MÓDULO 1. INTRODUCCIÓN A LAS ENERGÍAS RENOVABLES UNIDAD DIDÁCTICA 1. LA PROBLEMÁTICA MEDIOAMBIENTAL La problemática medioambiental Protocolo de Kyoto Consecuencias más directas sobre el medioambiente La evolución del consumo de energía Época preindustrial La Era del Carbón La Era del Petróleo Sistema energético actual Insostenibilidad del sistema actual Las energías renovables como alternativas Reservas energéticas mundiales UNIDAD DIDÁCTICA 2. INTRODUCCIÓN A LAS ENERGÍAS RENOVABLES Y NO RENOVABLES Introducción Energías primarias y finales Vectores energéticos Fuentes renovables y no renovables Fuentes no renovables Energía Nuclear de Fisión Energía del carbón Energía del petróleo y del gas Fuentes renovables Energías de origen solar Clasificación de las energías renovables Las tecnologías renovables y su clasificación normativa UNIDAD DIDÁCTICA 3. TIPOS DE GENERACIÓN MEDIANTE AGUA Y VIENTO Introducción Energía del agua Energía hidroeléctrica Energías del mar Energía del viento Energía eólica terrestre (onshore) Energía eólica marina (offshore) UNIDAD DIDÁCTICA 4. INTRODUCCIÓN A LA BIOMASA Introducción Importancia de la biomasa entre las fuentes de energía La biomasa en el ámbito europeo y nacional UNIDAD DIDÁCTICA 5. CARACTERÍSTICAS Y APLICACIONES DE LA BIOMASA Tipos de biomasa Características de la biomasa Procesos utilizados para convertir los residuos orgánicos en energía Métodos termoquímicos Métodos bioquímicos Formas de energía Aplicaciones de la biomasa Costes de conversión de la biomasa Los biocombustibles MÓDULO 2. CONTEXTO DE LA ENERGÍA SOLAR UNIDAD DIDÁCTICA 1. POLÍTICAS ENERGÉTICAS EN ESPAÑA Introducción al contexto normativo Principales medidas Plan de acción de ahorro y eficiencia energética 2011-2021 PANER 2011-2020 PER 2011-2020 CTE. Aspectos energéticos del Código Técnico de la Edificación RITE. Cambios en el Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios UNIDAD DIDÁCTICA 2. ENERGÍA DE LA TIERRA Y DEL SOL Introducción Energía de la tierra Geotérmica Biomasa Biocarburantes Energía del Sol UNIDAD DIDÁCTICA 3. PRINCIPIOS DE LA ENERGÍA SOLAR Introducción El Sol y la Tierra Radiación y constante solar La energía radiante, los fotones y el cuerpo negro El espectro solar de emisión Interacción de la radiación solar con la Tierra Conceptos elementales de astronomía y posición solar Cálculo del ángulo de incidencia de la radiación directa y de la inclinación del captador Distancia mínima entre paneles y cálculo de sombras Pérdidas por orientación e inclinación Radiación y parámetros climáticos MÓDULO 3. ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA UNIDAD DIDÁCTICA 1. CONTEXTO ACTUAL Y FUTURO DE LA ENERGÍA FOTOVOLTAICA Origen e historia de la energía solar fotovoltaica ¿Qué es la energía solar fotovoltaica? Contexto de la energía solar fotovoltaica La fotovoltaica en el mundo La fotovoltaica en Europa PER 2011-2020 y CTE Plan de energías renovables 2011-2020 para la fotovoltaica Documento básico H5 del Código Técnico de la Edificación Actualidad de la tecnología solar fotovoltaica UNIDAD DIDÁCTICA 2. ELECTRICIDAD Y SEMICONDUCTORES Fundamentos físicos de la corriente eléctrica Fundamentos de la estructura de la materia UNIDAD DIDÁCTICA 3. LAS CÉLULAS FOTOVOLTAICAS La célula fotovoltaica Tipología de células fotovoltaicas Proceso de