Máster en Energías Renovables y Eficiencia Energética

PARTE 1. INTRODUCCIÓN A LAS ENERGÍAS RENOVABLES UNIDAD DIDÁCTICA 1. LA PROBLEMÁTICA MEDIOAMBIENTAL La problemática medioambiental Consecuencias más directas sobre el medioambiente La evolución del consumo de energía Reservas energéticas mundiales UNIDAD DIDÁCTICA 2. INTRODUCCIÓN A LAS ENERGÍAS RENOVABLES Y NO RENOVABLES Introducción Energías primarias y finales Vectores energéticos Fuentes renovables y no renovables Fuentes no renovables Fuentes renovables Clasificación de las energías renovables Las tecnologías renovables y su clasificación normativa. UNIDAD DIDÁCTICA 3. TIPOS DE GENERACIÓN MEDIANTE AGUA Y VIENTO Introducción Energía del agua Energía del viento. UNIDAD DIDÁCTICA 4. INTRODUCCIÓN A LA BIOMASA Introducción Importancia de la biomasa entre las fuentes de energía La biomasa en el ámbito europeo y nacional UNIDAD DIDÁCTICA 5. CARACTERÍSTICAS Y APLICACIONES DE LA BIOMASA Tipos de biomasa Características de la biomasa Procesos utilizados para convertir los residuos orgánicos en energía Formas de energía Aplicaciones de la biomasa Costes de conversión de la biomasa Los biocombustibles PARTE 2. CONTEXTO DE LA ENERGÍA SOLAR UNIDAD DIDÁCTICA 1. POLÍTICAS ENERGÉTICAS EN ESPAÑA Introducción al contexto normativo Principales medidas PNIEC 2021-2030 CTE. Aspectos energéticos del Código Técnico de la Edificación RITE. Cambios en el Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios UNIDAD DIDÁCTICA 2. ENERGÍA DE LA TIERRA Y DEL SOL Introducción Energía de la tierra Energía del Sol UNIDAD DIDÁCTICA 3. PRINCIPIOS DE LA ENERGÍA SOLAR Introducción El Sol y la Tierra Radiación y constante solar La energía radiante, los fotones y el cuerpo negro El espectro solar de emisión Interacción de la radiación solar con la Tierra Conceptos elementales de astronomía y posición solar Cálculo del ángulo de incidencia de la radiación directa y de la inclinación del captador Distancia mínima entre paneles y cálculo de sombras Pérdidas por orientación e inclinación Radiación y parámetros climáticos PARTE 3. ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA UNIDAD DIDÁCTICA 1. APROVECHAMIENTO DEL SOL PARA PRODUCIR ENERGÍA. El Sol y la Tierra Radiación y constante solar La energía radiante, los fotones y el cuerpo negro El espectro solar de emisión Interacción de la radiación solar con la Tierra Conceptos elementales de astronomía y posición solar Cálculo del ángulo de incidencia de la radiación directa y de la inclinación del captador Distancia mínima entre paneles y cálculo de sombras según el CTE Cálculo de las pérdidas por orientación e inclinación según el CTE Medida de la radiación y de los parámetros climáticos. Cuantificación, tablas y mapas de insolación UNIDAD DIDÁCTICA 2. LA ENERGÍA FOTOVOLTAICA. Origen e historia de la energía solar fotovoltaica ¿Qué es la energía solar fotovoltaica? Contexto internacional, europeo y nacional de la fotovoltaica PER 2011-2020 y CTE Fundamentos físicos de la corriente eléctrica Fundamentos de la estructura de la materia La célula fotovoltaica UNIDAD DIDÁCTICA 3. COMPONENTES DE UN SISTEMA SOLAR FOTOVOLTAICO. El módulo fotovoltaico Baterías Reguladores de carga Inversores Cables Protecciones para las instalaciones Estructuras de soporte UNIDAD DIDÁCTICA 4. CONFIGURACIÓN DE APLICACIONES DE LA ENERGÍA FOTOVOLTAICA. Sistemas fotovoltaicos aislados Sistemas fotovoltaicos conectados a la red