Instrumentacion - Ahorro de Energia

Tecnológico Nacional de México Dirección Académica Académica Instrumentación Didáctica para la Formación y Desarrollo de Competencias Profesionales Perio do 2015-2016

Nombre de la asignatura: Ahorro de Energía Plan de estudios: Ingeniería Electromecánica Clave de asignatura: EMJ-1002 Horas teoría – horas prácticas – créditos: 4-2-6

1. Caracterización de la asignatura La asignatura de Ahorro de Energía, promueve alternativas para el ahorro y uso racional de la energía en las empresas y organizaciones; mediante el análisis de los recursos energéticos tales como agua, electricidad, vapor, gas, desechos industriales y aire comprimido. Además, genera las competencias para: Formular, gestionar y evaluar proyectos de Ahorro de Energía con sistemas electromecánicos, proponiendo soluciones con tecnologías de vanguardia, propiciando el desarrollo sustentable. También genera competencia al diseñar, implementar y operar sistemas y dispositivos a horradores de energía, utilizando estrategias para el uso eficiente de la misma. Finalmente se desarrollará la capacidad para aplicar herramientas computacionales de acuerdo a las tecnologías de vanguardia, para el diseño, simulación, monitoreo y operación de sistemas de Ahorro de Energía, acordes a la demanda del sector industrial y de servicios.

2. Intención didáctica Se organiza el temario, en seis unidades, agrupando los contenidos conceptuales de la asignatura en los primeros subtemas de cada unidad, posteriormente introduce al estudiante en la parte práctica desde la unidad uno, tratando de que este desarrolle un proyecto integral de la asignatura junto con otras del área eléctrica y del área de ingeniería térmica . Al inicio del curso se abordan los temas básicos de auditorías energéticas y la legislación vigente, así como los organismos y entidades que regulan el consumo de la energía. Siempre buscando una visión integral de este campo de estudio. Los métodos de auditoría energética se revisarán en la tercera unidad. Se inicia con la administración y análisis en el consumo de los energéticos, se pasa a una planeación y formulación de un programa de uso racional de la energía, cuidando que el contenido de estos temas aporte información elemental y sustancial al proyecto integral de la asignatura. Las técnicas de Ahorro de Energía para sistemas térmicos, se considera en la cuarta unidad, realizando cálculos y análisis sobre la eficiencia energética como vapor agua, aceite térmico, etc., posteriormente, en la unidad cinco se manejan temas como la administración y manejo de la energía eléctrica, el estudio del factor de potencia y del factor de carga, buscando que esta información consolide temas vistos en asignaturas del área de ingeniería térmica y del área eléctrica, además de aportar información de análisis para el proyecto integral. En la unidad seis se analizan las fuentes renovables y aplicaciones.

3. Competencia de la asignatura Comprender la importancia de la gestión energética a nivel industrial, de servicio y residencial. Aplicar las normas vigentes de Ahorro de Energía en los diferentes sectores, para promover el desarrollo sustentable y generar una cultura para el uso racional de la misma Realizar un proyecto de ahorro de energía para beneficio propio o mejora en la industria.

4. Análisis por competencias específicas Introducción a las Audit orías Energéticas. Competencia No.: 1 Temas y subtemas para desarrollar la competencia específica 1.1 Conceptos básicos de auditorías energéticas. 1.2 Panorama nacional e internacional. 1.3 Aspectos generales de la gestión energética.

Descripción: Interpreta los aspectos generales relacionados con la gestión energética, en empresas de producción y de servicios.

Actividades de aprendizaje

Realizar una investigación sobre los principios y fundamentos de una auditoria energética, en el ámbito local, nacional internacional. Elaborar un reporte que detalle los aspectos fundamentales de una auditoria energética. Contestar cuestionarios Mediante una exposición presentar los temas investigados. Proponer un proyecto de ahorro de energía.

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Actividades de enseñanza •

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Indicadores de alcance A. Comprende los conceptos básicos de auditorías energéticas. B. Identifica la importancia de una auditoria energética C. Comprende que es la gestión energética D. Cumple con participación

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Introducción y explicación del tema. Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en distintas fuentes. Fomentar actividades que propicie la colaboración de y entre los estudiantes

•

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Desarrollo de competencias genéricas Habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas. Trabajo e integración en equipo. Habilidades de investigación y documentación.