fabricación Rendimiento de las células fotovoltaicas Conexión de células UNIDAD DIDÁCTICA 4. LOS PANELES FOTOVOLTAICOS El módulo fotovoltaico UNIDAD DIDÁCTICA 5. BATERÍAS, REGULADORES E INVERSORES Baterías Reguladores de carga Inversores UNIDAD DIDÁCTICA 6. CABLES, PROTECCIONES Y ESTRUCTURAS DE SOPORTE Cables Protecciones para las instalaciones Estructuras soporte UNIDAD DIDÁCTICA 7. TIPOS DE INSTALACIONES FOTOVOLTAICAS Introducción Sistemas fotovoltaicos aislados Sistemas fotovoltaicos conectados a la red Sistemas híbridos UNIDAD DIDÁCTICA 8. APLICACIÓN DE LA ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA A SISTEMAS DE BOMBEO DE AGUA Introducción Tipos de configuraciones de bombeo solar Ventajas y desventajas Componentes del sistema Uso de los sistemas típicos de bombeo fotovoltaico Diseño y dimensionado del sistema fotovoltaico de bombeo UNIDAD DIDÁCTICA 9. DISEÑO Y CÁLCULOS DEL SISTEMA Introducción Cálculo de la demanda energética Evaluación de la radiación solar Potencia del campo generador Superficie necesaria, sombras, diagrama de sombras y distancia entre módulos Estructura soporte Dimensionado del sistema de baterías Dimensionado del regulador Dimensionado del inversor Cableados El sistema de monitorización Cálculo de la producción anual esperada para instalaciones conectadas a red UNIDAD DIDÁCTICA 10. MANTENIMIENTO DE LAS INSTALACIONES Puesta en marcha, recepción y garantía Mantenimiento de las instalaciones Principales averías UNIDAD DIDÁCTICA 11. PRESUPUESTOS Y COSTES Introducción Presupuestos de instalación Costes de las instalaciones Ayudas y subvenciones Análisis de viabilidad económica UNIDAD DIDÁCTICA 12. LOS SISTEMAS DE SEGURIDAD Y LA PROTECCIÓN DEL MEDIO AMBIENTE La seguridad y la prevención de los riesgos Integración arquitectónica de módulos fotovoltaicos Análisis del impacto ambiental de la energía solar fotovoltaica ANEXO 1. EJEMPLO DE INSTALACIÓN EN VIVIENDA I Vivienda permanente Esquema eléctrico de la instalación Presupuesto del proyecto de vivienda de uso permanente ANEXO 2. EJEMPLO DE INSTALACIÓN EN VIVIENDA II Instalación de fin de semana Esquema eléctrico de la instalación ANEXO 3. EJEMPLO PARA APLICACIÓN AISLADA Estación meteorológica Esquema eléctrico de la instalación ANEXO 4. EJEMPLO DE BOMBEO CON FOTOVOLTAICA Instalación de bombeo. Caso práctico 1 Instalación de bombeo. Caso práctico 2 MÓDULO 4. SISTEMAS DE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA UNIDAD DIDÁCTICA 1. INTRODUCCIÓN A LA ENERGÍA SOLAR TÉRMICA Introducción El sol y la energía solar térmica UNIDAD DIDÁCTICA 2. COMPONENTES DE LAS INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS Subsistema de captación Subsistema hidráulico Subsistema de intercambio Subsistema de acumulación Subsistema de control UNIDAD DIDÁCTICA 3. UBICACIÓN Y MONTAJE DE LAS INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS Consideraciones generales en el montaje de los equipos Montaje de los captadores solares La sala de máquinas Montaje del acumulador y del intercambiador La bomba hidráulica Montaje de tuberías y accesorios Montaje de equipos de medida y regulación Fluido caloportador UNIDAD DIDÁCTICA 4. TIPOS DE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA Introducción Tipos básicos de instalaciones Instalaciones solares en un edificio Agua Caliente