotovoltaico. Curvas I-V. Variaciones de la curva I-V. Eficiencia del módulo. Tipos de módulos fotovoltaicos. Normas de ensayo y homologación.

Tema 5.- Sistemas fotovoltaicos. Componentes del sistema. Sistemas autónomos y conectados a red (generación régimen especial, autoconsumo instantáneo y balance neto). Cálculo y dimensionado de sistemas fotovoltaicos. Sistemas de seguimiento solar. Sistemas de concentración fotovoltaicos. Acondicionamiento de potencia. Aplicaciones. Ejercicios Prácticos: Dimensionado de sistemas fotovoltaicos autónomos en generación de régimen especial, autoconsumo instantáneo y balance neto.

BLOQUE 3: ENERGÍA SOLAR TÉRMICA: FUNDAMENTOS, TECNOLOGÍAS E INSTALACIONES

Tema 6. Captadores solares térmicos sin seguimiento. Captador de placa plana, de tubos de vacío, concentrador de segmentos parabólicos (captadores CPC). Curvas de rendimiento. Evaluación energética.

Tema 7. Introducción a los captadores solares térmicos de concentración. Captadores de concentración en un solo eje: captador cilindro-parabólico y captadores Fresnel. Captadores con seguimiento en dos ejes: captadores de disco parabólico.

Tema 8. Fundamentos de instalaciones solares térmicas. Instalaciones solares de agua caliente sanitaria. Instalaciones de climatización solar. Centrales solares termoeléctricas.


BLOQUE 4: ASPECTOS ECONÓMICOS

Tema 9.- Aspectos económicos de la energía fotovoltaica, solar térmica y solar termoeléctrica: situación del mercado, situación de mercado a nivel mundial. Situación en África y América latina. Costes.
Actividades a desarrollar en otro idioma
- Profesor/a: Ricardo Guerrero Lemus
- Temas: Energía fotovoltaica: aspectos económicos; situación del mercado, situación en Canarias, España y a nivel mundial. Costes.
Materiales (artículos científicos y técnicos, etc.) y actividades (búsqueda de información, etc.)


7. Metodología y volumen de trabajo del estudiante
Descripción
La metodología a seguir consistirá en la exposición en el aula de los contenidos teóricos del bloque y la resolución de problemas y casos prácticos relacionados.

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  30.00   46.00   76  [G1], [G2], [E1]
Clases prácticas (aula / sala de demostraciones / prácticas laboratorio)  10.00   14.00   24  [G1], [G2], [G3], [E1], [E2], [E3], [E4], [E6], [E9], [E11]
Realización de seminarios u otras actividades complementarias  8.00   12.00   20  [G1], [G2], [G3], [E1], [E2], [E3], [E4], [E6], [E9], [E11]
Realización de exámenes  6.00   18.00   24  [G1], [G2], [G3], [E1], [E2], [E3], [E4], [E6], [E9], [E11]
Asistencia a tutorías  6.00      6  [G1], [G2], [G3], [E1], [E2], [E3], [E4], [E6], [E9], [E11]
Total horas  60   90   150 
Total ECTS  6 


8. Bibliografía / Recursos
Bibliografía básica
- Renewable Energies and CO2: Cost Analysis, Environmental Costs and Technological Trends (2012 Edition). R. Guerrero-Lemus and J.M. Martínez-Duart. Lecture Notes in Energy Vol. 3. Ed. Springer (2012). ISBN 978-1-4471-4384-0.
- Peuser, Felix A. Solar thermal systems: successful planning and construction. Editorial: Berlin: Solarpraxis, 2002. ISBN: 3934595243.
- German Solar Energy Society (DGS). Planning and installing solar thermal systems: a guide for installers, architects, and engineers. Editorial:London ; Sterling, VA : Earthscan, cop. 2005. ISBN: 1-84407-125-1.
- John A. Duffie, William A. Beckman. Solar engineering of thermal processes. Editorial: New York [etc.] : John Wiley. ISBN: 0-471-51056-4.


Bibliografía complementaria
- Jeffrey Gordon. Solar Energy, the State of the Art. Editorial: James & Jame (Science Publishers) Ltd. ISBN 1 902916 23 9.
- M. Ibáñez Planar, J.R. Rosell Polo, J.L. Rosell Urritia. Tecnología Solar. Editorial: Mudi-Prensa. ISBN 84 8476 199 1.
- D. Yogi Goswami, Frank Kreith, Jan F. Kreider. Principles of solar engineering. Editorial: Philadelphia, [etc.] : Taylor and Francis, 1999. ISBN: 1-56032-714-6.
- Rabl, Ari. Active solar collectors and their applications. Editorial: New York : Oxford University Press, 1985. ISBN: 0195035461.
- Eduardo Lorenzo. Electricidad Solar.  Ingeniería de los Sistemas Fotovoltaicos. Editorial: Progensa. ISBN 84 86505 45 3.
- Antonio Luque, Steve Hegedus. Handbookk of Photovoltaic Science and Engineering. Editorial: John Wiley & Sons Ltd. ISBN 0 471 49196 9.
- José Javier García-Badell Lapetra, Cálculo de a Energía Solar. Editorial: Bellisco. ISBN 84 95279 72 X.
Otros recursos
Transparencias elaboradas por los profesores


9. Sistema de evaluación y calificación
Descripción
La evaluación de la asignatura se llevará a cabo según el Reglamento de Evaluación y Calificación de la Universidad de La Laguna, o el reglamento vigente en cada momento.

