Universidad de Jaén

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Guía docente 2017-18 - 13513010 - Recursos hidroeléctricos



TITULACIÓN: Grado en Ingeniería eléctrica
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN)
CURSO: 2017-18
ASIGNATURA: Recursos hidroeléctricos
GUÍA DOCENTE
1. DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA
NOMBRE: Recursos hidroeléctricos
CÓDIGO: 13513010 CURSO ACADÉMICO: 2017-18
TIPO: Optativa
Créditos ECTS: 6.0 CURSO: 3 CUATRIMESTRE: SC
WEB: http://dv.ujaen.es/goto_docencia_crs_433395.html
2. DATOS BÁSICOS DEL PROFESORADO
NOMBRE: OGAYAR FERNÁNDEZ, BLAS
IMPARTE: Teoría - Prácticas [Profesor responsable]
DEPARTAMENTO: U120 - INGENIERÍA ELÉCTRICA
ÁREA: 535 - INGENIERÍA ELÉCTRICA
N. DESPACHO: A3 - 239 E-MAIL: bogayar@ujaen.es TLF: 953212858
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/16508
URL WEB: www.bogayar.es
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7147-0825
3. PRERREQUISITOS, CONTEXTO Y RECOMENDACIONES
PRERREQUISITOS:
-
CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN:

Esta asignatura se engloba dentro de la mención EERR del grado de Ingeniero Eléctrico.  Se impatirá en el cuarto curso, primer cuatrimestre.

 

RECOMENDACIONES Y ADAPTACIONES CURRICULARES:

Para el correcto seguimiento de la asignatura se recomienda cursar antes la asignatura Centrales Eléctricas I.

El alumnado que presente necesidades específicas de apoyo educativo, lo ha de notificar personalmente al Servicio de Atención y Ayudas al Estudiante para proceder a realizar, en su caso, la adaptación curricular correspondiente.
4. COMPETENCIAS Y RESULTADOS DE APRENDIZAJE
Código Denominación de la competencia
CB2R Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
CB3R Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
CB4R Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.
CB5R Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.
CEL6 Capacidad para el diseño de centrales eléctricas. Conocimiento aplicado sobre energías renovables.
CT2 Capacidad para la gestión de la información, manejo y aplicación de las especificaciones técnica y la legislación necesaria para la práctica de la ingeniería.
CT4 Capacidad para aplicar nuevas tecnologías incluidas las tecnologías de la información y la comunicación.
 
Resultados de aprendizaje
Resultado 15 Conoce los principales elementos que forman parte de una central minihidráulica
Resultado 20 Adquiere la soltura necesaria para expresarse en términos técnicos de acuerdo a los conocimientos estudiados en la asignatura
Resultado 23 Conoce los principales requerimientos eléctricos asociados a las centrales eléctricas renovables.
Resultado 27R Conoce los principales elementos que forman parte de una central minihidráulica.
Resultado 28 Tiene destreza para el cálculo de la rentabilidad y viabilidad de los recursos hidroeléctricos
Resultado 30 Tiene destreza en el uso de herramientas de cálculo informáticas adecuadas para resolver los problema que se puedan plantear en el desarrollo del estudio de centrales hidroeléctricas
5. CONTENIDOS

Evaluación energética de recursos hidroeléctricos.
Diseño de minicentrales hidroeléctricas.
Rehabilitación de minicentrales hidroeléctricas.
Análisis de costes de minicentrales minihidráulicas
Análisis de viabilidad técnico-financiera de minicentrales

 

