Universidad de Jaén

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Guía docente 2021-22 - 13513010 - Recursos hidroeléctricos



TITULACIÓN: Grado en Ingeniería eléctrica
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN)
CURSO: 2021-22
ASIGNATURA: Recursos hidroeléctricos
GUÍA DOCENTE
1. DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA
NOMBRE: Recursos hidroeléctricos
CÓDIGO: 13513010 CURSO ACADÉMICO: 2021-22
TIPO: Optativa
Créditos ECTS: 6.0 CURSO: 3 CUATRIMESTRE: SC
WEB: https://platea.ujaen.es
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 

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
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
A3R - Tutorías colectivas
  • M17R - Aclaración de dudas
0.0 12.5 12.5 0.5
  • CEL6
  • CT2
  • CT4
TOTALES: 55.0 95.0 150.0 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 10.0%
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%
Prácticas de laboratorio/campo/uso de herramientas TIC - - 10.0%
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 40% 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 10 %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:
  • Pequeñas centrales hidráulicas . Edición: -. Autor: -. Editorial: [Madrid]: CDTI, 1982  (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)
  • 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 A3R - Tutorías colectivas Trabajo autónomo Observaciones
Nº 1
31 ene. - 6 feb. 2022
3.00.00.0 6.0 Clases expositivas tema 1
Nº 2
7 - 13 feb. 2022
3.00.00.0 6.0 Clases expositivas tema 2
Nº 3
14 - 20 feb. 2022
3.00.00.0 6.0 Clases expositivas tema 2
Nº 4
21 - 27 feb. 2022
3.00.00.0 6.0 Clases expositivas tema 3
Nº 5
28 feb. - 6 mar. 2022
3.00.00.0 5.0 Clases expositivas tema 4
Nº 6
7 - 13 mar. 2022
3.00.00.0 6.0 Clases expositivas tema 4
Nº 7
14 - 20 mar. 2022
3.00.00.0 6.0 Clases expositivas tema 5
Nº 8
21 - 27 mar. 2022
3.00.00.0 6.0 Clases expositivas tema 5
Nº 9
28 mar. - 3 abr. 2022
3.05.00.0 6.0 Clases expositivas tema 6 PRACTICA Nº 1
Nº 10
4 - 8 abr. 2022
3.00.00.0 6.0 Clases expositivas tema 7
Período no docente: 9 - 17 abr. 2022
Nº 11
18 - 24 abr. 2022
3.00.00.0 6.0 Clases expositivas tema 7
Nº 12
25 abr. - 1 may. 2022
3.00.00.0 6.0 Clases expositivas tema 8
Nº 13
2 - 8 may. 2022
3.00.00.0 6.0 Clases expositivas tema 8
Nº 14
9 - 15 may. 2022
3.05.00.0 12.0 Clases expositivas tema 9 PRACTICA Nº 2
Nº 15
16 - 20 may. 2022
3.00.00.0 6.0 Clases expositivas tema 9
Total Horas 45.0 10.0 0.0 95.0  
10. ESCENARIO MIXTO

1- METODOLOGÍA DOCENTE Y ACTIVIDADES FORMATIVAS

Según la determinación de la Escuela Politécnica Superior de Jaén para la asignatura de Recursos Hidroeléctricos las clases teóricas en gran grupo (A1) serán presenciales al 100% en el aula y horario asignado. En cuanto a las clases en pequeño grupo (A2 - prácticas), según las directrices del Centro serán presenciales no rotativas al 100% en los horarios asignados.

 

Actividades Formativas

Formato (presencial)

Metodología docente Descripción

A1 - Clases expositivas en gran grupo

Presencial al 100% (**)

Clases a todos los estudiantes del grupo en el horario y aula asignados.

A2 - Clases en pequeño grupo

Presencial al 100% (**)

Sustitución de los dos viajes de prácticas por cinco sesiones de dos horas para la realización de prácticas en el laboratorio de Enegías Alternativas. Si se hubiese llegado a realizar algún viaje, realizar sólo el porcentaje no cubierto de docencia.

Tutorías

Presencial (**) +  Online

Algunas sesiones de tutorías se realizarán de forma presencial y otras  online  (síncrona y asíncrona)

  (**) El Centro podrá establecer presencialidad rotativa dependiendo del número de
estudiantes y aforo del aula/laboratorio de acuerdo con las medidas sanitarias (clase en el
horario y aula/laboratorio asignados a una parte del grupo y retransmisión por
videoconferencia al resto, con rotación periódica de estudiantes, según determine el Centro).

2- SISTEMA DE EVALUACIÓN

El sistema de evaluación y pesos serán los mismos que en el escenario totalmente presencial determinado en esta guía de la asignatura.

3-RECURSOS

La página web de docencia virtual ILIAS de la asignatura contiene el material necesario para el seguimiento de la asignatura:

- Presentaciones/Resúmenes  de los temas.

- Material y documentos de apoyo.

- Propuestas de trabajo individual para la asignatura.

- Software diverso de apoyo.

11. ESCENARIO NO PRESENCIAL

1- METODOLOGÍA DOCENTE Y ACTIVIDADES FORMATIVAS

Las clases teóricas en gran grupo (A1) serán online por videoconferencia en el horario asignado. En cuanto a las clases en pequeño grupo (A2 - prácticas), se sustituirá por una actividad académicamente dirigida (AAD) relacionada con cada práctica y realizada de manera asíncrona.