Por norma general la evaluacion sera continua, para lo cual los estudiantes deberan acreditar al menos un 80% de asistencia a las clases y la realizacion del 100% de las actividades programadas e incluyendo las pruebas finales programadas para el final del cuatrimestre.

La evaluación final se realizará, en primer lugar, mediante un examen con una parte tipo test en la que el alumno deberá contestar correctamente, al menos, 2/3 de las preguntas; así como una parte con problemas numéricos a la que se le podrá añadir preguntas de desarrollo. Cada parte del examen contará un 20% de la nota. Será necesario superar el examen tipo test para poder ser evaluado del resto de la asignatura. Asimismo, la superación de cualquiera de las pruebas no se logrará sin un conocimiento uniforme y equilibrado de toda la materia.
Otro 40% de la nota vendrá dado a partir de la realización de uno o varios informes por parte del alumno, en inglés al menos en un 50% (podrá elevarse al 100% a criterio del profesor) en el que profundice en relación a los contenidos impartidos por el profesor dentro de la asignatura. El informe podrá ser sometido a exposición por parte del alumno, y preferentemente en inglés (a criterio del profesor). De esta nota, un 10% de la nota se asignará en función de la asistencia a las clases presenciales y las inasistencias adecuadamente justificadas, así como su participación en las clases prácticas y seminarios.

Un 20% de la calificación final se asignará en función de la participación y realización de distintas actividades a través Unidad de Docencia Virtual dentro del proceso de evaluación continua, realizando pruebas de confirmación presenciales y aleatorias donde el alumno demostrará la autoría de la actividad mediante la respuesta a preguntas de control. Si el alumno no participa en la evaluación continua, dicho 20% se sumará al porcentaje de la calificación final que supone el examen tipo test, de forma que éste alcanzará el 40% de la calificación final.

Estrategia Evaluativa
TIPO DE PRUEBA COMPETENCIAS CRITERIOS PONDERACIÓN
Pruebas objetivas  [G1], [G2], [G3], [E1], [E2], [E3], [E4], [E6], [E9], [E11]   aprobar 2/3 del examen tipo test   40% 
Trabajos y proyectos  [G1], [G2], [G3], [E1], [E2], [E3], [E4], [E6], [E9], [E11]   Avanzar sobre los contenidos impartidos en clase   30% 
docencia virtual  [G1], [G2], [G3], [E1], [E2], [E3], [E4], [E6], [E9], [E11]   participación en actividades y evaluación de las mismas   20% 
Asistencia y participación  [G1], [G2], [G3], [E1], [E2], [E3], [E4], [E6], [E9], [E11]   asistencia y participación en las clases presenciales   10% 


10. Resultados de Aprendizaje
 -. Resolver problemas en el campo de la energía solar, aplicando los conocimientos adquiridos.
-. Dominar el lenguaje técnico básico en el campo de la energía solar y ser capaz de expresarse correctamente, tanto oralmente como por escrito.
-. Conocer y saber utilizar los conceptos y parámetros básicos de la energía solar.
-. Conocer y saber evaluar las ventajas e inconvenientes de la energía solar
 


11. Cronograma / calendario de la asignatura
Descripción
  Constituye únicamente una estimación del desarrollo de la asignatura, que tendrá que adaptarse a las condiciones reales de la evolución de la clase.  

Primer Cuatrimestre
SEMANA Temas Actividades de
enseñanza aprendizaje
Horas
de trabajo
presencial
Horas
de trabajo
autónomo
Total
Semana 1:  0    Introducción a la asignatura   4.00   5.00   9 
Semana 2:  1    Introducción a la energía solar.   4.00   5.00   9 
Semana 3:  2   Caracterización del recurso solar   4.00   5.00   9 
Semana 4:  2   Caracterización del recurso solar   4.00   5.00   9 
Semana 5:  3   Células fotovoltaicas   4.00   5.00   9 
Semana 6:  3   Células fotovoltaicas   4.00   5.00   9 
Semana 7:  4   Módulos fotovoltaicos   4.00   5.00   9 
Semana 8:  4   Módulos fotovoltaicos   3.00   3.00   6 
Semana 9:  5   Sistemas fotovoltaicos   4.00   5.00   9 
Semana 10:  6   Captadores solares térmicos sin seguimiento   4.00   5.00   9 
Semana 11:  6   Captadores solares térmicos sin seguimiento   4.00   5.00   9 
Semana 12:  7   Introducción a los captadores solares térmicos de concentración   3.00   4.00   7 
Semana 13:  8   Fundamentos de instalaciones solares térmicas   4.00   5.00   9 
Semana 14:  9      4.00   5.00   9 
Semana 15:  9      6.00   8.00   14 
Semanas 16 a 18:     Actividades de evaluación y trabajo autónomo      15.00   15 
Total horas 60 90 150


Fecha de última modificación: 28-07-2016
Fecha de aprobación: 27-07-2016