Análisis Termoeconómico de Procesos Industriales
(Curso Académico 2021 - 2022)
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1. Datos descriptivos de la asignatura
  • Código: 335662133
  • Centro: Escuela de Doctorado y Estudios de Postgrado
  • Lugar de impartición: Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología. Sección de Ingeniería Industrial
  • Titulación: Máster Universitario en Ingeniería Industrial
  • Plan de Estudios: 2017 (publicado en 31-07-2017)
  • Rama de conocimiento: Ingeniería y Arquitectura
  • Itinerario/Intensificación: Tecnología Electromecánica
  • Departamento/s:
  • Área/s de conocimiento:
    • Máquinas y Motores Térmicos
  • Curso: 2
  • Carácter: Obligatoria especialidad
  • Duración: Primer cuatrimestre
  • Créditos ECTS: 4,5
  • Modalidad de impartición: Presencial
  • Horario: Ver horario
  • Dirección web de la asignatura: Ver web de la asignatura
  • Idioma: Castellano e Inglés (Decreto 168/2008: un 5% será impartido en Inglés)
2. Requisitos para cursar la asignatura
No se han establecido
3. Profesorado que imparte la asignatura

Profesor/a Coordinador/a: VICENTE JOSE ROMERO TERNERO

General:
Nombre:
VICENTE JOSE
Apellido:
ROMERO TERNERO
Departamento:
Ingeniería Industrial
Área de conocimiento:
Máquinas y Motores Térmicos
Grupo:
Único
Contacto:
Teléfono 1:
922 318102
Teléfono 2:
Correo electrónico:
vromero@ull.es
Correo alternativo:
Tutorías primer cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Martes 11:00 14:00 Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología - AN.4A ESIT P3066
Todo el cuatrimestre Jueves 11:00 14:00 Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología - AN.4A ESIT P3066
Observaciones: Martes y jueves de 11:00 a 12:00 serán tutorías virtuales. Para llevar acabo la tutoría online, usaremos la herramienta Meet con el usuario vromero@ull.edu.es
Tutorías segundo cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Martes 11:00 14:00 Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología - AN.4A ESIT P3066
Todo el cuatrimestre Jueves 11:00 14:00 Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología - AN.4A ESIT P3066
Observaciones: Martes y jueves de 11:00 a 12:00 serán tutorías virtuales. Para llevar acabo la tutoría online, usaremos la herramienta Meet con el usuario vromero@ull.edu.es
4. Contextualización de la asignatura en el plan de estudio
  • Bloque formativo al que pertenece la asignatura: Tecnología Electromecánica
  • Perfil profesional: Ingeniería Industrial
5. Competencias

Específicas: Tecnologías industriales

  • TI3 - Capacidad para el diseño y ensayo de máquinas.
  • TI5 - Conocimientos y capacidades para el diseño y análisis de máquinas y motores térmicos, máquinas hidráulicas e instalaciones de calor y frío industrial.

Específicas: Tecnología electromecánica

  • TEM3 - Capacidad para realizar el análisis técnico y económico de procesos térmicos en ingeniería.

Generales

  • CG8 - Aplicar los conocimientos adquiridos y resolver problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios y multidisciplinares.

Básicas

  • CB9 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades
  • CB10 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
6. Contenidos de la asignatura

Contenidos teóricos y prácticos de la asignatura

- Temas (epígrafes):

Tema 1. Introducción.- Introducción a la termoeconomía. Revisión de conceptos termodinámicos relacionados con la exergía. Revisión de cálculos de exergía y de balances exergéticos.

Tema 2. Análisis exergético.- Representación Recurso-Producto-Residuo (RPI, FPL en siglas inglesas) de un proceso. Coste exergético. Balance de coste exergético. Coste exergético unitario. Bifurcaciones. Determinación de costes exergéticos. Rendimientos.

Tema 3. Análisis termoeconómico.- Definición de coste termoeconómico y coste termoeconómico unitario. Balance termoeconómico. Costes fijos y variables. Determinación de costes termoeconómicos.

