Pla docent de l'assignatura

 

 

Català Castellano Tanca imatge de maquetació

 

Imprimeix

 

Dades generals

 

Nom de l'assignatura: Bases de l'Enginyeria Energètica

Codi de l'assignatura: 569739

Curs acadèmic: 2021-2022

Coordinació: Cristian Fabrega Gallego

Departament: Departament d'Enginyeria Electrònica i Biomèdica

crèdits: 5

Programa únic: S

 

 

Hores estimades de dedicació

Hores totals 125

 

Activitats presencials i/o no presencials

42

 

-  Teoria

Presencial i no presencial

 

35

 

-  Pràctiques de problemes

Presencial i no presencial

 

7

Treball tutelat/dirigit

23

Aprenentatge autònom

60

 

 

Competències que es desenvolupen

 

— Capacitat d’anàlisi dels sistemes d’energia.  

— Coneixement i anàlisi dels diferents sistemes i tecnologies de transformació i ús de l’energia.

 

 

 

 

Objectius d'aprenentatge

 

Referits a coneixements

Aprendre els fonaments, la descripció i el càlcul dels diferents sistemes i equips d’ús i transformació de l’energia.

 

 

Blocs temàtics

 

1. Fonaments

*  1.1 Fonaments termodinàmics. Energia. Tipus. Unitats. Sistemes tancats i oberts. Balanços de matèria. Balanços d’energia i entalpia. Rendiment. Criteris d’optimització energètica de processos

1.2 La cadena energètica. Cadena d’inputs i outputs. Factors de conversió. El MWh elèctric "tipus". Balanços d’inputs i outputs. Factors d’emissió. Anàlisi de cicle de vida. Energia en el producte final. Cicle de vida del producte. Cost energètic d’un producte. Retorn energètic. Substitució de tecnologies

2. Calor

*  2.1 Transmissió de calor. Mecanismes de transmissió. Conducció. Convecció natural i forçada. Resistència tèrmica. Radiació. Intercanviadors de calor. Aïllament tèrmic

2.2 Termodinàmica del vapor d’aigua. Estats. Termodinàmica del vapor d’aigua. Propietats del vapor d’aigua saturat i sobreescalfat. Diagrama de Mollier. Aplicacions del vapor d’aigua. Escalfament. Turbina de vapor. Vapor flash

2.3 Combustibles. Tipus i propietats. Combustibles sòlids, líquids i gasosos. Característiques. Poders calorífics. Densitat i viscositat. Límits d’inflamabilitat. Punt d’inflamació. Contingut en sofre. Índex de Wobbe. Potencial de combustió. Diagrama d’intercanviabilitat

2.4 Combustió. Introducció i definicions. Aire teòric i real. Reaccions químiques. Càlcul de l’aire de combustió. Volum de fums. Factors d’emissió. Expressió de concentracions. Rendiment de la combustió. Anàlisi dels gasos de combustió. Formació de contaminants. Càlcul d’emissions

3. Psicometria, generació de calor i fred

*  3.1 Psicometria. Estudi de l’aire humit. Propietats. Taules i diagrames. Temperatura de saturació adiabàtica. Operacions elementals i operacions bàsiques. Tractament d’aire. Climatització. Refrigeració evaporativa. Torres de refredament

3.2 Equips de producció de calor. Calderes i generadors de vapor. Calderes. Principi de funcionament. Generadors de vapor. Principi de funcionament i tipus. Paràmetres característics. Recuperació de calor. Cremadors de postcombustió

3.3 Equips de producció de fred. Màquines frigorífiques. Màquines frigorífiques de compressió mecànica. Màquines frigorífiques d’absorció. Bromur de liti-aigua i amoníac-aigua. Bomba de calor. Camps d’aplicació

4. Equips elèctrics

*  4.1 Equips elèctrics. Generació. Alternadors. Transformadors. Ús. Motors de corrent altern i de continu. Regulació. Sistemes de potència. Criteris de selecció

5. Generació d’energia elèctrica

*  5.1 Generació d’energia mecànica i elèctrica. Generació hidràulica i tèrmica. Turbines hidràuliques. Turbines de vapor i de gas. Cicles combinats. Cicles termodinàmics. Rankine i Brayton. Conversió d’energia química en elèctrica. Bateries. Cèl·lules de combustible. Energia fotovoltaica i termosolar

5.2 Energia nuclear. Reaccions nuclears. Fissió i fusió. Magnituds i unitats  radiològiques. Reactor nuclear. Cicle del combustible. Residus. Reactor de fusió

6. Energia en el transport i l’emmagatzematge d’energia final

*  6.1 Energia en el transport. Motor tèrmic. Otto i Diesel. Característiques i especificacions. Consums. Motors de combustibles derivats del petroli, de gas natural i d’hidrogen. Emissions contaminants. Tracció per motor elèctric. Consums i rendiments. Motors per a vehicles per carretera i per via fèrria

6.2 Emmagatzematge d’energia final. Sistemes d’emmagatzematge de calor i fred. Característiques. Emmagatzematge elèctric. Bateries i supercondensadors. Emmagatzematge mecànic. Volants d’inèrcia. Centrals reversibles

 

 

Metodologia i activitats formatives

 

Classes magistrals amb l’exposició dels continguts de l’assignatura i problemes dirigits.

 

 

Avaluació acreditativa dels aprenentatges

 

L’avaluació consisteix en un examen parcial (40 % de la nota) i un examen final (40 %), a més a més de la resolució de problemes durant el curs (20 %).