Energía solar y eólica de baja potencia

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.

Módulo 1: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

Período

Unidades temáticas

Consigna/s foro

Actividades asociadas

Materiales complementarios

Semana 1

Unidad 1
Título:
ENERGIAS ALTERNATIVAS

Posibilidades de utilización en distintas zonas de energías alternativas de acuerdo al recuso de la zona

Evaluación parcial tipo opciones múltiples

Ejemplos prácticos de instalaciones reales realizadas por el docente.

Semana 2

Unidad 2:
Generación de agua caliente sanitaria y calefacción de espacios y piscinas

Diagramación de instalaciones de agua caliente sanitaria, calefacción de espacios y piscinas

Calculo elemental de una instalación de provisión de agua caliente.

Evaluación parcial tipo opciones múltiples

Referencias a legislaciones internacionales que tienen en cuenta el aporte calórico del sol para la calefacción de edificios.

Semana 3

Unidad 3:
Sistemas de Generación Eléctrica Fotovoltaica

Diagramación de instalaciones para de Generación eléctrica Fotovoltaica

Calculo elemental de una instalación de provisión de energía eléctrica a sitios aislados o de suministro parcial.

Evaluación parcial tipo opciones múltiples

Referencia a legislaciones internacionales relacionadas con la generación fotovoltaica.

Semana 4

Unidad 4:
Generación Eólica de baja potencia e instalaciones hibridas Eólicas- Fotovoltaicas

Diagramación y proyecto de una instalación de generacion eolica

Calculo elemental de una instalación de provisión de energía eléctrica a sitios aislados o de suministro parcial y combinación con paneles fotovoltaicos.

Evaluación parcial tipo opciones múltiples

Referencia a instalaciones eólicas de baja potencia. Empresas nacionales productoras de aerogeneradores.