La asignatura se divide en dos partes principales: una el primer cuatrimestre, donde se verán los principios básicos de la transferencia de calor; y una segunda en el segundo cuatrimestre, en el cual se estudiaran los principios y conceptos básicos de las instalaciones térmicas.



La asignatura tiene por objetivos:



- Desarrollar el conocimiento fundamental de la transmisión de calor y tecnologías relacionadas con la energía calorífica y sus transformaciones para poder aplicarlo significativamente en la comprensión de situaciones problemáticas contextualizadas en diversos ámbitos de la asignatura.



- Trabajar en equipo para abordar con los compañeros tareas cooperativas en el contexto de las tecnologías utilizadas en el ámbito de la transmisión de calor: realizar experimentos, analizar resultados y emitir informes.



- Trabajar con información correspondiente a procesos relativos a la tecnologia energetica, analizar y expresar correctamente las ideas tanto de forma escrita como oralmente, utilizando para ello diversos sistemas de símbolos o formas de representación: texto, fórmulas, tablas, gráficos, diagramas y presentaciones.



- Descripción de la metodología a seguir en el proceso de realización de auditorías energéticas, analizando las principales medidas de ahorro que se pueden obtener en las instalaciones existentes en la industria, como pueden ser la iluminación, la climatización, el aire comprimido o la generación y distribución del vapor.



- Adoptar una actitud favorable hacia el ahorro energético, de forma que puedan recordar y valorar si el sistema analizado es lo suficientemente eficiente o es un sistema demasiado contaminante en comparación a otras tecnologías actuales y poder proponer mejoras



- Análisis de los elementos que componen una instalación solar, tanto térmica como fotovoltaica, así como el dimensionamiento de cada una de las instalaciones.



Para esta asignatura, se parte de la idea de que el alumnado tiene bases adecuadas en cálculo ("Cálculo" de 1º curso y "Matemáticas aplicadas a la ingeniería" de 2º curso) y "fundamentos físicos de la ingeniería" de 1º curso. Igualmente, resulta conveniente haber dominar las bases y fundamentos teóricos adquiridos en "Termodinámica" y "Mecánica de Fluidos e hidráulica" ambas de 2º curso, aunque los conceptos que pertenecen a estos temas son presentados y revisados según se van necesitando.

COMPETENCIAS ESPECÍFICAS:

*M04CM08- Capacidad para conocer, comprender y utilizar los principios de Energías alternativas y uso eficiente de la energía.



COMPETENCIAS TRANSVERSALES:

* MEC1- Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender los conocimientos propios de las materias impartidas en el módulo de especialidad, sobre la base de sus conocimientos previos.

* MEC2- Resolución de problemas específicos de su especialidad de forma razonada integrando los conocimientos adquiridos tanto en el módulo básico como en el común de la rama.

* MEC3- Reunir e interpretar datos relevantes que le permita plantear soluciones justificadas teniendo en cuenta aspectos técnico-científicos legales y económicos.

* MEC5- Integrar conocimientos de distintas áreas para plantear soluciones adecuadas en campos técnicos concretos con una autonomía. (Manejo de normativas, reglamentación, software, manejo de bibliografía compleja).



COMPETENCIAS TRANSVERSALES DE LA TITULACIÓN:

http://www.meatze-herri-lan-ingeniaritza.ehu.es/p221-content/eu/contenidos/informacion/grado_minas_energia/eu_myop/adjuntos/siseval_13_14_cursos_3_4_energ%C3%ADa.pdf

PRIMERA EVALUACIÓN:

Fundamentos de transmisión de calor: Conducción, convección y radiación. Ser capaz de modelar y valorar sistemas térmicos.