 

Actividades Formativas

Formato (online)

Metodología docente Descripción

A1 - Clases expositivas en gran grupo

No presencial

Sesiones de clases magistrales participativas, con el mismo horario y duración que las previstas para la docencia presencial, realizadas por videoconferencia.

A2 - Clases en pequeño grupo

No presencial

Sustitución de los viajes o de las prácticas no realizadas presencialmente, por una actividad académicamente dirigida (AAD) relacionada con cada práctica y realizada de manera asíncrona

Tutorías

No presencial

Todas las sesiones de tutorías se realizarán  online, de manera síncrona mediante videoconferencia, y de manera asíncrona mediante correo electrónico.

 


2- SISTEMA DE EVALUACIÓN

 

Prueba de evaluación

Formato (presencial/online síncrono o asíncrono)

Descripción

Porcentaje

S1: Asistencia y participación activa en clase. Participación en los debates. Participación en el trabajo grupal

No presencial síncrono

Asistencia y participación en las clases online de teoría en gran grupo

15%

S2. Examen teórico y operativo de la materia

No presencial síncrono

Examen en forma escrita online, consistente en una prueba escrita sobre los distintos temas de la asignatura

40%

S3. Entrega de los casos prácticos

No presencial síncrono/asíncrono

Realización de manera asíncrona de un trabajo en grupo y otro individual.

45%

 

3-RECURSOS

La página web de docencia virtual ILIAS de la asignatura contiene el material necesario para el seguimiento de la asignatura:

- Presentaciones/Resúmenes de los temas.

- Material y documentos de apoyo.

- Propuestas de trabajos prácticos para la asignatura.

- Software diverso de apoyo.

CLÁUSULA DE PROTECCIÓN DE DATOS (evaluación on-line)

Responsable del tratamiento: Universidad de Jaén, Campus Las Lagunillas, s/n, 23071 Jaén

Delegado de Protección de Datos:dpo@ujaen.es

Finalidad: Conforme a la Ley de Universidades y demás legislación estatal y autonómica vigente, realizar los exámenes correspondientes a las asignaturas en las que el alumno o alumna se encuentre matriculado. Con el fin de evitar fraudes en la realización del mismo, el examen se realizará en la modalidad de video llamada, pudiendo el personal de la Universidad de Jaén contrastar la imagen de la persona que está realizando la prueba de evaluación con los archivos fotográficos del alumno en el momento de la matrícula. Igualmente, con la finalidad de dotar a la prueba de evaluación de contenido probatorio de cara a revisiones o impugnaciones de la misma, de acuerdo con la normativa vigente, la prueba de evaluación será grabada.

Legitimación: cumplimiento de obligaciones legales (Ley de Universidades) y demás normativa estatal y autonómica vigente.

Destinatarios: prestadores de servicios titulares de las plataformas en las que se realicen las pruebas con los que la Universidad de Jaén tiene suscritos los correspondientes contratos de acceso a datos.

Plazos de conservación: los establecidos en la normativa aplicable. En el supuesto en concreto de las grabaciones de los exámenes, mientras no estén cerradas las actas definitivas y la prueba de evaluación pueda ser revisada o impugnada.

Derechos: puede ejercitar sus derechos de acceso, rectificación, cancelación, oposición, supresión, limitación y portabilidad remitiendo un escrito a la dirección postal o electrónica indicada anteriormente. En el supuesto que considere que sus derechos han sido vulnerados, puede presentar una reclamación ante el Consejo de Transparencia y Protección de Datos de Andalucía www.ctpdandalucia.es

Cláusula grabación de clases PROTECCIÓN DE DATOS DE CARÁCTER PERSONAL

Responsable del tratamiento: Universidad de Jaén, Paraje Las Lagunillas, s/n; Tel.953 212121; www.ujaen.es

Delegado de Protección de Datos (DPO): TELEFÓNICA, S.A.U. ; Email: dpo@ujaen.es

Finalidad del tratamiento: Gestionar la adecuada grabación de las sesiones docentes con el objetivo de hacer posible la enseñanza en un escenario de docencia multimodal y/o no presencial.

Plazo de conservación: Las imágenes serán conservadas durante los plazos legalmente previstos en la normativa vigente.

Legitimación: Los datos son tratados en base al cumplimiento de obligaciones legales (Ley Orgánica 6/2001, de 21 de diciembre, de Universidades) y el consentimiento otorgado mediante la marcación de la casilla habilitada a tal efecto.

Destinatarios de los datos (cesiones o transferencias): Toda aquella persona que vaya a acceder a las diferentes modalidades de enseñanza.

Derechos: Ud. podrá ejercitar los derechos de Acceso, Rectificación, Cancelación, Portabilidad, Limitación del tratamiento, Supresión o, en su caso, Oposición. Para ejercitar los derechos deberá presentar un escrito en la dirección arriba señalada dirigido al Servicio de Información, Registro y Administración Electrónica de la Universidad de Jaén, o bien, mediante correo electrónico a la dirección de correo electrónico. Deberá especificar cuál de estos derechos solicita sea satisfecho y, a su vez, deberá acompañarse de la fotocopia del DNI o documento identificativo equivalente. En caso de que actuara mediante representante, legal o voluntario, deberá aportar también documento que acredite la representación y documento identificativo del mismo. Asimismo, en caso de considerar vulnerado su derecho a la protección de datos personales, podrá interponer una reclamación ante el Consejo de Transparencia y Protección de Datos de Andalucía www.ctpdandalucia.es