La asignatura de Instalaciones y Máquinas Térmicas es eminentemente práctica y su conocimiento resulta de utilidad para comprender la gran variedad de máquinas, motores e instalaciones térmicas que se presentan en la industria.



En la primera parte de la asignatura se estudian los Intercambiadores de Calor, completando el conocimiento adquirido por el alumno sobre la Transmisión de Calor en la asignatura de 2º curso Ingeniería Térmica. A continuación, se analizan las turbomáquinas: instalaciones basadas en turbinas de vapor, turbinas de gas y ciclo combinado. Estas máquinas se presentan en las centrales térmicas convencionales, centrales termoeléctricas, aplicaciones de cogeneración, etc.



En el siguiente tema, se tratan los conceptos teóricos necesarios para el análisis del aire húmedo y algunas aplicaciones para la climatización de espacios cerrados.

Relacionado tanto con este tema como con el tema de turbomáquinas, se comienza el estudio de los sistemas de refrigeración.



Posteriormente, se introducen los conceptos básicos de la combustión y los motores alternativos de combustión interna. Estos últimos tienen muchas aplicaciones en automoción y motores marinos. Se analiza el funcionamiento de los motores de encendido por chispa y los de encendido por compresión y los distintos modelos teóricos de aire que existen para modelizarlos. Para el correcto entendimiento de la asignatura, es conveniente haber aprobado y tener claros los conceptos explicados en las asignaturas de Cálculo (1er curso), Física (1er curso), Química (1er curso) e Ingeniería Térmica (2ºcurso).

El objetivo de la presente asignatura es estudiar los sistemas térmicos de potencia, refrigeración, y las instalaciones térmicas. En concreto las competencias a desarrollar son las siguientes:

Aplicar los conocimientos adquiridos en asignaturas de cursos anteriores a los sistemas de potencia, de tratamiento de aire y de motores y refrigeración mediante ejercicios prácticos que doten de una gran versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.

Comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Ingeniería mecánica.

Manejar con soltura diversas formas de representación como gráficas, tablas, diagramas o formulaciones, tanto para extraer información como para utilizarlas a la hora de expresar resultados.

COMPETECIAS TRANSVERSALES:

C10 - Capacidad de trabajar en un entorno multilingüe y multidisciplinar.

C13 - Aplicar las estrategias propias de la metodología científica: analizar la situación problemática cualitativa y cuantitativamente, plantear hipótesis y soluciones utilizando los modelos propios de la ingeniería industrial, especialidad mecánica

COMPETECIAS ESPECIFICAS:

TEM3 - Conocimientos aplicados de ingeniería térmica.

RESULTADOS DE APRENDIZAJE:

- Emplear los conocimientos aplicados de ingeniería térmica y la termodinámica a los sistemas térmicos aplicados de potencia y refrigeración mediante ejercicios prácticos que doten de una gran versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.

- Comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la ingeniería térmica

- Trabajar en equipo para abordar con los compañeros tareas cooperativas en el ámbito de la experimentación en ingeniería térmica, realizando propuestas, discutiendo ideas y ejecutando las acciones pertinentes.

- Capacidad para el manejo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento en el área de las instalaciones y las máquinas térmicas.

El planteamiento de la asignatura de Instalaciones y Máquinas Térmicas se ha llevado a cabo basándose en el libro FUNDAMENTOS DE TERMODINÁMICA TÉCNICA (Shapiro Moran) Reverte 2 Edición. 2005. El temario de la asignatura es el siguiente:

TEMA 1. INTERCAMBIADORES DE CALOR

TEMA 2. CENTRALES CON TURBINAS DE VAPOR

TEMA 3. CENTRALES CON TURBINAS DE GAS

TEMA 4. CICLOS COMBINADOS GAS VAPOR

TEMA 5. AIRE HÚMEDO Y PSICROMETRÍA

TEMA 6. INSTALACIONES DE REFRIGERACIÓN

TEMA 7. COMBUSTIÓN

TEMA 8. MOTORES ALTERNATIVOS DE COMBUSTIÓN INTERNA

En las clases magistrales, se explicarán los conceptos teóricos bien mediante presentaciones en Power Point o bien directamente en la pizarra. El alumno deberá tomar apuntes y completarlos mediante la consulta de la bibliografía básica y recomendada. Para asimilar el contenido teórico, en las GA se realizan 2-3 ejercicios que pueden ser resueltos por parte de la docente, de algún alumno que salga a la pizarra o incluso trabajando en grupos reducidos. Se recalca la necesidad de realizar el trabajo fuera del aula indicado en el punto "tipos de docencia" para tener un correcto aprovechamiento de la asignatura.



El alumnado deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes tareas planteadas:



TAREA 1.

En cada tema se proponen 2-3 ejercicios para que el alumnado trabaje de manera autónoma o cooperativa y así amplíe la colección de problemas resueltos. Se facilitan los resultados de los problemas



TAREA 2.

Con ayuda del programa EES se llevan a cabo 8 prácticas de ordenador para resolver computacionalmente ejercicios previamente desarrollados en las prácticas de aula. El software permite que el alumnado realice con facilidad cálculos paramétricos o de diseño.



GO1 se realizará la introducción al programa EES, esta práctica será la única no evaluada

GO2 se realizarán ejercicios de intercambiadores de calor.

