FACULTAD DE INGENIERÍA
DIVISIÓN DE INGENIERÍA MECÁNICA E INDUSTRIAL
DEPARTAMENTO DE TERMOENERGÍA Y MEJORAMIENTO AMBIENTAL
Programa de la Asignatura: DIAGNÓSTICOS ENERGÉTICOS EN LA INDUSTRIA
Clave: 2169 Núm. de créditos: 8
Carrera: ING. MECANICO
Duración del curso:
Semanas: 16
Horas: 64
Semestre:
Horas a la semana:
Teoría: 4 Obligatoria:
Prácticas: 0 Optativa: SI
OBJETIVO DEL CURSO
Proporcionar al alumno un panorama sobre las técnicas del uso
racional de la energía, del análisis termoeconómico de los proyectos
de ahorro y conservación de la energía
TEMAS
Núm: Nombre: Horas
I SITUACION ENERGETICA ACTUAL Y ANTECEDENTES 3
II FUENTES DE ENERGIA PRIMARIA NO RENOVABLES 5
III FUENTES DE ENERGIA PRIMARIA RENOVABLES 4
IV ENERGIAS SECUNDARIAS Y TECNOLOGIAS DE CONVERSION 4
V RECURSOS ENERGETICOS MUNDIALES Y DE MEXICO 3
VI METODOLOGIA PARA EL ANALISIS ENERGETICO 3
VII ANALISIS TERMODINAMICO DEL USO DE LA ENERGIA Y SU
INTERACCION CON LA ECONOMIA 12
VIII USO RACIONAL DE LA ENERGIA TERMICA 8
IX USO RACIONAL DE LA ENERGIA ELECTRICA 8
X EVALUACION ECONOMICA DE PROYECTOS DE USO RACIONAL
DE LA ENERGIA 6
XI DIAGNOSTICOS ENERGETICOS 8
64
ASIGNATURAS ANTECEDENTES :
RECURSOS Y NECESIDADES DE MÉXICO
INTRODUCCIÓN A LA ECONOMÍA
COSTOS E INGENIERÍA ECONÓMICA
INGENIERÍA DE PROCESOS INDUSTRIALES
MÁQUINAS TÉRMICAS APLICADAS
INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL
ANTECEDENTES, OBJETIVOS Y CONTENIDOS DE LOS TEMAS
I SITUACION ENERGETICA ACTUAL Y ANTECEDENTES
ANTECEDENTES:
Introducción a la economía
Recursos y Necesidades de México.
OBJETIVO:
El alumno conocerá la evolución histórica del
suministro y utilización de la energía y su
influencia en el desarrollo económico.
CONTENIDO:
I.1 Evolución histórica del suministro y
utilización de la energía
I.2 Modelo logístico para representar la
evolución de los distintos energéticos
I.3 Situación energética actual de México
y del mundo
I.3.1 Oferta energética
I.3.2 Demanda energética
I.4 Energía y desarrollo económico
I.4.1 Consumo de energía
I.4.2 Producto interno bruto
I.4.3 Intensidad y elasticidad energética
II FUENTES DE ENERGIA PRIMARIA NO RENOVABLES
ANTECEDENTES:
Introducción a la economía
Recursos y Necesidades de México.
OBJETIVO:
El alumno conocerá la tecnología y la economía de
las fuentes de energía primaria no renovables.
CONTENIDO:
II.1 Petróleo y gas natural
II.1.1 Técnicas de exploración y
explotación
II.2.2 Aspectos económicos
II.2.3 Esquistos bituminosos y arenas
asfálticas
II.2 Carbón
II.2.1 Características de los yacimientos
II.2.2 Minería
II.2.3 Utilización
II.2.4 Aspectos económicos
II.3 Uranio
II.3.1 Características de los yacimientos
II.3.2 Exploración y explotación
II.3.3 Fisión y fusión nuclear
II.3.4 Ciclos de combustible nucleares
II.4 Geotermia
II.4.1 Características de los yacimientos
II.4.2 Exploración
II.4.3 Utilización
II.5 Impacto ambiental de los energéticos
no renovables
III FUENTES DE ENERGIA PRIMARIA RENOVABLES
ANTECEDENTES:
Introducción a la economía,Recursos y
Necesidades de México.
