Universidad de Jaén

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Guía docente 2019-20 - 13113005 - Instalaciones fotovoltaicas



TITULACIÓN: Grado en Ingeniería electrónica industrial
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN)
CURSO: 2019-20
ASIGNATURA: Instalaciones fotovoltaicas
GUÍA DOCENTE
1. DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA
NOMBRE: Instalaciones fotovoltaicas
CÓDIGO: 13113005 CURSO ACADÉMICO: 2019-20
TIPO: Optativa
Créditos ECTS: 6.0 CURSO: 4 CUATRIMESTRE: PC
WEB: http://dv.ujaen.es/docencia/goto_docencia_crs_433375.html
2. DATOS BÁSICOS DEL PROFESORADO
NOMBRE: NOFUENTES GARRIDO, GUSTAVO
IMPARTE: Teoría - Prácticas [Profesor responsable]
DEPARTAMENTO: U133 - ING. ELECTRÓNICA Y AUTOMATICA
ÁREA: 785 - TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA
N. DESPACHO: A3 - 438 E-MAIL: gnofuen@ujaen.es TLF: 953212434
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/57962
URL WEB: www.ujaen.es
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5305-3830
NOMBRE: BAENA VILLODRES, FRANCISCO
IMPARTE: Teoría - Prácticas
DEPARTAMENTO: U133 - ING. ELECTRÓNICA Y AUTOMATICA
ÁREA: 785 - TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA
N. DESPACHO: A3 - 429 E-MAIL: fbaena@ujaen.es TLF: 953212432
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/29795
URL WEB: www.eps.ujaen.es
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1062-0030
NOMBRE: MUÑOZ RODRÍGUEZ, FRANCISCO JOSÉ
IMPARTE: Teoría - Prácticas
DEPARTAMENTO: U133 - ING. ELECTRÓNICA Y AUTOMATICA
ÁREA: 785 - TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA
N. DESPACHO: A3 - A3-428 E-MAIL: fjmunoz@ujaen.es TLF: 953 212810
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/46352
URL WEB: -
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0833-0528
3. PRERREQUISITOS, CONTEXTO Y RECOMENDACIONES
PRERREQUISITOS:
-
CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN:

La asignatura de INSTALACIONES FOTOVOLTAICAS se integra dentro de la materia "INSTALACIONES DE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA".

Esta matería pertenece al módulo de optatividad de la titulación y está formada por cuatro asignaturas de carácter optativo, que presentan un marcado perfil tecnológico, y que permitirán al estudiante formarse en profundidad en la mención de "SISTEMAS FOTOVOLTAICOS".

La asignatura se impartirá en el primer cuatrimestre.

RECOMENDACIONES Y ADAPTACIONES CURRICULARES:

Aunque no existe ningún prerrequisito de carácter legal, se recomienda a los estudiantes que, de manera previa, hayan cursado y superado la asignatura de INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS FOTOVOLTAICOS.


De igual modo, se recomienda que esta asignatura sea cursada de manera previa al resto de asignaturas de la matería " Instalaciones de Energía Solar Fotovoltaica".

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
CB1R Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio
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
CBB1R Capacidad para la resolución de los problemas matemáticos que puedan plantearse en la ingeniería. Aptitud para aplicar los conocimientos sobre: álgebra lineal; geometría; geometría diferencia; cálculo diferencial e integral; ecuaciones diferenciales y en derivadas parciales; métodos numéricos; algorítmica numérica; estadística y optimización.
CC5R Conocimientos de los fundamentos de la electrónica.
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 59 Conocer los fundamentos de los sistemas FV conectados a red
Resultado 60 Saber diseñar y desarrollar el proyecto de un sistema FV conectado a red
Resultado 61 Conocer los fundamentos de los sistemas fotovoltaicos aislados
Resultado 62 Saber diseñar y desarrollar el proyecto de un sistema aislado
5. CONTENIDOS

Componentes de los sistemas fotovoltaicos. Tipos de sistemas. El generador FV. Radiación incidente sobre planos inclinados.

Sistemas fotovoltaicos conectados a la red: Estructura y funcionamiento, interconexión de subsistemas, inversores, conexión a red, diseño y dimensionado.
Sistemas fotovoltaicos autónomos: Estructura y funcionamiento, acumuladores, acondicionamiento de potencia, diseño y dimensionado.

Tema 0. Presentación de la asignatura.

Contenidos, objetivos, cronograma y evaluación.

 

Tema 1. El generador fotovoltaico.

El módulo FV. Características eléctricas. Análisis de los parámetros eléctricos proporcionados por el fabricante. Tecnología de fabricación de módulos comerciales. Eficiencia, precios, ventajas e inconvenientes. Asociación de módulos FV: El generador FV.  Comportamiento en condiciones reales de operación. Efecto de la irradiancia y de la temperatura. Perdidas implícitas a la tecnología. Potencia instantánea. Aspectos relacionados con la integración de generadores FV en edificios. Tipos de integración, componentes específicos, etc. Acceso a datos metorológicos. 

