Curso de Energía Solar y Eólica de Baja Potencia - UTN - Universidad Tecnológica Nacional

Descripción

Plan de Estudios

Unidad 1: Introducción a la energía alternativa.

• Concepto  de energía y consumo clasificación de acuerdo a su origen   distintas  formas de obtención  de la  energía. Análisis de cada una de ellas. Ventajas e inconvenientes. Concepto general de aprovechamiento de la energía.
• El sol. La radiación. Constante solar. Radiación Directa. Radiación  difusa. Radiación global. Numero de horas de sol. Valor de la radiación solar.
• Calefacción pasiva.
  • Calefacción solar pasiva.
  • Calefacción solar semiactiva.
  • La casa como colector solar.
  • Uso de la radiación directa.
• Arquitectura solar.
  • Principios básicos. Proyecto de acuerdo al clima.
  • Muro solar o de Trombe-Michael.
  • Pared de agua.
  • Cubiertas energéticas.
  • Cubiertas de agua.
• Biogás
  • Obtención del Biogás
  • Utilización del Biogás.
  • Distintos tipos de digestores.
  • Construcción, producción, funcionamiento.
  • Rendimiento, cantidades, de gas obtenido.
  • Ventajas adicionales.
  • Experiencias desarrolladas.

Unidad 2: Energía solar térmica

• Generación de agua caliente sanitaria y calefacción de espacios y piscinas
  • Efecto invernadero. El colector plano como aplicación del efecto invernadero. Perdidas del colector. Rendimiento. Temperatura de funcionamiento en vacío. Rendimiento máximo.
  • Colector plano con medio liquido. Con absorbedor en serpentín. Con absorbedor de venas fluidas. Con colector plano con tubo de calor. Ventajas en inconvenientes.
  • Colector de aire.
  • Colector concentradores.
  • Colectores económicos.
• Construcción de colectores planos que funcionan con líquido o con  aire.
  • Superficie absorbedora y circuito absorbedor (líquidos)
  • Aislamiento térmico.
  • Cubierta transparente.
  • Carcasa del colector.
  • Disposición contra las heladas, incrustaciones y corrosión de los colectores de agua.
  • Colectores de aire.
  • Conexión de colectores. Serie. Paralelo. Orientación.
  • Rendimiento del colector, máximo, medio.
  • Sistemas de obtención de agua caliente solar.
  • Sistemas de circulación por termosifón.
  • Sistemas de circuito abierto.
  • Toma de agua por gravedad.
  • Inconvenientes del sistema por termosifón de circuito abierto.
  • Sistema por termosifón en circuito cerrado.
  • Sistema con bomba de circulación. Ventajas e inconvenientes.
  • El acumulador de agua caliente y su fabricación.
  • Sistemas combinados de producción de agua caliente solar con  sistema convencional existente.
  • Combinaciones con otras fuentes de energía.
• Calefacción de piscinas con energía solar.
  • Demanda y disponibilidad de energía.
  • Temperatura de las piscinas.
  • La piscina como colector solar.
  • Superficie colectora necesaria.
  • Distintas formas de calefacción de piscinas.
  • Colectores especiales, serpentín de cobre, plástico, polietileno.
  • Perdidas de calor, costos, dimensionamiento.
• Calefacción de locales con energía solar.
  • Radiación incidente en época invernal.
  • Calefacción solar por acumulación.
  • Calefacción activa con colectores solares.
  • Sistema de calefacción solar activa con colectores de aire.
  • Almacenamiento del calor solar, acumuladores.
  • Combinación con sistemas convencionales

Unidad 3: Energía solar fotovoltaica

• Sistemas de Generación Eléctrica Fotovoltaica. Efecto Fotovoltaico.
  • Introducción.
  • Que es un sistema de generación fotovoltaico, aplicaciones, ventajas, composición del mismo.
  • Física y fabricación de los dispositivos fotovoltaicos.
  • El efecto fotovoltaico.
  • Tipos de celdas (Monocristalina, Policristalina, Amorfo)
  • Proceso de fabricación. Ensayo de los módulos.
  • Conceptos eléctricos similitud hidráulica-eléctrica, conexión  en serie y paralelo, potencia, perdidas.
  • Cantidad de energía.
• Elementos de los sistemas fotovoltaicos.
  • Curvas características de las celdas fotovoltaicas.
  • Efecto de los factores ambientales sobre las características de salida, intensidad de radiación, temperatura.
  • Conformación de los sistemas de generación, sistema modulo-carga, modulo-batería, modulo-batería-regulador, sistema completo (batería-inversor).
  • Reguladores, baterías, tipos, inversores CC/CA.
• Dimensionamiento de sistemas.
  • Dimensionamiento de sistemas fotovoltaicos y banco de baterías.
  • Datos necesarios para dimensionar un sistema.
  • Planilla de dimensionamiento. Calculo del numero de módulos necesarios. Calculo del banco de baterías.
  • Conexionado de módulos.
  • Dimensionamiento de cables de conexión.
  • Tablas de dimensionamiento. Combinación de celdas y sus curvas resultantes.
  • Interacción del dispositivo fotovoltaico con la carga.
• Mantenimiento e instalación.
  • Instalación y mantenimiento.
  • Ubicación y orientación de los módulos.
  • Ubicación del resto del equipamiento.
  • Mantenimiento de módulos y baterías.
  • Técnicas de las instalaciones.

Unidad 4: Energía eólica de baja potencia

• Generación Eólica de baja potencia e instalaciones hibridas Eólicas- Fotovoltaicas
  • Recurso eólico. Cantidad. Relevamiento.
  • Clasificación de maquinas eólicas.
  • Distintos tipos de aeromotores.
  • Producción de energía mecánica.
  • Sistemas de regulación, control, generador, multiplicación.
  • Almacenamiento de energía. Sistemas auxiliares. Complementación.
  • Selección de aerocargadores.