  1. INTRODUCCIÓN

1.1.     Introducción histórica.

1.1.1.  Antecedentes.

1.1.2.  Fases de implantación de la energía minihidráulica

1.2.     Definición de minicentral.

1.3.     Análisis de la situación actual de la energía minihidráulica en

1.3.1.  Mundo

1.3.2.  Europa

1.3.3.  España

1.3.4.  Andalucia

1.4.     Barrreras para el desarrollo de la energía minihidráulica

1.5.     Clasificación de minicentrales. Tipología.

1.6.     Configuraciones básicas

        2. RECURSO HIDRÁULICO

2.1.     Métodos de medida del caudal

2.2.     Análisis de aforos. Curva de Caudales Clasificados

2.3.     Determinación del caudal en cuencas no aforadas.

2.4.     Evaluación de los recursos disponibles en la captación.

2.5.     Determinación del salto bruto

         3. EVALUACIÓN ENERGÉTICA

3.1.     Principios básicos de transformación energética.

3.2.      Determinación del salto neto.

3.3.     Determinación Potencia.

3.4.     Cálculo de la Energía.

3.5.     Cálculo de pérdidas de carga.

          4. EQUIPAMIENTO DE INGENIERÍA CIVIL

4.1.     Introducción.

4.2.      Azudes y Presas (Weirs and Dams)

4.3.     Toma (Intake)

4.4.     Desarenador (Setting Basin)

4.5.     Canal de derivación (Headrace)

4.6.     Cámara de carga (Forebay)

4.7.     Tubería forzada (Penstock)

4.8.     Rejas y Limpiarrejas (Racks and Clean Racks).

4.9.     Canal de desagüe (Tailrace).

4.10.  Compuertas y Clapetas (Gates and Spillway Gate).

4.11.  Edificio (PowerHouse).

4.12.  Otros (Screens, fish pass, valves, etc )

        5. TURBINAS HIDRÁULICAS

5.1.     Definición de turbina

5.2.     Clasificación de las turbinas.

5.2.1.  Pelton

5.2.2.  Turgo

5.2.3.  Flujo Cruzado

5.2.4.  Francis

5.2.5.  Kaplan

5.2.6.  Bulbo

5.2.7.  Tornillo

5.2.8.  VLH

5.3.     Criterios de selección

           6.EQUIPAMIENTO ELÉCTRICO

6.1.     Introducción.

6.2.      Alternador

6.3.      Multiplicador

6.4.      Excitación

6.5.      Regulación de tensión y sincronización

6.6.      Control turbina y generador

6.7.      Equipamiento eléctrico auxiliar

6.8.      Tipologías de equipamiento eléctrico.

6.9.      Equipamiento según normativa vigente.

           7.ANÁLISIS DE COSTES EN UNA MINICENTRAL

7.1.     Introducción

7.2.     Equipo electromecánico

7.3.      Protecciones, Regulación y Control

7.4.      Conexión a la red

7.5.      Línea eléctrica

7.6.      Edificio

7.7.      Obra Civil

7.8.      Accesos

          8. ANÁLISIS DE VIABILIDAD ECCONÓMICA

8.1.     Metodología  de trabajo

8.2.          Evaluación de los ingresos y los gastos.

8.2.1.      Ingresos.

8.2.2.   Gastos.

8.2.3.   Flujos de caja y su estimación.

8.3.      Métodos de evaluación económica.

8.3.1.   Métodos estáticos.

8.3.2.   Métodos dinámicos.

8.4.      Ratios a tener en cuenta en el análisis de rentabilidad de una instalación minihidráulica 

8.4.1.   Periodo de retorno.

8.4.2.   Índice de potencia.

8.4.3.   Índice de energía.

8.4.4.    Horas equivalentes.

8.5.       Valor actual Neto.

8.6.       Tasa Interna de Retorno.

8.7.      Criterios de decisión para el estudio de rentabilidad.

8.8.      Evaluación de la viabilidad económica de un proyecto de minihidráulica.

8.9.        Análisis de sensibilidad

             9. CENTRALES MINIHIDRÁULICAS PARA AUTOCONSUMO

9.1.     Principales características según su uso

9.2.      Funcionamiento

9.3.      Instalaciones

9.4.      Aplicaciónes

9.5.      PicoHydro

CONTENIDOS PRÁCTICOS

Práctica nº 1. Visita a una central de agua fluyente

Práctica nº 2. Visita a una central de agua embalsada

 