OBJETIVO:
El alumno conocerá la tecnología y la economía
de las fuentes de energía primaria renovables.
CONTENIDO:
III.1 Energía hidráulica
III.1.1 Aprovechamientos hidroeléctricos
III.2 Energía solar
III.2.1 Conversores Fotovoltaicos
III.2.2 Convertidores Térmicos
III.3 Energía Eólica
III.4 Energía de la biomasa
III.4.1 Digestores anaeróbicos
III.4.2 Combustión de leña, bagazo de caña,
licor, carbón vegetal
III.5 Energías del mar
III.5.1 Mareomotriz
III.5.2 Oleaje
III.5.3 Gradiente térmico
III.5.4 Diferencia de niveles de la marea
III.6 Impacto ambiental de los energéticos
renovables
IV ENERGIAS SECUNDARIAS Y TECNOLOGIAS DE CONVERSION
ANTECEDENTES:
Máquinas Eléctricas
Ingeniería de Procesos Industriales
OBJETIVO:
El alumno conocerá la tecnología y la economía de
las principales energías secundarias.
CONTENIDO:
IV.1 Energía eléctrica
IV.1.1 Generación,transmisión y
distribución
IV.1.2 Planeación del sector eléctrico
IV.2 Combustibles derivados de los hidrocarburos
IV.2.1 Gasolina
IV.2.2 Diesel
IV.2.3 Combustóleo
IV.2.4 Gas licuado
IV.2.5 Kerosenas
IV.3 Gasificación y licuefacción del carbón
IV.4 Hidrógeno
V RECURSOS ENERGETICOS MUNDIALES Y DE MEXICO
ANTECEDENTES:
Introducción a la economía
Recursos y necesidades de México.
OBJETIVO:
El alumno conocerá las reservas y recursos de los
principales energéticos.
CONTENIDO:
V.1 Definición de reservas
V.1.1 Probadas
V.1.2 Probables
V.1.3 Potencial neta
V.1.4 Potencial total
V.2 Reservas y recursos
V.2.1 Petroleo
V.2.2 Gas natural
V.2.3 Carbón
V.2.4 Uranio
V.2.5 Geotermia
V.3 Recursos hidroeléctricos
V.4 Recursos energéticos no convencionales
VI METODOLOGIA PARA EL ANALISIS ENERGETICO
ANTECEDENTES:
Termodinámica Aplicada
Recursos y Necesidades de México.
OBJETIVO:
El alumno manejará la terminología energética y
conocerá la problemática de la elaboración de los
balances energéticos.
CONTENIDO:
VI.1 Fuentes de energía primaria, energía
secundaria y uso final de la energía
(sectores de consumo)
VI.2 Eficiencias en la conversión y uso
final de la energía
VI.3 Recursos energéticos renovables y no
renovables
VI.4 Unidades de medida de la energía y
equivalencia
VI.5 Métodos de elaboración de los balances
energéticos
VII ANALISIS TERMODINAMICO DEL USO DE LA ENERGIA Y SU INTERACCION
CON LA ECONOMIA
ANTECEDENTES:
Termodinámica Aplicada
Introducción a la Economía
OBJETIVO:
El alumno analizará con el apoyo de la Termodinámica
las transformaciones de la energía y su degradación
con el propósito de optimizar su uso representado
así un conjunto de beneficios económicos.
CONTENIDO:
VII.1 Análisis de la primera y segunda ley
de la termodinámica
VII.1.1 Sistemas abiertos
VII.1.2 Sistemas cerrados
VII.2 Exergía
VII.2.1 Física
VII.2.2 Química
VII.2.3 Destrucción e Irreversibilidad
VII.2.4 Eficiencia
VII.2.5 Relación de la economía
(Termoeconomía)
VII.3 Balances termodinámicos
VII.3.1 Masa
VII.3.2 Entropía
VII.3.3 Energía
VII.3.4 Exergía
VII.4 Balances económicos
VIII USO RACIONAL DE LA ENERGIA TERMICA
ANTECEDENTES:
Termodinámica Aplicada
Dinámica de Fluidos
Máquinas Térmicas Aplicadas
Instrumentación y Control.
OBJETIVO:
El alumno analizará las principales medidas de
aplicación del uso racional de la energía térmica.