Sanitaria UNIDAD DIDÁCTICA 5. APLICACIONES DE LA ENERGÍA SOLAR TÉRMICA II Climatización de piscinas Calefacción Refrigeración solar UNIDAD DIDÁCTICA 6. TÉCNICAS DE CONVERSIÓN Y APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR TÉRMICA Introducción Aprovechamiento pasivo de la energía solar térmica Aprovechamiento activo UNIDAD DIDÁCTICA 7. TIPOS DE INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS Introducción Clasificación de las instalaciones solares térmicas Configuraciones básicas UNIDAD DIDÁCTICA 8. CÁLCULOS Y RENDIMIENTOS DEL SISTEMA I Dimensionamiento según el CTE-HE4 Limitación de pérdidas Cálculo de la demanda de ACS Cálculo de cobertura solar Cálculo de la superficie colectora Cálculo de la energía incidente sobre una superficie Cálculo del sistema de acumulación Cálculo del intercambiador Medición de la energía suministrada UNIDAD DIDÁCTICA 9. CÁLCULOS Y RENDIMIENTOS DEL SISTEMA II Cálculo del circuito hidráulico Cálculo del aislamiento Software de cálculo UNIDAD DIDÁCTICA 10. PRUEBAS DE CONTROL Y PUESTA EN MARCHA DEL SISTEMA Pruebas de puesta en marcha y recepción de la instalación Posibles anomalías en la instalación UNIDAD DIDÁCTICA 11. MANTENIMIENTO DE LAS INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS Mantenimiento Durabilidad Programa de mantenimiento Contrato de mantenimiento Registro de las operaciones de mantenimiento Limpieza de componentes y circuitos UNIDAD DIDÁCTICA 12. EL ENTORNO Y EL IMPACTO MEDIOAMBIENTAL Integración en la edificación Ayudas a la implantación Impacto ambiental MÓDULO 5. SISTEMAS DE ENERGÍA EÓLICA UNIDAD DIDÁCTICA 1. INTRODUCCIÓN A LA ENERGÍA EÓLICA Consideraciones históricas de la energía eólica ¿Qué es la energía eólica? Contexto internacional, europeo y nacional de la eólica Plan de Energías Renovables 2011-2021 UNIDAD DIDÁCTICA 2. RENDIMIENTO DE LA ENERGÍA EÓLICA. PRINCIPIOS BÁSICOS DE AERODINÁMICA El viento como fuente de energía Los factores del rendimiento eólico Principio de funcionamiento de un aerogenerador UNIDAD DIDÁCTICA 3. APLICACIONES Y USOS DE LA ENERGÍA EÓLICA Introducción El bombeo de agua Producción de electricidad Pilas de combustible. Hidrógeno “verde” Desalinización UNIDAD DIDÁCTICA 4. FUNCIONAMIENTO Y COMPONENTES DE LOS AEROGENERADORES Principales partes de un aerogenerador La torre Torres tubulares Torres de celosía Torres de mástil Zapata o cimentación El rotor Palas Perfil de las palas Buje La góndola Sistema de transmisión El tren de potencia El eje principal Caja multiplicadora Eje de alta velocidad Sistemas de frenado. Freno aerodinámico y mecánico Sistema de orientación. Instrumentos y accionamientos El sistema de generación Generador eléctrico Cableado de potencia El transformador interno Sistema de control Sistema hidráulico Sistema de refrigeración Los sistemas de seguridad UNIDAD DIDÁCTICA 5. TIPOLOGÍA Y DISEÑO DE AEROGENERADORES Introducción Los aerogeneradores. Tipología Otros tipos de máquinas eólicas Potencia de los aerogeneradores UNIDAD DIDÁCTICA 6. VIABILIDAD TÉCNICO ECONÓMICA, CONSTRUCCIÓN Y EXPLOTACIÓN DE PARQUES EÓLICOS I Introducción Aspectos económicos Proceso de desarrollo de un parque eólico de gran potencia Proceso en la instalación de un sistema microeólico Efectos de la conexión a la red UNIDAD DIDÁCTICA 7. LA ENERGÍA EÓLICA MARINA I La