6. METODOLOGÍA Y ACTIVIDADES
 
ACTIVIDADES HORAS PRESEN­CIALES HORAS TRABAJO AUTÓ­NOMO TOTAL HORAS CRÉDITOS ECTS COMPETENCIAS (códigos)
A1 - Clases expositivas en gran grupo
  • M1 - Clases magistrales
  • M2 - Exposición de teoría y ejemplos generales
  • M5 - Otros
45.0 67.5 112.5 4.5
  • CB2R
  • CB3R
  • CB4R
  • CB5R
  • CEL6
  • CT2
  • CT4
A2R - Clases en pequeño grupo
  • M11R - Resolución de ejercicios
  • M12R - Presentaciones/exposiciones
  • M6R - Actividades practicas
  • M7R - Seminarios
  • M9R - Laboratorios
10.0 15.0 25.0 1.0
  • CEL6
  • CT2
  • CT4
A3 - Tutorías colectivas/individuales
  • M14 - Supervisión de trabajos dirigidos
  • M15 - Seminarios
  • M17 - Aclaración de dudas
  • M18 - Comentarios de trabajos individuales
  • M19 - Presentaciones/exposiciones
5.0 7.5 12.5 0.5
  • CEL6
  • CT2
  • CT4
TOTALES: 60.0 90.0 150.0 6.0  
 
INFORMACIÓN DETALLADA:

El recurso de apoyo fundamental será el uso de la plataforma de Docencia Virtual Ilías a la cuál es necesario que el estudiante se habitúe. El alumno encontrará toda la información necesaria para superar con éxito el curso, lecturas recomendadas, problemas y otro material de interés. En el Curso Virtual, se crearán diferentes foros, uno de atención a dudas sobre la asignatura, otro de interrelación de los estudiantes entre sí.

Respecto a las prácticas se realizarán al menos dos visitas a instalaciones minihidráulicas: una de agua fluyente y otra de agua embalsada. La fecha estará por definir a lo largo del curso.

Se desarrollarán además un proyecto de cálculo de los distintos elementos que integran una minicentral hidroeléctrica, incluyendo el análisis de rentabilidad económica.

 

7. SISTEMA DE EVALUACIÓN
 
ASPECTO CRITERIOS INSTRUMENTO PESO
Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales -Participación activa en la clase. -Participación en los debates -Participación en el trabajo grupal Observación y notas del profesor 20.0%
Conceptos teóricos de la materia -Dominio de los conocimientos teóricos y operativos de la materia. Examen teórico (prueba objetiva) 40.0%
Realización de trabajos, casos o ejercicios -Entrega de los casos-problemas bien resueltos. -En cada trabajo se analizará: - Estructura del trabajo - Calidad de la documentación - Originalidad -Ortografía y presentación 2 Trabajos (1 individual; 1 en grupo) 40.0%
El sistema de calificación se regirá por lo establecido en el RD 1125/2003 de 5 de septiembre por el que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en la titulaciones universitarias de carácter oficial
INFORMACIÓN DETALLADA:

Para la evaluación de los conocimientos teóricos de la materia se realizará un examen escrito teórico en la convocatoria oficial. La nota de la parte teórica supondrá un 40 % de la nota final. Mediante la prueba de examen escrito se evaluará la competencia CEL2 . La superación de esta parte teórica acreditará el logro de los resultados de aprendizaje 1 y 20.

La realización de trabajos individuales consistirán en el estudio de viabilidad de una minicentral hidroeléctrica (suponen un 30% de la nota) y el trabajo grupo serán los correspondientes a los conocimientos prácticos de laboratorio que el alumnado deberá realizar y presentar una memoria de prácticas en donde responda a las cuestiones que se le planteen y donde deberá presentar los resultados obtenidos en las sesiones de prácticas realizadas y supondrán el 10% de la nota final. Con la realización de los trabajos se evaluarán las competencias  CT2 y CT4. La superación de estos trabajos acredita el logro de los resultados de aprendizaje 23,27,28 y 30.

La asistencia y participación activa en clase serán evaluadas por el profesor y supondrán el 20 %de la nota final.