Valor del indicador A, B, C 8% D 2%

Horas teóricopráctica 6-5

Niveles de desempeño: Desempeño Competencia alcanzada

Competencia no alcanzada

Matriz de evaluación: Evidencia de aprendizaje

Nivel de desempeño Excelente

Indicadores de alcance

Valoración numérica

Cumple con A, B, C y D

95-100

Notable

Cumple con A, B, D y parcialmente C

85-94

Bueno

Cumple con A, D y parcialmente B y C

75-84

Suficiente

Cumple con B, D y parcialmente A y C

70-74

Insuficiente

No cumple con A y C

%

Indicador de alcance B C D

A

NA (no alcanzada)

Evaluación formativa de la competencia

Trabajos

60%

X

x

x

Se evaluará el reporte final de los trabajos

Exposición

30%

X

x

x

Guía de observación

10%

Se evaluarán: Contenido, Presentación, Entendimiento y comprensión. Se evalúa la participación y Asistencia

100%

Total

x 3%

3%

2%

2%

Apoyo,

Iinterpreta los aspectos generales Descripción: relacionados con la legislación y normatividad vigente relacionados con el ahorro de energía para ser utilizados en un proyecto.

Legislación y Normatividad Vigente. Competencia No.: 2 Temas y subtemas para desarrollar la competencia específica 2.1 Aspectos generales de la legislación. 2.2 Organismos y entidades nacionales. 2.3 Normatividad nacional e internacional. 2.4 Ejemplos de normas nacionales.

Indicadores de alcance A.

Actividades de aprendizaje Realizar una investigación de las leyes para al ahorro de energía Realizar un ensayo de las diferentes leyes. Mediante exposición presentar los subtemas de la unidad.

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Introducción y explicación del tema. Fomentar actividades que propicie la colaboración de y entre los estudiantes.

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Desarrollo de Horas teóricocompetencias práctica genéricas 6-6 Trabajo e integración en equipo Habilidad de investigación y documentación

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Valor del indicador

Identifica los organismos encargados de realizar las auditorias energéticas A, B, C B. Comprende las normas aplicadas al ahorro de energía D C. Identifica los principales métodos para administrar el uso racional de la energía D. Cumple con la participación

8% 2%








95-100

Notable


85-94

Bueno

Cumple con A, D y p arcialmente B y C

75-84

Suficiente


70-74

Insuficiente

No cumple con A y C

%

Indicador de alcance A

Trabajos

80%


20% 100%

Total

B x

C x

D x

3%

2%

Evaluación formativa de la competencia Se evaluará el reporte final de los trabajos

x 3%

NA (no alcanzada)

2%

Se evalúa la participación y Asistencia

Descripción: Propone un proyecto que incluya las etapas de planeación y formulación de un programa de uso racional de la energía.

Métodos de auditoría energética. Competencia No.: 3 Temas y subtemas para desarrollar la competencia específica 3.1 Estrategias para la administración de la energía. 3.2 Análisis de los consumos energéticos. 3.3 Planeación y formulación de un programa de uso racional de la energía. 3.4 Control de la gestión energética. 3.5 Metodología general para el diagnóstico Energético. 3.6 Manejo de la información.

Actividades de aprendizaje Realizar una investigación sobre las estrategias para la administración de la energía y análisis de los consumos energéticos. Investigar las etapas de planeación y formulación de un programa de uso racional de la energía. Plantear la metodología general para el diagnóstico energético.

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•

•

Introducción y explicación del tema. Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en distintas fuentes. Proponer problemas que permitan al estudiante analizar y solucionar

Indicadores de alcance A. Identifica las estrategias para el ahorro de energía B. Comprende la metodología para el diagnóstico energético C. Propone y presenta un proyecto de ahorro de energía D. Cumple con la participación

•

•

Desarrollo de competencias genéricas Trabajo e integración en equipo. Habilidades de investigación y documentación.

Valor del indicador A, B 10% C 7% D 3%




Indicadores de alcance Cumple con A, B, C, D, E y F

95-100

Cumple con A, B, C, D, F y parcialmente E

85-94

Bueno

Cumple con A, B, C, F Y parcialmente D y E

75-84

Suficiente

Cumple con A, B, C y parcialmente D, E y F

70-74

Insuficiente

No cumple con A, B y C

Notable

Competencia no alcanzada Matriz de evaluación: Evidencia de aprendizaje


%


Trabajos

50%

Exposición de proyecto

40%


10% 100%

Total

B x

C

D

x

x 5%

Evaluación formativa de la competencia Se evaluará el reporte final de los trabajos

X

5%

NA (no alcanzada)

7%

2%

Se evaluarán: Contenido, Presentación, Entendimiento y comprensión. Se evalúa la participación y asistencia