Tema 2. Ingeniería de los sistemas fotovoltaicos autónomos.

Acumuladores electroquímicos. Principios de funcionamiento y características. Dispositivos para el control y el acondicionamiento de potencia: Reguladores. Tipos y características técnicas. Dispositivos para el control y el acondicionamiento de potencia: Inversores. Tipos y características técnicas. Consideraciones sobre el tipo de cargas en SFA. Diseño del cableado. Calculo de secciones y normativas  aplicables. Dimensionado de sistemas fotovoltaicos autónomos. Métodos de diseño.

Tema 3. Ingeniería de los sistemas fotovoltaicos conectados a la red.

Inversores para conexión a red. Características generales. Tipos de inversores comerciales. Rendimiento
y eficiencia. Parámetros eléctricos característicos de un inversor de conexión a red. Su relación con el
generador FV. Dimensionado del SFCR. Criterios y ejemplos. Estimación de la producción y balance
energético de un SFCR. Cableado y protecciones. Cálculos básicos. El papel de la tecnología FV en las mini-redes de generación distribuida. Conceptos básicos y topologías.

Tema 4. Autoconsumo Fotovoltaico.

Definición de autooconsumo fotovoltaico y clasificación. Perfiles de consumo y generación. Figuras de estudio: índices de autosuficiencia y autoconsumo. Métodos de optimización del autoconsumo fotovoltaico. Dimensionado de un sistema de autoconsumo fotovoltaico 

Tema 5. Otros aspectos de interés para la asignatura.

Monitorización de la Instalación. Justificación y directrices generales.     Variables económicas de interés en un proyecto fotovoltaico. Presupuesto, tiempo de amortización, TIR, VAN,  Particularidades del pliego de condiciones y del estudio de seguridad e higiene.  Legislación aplicable. Tramitaciones, autorizaciones y licencias. Estudio de impacto medioambiental.

PRACTICA 0: Introducción. Presentación y objetivos.

PRACTICA 1: Fundamentos del diseño de sistemas autónomos.  

PRACTICA 2: Fundamentos del diseño de sistemas fotovoltaicos conectados a la red con vertido íntegro de la producción eléctrica y orientados al autoconsumo.

PRACTICA 3: Diseño de sistemas FV con PVSYST.

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
  • M3 - Actividades introductorias
  • M4 - Conferencias
30.0 45.0 75.0 3.0
  • CB1R
  • CB2R
  • CBB1R
  • CC5R
  • CT2
  • CT4
A2R - Clases en pequeño grupo
  • M11R - Resolución de ejercicios
  • M6R - Actividades practicas
  • M7R - Seminarios
  • M9R - Laboratorios
25.0 37.5 62.5 2.5
  • CB1R
  • CC5R
  • CT2
  • CT4
A3 - Tutorías colectivas/individuales
  • M14 - Supervisión de trabajos dirigidos
  • M16 - Debates
  • M17 - Aclaración de dudas
5.0 7.5 12.5 0.5
  • CB1R
  • CC5R
  • CT2
  • CT4
TOTALES: 60.0 90.0 150.0 6.0  
 
INFORMACIÓN DETALLADA:

El objetivo fundamental que persigue la asignatura no es otro que el de dotar al alumno de los conocimientos necesarios para que sea capaz de realizar el diseño y proyecto o memoria técnica de una instalación fotovoltaica
real.


Por lo tanto, se presentaran en clases magistrales los criterios básicos de diseño de este tipo de sistemas y se estudiaran los elementos que los integran desde un punto de vista de dispositivo comercial.

Se asentarán conocimientos con el estudio y análisis de distintos ejemplos reales de diseño y con el uso de software de carácter comercial de amplia difusión en el sector.

7. SISTEMA DE EVALUACIÓN
 
ASPECTO CRITERIOS INSTRUMENTO PESO
Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales Participación activa Observaciones y notas del profesor. 10.0%
Conceptos teóricos de la materia Dominio de los conocimientos teóricos y operativos. Examen final. 50.0%
Realización de trabajos, casos o ejercicios Diseño y desarrollo de casos prácticos de diseño. Realización de ejercicios periódicos. 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:

La asistencia a prácticas de la asignatura no tendrá carácter obligatorio, no obstante el alumno debe ser consciente de que la evaluación de los trabajos, ejercicios y prácticas de laboratorio se realizará utilizando dos metodologías; por una parte, evaluación continua basada en un seguimiento del trabajo individual realizado en horas presenciales de créditos prácticos, y por otra, en función de las memorias y documentos entregados por el alumno.

Con respecto a los créditos teóricos, y con fecha aprobada por la Junta de Centro de la EPS-Jaén, se realizará un examen, con un peso del 50% de en la nota final.

Este examen final tendrá dos partes diferenciadas: teoría y casos prácticos de diseño.