TEMA 1.- INTRODUCCIÓN Y CONCEPTOS BÁSICOS



TEMA 2.- ECUACIÓN DE LA CONDUCCIÓN DE CALOR



TEMA 3.- CONDUCCIÓN DE CALOR EN ESTADO ESTACIONARIO



TEMA 4.- CONDUCCIÓN DE CALOR EN ESTADO TRANSITORIO



TEMA 5.- MÉTODOS NUMÉRICOS EN LA CONDUCCIÓN DEL CALOR



TEMA 6.- FUNDAMENTOS DE LA CONVECCIÓN



TEMA 7.- CONVECCIÓN EXTERNA FORZADA



TEMA 8.- CONVECCIÓN INTERNA FORZADAS



TEMA 9.- CONVECCIÓN NATURAL



TEMA 10.- EBULLICIÓN Y CONDENSACIÓN



TEMA 11.- INTERCAMBIADORES DE CALOR



TEMA 12.- FUNDAMENTOS DE LA RADIACIÓN TÉRMICA



TEMA 13.- TRANSFERENCIA DE CALOR POR RADIACIÓN





SEGUNDA EVALUACIÓN:

Análisis de instalaciones existentes en la industria y edificación, así como el estudio de algunas instalaciones de energía alternativas.



TEMA 14.- MEZCLA GASES IDEALES



TEMA 15.- AIRE HÚMEDO



TEMA 16.- TORRES DE REFRIGERACIÓN



TEMA 17.- PRODUCCIÓN DE FRÍO



TEMA 18.- REFRIGERANTES



TEMA 19.- AUDITORÍAS ENERGÉTICAS



TEMA 20.- EQUIPOS DE MEDIDA



TEMA 21.- FACTURACIÓN ELÉCTRICA



TEMA 22.- ILUMINACIÓN



TEMA 23.- CLIMATIZACIÓN Y ACS



TEMA 24.- AIRE COMPRIMIDO



TEMA 25.- RED DE VAPOR



TEMA 26.- ENERGÍA SOLAR TÉRMICA



TEMA 27.- ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA

En las clases Magistrales cada semana mediante una presentación en Power Point se explica al alumnado el contenido teórico de cada uno de los temas planteando diferentes cuestiones sobre el tema tratado. Para asimilar el contenido teórico, se realizan 2-3 ejercicios que pueden ser resueltos por parte del docente, de algún alumno que salga a la pizarra o incluso trabajando en grupos reducidos.



En el primer cuatrimestre se realizará una presentación en PowerPoint de 1.5h de cada tema. Se utilizará como libro de texto "Transferencia de Calor y Masa, Un enfoque práctico" de Y.Cengel, apoyado con transparencias. En el segundo cuatrimestre las presentaciones serán de 2h. En ambos casos los alumnos deberán coger apuntes y seguir la exposición.



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



TAREA 1: En cada tema se plantean una serie de preguntas de concepto o de tipo test que el alumnado debe saber responder para dar por conocidos los conceptos básicos del tema en cuestión. Se facilitan las respuestas a través de

eGELA.



TAREA 2: 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 3: En el primer cuatrimestre se realizan 3 prácticas de laboratorio (una para cada mecanismo de transmisión de calor) en las que el alumnado por grupos de 2-3 personas deberá medir una serie de datos para poder realizar los cálculos pertinentes y así entregar el informe correspondiente a cada práctica.

- PL1: Medida de la conductividad térmica (conducción).

- PL2: Medida y cálculo del coeficiente de convección (convección).

- PL3: Medida de la emisividad (radiación).

Durante el segundo cuatrimestre se realizará una práctica de laboratorio sobre energía solar térmica.



TAREA 4: Durante el primer cuatrimestre, con ayuda del programa EES se llevan a cabo 6 prácticas de ordenador para resolver computacionalmente ejercicios previamente desarrollados en las GA. El software permite que el alumnado realice con facilidad cálculos paramétricos o de diseño.



- PO1: Introducción al software. Esta será la única práctica no evaluada.

- PO2: Ejercicios relativos a los temas 3 y 4.

- PO3: Ejercicios relativos a los temas 6 y 7

- PO4: Ejercicios relativos a los temas 8 y 9

- PO5: Ejercicios relativos a los temas 10 y 11.

- PO6: Ejercicios relativos a los temas 12 y 13.



En el segundo cuatrimestre se realizarán otras dos prácticas de ordenador mediante el uso de hojas de cálculo Excel.