Apoyo,

Técnicas de Ahorro de Energía en sistemas térmicos. Competencia No.: 4 Temas y subtemas para desarrollar la competencia específica 4.1 Técnicas económicas de evaluación de proyectos de Ahorro de Energía. 4.2 Balances de materia, energía y exergía. 4.3 Calculo de la eficiencia energética. (vapor, agua, gas, nitrógeno, aceite térmico, aire, etilenglicol) 4.4 Calculo de los potenciales de Ahorro de Energía. 4.5 Ahorro de Energía en máquinas térmicas. (Calderas, turbinas de vapor y de gas, intercambiadores de calor, redes térmicas, ductos, compresores y motores de combustión interna y sistemas de refrigeración.) 4.6 Ahorro de Energía para Generador de aceite térmico. 4.7 Ahorro de Energía para Torres de enfriamiento. 4.8 Ahorro de Energía en compresores de refrigeración 4.9 Ahorro de Energía para plantas de nitrógeno 4.10 Optimización de sistemas productores de energía. 4.11 Aplicación de técnicas de ahorro. El factor humano, la capacitación y concientización)

Descripción: Identifica las técnicas y la importancia del ahorro de energía en los equipos térmicos.

Actividades de aprendizaje Desarrollar y presentar los temas de la unidad Realizar un ensayo de la importancia del ahorro de energía en los equipos térmicos Realizar una investigación de las técnicas empleadas para el ahorro de energía en los equipos térmicos. Presentar avances del proyecto el cual debe incluir planeación, diagnostico e implementación (Reporte y Exposicion)

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•

•


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Introducción y explicación del tema. Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en distintas fuentes. Fomentar actividades que propicie la colaboración de y entre los estudiantes.

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Desarrollo de competencias genéricas Capacidad crítica y autocrítica para valorar propuestas de Ahorro de Energía. Habilidades de investigación y documentación.


Indicadores de alcance Valor del indicador A. Comprende el funcionamiento de los equipos térmicos A, C 14% B. Comprende la importancia del ahorro de energía en los equipos térmicos B, C 4% C. Presenta avances de su proyecto D 2% D. Cumple con la participación

Niveles de desempeño:

Desempeño Competencia alcanzada

Competencia no alcanzada Matriz de evaluación: Evidencia de aprendizaje Exposición temas y proyecto Trabajos Guía de observación





95-100

Notable


85-94

Bueno

Cumple con A, D y p arcialmente B y C

75-84

Suficiente


70-74

Insuficiente

No cumple con A y C

%


50%

B

x

40%

C

D

x

Se evaluará: presentación, planteamiento, desarrollo y resultados. Se evaluará reporte final

10%

Total

Evaluación formativa de la competencia

x x 7%

4%

NA (no alcanzada)

7%

Técnicas de Ahorro de Energía en sistemas eléctrico s. Competencia No.: 5 Temas y subtemas para Actividades de aprendizaje desarrollar la competencia específica

Se evalúa la participación.

2%

Descripción: Comprende la importancia del ahorro de energía en los sistemas eléctricos Corrige el factor de potencia de las cargas que generan un bajo factor de potencia Actividades de enseñanza

Desarrollo de competencias genéricas

Horas teóricopráctica

5.1 Introducción a la auditoría eléctrica. 5.2 Estudio de tarifas eléctricas. 5.3 Administración de la demanda de energía eléctrica. 5.4 Estudio del factor de carga. 5.5 Estudio del factor de potencia. 5.6 Aplicación de la normatividad vigente.

Realizar un ensayo de la importancia del ahorro de energía en las instalaciones eléctricas Realizar una investigación de las técnicas empleadas para el ahorro de energía en los sistemas eléctricos. Realizar los cálculos para corregir el factor de potencia de diferentes cargas que ocasionan un bajo factor de potencia

•

•

•

Introducción y explicación del tema. Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en distintas fuentes. Proponer problemas que permitan al estudiante analizar y solucionar. Fomentar actividades que propicie la colaboración de y entre los estudiantes.

•

•

•

•

Valor del indicador

A. Comprende que es el factor de potencia A, B, C B. Comprende la importancia del ahorro de energía en los sistemas eléctricos D C. Corrige el factor de potencia D. Cumple con la participación

Competencia alcanzada

7-4

•

•


Niveles de desempeño: Desempeño

Capacidad de análisis y síntesis Comunicación oral y escrita Habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas.

•



18% 2%



95-100

Notable


85-94

Bueno


75-84



Suficiente


Insuficiente

No cumple con A y C

%


B

Problemario

40%

x

Trabajos

40%

x


20%

Total

C x

x 6%

6%

6%

NA (no alcanzada)

Evaluación formativa de la competencia Se evaluará: presentación, planteamiento, desarrollo y resultados de los ejercicios. Se evaluará reporte final

x

Fuentes renovables de energía y aplicacion es.

