MÓDULO I: FUNDAMENTOS DE ENERGÍA SOLAR TERMOELÉCTRICA
Unidad 01.- Introducción:
1.1 Problemática ambiental y papel de las energías renovables
1.2 Tipos de aprovechamiento de la energía solar
1.3 Historia y situación actual de la energía solar en España
1.4 Energética y geometría solar
1.5 Radiación directa y difusa: aparatos de medida
1.6 El cinturón solar
Unidad 02.- Sistemas termosolares de concentración:
2.1 Fundamento termodinámico de la energía solar termoeléctrica.
2.2 Ciclos termodinámicos aplicados a energía solar termoeléctrica.
2.3 Plantas de energía termoeléctrica convencional.
2.4 Tecnologías termosolares: baja, media y alta temperatura.
2.5 Factor de concentración de la radiación solar.
2.6 Cónicas y cuádricas notables: propiedades geométricas.
2.7 Concentradores cilindro-parabólicos, lentes lineales de 2.8 Fresnel, captadores de disco y de torre central.
2.9 Chimeneas solares.
Unidad 03.- Helióstatos: sistema de seguimiento:
3.1 Orientación e inclinación de los captadores termoeléctricos.
3.2 Fundamentos del seguimiento solar.
3.3 Seguimiento en colectores cilindro-parabólicos.
3.4 Seguimiento en discos parabólicos y en centrales de torre.
Unidad 04.- Fluido caloportador de trabajo:
4.1 Características térmicas del fluido caloportador.
4.2 Fluidos utilizados en la actualidad.
Unidad 05.- Almacenamiento e hibridación de potencia
5.1 Características y ventajas del almacenamiento térmico.
5.2 Tipologías de almacenamiento térmico.
5.3 Hibridación de instalaciones termosolares con otras tecnologías.
Unidad 06.- Conversión de potencia eléctrica y sistemas auxiliares:
6.1 Conducciones, aislamientos y grupos de impulsión
6.2 Compresores, soplantes y turbinas
6.3 Valvulería industrial
6.4 Intercambiadores de calor
6.5 Conversión eléctrica: generador
6.6 Regulación, control y monitorización de sistemas termosolares
Unidad 07.- Aspectos económico-financieros de la solar termoeléctrica:
7.1 Distribución de costes actuales y perspectivas de crecimiento.
7.2 Comparación de tecnologías.
7.3 Posicionamiento en el mercado eléctrico español.
Unidad 08.- Futuras líneas de I+D solar termoeléctrica:
8.1 Optimización de tecnologías y minoración de costes.
8.2 Generación directa de vapor.
8.3 Mejora de los algoritmos de control: lógica difusa.
8.4 Análisis exergético.
8.5 Aplicaciones adicionales: producción de hidrógeno.
ANEXO Normativa y legislación de aplicación
1. Régimen de producción especial: RD 661/2007
2. Plan de Energías Renovables: PER 2005-2010
3. Sistemas antirrobo y cobertura de seguros
MÓDULO II: CÁLCULO, DISEÑO Y SIMULACIÓN DE INSTALACIONES DE ENERGÍA TERMOSOLAR
Unidad 01.- Criterios básicos de diseño de plantas termosolares
1.1 Introducción.
1.2 Tamaño de unidades funcionales y ubicación seleccionada.
1.3 Diseño conceptual: sistemas y elementos.
1.4 Comparativa energía solar termoeléctrica vs fotovoltaica.
1.5 Realidad industrial y oportunidad histórica para España.
Unidad 02.- Proyectos emblemáticos en energía termosolar
2.1 Plantas SEGS.
2.2 Plataforma Solar de Almería.
2.3 Nevada Solar One.
2.4 Andasol-1.
2.5 Alvarado-1.
2.6 Ibersol Puertollano.
2.7 Gemasolar.
2.8 Puerto Errado-2.
2.9 Desertec.
Unidad 03.- Análisis termodinámico de plantas termosolares
3.1 Máquinas térmicas.
3.2 Superficie de estado y diagramas termodinámicos.
3.3 Fluidos condensables y diagramas de Izart y Mollier.
3.4 Ciclo de Carnot.
3.5 Ciclo de Rankine.
3.6 Ciclos regenerativos.
3.7 Ecuaciones de balance: particularización procesos estacionarios.
3.8 Expresiones adicionales para el estudio del ciclo de Rankine.
3.9 Ciclo Stirling de simple y doble efecto.
3.10 Ciclo Brayton.
3.11 Rendimiento y pérdidas.
Unidad 04.- Análisis fluídico de plantas termosolares:
4.1 Flujo laminar y turbulento en conductos circulares: diagrama de Moody.
4.2 Flujo laminar en conductos no circulares.
4.3 Flujo en secciones no circulares: pérdidas de bombas centrífugas: triángulos de velocidad, alturas y par motor
4.4 Ecuación general de las bombas centrífugas y curva característica
4.5 Variación de las curvas características: superficie característica y colina
de rendimientos.