- PO1: Introdución Excel

- PO2: Factura 3 periodos



TAREA 5: Resolver problemas de examen planteados en cursos anteriores. El docente facilita en eGELA los enunciados y también su resolución. Algunos de estos problemas se desarrollan en clase.



TAREA 6: Desarrollar de forma individual los problemas de la prueba escrita relacionados con la transferencia de calor y masa y las instalaciones térmicas.



La asignatura se dividirá en las clases teóricas (82,5 horas presenciales) prácticas de aula (12 horas presenciales) prácticas de laboratorio (9,5 horas presenciales) y prácticas de ordenador (16 horas presenciales).

• Sistema de Evaluación Continua
• Sistema de Evaluación Final
• Herramientas y porcentajes de calificación:
  • Prueba escrita a desarrollar (%): 65
  • Realización de prácticas (ejercicios, casos o problemas) (%): 25
  • Trabajos individuales (%): 10

1º CUATRIMESTRE.



1- EXAMEN ESCRITO A DESARROLLAR**

Ejercicio 1. Transferencia de calor

Ejercicio 2. Transferencia de calor

Ejercicio 3. Transferencia de calor



Cálculo de la nota del examen escrito a desarrollar:

NOTA=[(Ejercicio 1)x(Ejercicio 2)x(Ejercicio 3)]^(1/3)



2- REALIZACIÓN DE PRÁCTICAS DE ORDENADOR***

Se realizarán 6 prácticas de ordenador de 2 horas cada una utilizando el software EES. La primera práctica se utilizará para aprender a utilizar el software. Durante las siguientes 5 prácticas se realizarán diversos ejercicios relacionados con la teoría explicada durante las clases magistrales. Estas 5 prácticas estarán divididas en dos partes: durante la primera hora y media el alumno realizará ejercicios guiados por el profesor y con ayuda de apuntes; durante la última medioa hora de la práctica el alumno será examniado y evaluado. El método de evaluación será todo o nada. Se distribuirán una serie de ejercicios parecidos a los realizados durante esa práctica y el alumno deberá llegar al resultado solicitado. En caso de llegar al número exacto obtendrá la puntuación completa de la práctica, y en caso de no llegar no obtendrá nada. Cada una de las cinco prácticas evaluables valdrá un 3% de la nota final***.



3- TRABAJOS EN GRUPO - INFORMES DE PRÁCTICA DE LABORATORIO***

Se realizarán 3 informes de prácticas de laboratorio, esto es, un informe por cada práctica: práctica de conducción, práctica de convección y práctica de radiación. Cada uno de los informes valdrá un 5% de la nota final.



NOTA 1º CUATRIMESTRE: Examen escrito a desarrollar (65%) + Realización de Prácticas de Ordenador (20%) + Prácticas de laboratorio (15%)



2º CUATRIMESTRE.



1- EXAMEN ESCRITO A DESARROLLAR**

El examen consta de tres ejercicios teorico-prácticos con conceptos y ejercicios desarrollados a lo largo del curso.



Cálculo de la nota del examen escrito a desarrollar:

NOTA=[(Ejercicio 1)x(Ejercicio 2)x(Ejercicio 3)]^(1/3)



2- REALIZACIÓN DE PRÁCTICAS DE AULA***

Se realizarán 6 prácticas de aula donde los alumnos deberán resolver ejercicios similares a los planteados en clase. Dichos ejercicios serán evaluados. Cada ejercicio valdrá un 2,5% de la nota final



3- REALIZACIÓN DE PRÁCTICAS DE ORDENADOR***

Se realizarán 2 prácticas de ordenador de 2 horas cada una utilizando el excel para su desarrollo. El alumno tendrá que presentar un informe de cada una de las dos prácticas. Cada informe valdrá un 5% de la nota final.



4- TRABAJOS EN GRUPO – INFORMES DE PRÁCTICA DE LABORATORIO***

Se realizará una práctica de laboratorio relacionada con las instalaciones de captadores solares térmicos. Como resultado, el alumno tendrá que realizar un informe de la práctica, y la correspondiente presentación en el aula. Cada una de las prácticas valdrá un 5% de la nota final.