Sistemas híbridos UNIDAD DIDÁCTICA 5. DISEÑOS Y CÁLCULOS. Cálculo de la demanda energética Evaluación de la radiación solar Potencia del campo generador Superficie necesaria, sombras, diagrama de sombras y distancia entre módulos Estructura soporte Dimensionado del sistema de baterías Dimensionado del regulador Dimensionado del inversor Cableados Diseño del sistema de monitorización Cálculo de la producción anual esperada para instalaciones conectadas a red UNIDAD DIDÁCTICA 6. APLICACIÓN DE LA ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA A SISTEMAS DE BOMBEO DE AGUA. Tipos de configuraciones de bombeo solar Ventajas y desventajas Componentes del sistema Uso de los sistemas típicos de bombeo fotovoltaico Diseño y dimensionado del sistema fotovoltaico de bombeo UNIDAD DIDÁCTICA 7. PROTECCIONES PARA INSTALACIONES SOLARES FOTOVOLTAICAS. La seguridad y la prevención de los riesgos Integración arquitectónica de módulos fotovoltaicos UNIDAD DIDÁCTICA 8. MANTENIMIENTO DE LA INSTALACIÓN SOLAR FOTOVOLTAICA. Puesta en marcha, recepción y garantía Mantenimiento de las instalaciones Principales averías UNIDAD DIDÁCTICA 9. COSTOS Y PRESUPUESTOS. Introducción Presupuestos de instalación Costes de las instalaciones Ayudas y subvenciones Análisis de la viabilidad económica Aspectos legales en instalaciones fotovoltaicas conectadas a red UNIDAD DIDÁCTICA 10. IMPACTO AMBIENTAL. La problemática medioambiental Consecuencias más directas sobre el medioambiente. Análisis del impacto ambiental de la energía solar fotovoltaica UNIDAD DIDÁCTICA 11. CASOS PRÁCTICOS RESUELTOS DE INSTALACIONES AUTÓNOMAS. Vivienda permanente Instalación de fin de semana Estación meteorológica Instalación de bombeo UNIDAD DIDÁCTICA 12. ANEXOS Y DOCUMENTACIÓN GENERAL Documentación varia de Energía Solar Fotovoltaica. Documentación de organismos públicos Legislación de energías renovables Reglamento CTE Reglamento REBT Reglamento RITE Información Técnica de Distintos Equipos. Ponencias e Informes. Casos Prácticos Resueltos. Software. Vídeos. PARTE 4. SISTEMAS DE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA UNIDAD DIDÁCTICA 1. INTRODUCCIÓN A LA ENERGÍA SOLAR TÉRMICA Introducción El sol y la energía solar térmica UNIDAD DIDÁCTICA 2. COMPONENTES DE LAS INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS Subsistema de captación Subsistema hidráulico Subsistema de intercambio Subsistema de acumulación Subsistema de control UNIDAD DIDÁCTICA 3. UBICACIÓN Y MONTAJE DE LAS INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS Consideraciones generales en el montaje de los equipos Montaje de los captadores solares La sala de máquinas Montaje del acumulador y del intercambiador La bomba hidráulica Montaje de tuberías y accesorios Montaje de equipos de medida y regulación Fluido caloportador UNIDAD DIDÁCTICA 4. TIPOS DE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA Introducción Tipos básicos de instalaciones Instalaciones solares en un edificio Agua Caliente Sanitaria UNIDAD DIDÁCTICA 5. APLICACIONES DE LA ENERGÍA SOLAR TÉRMICA II Climatización de piscinas Calefacción Refrigeración solar UNIDAD DIDÁCTICA 6. TÉCNICAS DE CONVERSIÓN Y APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR TÉRMICA Introducción Aprovechamiento pasivo de la energía solar térmica Aprovechamiento activo UNIDAD DIDÁCTICA 7. TIPOS DE INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS Introducción Clasificación