energía eólica en el mar Ventajas y desventajas de la energía eólica marina Investigación sobre la energía eólica en el mar UNIDAD DIDÁCTICA 8. LA ENERGÍA EÓLICA MARINA II Las condiciones eólicas marinas Cimentaciones de aerogeneradores instalados en zonas marinas Los tipos de cimentaciones marinas Parques eólicos marinos conectados a red Gestión de la zona costera e impacto ambiental. Los parques eólicos marinos UNIDAD DIDÁCTICA 9. LOS SISTEMAS HÍBRIDOS Introducción Partes de un sistema híbrido Tipos de funcionamiento Sistema híbrido. Dimensionado UNIDAD DIDÁCTICA 10. MANTENIMIENTO DE SISTEMAS EÓLICOS Tipos de mantenimiento Mantenimiento de parques eólicos Gestión y mantenimiento de pequeñas instalaciones UNIDAD DIDÁCTICA 11. IMPACTO AMBIENTAL DE LOS AEROGENERADORES Emplazamiento de los aerogeneradores El impacto medioambiental Aspectos medioambientales de la desalinización MÓDULO 6. AUDITORÍAS DE EFICIENCIA ENERGÉTICA UNIDAD DIDÁCTICA 1. INTRODUCCIÓN. LA EFICIENCIA ENERGÉTICA, UNA NECESIDAD Y UNA RESPUESTA A LAS CRECIENTES NECESIDADES ENERGÉTICAS Introducción Contexto energético Contexto normativo Directiva 2010/31/UE. Eficiencia energética de los edificios Directiva 2012/27/UE. Eficiencia del uso final de energía y los servicios energéticos Real Decreto sobre eficiencia energética. Auditorías, promoción y contabilización Plan de acción de ahorro y eficiencia energética 2011-2020 CTE. Aspectos energéticos del Código Técnico de la Edificación RITE. Cambios en el Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios UNIDAD DIDÁCTICA 2. UNE-EN ISO 50001 CERTIFICACIÓN DE SISTEMAS DE GESTIÓN DE LA ENERGÍA SGE Conceptos generales de certificación de sistemas de gestión Introducción y antecedentes de la ISO 50001 Singularidades y conceptos claves de la norma Procedimiento de implementación del SGE según la UNE-EN ISO 50001 Características del Sistema de Gestión de Energía ISO 500001 Recomendaciones y pasos en la implantación Barreras y dificultades de la certificación de sistemas de gestión energética Nexo entre las normas UNE 216501 e ISO 50001 UNIDAD DIDÁCTICA 3. PROCEDIMIENTO DE AUDITORÍAS ENERGÉTICAS. NORMA UNE-216501:2009 Introducción Definición, objetivos de una auditoría energética y clasificaciones Primera fase. Información preliminar Segunda fase. Estado de las instalaciones, recogida de datos y mediciones Tercera fase. Tratamiento de la información Cuarta fase. Análisis de mejoras energéticas Quinta fase. Informe final UNIDAD DIDÁCTICA 4. EQUIPO NECESARIO PARA LA REALIZACIÓN DE AUDITORÍAS Introducción El auditor energético Analizador de redes eléctricas Equipos registradores Analizador de gases de combustión Luxómetro Caudalímetro Cámara termográfica Anemómetro/termohigrómetro Medidores de infiltraciones Cámara fotográfica Ordenador portátil Herramientas varias Material de seguridad UNIDAD DIDÁCTICA 5. EFICIENCIA ENERGÉTICA EN PARÁMETROS CONSTRUCTIVOS Introducción Ubicación Influencia de la forma del edificio Orientación Inercia térmica Aislamiento térmico de cerramientos Acristalamientos y carpinterías Sistemas de captación solar. La fachada ventilada y el muro trombe Elementos de sombreamiento en verano Cuestionario de evaluación en elementos constructivos UNIDAD DIDÁCTICA 6. EFICIENCIA ENERGÉTICA EN INSTALACIONES DE CLIMATIZACIÓN Introducción