GO3 y GO4 se realizarán ejercicios de turbinas de vapor.

GO5 se realizarán ejercicios de turbinas de gas.

GO6 se realizarán ejercicios de aire húmedo.

GO7 ejercicios de ciclos de refrigeración

GO8 ejercicios de motores de combustión interna

• Sistema de Evaluación Continua
• Sistema de Evaluación Final
• Herramientas y porcentajes de calificación:
  • Prueba escrita a desarrollar (%): 80
  • Realización de prácticas (ejercicios, casos o problemas) (%): 20

La PRUEBA ESCRITA A DESARROLLAR estará compuesta de problemas y cuestiones teóricas y supondrá el 80% de la nota final. Para aprobar la asignatura será necesario obtener al menos el 50% en la prueba escrita. En caso de no llegar al mínimo requerido, en actas aparecerá la nota de la prueba escrita.



NOTA FINAL: PRUEBA ESCRITA A DESARROLLAR (80%) + PRÁCTICAS DE ORDENADOR (EES) (20%)



La evaluación de las Prácticas se llevará a cabo durante el cuatrimestre atendiendo a la asistencia a las mismas y a la correcta ejecución de las actividades que se propongan y supondrán el 20% de la nota final.



Los alumnos que no hayan asistido a las sesiones de Prácticas, o que hayan suspendido las mismas, podrán realizar, el mismo día del examen escrito, una prueba adicional en la que se evaluarán las competencias correspondientes a esta parte de la asignatura.



Para aprobar la asignatura es necesario aprobar el examen escrito.

Si se suspende el examen escrito, pero se aprueba el examen de ordenador, se guarda esa nota parcial para la convocatoria extraordinaria.



Criterios de evaluación para los exámenes escritos:

-Entendimiento del enunciado y planteo del problema

-Aplicación de los conceptos explicados y su cuantificación mediante expresiones analíticas -Manejo de los diagramas y tablas utilizados durante el curso

-Obtención de resultados

-Chequeo y justificación de los valores obtenidos



Criterios de evaluación para el examen de EES:

-Entendimiento del enunciado y planteo del problema

-Aplicación de los conceptos explicados

-Manejo práctico del EES

-Obtención de resultados

-Chequeo y justificación de los valores obtenidos



Se considera que se renuncia a la convocatoria en el caso de no presentarse al examen oficial.

La convocatoria extraordinaria constará del examen escrito (80%) y de la nota de prácticas de ordenador (20%).



Se considera que se renuncia a la convocatoria en el caso de no presentarse al examen extraordinario.

J.M. Moran, H.N. Shapiro. "Fundamentos de Termodinámica Técnica". Ed Reverté, 2005 (2ª ed. en castellano - 4ª ed. original)

Y.A. Çengel, M. A. Boles. "Termodinámica". Ed. Mac Graw Hill, 2015 (8ª edición)

Software: EES ("Engineering Equation Solver") Se suministrará ejecutable de instalación (licencia para un curso académico) y manual por medio del aula virtual

Tablas y diagramas de propiedades termodinámicas de diversas sustancias. Se suministrarán por medio del aula virtual

Bibliografía básica

La bibliografía mencionada en el apartado "Materiales de uso obligatorio"



R.W. Haywood."Ciclos Termodinámicos de Potencia y Refrigeración". Ed. Limusa, 2000



M. Muñoz, J.A. Rovira. "Máquinas Térmicas". Ed. UNED, 2011



F. Payri,, J.M. Desantes. "Motores de combustión interna alternativos". Ed. Reverté, 2011



J.M. Pinazo Ojer, A. García Lastra. "Psicrometría". Ed. Atecyr, 2009



E. Torrella. "Frío Industrial. "Métodos de Producción". Ed. A. Madrid Vicente (AMV), 2010

Bibliografía de profundización

J.M. Sala. "Cogeneración". Ed. Universidad del Pais Vasco, 1999

J.A. Carta, R. Calero, A. Colmenar, M.A, Castro, E. Collado "Centrales de Energías Renovables". Ed. Pearson - UNED, 2013

"Técnicas de conservación de energía en la industria". Ed. Ministerio de Inddustria y Energía, 1982

P.V. Quiles. "Fundamentos de Energía Solar para ACS y Climatización". Ed. Atecyr, 2015

G. Llopis, V. Rodrigo. "Guía de la Energía Geotérmica". Ed. FENERCOM

"Guía técnica. Instalaciones de Biomasa térmica en Edificios". Ed. IDAE, 2009

ASHRAE Handbooks

Código Técnico en la Edificación - Capítulo: Ahorro de Energía (CTE - Cap. HE)

Reglamento de Instalaciones Térmicas en la Edificación (RITE)

Revistas

Energy

Energy Conversion and Management

Applied Thermal Engineering

International Journal of Refrigeration

ASHRAE Transactions

Direcciones web

IDAE (Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía": www.idae.es

CENER (Centro Nacional de Estudios de Energías Renovables): www.cener.com

FENERCOM (Fundación de la Energía de la Comunidad de Madrid): wwwfenercom.es

Energuía: www.energuia.com

Agencia Internacional de Energía: www.iea.org

ManagEnergy: www.managenergy.net

ScienceDirect: www.sciencedirect.com