de las instalaciones solares térmicas Configuraciones básicas UNIDAD DIDÁCTICA 8. CÁLCULOS Y RENDIMIENTOS DEL SISTEMA I Dimensionamiento según el CTE-HE4 Limitación de pérdidas Cálculo de la demanda de ACS Cálculo de cobertura solar Cálculo de la superficie colectora Cálculo de la energía incidente sobre una superficie Cálculo del sistema de acumulación Cálculo del intercambiador Medición de la energía suministrada UNIDAD DIDÁCTICA 9. CÁLCULOS Y RENDIMIENTOS DEL SISTEMA II Cálculo del circuito hidráulico Cálculo del aislamiento Software de cálculo UNIDAD DIDÁCTICA 10. PRUEBAS DE CONTROL Y PUESTA EN MARCHA DEL SISTEMA Pruebas de puesta en marcha y recepción de la instalación Posibles anomalías en la instalación UNIDAD DIDÁCTICA 11. MANTENIMIENTO DE LAS INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS Mantenimiento Durabilidad Programa de mantenimiento Contrato de mantenimiento Registro de las operaciones de mantenimiento Limpieza de componentes y circuitos UNIDAD DIDÁCTICA 12. EL ENTORNO Y EL IMPACTO MEDIOAMBIENTAL Integración en la edificación Ayudas a la implantación Impacto ambiental PARTE 5. SISTEMAS DE ENERGÍA EÓLICA UNIDAD DIDÁCTICA 1. INTRODUCCIÓN A LA ENERGÍA EÓLICA Consideraciones históricas de la energía eólica ¿Qué es la energía eólica? Contexto internacional, europeo y nacional de la eólica Plan de Energías Renovables 2011-2021 UNIDAD DIDÁCTICA 2. RENDIMIENTO DE LA ENERGÍA EÓLICA. PRINCIPIOS BÁSICOS DE AERODINÁMICA El viento como fuente de energía Los factores del rendimiento eólico Principio de funcionamiento de un aerogenerador UNIDAD DIDÁCTICA 3. APLICACIONES Y USOS DE LA ENERGÍA EÓLICA Introducción El bombeo de agua Producción de electricidad Pilas de combustible. Hidrógeno “verde” Desalinización UNIDAD DIDÁCTICA 4. FUNCIONAMIENTO Y COMPONENTES DE LOS AEROGENERADORES Principales partes de un aerogenerador La torre El rotor Sistema de transmisión El sistema de generación Sistema de control Sistema hidráulico Sistema de refrigeración Los sistemas de seguridad UNIDAD DIDÁCTICA 5. TIPOLOGÍA Y DISEÑO DE AEROGENERADORES Introducción Los aerogeneradores. Tipología Otros tipos de máquinas eólicas Potencia de los aerogeneradores UNIDAD DIDÁCTICA 6. VIABILIDAD TÉCNICO ECONÓMICA, CONSTRUCCIÓN Y EXPLOTACIÓN DE PARQUES EÓLICOS I Introducción Aspectos económicos Proceso de desarrollo de un parque eólico de gran potencia. Proceso en la instalación de un sistema microeólico Efectos de la conexión a la red UNIDAD DIDÁCTICA 7. LA ENERGÍA EÓLICA MARINA I La energía eólica en el mar Ventajas y desventajas de la energía eólica marina Investigación sobre la energía eólica en el mar UNIDAD DIDÁCTICA 8. LA ENERGÍA EÓLICA MARINA II Las condiciones eólicas marinas Cimentaciones de aerogeneradores instalados en zonas marinas Los tipos de cimentaciones marinas Parques eólicos marinos conectados a red Gestión de la zona costera e impacto ambiental. Los parques eólicos marinos UNIDAD DIDÁCTICA 9. LOS SISTEMAS HÍBRIDOS Introducción Partes de un sistema híbrido Tipos de funcionamiento Sistema híbrido. Dimensionado UNIDAD DIDÁCTICA 10. MANTENIMIENTO DE SISTEMAS EÓLICOS Tipos de mantenimiento Mantenimiento de parques eólicos Gestión y mantenimiento de pequeñas instalaciones UNIDAD DIDÁCTICA 11. IMPACTO AMBIENTAL DE LOS AEROGENERADORES Emplazamiento de los aerogeneradores El impacto medioambiental Aspectos medioambientales de la desalinización PARTE 6. AUDITORÍAS DE EFICIENCIA