NOTA 2º CUATRIMESTRE: Examen escrito a desarrollar (70%) + Realización de Prácticas de Aula (15%) + Prácticas de ordenador (10%) + Prácticas de laboratorio (5%)



NOTA FINAL.

La nota final de la asignatura que aparecerá en actas será la nota media de ambos cuatrimestres*.



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*Para aprobar la asignatura completa será necesario aprobar los dos cuatrimestres independientemente. La nota de cada cuatrimestre se guardará hasta el examen extraordinario de Julio.

**Para aprobar la asignatura en el examen escrito a desarrollar habrá que obtener un mínimo del 40%. En actas aparecerá la nota del examen escrito en caso de no llegar al mínimo requerido.

***Si debido a días festivos no se realizase alguna de las prácticas evaluables, esta práctica no se realizará y se prorratearán las prácticas realizadas para que el peso de las prácticas siga teniendo el peso correspondiente de la nota final.

****El examen final del primer parcial se hace en el periodo de exámenes de enero y el examen final del segundo parcial se hace en la convocatoria ordinaria de junio.

*****Para renunciar a la convocatoria de evaluación bastará con no presentarse al examen final.

La convocatoria extraordinaria consta sólo del examen escrito. Para obtener la nota final al examen escrito se le suma las calificaciones obtenidas durante el curso en las PL, PO y PA bajo las mismas condiciones que en la convocatoria ordinaria. Por tanto las notas de las PL+PO+PA se guardarán durante el curso pero en ningún caso para el curso siguiente.



En el caso que algún estudiante no hubiera superado la parte correspondiente a la evaluación continua (menos de un 50% en la nota de la GL+GO) y quisiera repetir esta parte en la convocatoria extraordinaria, se tendrá que poner en contacto con el coordinador de la asignatura con al menos un mes de antelación a la prueba escrita. En tal caso la parte continua constará de una prueba sobre una práctica de laboratorio (15% de la nota final) y dos pruebas de ordenador que serán seleccionadas de forma aleatoria (20% de la nota final).

- ÇENGEL, Y. A. TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA, Un enfoque práctico. McGraw-Hill. 3 Edición. 2007

- Materiales que se publicarán a lo largo del curso en la plataforma virtual eGELA (power points, ejercicios, enunciados, informes...)

Bibliografía básica

* INCROPERA, F. P. & DE WITT, D. P. Fundamentos de transferencia de calor. Prentice Hall. Mexico. (1999).

* Carnahan B., Luther H.A., Wilkes J.O., Cálculo numérico, métodos aplicaciones.

* Energías alternativas. J.A. Domínguez Gómez.

* Mario Ortega Rodríguez. Energías Renovables.

* Antonio Creus Solé. Energías Renovables.

Bibliografía de profundización

* CHAPMAN, A. J. Transmisión del Calor. Ed. Interciencia. Madrid. (1974).
* KREITH, F. & BOHN, M. Principios de transferencia de Calor. Thomson. Madrid. (2002).
* Ishachenko V., Osipova V., Sukomel A.,Transmisión del calor
* ASHRAE. Handbook of Fundamentals.
* ASHRAE. Handbook of System and Applications
* Eckert, E.R.G., Drake, R.M.- Análisis of Heat and Mass Transfer. Mc Graw-Hill. (1972).
* Hotel, H.C., Sarofim, A.F.- Radiative Transfer. Mc Graw-Hill Company (1976).
* Jacob, M.- Heat Transfer, Vol. I y II. JohnWiley and Sons. (1957).
* Kays, W.m., London, A.L.- Compact Heat Exchangers. Mc Graw-Hill. (1964).

Revistas

* Heat Transfer Engineering. USA.
* International Journal of Heat and Mass Transfer, Elsevier.
* Applied Thermal Engineering, Elsevier.
* ASHRAE Journal. USA.
* Energy, Pergamon.

Direcciones web

Canal de Youtube de IkasTherm - Active Learning in Thermal Engineering", donde pueden encontrarse videos cortos con explicaciones de distintos conceptos termodinámicos y de transferencia de calor en castellano, inglés y euskara.

https://www.youtube.com/channel/UCuOfeUucgjh5t2nQi3zZf5Q