4.6 Punto de funcionamiento de una bomba y zonas de inestabilidad.
4.7 Potencias y rendimientos de las bombas centrífugas.
4.8 Cavitación y alturas relevantes de bombas centrífugas.
4.9 Acoplamiento en serie y paralelo de bombas centrífugas.
Unidad 05.- Estudio de sistemas eléctricos:
5.1 Datos de partida y condiciones de diseño generales.
5.2 Sistema de generación eléctrica, centro de fuerza y de control.
5.3 Motores.
5.4 Servicios esenciales.
5.5 Cables, canalizaciones y puesta a tierra.
5.6 Alumbrado, tomas de corriente y protecciones eléctricas.
5.7 Motores de seguidores solares.
Unidad 06.- Cálculo mecánico:
6.1 Materiales de construcción: hormigones, morteros y aceros.
6.2 Tipos de solicitaciones.
6.3 Cálculo de esfuerzos y deformaciones estructurales.
6.4 Cimentación de los tanques de almacenamiento.
6.5 Cimentación de los intercambiadores de calor.
Unidad 07.- Partes constitutivas del proyecto de ingeniería:
7.1 Necesidad e importancia del proyecto: cálculo y diseño previo.
7.2 Definición.
7.3 Anteproyecto.
7.4 Memoria descriptiva, cálculos justificativos, planificación temporal del proyecto y estudio de impacto ambiental.
7.5 Planos de ingeniería básica y de detalle.
7.6 Pliego de condiciones.
7.7 Presupuesto.
7.8 Estudio de viabilidad económico-financiera.
Unidad 08.- Estudio de seguridad y salud:
8.1 Introducción.
8.2 Objetivos y alcance del estudio.
8.3 Datos generales de prevención.
8.4 Datos de la obra.
8.5 Normas de seguridad durante la realización de trabajos.
8.6 Análisis y evaluación de riesgos.
Unidad 09.- Herramientas informáticas de cálculo, diseño y simulación:
9.1 Introducción.
9.2 SENSOL.
9.3 SOLTRACE.
9.4 THERMOFLOW.
9.5 TRNSYS Y STEC.
9.6 IPSEPRO.
9.7 SOLARIS.
9.8 GREENIUS FREE Y THROUGH VIEW.
MÓDULO III: MONTAJE, PUESTA EN MARCHA Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES TERMOSOLARES
Unidad 01.- Tareas previas a la instalación:
1.1 La ejecución de obra.
1.2 Implicaciones legales de la firma de proyectos y direcciones facultat vas.
1.3 Materiales, herramientas y equipos necesarios.
1.4 Prolegómenos: comprobaciones y permisos previos.
1.5 Aprovisionamiento de componentes para la instalación.
Unidad 02.- Tareas de montaje de equipos
2.1 Preparación del terreno.
2.2 Cimentaciones y hormigonados.
2.3 Montaje de estructuras metálicas.
2.4 Instalación de sistemas de reflexión y captación.
2.5 Accesos, viales y cerramientos.
2.6 Red de drenajes y canalizaciones.
2.7 Zanjas para cableado.
2.8 Montaje del resto de sistemas y pruebas hidráulicas.
Unidad 03.- Mantenimiento de instalaciones termosolares
3.1 Planteamiento general.
3.2 Operación y mantenimiento de planta termosolar: tipos y costes.
3.3 Subcontratación de tareas de operación y mantenimiento: ventajas e inconvenientes.
3.4 Dispositivos avanzados de inspección: termografía infrarroja y deflectometría óptica
3.5 Limpieza de espejos: importancia clave de la tarea.
3.6 Degradación del fluido térmico: técnica de limpieza tipo "flushing".
3.7 Control químico de centrales termosolares.
3.8 Otras incidencias adicionales en plantas termosolares.
Prácticas