ENERGÉTICA MÓDULO 1. AUDITOR ENERGÉTICO. EXPERTO EN AUDITORÍAS DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EDIFICACIÓN E INDUSTRIA UNIDAD DIDÁCTICA 1. INTRODUCCIÓN. LA EFICIENCIA ENERGÉTICA, UNA NECESIDAD Y UNA RESPUESTA A LAS CRECIENTES NECESIDADES ENERGÉTICAS Introducción Contexto energético - Diversificación energética mediante uso de las energías renovables - Descentralización. Sistemas distribuidos de energía eléctrica - Desarrollo de infraestructuras e interconexiones energéticas - Medidas liberalizadoras y de transparencia e información a los consumidores - Uso limpio de combustibles fósiles para generación de electricidad - Diversificación energética en el sector transporte - Eficiencia energética en todos los sectores Contexto normativo - Directiva 2010/31/UE. Eficiencia energética de los edificios - Directiva 2012/27/UE. Eficiencia del uso final de energía y los servicios energéticos - Real Decreto sobre eficiencia energética. Auditorías, promoción y contabilización - Plan de acción de ahorro y eficiencia energética 2011-2020 CTE. Aspectos energéticos del Código Técnico de la Edificación - Limitación del consumo energético. DB-HE0 - Limitación de la demanda. DB-HE1 - Rendimiento de las Instalaciones Térmicas. DB-HE2 - Rendimiento de las Instalaciones de Iluminación. DB-HE3 - Energías renovables. DB-HE4 y DB-HE5 RITE. Cambios en el Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios - Exigencias de bienestar e higiene (IT 1.1) - Exigencia de eficiencia energética (I.T 1.2) UNIDAD DIDÁCTICA 2. UNE-EN ISO 50001 CERTIFICACIÓN DE SISTEMAS DE GESTIÓN DE LA ENERGÍA SGE Conceptos generales de certificación de sistemas de gestión Introducción y antecedentes de la ISO 50001 - Marco de referencia Singularidades y conceptos claves de la norma Procedimiento de implementación del SGE según la UNE-EN ISO 50001 - Metodología Planificar, Desarrollar, Controlar y Actuar Características del Sistema de Gestión de Energía ISO 500001 - Características - Beneficios Recomendaciones y pasos en la implantación Barreras y dificultades de la certificación de sistemas de gestión energética Nexo entre las normas UNE 216501 e ISO 50001 UNIDAD DIDÁCTICA 3. PROCEDIMIENTO DE AUDITORÍAS ENERGÉTICAS. NORMA UNE-216501:2009 Introducción Definición, objetivos de una auditoría energética y clasificaciones Primera fase. Información preliminar Segunda fase. Estado de las instalaciones, recogida de datos y mediciones - Inventario de equipos consumidores y datos de campo - Toma de mediciones Tercera fase. Tratamiento de la información - Análisis de los inventarios y mediciones tomadas en campo - Estudio de las facturaciones energéticas - Realización de un balance energético - Estudio de ratios energéticos Cuarta fase. Análisis de mejoras energéticas - Desarrollo de las mejoras - Viabilidad técnico económica de las mejoras Quinta fase. Informe final UNIDAD DIDÁCTICA 4. EQUIPO NECESARIO PARA LA REALIZACIÓN DE AUDITORÍAS Introducción El auditor energético Analizador de redes eléctricas - Forma de uso - Recomendaciones - Casos prácticos de datos obtenidos Equipos registradores Analizador de gases de combustión - Forma de uso - Recomendaciones - Cálculo del rendimiento de calderas Luxómetro - Forma de uso - Recomendaciones Caudalímetro - Forma de uso - Recomendaciones Cámara termográfica - Forma de uso - Recomendaciones - Casos prácticos de datos obtenidos Anemómetro/termohigrómetro - Forma de