TOMO 1: FÍSICA
UNIDAD DIDÁCTICA 1.1
1.1.1
1.1.1.1Introducción.
1.1.1.2Magnitudes y Unidades.
1.1.2
1.1.2.1Mecánica.
1.1.3
1.1.3.1Hidrostática.
- Bases.
1.1.3.2Hidrodinámica.
- Efectos del rozamiento en los líquidos en movimiento.
1.1.4
1.1.4.1Temperatura. Medida.
1.1.4.2Dilatación y contracción.
1.1.4.3Capacidad calorífica.
1.1.4.4Cambios de estado.
1.1.4.5Propagación del calor.
- Conducción.
- Convección.
- Radiación.
1.1.4.6Conservación del calor.
UNIDAD DIDÁCTICA 1.2
1.2.1 Electricidad
1.2.1.1Conceptos fundamentales.
- Potencia eléctrica.
- El efecto Joule.
- Asociación de conductores.
1.2.1.2Acumuladores.
- Descripción y tipos de acumuladores.
- Capacidad.
- Asociación de acumuladores.
1.2.1.3Corriente continua y corriente alterna.
- Valores eficaces.
- Transformación de la corriente.
1.2.2 Conceptos de Óptica
1.2.2.1Ondas.
- Aspecto geométrico.
UNIDAD DIDÁCTICA 1.3
1.3.1 Conceptos de energética
1.3.1.1Definición y formas de la energía.
- Conversión de la energía.
- Conservación de la energía.
- Rendimiento.
1.3.1.2Termodinámica.
- Máquinas térmicas.
1.3.2 Energía radiante
1.3.2.1Potencia e intensidad de la radiación.
1.3.2.2El cuerpo negro.
1.3.2.3La energía de la radiación.
- Fotones.
1.3.2.4Absorción, reflexión y transmisión.
UNIDAD DIDÁCTICA 1.4
(Evaluación de la asignatura anterior).
1.4.1 Ejercicios y casos prácticos resueltos
1.4.2 Ejercicios y casos prácticos propuestos
TOMO 2: ENERGÉTICA SOLAR
UNIDAD DIDÁCTICA 2.1
2.1.1 La energía del Sol
2.1.1.1Radiación solar.
2.1.1.2La Constante Solar.
2.1.1.3Efecto de la atmósfera.
2.1.1.4Irradiación sobre una superficie.
2.1.2 Conceptos elementales de Astronomía de Posición Solar
2.1.2.1Coordenadas solares.
2.1.2.2Las estaciones del año.
- Hora solar y mediodía verdadero.
2.1.3 Conversión de la energía solar
2.1.3.1Procesos naturales.
- El clima.
2.1.3.2Procesos tecnológicos: Conversión útil de la energía solar.
- Procesos térmicos directos.
- Procesos directos de conversión eléctrica.
2.1.4 Tablas
- Energía e intensidad radiantes. Temperatura media diurna. Temperatura de red. Factor
de corrección por inclinación. Altitud, latitud y temperatura mínima. Alturas y azimuts.
UNIDAD DIDÁCTICA 2.2
(Evaluación de la asignatura anterior).
2.2.1 Ejercicios y casos prácticos resueltos
2.2.2 Ejercicios y casos prácticos propuestos
TOMO 3: SISTEMAS DE APROVECHAMIENTO TÉRMICO I
UNIDAD DIDÁCTICA 3.1
3.1.1 El colector solar: clasificación y generalidades
3.1.2 El colector de la placa plana
3.1.2.1Efecto invernadero.
3.1.2.2Funcionamiento de los colectores de placa plana. Estudio de los elementos del colector.
3.1.2.3Cubiertas transparentes.
- Cualidades fundamentales que deben cumplir.
- Precauciones permanentes.
- Materiales utilizables.
- Vidrio: Propiedades ópticas de los vidrios. Propiedades mecánicas de los vidrios.
- Materias plásticas.
- Tratamientos especiales de las cubiertas.
- Cubiertas de doble vidrio.
3.1.2.4Absorbedor por fluido caloportador líquido.
- Constitución del absorbedor. Forma y materiales.
- Revestimiento del absorbedor.
- Características que debe cumplir el absorbedor.
- Tratamiento de las superficies.
- Pérdida de carga.
- Corrosión interna.
- Capacidad del absorbedor.