Tema 4. Optimización termoeconómica.- Definición de factores útiles para la optimización termoeconómica. Optimización termoeconómica como herramienta para el diseño o para el análisis de un sistema. Optimización paramétrica.

Tema 5. Casos específicos.- Se estudian diversos casos de interés principalmente relacionados con sistemas de generación de energía (motor turbina de gas, centrales térmicas de vapor, centrales térmicas de ciclo combinado) y sistemas de cogeneración o poligeneración.

Desarrollo de casos prácticos:
Caso práctico 1: Análisis termoeconómico de un sistema de cogeneración
Caso práctico 2: Análisis de un artículo de investigación donde se apliquen metodologías relativas a termoeconomía

Actividades a desarrollar en otro idioma

Según normativa autonómica el 5% de las actividades docentes son en Inglés.
Lectura de documentación en inglés sobre los contenidos de la asignatura. En cada caso práctico, realización de un resumen del informe en inglés. 
7. Metodología y volumen de trabajo del estudiante

Descripción

La metodología combinará las clases magistrales, la resolución de problemas para ilustrar los contenidos teóricos y la aplicación de dichos contenidos por parte del alumnado a la resolución de casos prácticos. En la medida de lo posible, se priorizarán las clases de tipo práctico, desarrollando el cuerpo teórico a partir de la resolución de problemas.

Paralelamente al desarrollo de la asignatura por parte del profesor, se planteará al alumnado la resolución de dos casos prácticos (combinando trabajo individual y trabajo en grupo). El primer caso práctico tendrá como principal objetivo aplicar la teoría del análisis de costes exergéticos y exergoeconómicos de un proceso de complejidad media, con el apoyo de herramientas informáticas; este caso práctico se desarrollará en las 10 primeras semanas del cuatrimestre. El segundo caso práctico consistirá en el análisis de un caso específico presentado en un artículo de investigación y se desarrollará básicamente durante las últimas cinco semanas del cuatrimestre. La evaluación del primer caso práctico se realizará a través de un informe y una presentación; la evaluación del segundo caso práctico se realizará a través de una presentación. Tentativamente las presentaciones se realizarán en la semana 10 para el primer caso práctico, y en la semana 15 para el segundo caso práctico. En las semanas 8 y 14 se realizarán sendas tutorías presenciales para debatir posibles dudas o consideraciones finales sobre la resolución de los casos prácticos; la tutoría de la semana 8 (dos horas) también analizará la marcha general de la asignatura.

Todos los contenidos de la asignatura serán finalmente evaluados en el examen de convocatoria.

El desarrollo de la asignatura se realizará con el apoyo del aula virtual institucional de la ULL.

Actividades formativas en créditos ECTS, su metodología de enseñanza-aprendizaje y su relación con las competencias que debe adquirir el estudiante

Actividades formativas Horas presenciales Horas de trabajo autónomo Total horas Relación con competencias
Clases teóricas 20,00 0,00 20,0 [CG8], [TI3], [CB9], [TI5], [TEM3]
Clases prácticas (aula / sala de demostraciones / prácticas laboratorio) 18,00 0,00 18,0 [CG8], [TI3], [CB9], [TI5], [TEM3]
Realización de seminarios u otras actividades complementarias 2,00 0,00 2,0 [CG8], [TI3], [CB9], [TI5], [TEM3]
Realización de trabajos (individual/grupal) 0,00 15,00 15,0 [CB10], [CG8], [TI3], [CB9], [TI5], [TEM3]
Estudio/preparación de clases teóricas 0,00 21,00 21,0 [CB10], [CG8], [TI3], [CB9], [TI5], [TEM3]
Estudio/preparación de clases prácticas 0,00 17,50 17,5 [CB10], [CG8], [TI3], [CB9], [TI5], [TEM3]
Preparación de exámenes 0,00 14,00 14,0 [CB10], [CG8], [TI3], [CB9], [TI5], [TEM3]
Realización de exámenes 2,00 0,00 2,0 [CG8], [TI3], [CB9], [TI5], [TEM3]
Asistencia a tutorías 3,00 0,00 3,0 [CG8], [TI3], [CB9], [TI5], [TEM3]
Total horas
Total ECTS
8. Bibliografía / Recursos