uso - Recomendaciones Medidores de infiltraciones - Recomendaciones Cámara fotográfica Ordenador portátil Herramientas varias Material de seguridad - Recomendaciones UNIDAD DIDÁCTICA 5. EFICIENCIA ENERGÉTICA EN PARÁMETROS CONSTRUCTIVOS Introducción Ubicación Influencia de la forma del edificio Orientación Inercia térmica Aislamiento térmico de cerramientos - Transmitancia (U) y Resistencia térmica (Rt) - Puentes térmicos Acristalamientos y carpinterías - Propiedades del marco - Propiedades del vidrio Sistemas de captación solar. La fachada ventilada y el muro trombe Elementos de sombreamiento en verano Cuestionario de evaluación en elementos constructivos UNIDAD DIDÁCTICA 6. EFICIENCIA ENERGÉTICA EN INSTALACIONES DE CLIMATIZACIÓN Introducción Introducción a los sistemas de climatización - Generación de Frío. El ciclo de compresión - Generación de calor. La caldera - Red de distribución - Elementos terminales - Equipos de control Sistemas todo refrigerante - Sistemas VRV. Volumen de Refrigerante Variable - Tecnología inverter Sistemas Refrigerante-Aire Sistemas todo agua - Ventiloconvectores (fan coil) - Radiadores - Superficies radiantes Sistemas Agua-Aire - Sistemas de inducción - Sistema a ventiloconvectores con aire primario Sistemas todo Aire. UTA y Roof-Top Parámetros indicativos de la eficiencia energética en equipos de climatización Tecnología de condensación en calderas Bombas y ventiladores con variadores de frecuencia Aerotermia. Las bombas de calor (BdC) Recuperación de energía - Sistemas de free-cooling por aire y por agua - Sistemas de recuperación de energía del aire de expulsión Cuestionario de evaluación en climatización y ACS - Calefacción - Refrigeración - Ventilación - ACS. Hidroeficiencia UNIDAD DIDÁCTICA 7. EFICIENCIA ENERGÉTICA EN INSTALACIONES DE ILUMINACIÓN Introducción Conceptos Fotométricos - Valor de la eficiencia energética de la instalación VEEI y potencia instalada máxima. CTE-HE3 Luminarias Lámparas - Lámparas incandescentes - Lámparas de descarga - Eficiencia energética en lámparas Equipos Auxiliares - Tipos de balasto Domótica en iluminación. Sistemas de regulación y control - Equipos de control - Sistemas de gestión de alumbrado artificial - Entorno de trabajo y sistemas de control y gestión - Integración de la luz natural y la luz artificial Aprovechamiento de la luz natural CTE-HE3. Sistemas de regulación y control de luz natural y artificial Iluminación LED - ¿Cómo funciona un LED? - El calor y los LEDs - Aportación de los LEDs a la iluminación UNIDAD DIDÁCTICA 8. IMPLANTACIÓN DE ENERGÍAS RENOVABLES Introducción Energía solar térmica - Clasificación y aplicación de las instalaciones solares térmicas - Componentes básicos de una instalación de energía solar térmica de baja temperatura Energía solar fotovoltaica - Componentes básicos de una instalación fotovoltaica conectada a red - Integración fotovoltaica Energía geotérmica - Potencial de uso de la energía geotérmica - Captación de la energía geotérmica - Ventajas e inconvenientes de la geotermia de baja temperatura Biomasa - Principales partes de una instalación de biomasa - Ventajas e inconvenientes del uso de la Biomasa - Caso práctico comparativo Energía minieólica Cogeneración y absorción - Tipos de sistemas de cogeneración - Refrigeración por absorción UNIDAD DIDÁCTICA 9. ESTUDIO TARIFARIO DE SUMINISTROS ENERGÉTICOS Introducción El suministro eléctrico - El mercado eléctrico en