Competencia No.:6

D

70-74


2%

Descripción: Diseña prototipos donde se utilicen algunas fuentes alternativas de energía a partir del análisis del potencial de las mismas y de las metodologías establecidas para tal efecto para ser aplicadas en un proyecto

Temas y subtemas para Actividades de aprendizaje desarrollar la competencia específica 6.1 Conceptos generales Realizar una investigación de energía Solar. referente a la generación 6.2 Celdas fotovoltaicas. de energía mediante 6.3 Aplicaciones de la paneles solares energía solar térmica (generación, transporte, 6.4 Almacenamiento y almacenamiento, por que transporte de la energía es importante?). térmica. Realizar propuestas que 6.5 Biocombustibles. incluyan fuentes 6.6 Hidrógeno. alternativas de generación de energía dentro del proyecto y de ser posible evaluar la aportación de estas fuentes al proyecto. Presentar de manera formal el informe final del proyecto mediante exposición. •


•

•

•

Introducción y explicación del tema. Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en distintas fuentes. Fomentar actividades que propicie la colaboración de y entre los estudiantes.

Desarrollo de competencias genéricas Comunicación oral y escrita. Habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas. Habilidad para trabajar en forma autónoma y en equipo.

•

•

•

•

Indicadores de alcance Valor del indicador A. Comprende la importancia de las fuentes alternas para la generación de energía A, B, C 18% B. Diseña un prototipo donde se utilizan fuentes alternas D 2% C. Presenta el informe final de su proyecto D. Cumple con la participación



Competencia no alcanzada Matriz de evaluación: Evidencia de aprendizaje





95-100

Notable


85-94

Bueno


75-84

Suficiente


70-74

Insuficiente

No cumple con A y C

%


Exposición de proyecto

40%

Prototipo

30%

Trabajos

20%


10%

Total

B

C

D x

x x 7%

3%

Evaluación formativa de la competencia Se evaluarán: Contenido, Presentación, Apoyo, Entendimiento y comprensión. Se evaluará: presentación, planteamiento, desarrollo y resultados de los ejercicios. Se evaluará reporte final

x

8%

NA (no alcanzada)


2%

5. Fuentes de información y apoyos d idácticos Fuentes de información:

Apoyos didácticos:

1. Severns, W.H. Degler H.E. y Miles J.C. (2001) Energía mediante Vapor, Aire o Gas. México: Editorial REVERTE, S.A.

1. Pintarron 2. Plumones

2. World Energy Council. (1993). Energía para el Mundo del Mañana: 3. Internacional Energy Outlook (2000). Report DOE/EIA-0484 1999. 4. De Alba Fernando. (1997). Introducción a los Energéticos. México: Editorial El Colegio Nacional. 5. Energía: Perspectivas Mundiales 1985 – 2000, Informe WAES . (1981) México: Editorial: Fondo de cultura Económica. 6. Wolfgang Palz, Renewable Energies in 2000: A great success story, Energy 2000 Sovereing Publications Ltd. 7. Rincón Mejía Eduardo. (2002).Fuentes limpias de Energía y su Aprovechamiento. Editorial Iberoamericana. 8. Ambriz Juan José / Paredes Rubio Hernando Romero. Metodología y Aplicación de diagnósticos energéticos. MEXICO: UAM Iztapalapa. 9. Ambriz Juan José /Prado Hernando Romero. (1993). Administración y Ahorro Energético. MEXICO: UAM Iztapalapa. 10. Ávila Espinosa Jesús y Rubén. Diagnósticos Energéticos, Serie AE. 11. Claudio Mataix. Mecánica de Fluidos y Máquinas Hidráulicas. Editorial Harla. 12. Polo Encinas Manuel. Turbo máquinas Hidráulicas. Editorial LIMUSA. 13. Viejo Zubicaray Manuel. Centrales Hidroeléctricas. Editorial LIMUSA. 14. Clark II, William H., Análisis y gestión energética de edificios: métodos, proyectos y sistema de ahorro energético, McGraw-Hill ISBN: 978-84-481-2102-0.

3. Proyector 4. Computadora

6. Calendarización d e evaluación en semanas:

Semana

1

TP

ED

2

3 EF1

4

5 EF2

6

7 EF3

8

9 EF4

10

11

12 EF5

13

14

15 EF6

16

TR SD

SD

SD

TP=tiempo planeado

TR=tiempo real

ED=evaluación diagnóstica

EFn=evaluación formativa (competencia específica n)

SD

SD=seguimiento departamental ES=evaluación sumativa

Fecha de elaboración: Enero de 2018

______________________________ Ing. Christian Daniel Fernandez Martinez Profesor

______________________________ Ing. Coordinador de Ingeniería Electromecánica

Instrumentacion - Ahorro de Energia

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