Bibliografía básica

- Agüera Soriano, José. Termodinámica Lógica y Motores Térmicos. Editorial Ciencia 3. ISBN: 84-86204-98-4
- Bejan, Adrian; Tsatsaroni, George; Moran, Michael. Thermal Design & Optimization. Editorial Wiley. ISBN: 0-471-58467-3
- Moran, Michael J.; Shapiro, Howard N.. Fundamentals of Engineering Thermodynamics. Editorial Wiley. ISBN: 978-0-471-78735-8

Bibliografía complementaria

- Agüera Soriano, José. Análisis exergoeconómico en centrales térmicas. Editorial Ciencia 3. ISBN:84-86204-82-8
- Çengel Yunus; Boles, Michael. Termodinámica. McGraw-Hill. ISBN: 978-607-15-0743-3
- Valero Capilla, Antonio, Valero Delgado, Alicia. Exergy analysis of resources and processes. Prensas Universitarias de Zaragoza. ISBN: 978-84-92774-76-0

Otros recursos

- Torres Cuadra, César; Valero Capilla, Antonio. Curso de Doctorado de Termoeconomía. Departamento de Ingeniería Mecánica. Universidad de Zaragoza
- Querol Aragón, Enrique et al.; OCW Termoeconomía y Optmización Energética. Departamento de Ingeniería Química y Combustibles. Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Minas. Universidad Politécnica de Madrid
- The exergoecology portal: http://www.exergoecology.com/
9. Sistema de evaluación y calificación

Descripción

La evaluación de la asignatura se realizará mediante examen de convocatoria (60 %) y resolución de dos casos prácticos (40 %). El caso práctico 1 se evaluará mediante un informe escrito (20 %) y una presentación (10 %); en la presentación cada estudiante realizará una exposición oral de una síntesis del trabajo descrito en el informe y defenderá su contribución dentro del grupo de trabajo. El caso práctico 2 se evaluará mediante una presentación (10 %).

El examen de convocatoria evaluará toda la materia de la asignatura. El formato incluirá cuestiones (conceptos o pequeños cálculos) y problemas de desarrollo. En la resolución de estos problemas se valorará el desarrollo de los conceptos y fundamentos relacionados con la resolución, así como la capacidad de análisis de la validez de los resultados obtenidos.

En la resolución de los casos prácticos se evaluarán competencias transversales generales como pueden ser la expresión escrita (realización de informes), expresión oral (presentaciones, exposiciones), trabajo en grupo o autonomía.

Evaluación continua: entrega de los dos casos prácticos durante el desarrollo del cuatrimestre (30 % caso práctico 1 y 10 % caso práctico 2) y realización del examen de convocatoria (60 %)

Evaluación alternativa: realización del examen de convocatoria (80 %) y entrega del informe del caso práctico 1 (20 %)

Estrategia Evaluativa

Tipo de prueba Competencias Criterios Ponderación
Pruebas de desarrollo [CB9], [CG8], [TEM3], [TI5], [TI3] Examen de convocatoria 60,00 %
Trabajos y proyectos [CB10], [CB9], [CG8], [TEM3], [TI5], [TI3] Caso práctico 1 (30%). Informe (20%) y presentación (10%)
Caso práctico 2 (10%): Presentación (10%)
40,00 %
10. Resultados de Aprendizaje
Como consecuencia del aprendizaje de la asignatura, el alumnado adquiere los siguientes conocimientos y capacidades:
- Conocimiento del impacto de las irreversibilidades de los procesos termodinámicos sobre la eficiencia y la economía de los mismos
- Capacidad para diagnosticar fuentes de irreversibilidad termodinámica y proponer sugerencias de mejora
- Capacidad para desarrollar cálculos relativos a la distribución de costes exergéticos y económicos a lo largo del proceso productivo de una instalación industrial
- Conocimiento de técnicas útiles para la optimización y el diseño de procesos
11. Cronograma / calendario de la asignatura

Descripción

La distribución de los temas por semana es orientativo, puede sufrir cambios según las necesidades de organización docente.