CONTENIDO:
VIII.1 Características de uso racional en
Generadores de vapor
VIII.2 Características de uso racional en
Sistemas Térmicos
VIII.3 Cogeneración
VIII.3.1 Tipos y arreglos de unidades
VIII.3.2 Cascada térmica óptima
VIII.3.3 Demanda de calor y electricidad
VIII.3.4 Eficiencias
VIII.3.5 Rentabilidad
VIII.4 Criterios económicos, ecológicos y técnicos
IX USO RACIONAL DE LA ENERGIA ELECTRICA
ANTECEDENTES:
Máquinas Eléctricas
Instrumentación y Control
OBJETIVO:
El alumno analizará las principales medidas de aplicación
del uso racional de la energía eléctrica.
CONTENIDO:
IX.1 Características del uso racional de
la energía eléctrica
IX.1.1 Instalación en baja tensión
IX.1.2 Motores
IX.1.3 Subestaciones
IX.1.4 Iluminación
IX.1.5 Aire acondicionado
IX.1.6 Bombeo
IX.2 Tarifas eléctricas
IX.3 Factor de carga y la administración
de la demanda
IX.4 Factor de potencia
IX.5 Criterios económicos, ecológicos
X EVALUACION ECONOMICA DE PROYECTOS DE USO RACIONAL DE LA ENERGIA
ANTECEDENTES:
Costos e Ingeniería Económica
OBJETIVO:
El alumno aplicará las diferentes técnicas de
evaluación económica a los proyectos de uso
racional de la energía, aplicando el concepto
de energía en los sistemas térmicos, para es-
tudiar la conveniencia de su relación.
CONTENIDO:
X.1 Evaluación preliminar
X.1.1 Período de pago
X.1.2 Recuperación de la inversión
X.2 Evaluación detallada
X.2.1 Análisis beneficio/costo
X.2.2 Período de recuperación del
capital invertido
X.2.3 Tasa de recuperación mínima
atractiva
X.3 Análisis marginal
XI DIAGNOSTICOS ENERGETICOS
ANTECEDENTES:
Termodinámica Aplicada
Máquinas Eléctricas
Instrumentación y Control
OBJETIVO:
El alumno conocerá las técnicas de realización de
los diagnósticos energéticos térmico y eléctrico,
así como su interpretación y los resultados a alcanzar.
CONTENIDO:
XI.1 Instrumentos de medición básicos
necesarios
XI.2 Sistemas eléctricos, térmicos y
combinados
XI.3 Definición de parámetros
XI.3.1 A medir
XI.3.2 A calcular
XI.3.3 De referencia
XI.4 Determinación de la energía
XI.4.1 Util
XI.4.2 Perdida
XI.5 Análisis de resultados
XI.6 Aplicación de medidas de uso
racional de la energía con
rentabilidad aceptable
TECNICAS DE ENSEÑANZA: ELEMENTOS DE EVALUACION:
Exposición oral (X) Exámenes parciales (X)
Exposición audiovisual (X) Exámenes finales (X)
Ejercicios dentro de clase (X) Trabajos y tareas fuera del aula (X)
Ejercicios fuera del aula (X) Participación en clase (X)
Seminarios ( ) Asistencia a prácticas ( )
Lecturas obligatorias (X) Otros:
Trabajo de investigación (X)
Prácticas de taller o laboratorio ( )
Prácticas de campo ( )
Otras:
BIBLIOGRAFIA
Texto Temas de la materia para los que se recomienda:
TEXTOS BASICOS
VIQUEIRA L. Jacinto I,II,III,IV,V
"México en la encrucijada energética"
Representaciones y Servicios de Ingeniería
México, 1981
ALONSO A., RODRIGUEZ L. III
"Alternativas energéticas"
CECSA
México, 1981
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA
HUANG, F. F. VI,VII
"Ingeniería Termodinámica"
CECSA
México, 1981
"Manual de procedimientos para el uso eficiente
de la energía en la industria y el comercio" VIII, IX, X
SEPAFIN Comisión de energéticos
México, 1981
SEMIP
"Balances Nacionales de Energía" II,III,IV,V,VI
Publicaciones de SEMIP
Ultima edición disponible
BEJAN, A.
"Advanced thermodynamics"
John Wiley & Sons
E.E.U.U., 1988