España. Ley 24/2013 del sector eléctrico LSE - Metodología de cálculo de precios y tipos de contrataciones. RD 216/2014 - Elección de la tensión adecuada - Potencia contratada - Cambio de tarifa eléctrica - Energía activa facturada - Precios de energía contratados - La energía reactiva. Corrección del factor de potencia El suministro de gas natural - Organización del sector liberalizado del gas natural en España - La factura de gas natural - Parámetros de facturación de gas susceptibles de optimización UNIDAD DIDÁCTICA 10. GUÍA DE MEJORAS ENERGÉTICAS EN EDIFICACIÓN E INDUSTRIA Introducción Mejoras en elementos constructivos. Actuaciones en Epidermis Mejoras en climatización y ACS - Actuaciones en calderas - Actuaciones en generadores de frío en el sistema de climatización - Distribución y transporte de energía térmica - Unidades terminales - Consumo de ACS Mejoras en iluminación Incorporación de un equipo de cogeneración Incorporación de energías renovables - Instalación de energía solar térmica - Instalación de energía solar fotovoltaica - Instalación de energía geotérmica - Cambio de combustibles fósiles por Biomasa o Biocombustibles - Instalación de Minieólica Mejoras energéticas en instalaciones específicas de la industria - Mejoras en distribución de vapor - Mejoras en generación y distribución de aire comprimido - Mejoras en hornos - Mejoras en secaderos Estudio del proceso de producción Estudio tarifario de suministros energéticos - Suministro eléctrico - Suministro de gas natural - Otros suministros Concatenación de mejoras o efectos cruzados - Caso 1. Efecto cruzado en instalaciones independientes - Caso 2. Efecto cruzado en la misma instalación MÓDULO 2. INSTALACIONES EFICIENTES DE SUMINISTRO DE AGUA Y SANEAMIENTO ENE DIFICIOS UNIDAD DIDÁCTICA 1. INSTALACIONES DE SUMINISTRO DE AGUA Definiciones y clasificación de las instalaciones Partes y elementos constituyentes Análisis funcional Sistemas de control y regulación de la presión Sistemas y equipos de tratamiento de agua Instalaciones de agua caliente sanitaria Protección contra retornos Análisis de la demanda de suministro de agua UNIDAD DIDÁCTICA 2. INSTALACIONES DE SANEAMIENTO Definiciones y clasificación de las instalaciones Partes y elementos constituyentes Sistema de ventilación de las instalaciones de saneamiento Elementos especiales UNIDAD DIDÁCTICA 3. EFICIENCIA ENERGÉTICA DE LAS INSTALACIONES DE SUMINISTRO DE AGUA Y SANEAMIENTO Análisis de la eficiencia energética de aparatos receptores Sistemas de regulación y control Reutilización de aguas grises en edificios Aprovechamiento de aguas pluviales Parámetros en las instalaciones de suministro de agua y saneamiento Pruebas y comprobaciones MÓDULO 3. RECURSOS PRÁCTICOS AUDITORIAS DE SISTEMAS DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EDIFICACIÓN E INDUSTRIA UNIDAD DIDÁCTICA 1. NORMATIVA EFICIENCIA UNIDAD DIDÁCTICA 2. DOCUMENTOS Y EXPLICACIONES SOBRE CTE-HE 2013 UNIDAD DIDÁCTICA 3. DOCUMENTOS Y EXPLICACIONES SOBRE RITE UNIDAD DIDÁCTICA 4. GUÍAS Y DOCUMENTOS SGE UNE-EN ISO 50001 UNIDAD DIDÁCTICA 5. CASOS PRÁCTICOS REALES RESUELTOS DE AUDITORIAS UNIDAD DIDÁCTICA 6. GUÍAS, AISLAMIENTOS Y ACRISTALAMIENTOS UNIDAD DIDÁCTICA 7. GUÍAS Y DOCUMENTOS CLIMATIZACIÓN UNIDAD DIDÁCTICA 8. GUÍAS Y DOCUMENTOS ILUMINACIÓN UNIDAD DIDÁCTICA 9. GUÍAS Y DOCUMENTOS ENERGÍAS RENOVABLES UNIDAD DIDÁCTICA 10. DOCUMENTOS EFICIENCIA UNIDAD DIDÁCTICA 11. SOFTWARE DE CÁLCULO