La teoría se evaluará con un examen tipo multipregunta de respuesta corta o cerrada, sobre todos los conceptos teóricos impartidos en la asignatura y tendrá un peso del 40%.


La parte de casos prácticos constará de dos ejercicios donde se suministrará el material técnico que se estime necesario y puntuará un máximo del 60%.

Una vez superado este examen final con nota igual o superior a 5 puntos, y en el caso que el alumno no haya superado por curso los créditos prácticos, se realizará un examen de prácticas en la fecha que profesor y alumno convengan.

Todas las actividades enumeradas en el sistema de evaluación permiten determinar el grado de alcance de las competencias CB1, CC5, CT2 y CT4.

Los resultados de aprendizaje correspondientes a todas las actividades de evaluación son: 59, 60, 61 y 62.

En cumplimiento del artículo 13 del Reglamento de Régimen Académico y de Evaluación del Alumnado de la Universidad de Jaén, cualquier estudiante que justificadamente (según los supuestos contenidos en el citado artículo) no pueda participar en las actividades regladas o complementarias de carácter presencial propuestas en la asignatura, tendrá la opción de demostrar que cuenta con los conocimientos necesarios para obtener la máxima calificación. A este fin, se utilizará un procedimiento de evaluación de prueba única tanto en la convocatoria ordinaria como extraordinaria.

8. DOCUMENTACIÓN / BIBLIOGRAFÍA
ESPECÍFICA O BÁSICA:
  • Instalaciones fotovoltaicas. Edición: -. Autor: -. Editorial: [Jaén]: Joxman Editores Multimedia, 2012  (C. Biblioteca)
  • Fundamentos, dimensionado y aplicaciones de la energía solar fotovoltaica. Edición: -. Autor: -. Editorial: Madrid: CIEMAT, 2009  (C. Biblioteca)
  • Planning and installing photovoltaic systems: a guide for installers, architects and engineers. Edición: 3rd ed.. Autor: -. Editorial: Abingdon : Routledge, 2013  (C. Biblioteca)
  • Photovoltaics : system design and practice. Edición: -. Autor: Häberlin, Heinrich. Editorial: Chichester, West Sussex : John Wiley & Sons Ltd, 2012  (C. Biblioteca)
GENERAL Y COMPLEMENTARIA:
  • Photovoltaic systems engineering. Edición: 3rd ed.. Autor: Messenger, Roger A.. Editorial: Boca Raton : Taylor & Francis, 2010  (C. Biblioteca)
  • Solar photovoltaic systems installer : trainee guide. Edición: -. Autor: -. Editorial: Boston [etc.]: Prentice Hall, 2011  (C. Biblioteca)
  • Handbook of photovoltaic science and engineering. Edición: 2nd ed. Autor: -. Editorial: West Sussex : John Wiley & Sons, 2011  (C. Biblioteca)
  • Stand-alone photovoltaic applications: lesson learned. Edición: -. Autor: -. Editorial: London: James X James, cop. 1999  (C. Biblioteca)
9. CRONOGRAMA (primer cuatrimestre)
 
Semana A1 - Clases expositivas en gran grupo A2R - Clases en pequeño grupo A3 - Tutorías colectivas/individuales Trabajo autónomo Observaciones
Nº 1
9 - 15 sept. 2019
4.00.00.0 3.0 Tema 0. Tema 1.
Nº 2
16 - 22 sept. 2019
4.00.00.0 3.0 Tema 1. Tema 2.
Nº 3
23 - 29 sept. 2019
3.01.00.0 4.5 Tema 2. Practica 0.
Nº 4
30 sept. - 6 oct. 2019
2.02.00.0 6.0 Tema 2. Practica 1.
Nº 5
7 - 13 oct. 2019
2.02.00.0 6.0 Tema 2. Practica 1.
Nº 6
14 - 20 oct. 2019
2.00.00.0 6.0 Tema 3.
Nº 7
21 - 27 oct. 2019
4.00.00.0 7.0 Tema 3. Refuerzo SFA
Nº 8
28 oct. - 3 nov. 2019
2.00.00.0 7.5 Tema 3.
Nº 9
4 - 10 nov. 2019
2.02.00.0 6.0 Tema 4. Practica 2.
Nº 10
11 - 17 nov. 2019
2.02.00.0 6.0 Tema 4. Practica 2.
Nº 11
18 - 24 nov. 2019
2.02.00.0 6.0 Tema 4. Tema 5. Practica 2.
Nº 12
25 nov. - 1 dic. 2019
1.03.00.0 6.0 Tema 5.Practica 3.
Nº 13
2 - 8 dic. 2019
0.03.00.0 8.5 Practica 3. Refuerzo SFCR
Nº 14
9 - 15 dic. 2019
0.04.00.0 10.0 Practica 3. Refuerzo otros aspectos de la Ingenieria FV.
Nº 15
16 - 19 dic. 2019
0.04.00.0 9.5 Practica 3. Preparacion del examen de la asignatura.
Total Horas 30.0 25.0 0.0 95.0