En las diez primeras semanas se desarrollará en clases presenciales los temas 1 a 4 (se realizará una tutoría en la semana 8). Paralelamente el alumnado resolverá el caso práctico 1. La entrega de los informes y de las presentaciones del caso práctico 1 se realizarán en la semana 10.

En las cinco últimas semanas (semanas 11 a 15) se desarrollará en clases presenciales el tema 5 (se realizará una tutoría en la semana 14). Paralelamente el alumnado resolverá el caso práctico 2 y realizará las correspondientes presentaciones; estas presentaciones del caso práctico 2 se realizarán en la semana 15. En la semana 11 se realizará un seminario sobre un caso de análisis termoeconómico descrito en un artículo de investigación y en el que se desarrolla la metodología aplicada a un sistema específico.

Primer cuatrimestre

Semana Temas Actividades de enseñanza aprendizaje Horas de trabajo presencial Horas de trabajo autónomo Total
Semana 1: Tema 1 Clases magistrales. Resolución de problemas
Formación de grupos de trabajo
3.00 3.00 6.00
Semana 2: Tema 1 Clases magistrales. Resolución de problemas

Autónomo: Inicio resolución caso práctico 1
3.00 3.00 6.00
Semana 3: Tema 2 Clases magistrales. Resolución de problemas

Autónomo: Resolución caso práctico 1
3.00 4.00 7.00
Semana 4: Tema 2 Clases magistrales. Resolución de problemas

Autónomo: Resolución caso práctico 1
3.00 4.00 7.00
Semana 5: Tema 2 Clases magistrales. Resolución de problemas. Tutoría

Autónomo: Resolución caso práctico 1
3.00 4.00 7.00
Semana 6: Tema 3 Clases magistrales. Resolución de problemas

Autónomo: Inicio resolución caso práctico 1
3.00 4.00 7.00
Semana 7: Tema 3 Clases magistrales. Resolución de problemas

Autónomo: Resolución caso práctico 1
3.00 4.00 7.00
Semana 8: Tema 4
Tutoría
Clases magistrales. Tutoría (general y caso práctico 1)

Autónomo: Resolución caso práctico 1
3.00 4.00 7.00
Semana 9: Tema 4 Clases magistrales. Resolución de problemas

Autónomo: Resolución caso práctico 2
3.00 4.00 7.00
Semana 10: Presentaciones caso práctico 1 Entrega del informe y de la presentación del caso práctico 1 (subida al aula virtual)
Presentaciones caso práctico 1
3.00 4.00 7.00
Semana 11: Tema 5
Seminario
Clases magistrales. Seminario (análisis caso específico)

Autónomo: Inicio caso práctico 2
2.00 4.00 6.00
Semana 12: Tema 5 Discusión de casos específicos

Autónomo: Resolución caso práctico 2
2.00 4.00 6.00
Semana 13: Tema 5 Discusión de casos específicos

Autónomo: Resolución caso práctico 2
3.00 4.00 7.00
Semana 14: Tema 5
Tutoría
Discusión de casos específicos. Tutoría (final asignatura y caso práctico 2) 3.00 4.00 7.00
Semana 15: Presentaciones caso práctico 2 Presentaciones del caso práctico 2 3.00 4.00 7.00
Semana 16 a 18: Examen de convocatoria Realización de examen de convocatoria 2.00 9.50 11.50
Total 45.00 67.50 112.50
Fecha de última modificación: 24-06-2021
Fecha de aprobación: 27-07-2021