8. DOCUMENTACIÓN / BIBLIOGRAFÍA
ESPECÍFICA O BÁSICA:
  • MINICENTRALES HIDROELÉCTRICAS. Edición: 2012. Autor: Blas Ogayar Fernández. Editorial: Joxman Editores Multimedia, S  (C. Biblioteca)
  • Centrales hidroeléctricas: teoría y problemas. Edición: -. Autor: Rojas Rodríguez, S.. Editorial: Cáceres: Universidad de Extremadura, Servicio de Publicaciones, 1997  (C. Biblioteca)
  • Minicentrales hidroeléctricas. Edición: -. Autor: IDAE. Editorial: [Madrid]: Cinco Días : IDAE, D.L. 1992  (C. Biblioteca)
  • Manual de Minicentrales. Edición: -. Autor: ESHA.
    • Observaciones: Recurso electronico
     (C. Biblioteca)
  • Minicentrales hidroeléctricas. Edición: -. Autor: Ogayar Fernández, Blas. Editorial: [Jaén] : Joxman, 2012  (C. Biblioteca)
GENERAL Y COMPLEMENTARIA:
  • Turbomáquinas hidráulicas: turbinas hidráulica, bombas, ventiladores. Edición: 2a ed. rev. y corr.. Autor: Mataix, Claudio. Editorial: Madrid : Universidad Pontificia de Comillas, 2009  (C. Biblioteca)
  • Centrales eléctricas. Edición: -. Autor: Cruz Peragón, Fernando. Editorial: Jaén: Universidad de Jaén, Servicio de Publicaciones e Intercambio Científico, D.L. 1999  (C. Biblioteca)
  • Turbomáquinas hidráulicas: turbinas hidráulica, bombas, ventiladores. Edición: 2a ed. rev. y corr.. Autor: Mataix, Claudio. Editorial: Madrid : Universidad Pontificia de Comillas, 2009  (C. Biblioteca)
  • Tratado básico de presas. Edición: 3ª ed. Autor: Vallarino Canovas Del Castillo, Eugenio. Editorial: Madrid: C.I.C.C.P. : E.I. de Caminos, 1995  (C. Biblioteca)
  • Obras hidráulicas VI, Conducciones. Edición: -. Autor: Vallarino, Eugenio. Editorial: Madrid: E.T.S. Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, [19-- ]  (C. Biblioteca)
9. CRONOGRAMA (segundo cuatrimestre)
 
Semana A1 - Clases expositivas en gran grupo A2R - Clases en pequeño grupo A3 - Tutorías colectivas/individuales Trabajo autónomo Observaciones
Nº 1
29 ene. - 4 feb. 2018
3.00.00.0 4.5 PRESENTACIÓN. Clases expositivas tema 1
Nº 2
5 - 11 feb. 2018
3.00.00.0 4.5 Clases expositivas tema 1
Nº 3
12 - 18 feb. 2018
3.00.01.0 6.0 Clases expositivas tema 2
Nº 4
19 - 25 feb. 2018
3.00.00.0 4.5 Clases expositivas tema 2
Nº 5
26 feb. - 4 mar. 2018
3.00.00.0 4.5 Clases expositivas tema 3
Nº 6
5 - 11 mar. 2018
3.00.01.0 6.0 Clases expositivas tema 4
Nº 7
12 - 18 mar. 2018
3.00.00.0 4.5 Clases expositivas tema 4
Nº 8
19 - 25 mar. 2018
3.00.01.0 6.0 Clases expositivas tema 5
Período no docente: 26 mar. - 1 abr. 2018
Nº 9
2 - 8 abr. 2018
3.00.00.0 4.5 Clases expositivas tema 5
Nº 10
9 - 15 abr. 2018
3.05.00.0 12.0 Clases expositivas tema 6 PRÁCTICA Nº 1
Nº 11
16 - 22 abr. 2018
3.00.00.0 4.5 Clases expositivas tema 7
Nº 12
23 - 29 abr. 2018
3.00.01.0 6.0 Clases expositivas tema 8
Nº 13
30 abr. - 6 may. 2018
3.05.00.0 12.0 Clases expositivas tema 8 PRÁCTICA Nº 2
Nº 14
7 - 13 may. 2018
3.00.01.0 6.0 Clases expositivas tema 8
Nº 15
14 - 20 may. 2018
3.00.00.0 4.5 Clases expositivas tema 9
Total Horas 45.0 10.0 5.0 90.0