- Homogeneidad de la circulación del fluido caloportador en el absorbedor.
- Transmisión del calor de la placa absorbente al fluido caloportador.
- Entradas y salidas de fluido en el absorbedor.
- Puentes térmicos.
- Resistencia a la presión.
3.1.2.5El aislamiento posterior.
3.1.2.6Carcasa.
3.1.3 Estudio energético del c.p.p.
3.1.3.1Fundamentos.
3.1.3.2Balance energético.
3.1.3.3Curva característica de un colector plano: Rendimiento instantáneo.
- Curva característica de un colector plano en función de t°e y t°s.
3.1.3.4Salto térmico en el colector.
3.1.4 Colectores de vacío
UNIDAD DIDÁCTICA 3.2
3.2.1 Elementos de montaje y sujeción
3.2.1.1Estructura para soporte y anclaje.
3.2.1.2Orientación e inclinación de los colectores.
3.2.1.3Determinación de sombras.
3.2.1.4Distancia mínima entre colectores.
3.2.2 Fluido caloportador
3.2.2.1Agua natural.
3.2.2.2Agua con adición de anticongelante.
- Toxicidad.
- Viscosidad.
- Dilatación
- Estabilidad.
- Calor específico.
- Temperatura de ebullición.
3.2.2.3Fluidos orgánicos.
3.2.2.4Aceites siliconas.
3.2.3 Protección contra la congelación y ebullición
3.2.3.1Protección contra la congelación.
- Paro total de la instalación durante el invierno.
- Calentamiento de los colectores por recirculación del fluido caloportador.
- Calentamiento de los colectores por una resistencia eléctrica.
- Utilización de un fluido anticongelante.
- Colectores capaces de soportar la congelación.
- Vaciado de los colectores.
3.2.3.2Protección contra la ebullición.
- Ebullición en el circuito de los colectores.
- Ebullición en el almacenamiento.
3.2.4 Conducciones
3.2.4.1Materiales empleados y sus características.
- Cobre.
- Acero galvanizado.
- Acero negro.
- Tuberías de plástico.
3.2.4.2Pérdidas de carga.
3.2.4.3Cálculo de tuberías.
3.2.5 Almacenamiento: Acumuladores
3.2.5.1Formas de acumulación de energía calorífica.
- Almacenamiento por calor latente de cristalización.
3.2.5.2Acumuladores de A.C.S.
3.2.5.3Dimensionado de acumuladores de A.C.S. Criterios.
- Superficie de colectores instalada.
- Temperatura de utilización.
- Desfase entre captación-almacenamiento y consumo.
3.2.6 Intercambiadores
3.2.6.1Utilidad del intercambiador de calor.
3.2.6.2Tipos de intercambiadores de calor.
3.2.6.3Intercambiadores de calor de serpentín.
3.2.6.4Intercambiador de calor de doble envolvente.
3.2.6.5Intercambiador de calor exterior.
3.2.7 Electrocirculadores
3.2.7.1Justificación de la necesidad del electrocirculador.
3.2.7.2Dimensionado del electrocirculador.
3.2.8 Aislamiento
3.2.8.1Tipos de aislamientos y características técnicas.
3.2.8.2Espesor del aislamiento.
3.2.8.3Dimensionado del aislamiento.
- Tuberías que discurren por locales no calefactados.
- Tuberías que discurren por el exterior.
- Depósitos acumuladores e intercambiadores de calor.
3.2.9 Otros elementos
3.2.9.1Depósito de expansión.
- Cálculo del volumen del depósito de expansión abierto.
- Cálculo y selección del depósito de expansión cerrado.
3.2.9.2Manómetro e hidrómetro.
3.2.9.3Válvula de seguridad y embudo de desagüe.
3.2.9.4Purgador y desaireador.
3.2.9.5Válvulas antiretorno.
3.2.9.6Válvulas de paso.
3.2.9.7Termómetro y termostato.
3.2.9.8Termostato diferencial.
3.2.9.9Válvulas de 3 y 4 vías.
3.2.9.10 Resistencias calefactoras.
3.2.9.11 Grifos de vaciado.
TOMO 4: SISTEMAS DE APROVECHAMIENTO TÉRMICO II
UNIDAD DIDÁCTICA 3.3
(Evaluación de la asignatura anterior).