Introducción a los sistemas de climatización Sistemas todo refrigerante Sistemas Refrigerante-Aire Sistemas todo agua Sistemas Agua-Aire Sistemas todo Aire. UTA y Roof-Top Parámetros indicativos de la eficiencia energética en equipos de climatización Tecnología de condensación en calderas Bombas y ventiladores con variadores de frecuencia Aerotermia. Las bombas de calor (BdC) Recuperación de energía Cuestionario de evaluación en climatización y ACS UNIDAD DIDÁCTICA 7. EFICIENCIA ENERGÉTICA EN INSTALACIONES DE ILUMINACIÓN Introducción Conceptos Fotométricos Luminarias Lámparas Equipos Auxiliares Domótica en iluminación. Sistemas de regulación y control Aprovechamiento de la luz natural CTE-HE3. Sistemas de regulación y control de luz natural y artificial Iluminación LED UNIDAD DIDÁCTICA 8. IMPLANTACIÓN DE ENERGÍAS RENOVABLES Introducción Energía solar térmica Energía solar fotovoltaica Energía geotérmica Biomasa Energía minieólica Cogeneración y absorción UNIDAD DIDÁCTICA 9. ESTUDIO TARIFARIO DE SUMINISTROS ENERGÉTICOS Introducción El suministro eléctrico El suministro de gas natural UNIDAD DIDÁCTICA 10. GUÍA DE MEJORAS ENERGÉTICAS EN EDIFICACIÓN E INDUSTRIA Introducción Mejoras en elementos constructivos. Actuaciones en Epidermis Mejoras en climatización y ACS Mejoras en iluminación Incorporación de un equipo de cogeneración Incorporación de energías renovables Mejoras energéticas en instalaciones específicas de la industria Estudio del proceso de producción Estudio tarifario de suministros energéticos Concatenación de mejoras o efectos cruzados MÓDULO 7. PAPARÁMETROS ECONÓMICOS RENTABLES EN EFICIENCIA ENERGÉTICA DE EDIFICIOS UNIDAD DIDÁCTICA 1. INTRODUCCIÓN. CONTEXTO NORMATIVO Y LAS MEDIDAS DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Legislación aplicable en edificios nuevos y existentes Las medidas de eficiencia energética: Definición y clasificación Fases de estudio y toma de decisiones en la adopción de medidas de eficiencia energética UNIDAD DIDÁCTICA 2. PRINCIPIOS. BÁSICOS DE LA RENTABILIDAD ECONÓMICA DE LA EFICIENCIA ENERGÉTICA Parámetros económicos: Conceptos básicos Interpretación de los parámetros económicos: La viabilidad y la rentabilidad La influencia de la ejecución y el mantenimiento de los edificios en la rentabilidad económica UNIDAD DIDÁCTICA 3. RECOMENDACIONES Y BUENAS PRÁCTICAS PARA LA MEJORA DE LA RENTABILIDAD ECONÓMICA DE LA EFICIENCIA ENERGÉTICA Actuaciones sobre los edificios y sus instalaciones en su ejecución y mantenimiento Actuaciones de planificación y organización Actuaciones para la mejora en las condiciones de los parámetros económicos Actuaciones de apoyo, concienciación y promoción de la eficiencia energética como estrategia de rentabilidad económica UNIDAD DIDÁCTICA 4. GESTIÓN ENERGETICA Y MEDIDAS DE AHORRO Normativa y exigencias legales Pasos para la realización de una auditoría energética Definición y exigencias de la gestión energética De la auditoría energética a la planificación energética Aplicación práctica de la gestión energética en una organización Definición y evaluación de las medidas de ahorro energético (MAEs) MAEs eléctricas MAEs térmicas MÓDULO 8. INDICADORES DE SOSTENIBILIDAD: ACV, HUELLA DE CARBONO, HUELLA HÍDRICA Y ECOETIQUETADO UNIDAD DIDÁCTICA 1. ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA Contexto del Análisis de Ciclo de Vida Enfoques del Análisis de Ciclo de vida Enfoque sistémico Enfoque triple de la sostenibilidad Enfoque empresarial Enfoque científico Enfoque operacional del análisis Ejemplos de aplicaciones del ACV Normalización del ACV según ISO 14040:2006 e ISO 14044:2006 Metodología de Análisis de Ciclo de Vida Objetivo y alcance de estudio Análisis del Inventario del ciclo de vida (AICV) Bases de datos, herramientas y software para ACV Ciclo de producción Ejemplo de análisis de inventario del ciclo de vida Evaluación del Impacto del Ciclo de Vida (EICV) y categorías de impacto Ejemplo de evaluación del Impacto: clasificación, caracterización y normalización Interpretación de los resultados y revisión crítica Verificación de los resultados Limitaciones actuales en el uso del ACV UNIDAD DIDÁCTICA 2. HUELLA DE CARBONO: CÁLCULO Y EVALUACIÓN Huella de Carbono y Emisiones de Gases de Efecto Invernadero GEI Alcance de la Huella de Carbono y métodos para el cálculo Emisiones de Gases de Efecto Invernadero, alcance y metodología Cálculo y evaluación enfocado a Organizaciones Cálculo de emisiones por alcance Informe de Huella de Carbono Cálculo y evaluación enfocado a productos Cálculo de la Huella de Carbono de un producto Métodos de Gestión ambiental de la Huella de Carbono: Reducción y compensación Beneficios de la Huella de Carbono para las empresas UNIDAD DIDÁCTICA 3. HUELLA HÍDRICA. CÁLCULO Y EVALUACIÓN Situación actual de los recursos hídricos Introducción y objetivos de la huella hídrica Fases y ámbito de aplicación de la huella hídrica Tipos de agua, conceptos y cálculo Huella hídrica aplicada a sectores y su cálculo Huella hídrica aplicada a naciones o comunidades Huella hídrica aplicada a productos. Ejemplos Huella hídrica de consumidores Huella hídrica empresarial Gestión ambiental de la huella hídrica UNIDAD DIDÁCTICA 4. COMPLEMENTOS: POLÍTICA INTEGRADA DE PRODUCTO, ECOETIQUETADO Y ECODISEÑO Política integrada de productos Ecoetiquetado Regulaciones y normas a considerar Objetivos del ecoetiquetado Tipos de ecoetiquetado Ejemplos de ecoetiquetado Funcionamiento y eficacia de un sistema de etiquetado ambiental Implicaciones jurídicas de un sistema de etiquetado ambiental Autodeclaraciones de producto. Ecoetiqueta de tipo II Declaración Ambiental de Producto: Ecoetiqueta de tipo III Procedimiento para realización de una DAP Ecodiseño ISO 14006 Medidas de gestión ambiental en base al Ecoetiquetado y la Política Integrada de Productos Certificación y acreditación UNIDAD DIDÁCTICA 5. RIESGOS ASG Concepto de mitigación y adaptación Diseño de índices de vulnerabilidad económica y financiera asociada al cambio climático La descarbonización de la economía y su impacto Medición de huella de carbono y estrategias de descarbonización La gestión de los riesgos físicos asociados al cambio climático UNIDAD DIDÁCTICA 6. BIG DATA Y SMART DATA EN LA SOSTENIBILIDAD Tipología de datos asociados a la sostenibilidad. BBDD y sistemas de información geográfica Bases de datos abiertas. API y otras fuentes de información pública Productos comerciales relacionados con el suministro de información relacionada con la sostenibilidad Técnicas de obtención y preparación de datos Técnicas de análisis y visualización de datos MÓDULO 9. PROYECTO FIN DE MASTER