3.3.1 Ejercicios y casos prácticos resueltos
3.3.2 Ejercicios y casos prácticos propuestos
UNIDAD DIDÁCTICA 4.1
4.1.1
4.1.1.1Sistemas de obtención de A.C.S.
4.1.1.2Definición del sistema.
4.1.2 Principios básicos para el óptimo aprovechamiento de la energía solar térmica
4.1.2.1Primer principio: Captar el máximo posible de energía solar.
4.1.2.2Segundo principio: Consumir prioritariamente la energía solar.
4.1.2.3Tercer principio: Asegurar la correcta complementariedad entre la energía solar
y la energía convencional.
4.1.2.4Cuarto principio: No juntar la energía solar con la convencional.
4.1.2.5Conclusiones.
4.1.3
4.1.3.1Subconjunto de termotransferencia.
4.1.3.2Circulación directa del agua caliente (sin intercambiador) entre colectores y almacenamiento.
4.1.3.3Circulación por termosifón.
4.1.3.4Circulación del fluido caloportador primario por termosifón.
4.1.3.5Circulación forzada.
4.1.3.6Circulación del fluido caloportador primario por electrocirculador.
4.1.3.7Transmisión de calor mediante un intercambiador exterior.
4.1.4
4.1.4.1Subconjunto captador. Campo de colectores.
4.1.4.2Subconjunto intercambiador- almacenamiento.
4.1.4.3Subconjunto de energía apoyo- almacenamiento de A.C.S.
4.1.4.4Energía de apoyo situada en un segundo acumulador alimentado por el primero.
4.1.4.5Calentamiento de apoyo instantáneo situado después del acumulador solar.
- Calderas de gas.
- Caldera de gasóleo.
- Calostatos eléctricos.
4.1.5 Regulación de las instalaciones solares. Diseños
Termostatos. Reguladores proporcionales. Sensores. Elementos actuadores.
4.1.5.1Regulación de colectores por termostato.
4.1.5.2Regulación de colectores por regulador de temperatura diferencial sobre la bomba.
- Control diferencial principal de las instalaciones solares de calentamiento de agua.
- Control del sistema de calentamiento del depósito auxiliar.
- Control del circuito de retorno.
- Control de la válvula de tres vías de regulación de la T de salida.
- Control de los sistemas antihielo.
4.1.5.3Regulación de colectores por regulador diferencial y válvula de conmutación.
4.1.5.4Regulación de colectores por regulador diferencial y válvula mezcladora progresiva.
4.1.5.5Regulación de colectores por regulador diferencial y válvula de by-pass progresiva.
4.1.5.6Regulación de colectores por temperatura diferencial sobre válvula de
by-pass y mezcladora progresiva.
4.1.5.7Montaje serie/paralelo de colectores.
4.1.6 Circuitos con acumulador
4.1.6.1Carga de sistemas con dos acumuladores.
4.1.6.2Carga de sistemas con varios acumuladores.
4.1.6.3Descarga de varios acumuladores.
4.1.6.4Montaje del acumulador en by- pass.
UNIDAD DIDÁCTICA 4.2
4.2.1 Consideraciones previas al proyecto de un sistema de A.C.S.
4.2.1.1Estudio de las necesidades a cubrir. Hoja de carga.
4.2.1.2Elección del sistema.
- Criterios de selección de un sistema por termosifón frente a uno forzado.
- Resumen de los criterios de selección.
- Consideraciones prácticas sobre los sistemas directos.
- La corrosión.
- La presión.
- La congelación.
4.2.2 Cálculo de la superficie colectora
4.2.2.1Criterios de partida.
4.2.2.2Cálculo de la energía solar aprovechable.
4.2.2.3Intensidad útil y rendimiento del colector.
- Cálculo de la intensidad útil I.
- Cálculo del rendimiento del colector.
4.2.2.4Energía útil y determinación de la superficie necesaria.
- Cálculo de la aportación solar por m².
- Cálculo de la energía neta disponible para el consumo por m² de colector.
- Cálculo de la superficie de colectores necesaria.
- Esquema del proceso de cálculo.
- Explicación del proceso.
- Conclusiones.
4.2.3 Cálculo de los elementos de la instalación
4.2.3.1Subconjunto captador.
4.2.3.2Subconjunto de termotransferencia.
- Fluido caloportador.
- Tuberías............ |