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Academic Year/course: 2023/24

531 - Master's in Chemical Engineering

66226 - Energy Optimization


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
66226 - Energy Optimization
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
531 - Master's in Chemical Engineering
ECTS:
6.0
Year:
2 and 1
Semester:
Second semester
Subject type:
Optional
Module:
---

1. General information

This subject provides the fundamental principles for understanding, designing, selecting and operating energy equipment and facilities, as well as their optimal integration in chemical process plants and energy systems. It enables students to understand and use to advantage the specialized publications on control and design of chemical processes and energy systems. It deepens in the methodology of analysis, simulation, design and energetic, economic and environmental optimization of simple and advanced thermal installations, in the context of chemical process plants and energy systems.

These objectives are aligned with the Sustainable Development Goals (SDGs) of the United Nations 2030 Agenda. (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/). 7.2 and 7.3 (SDG 7); 8.4 (SDG 8); 9.4 and 9.5 (SDG 9); 12.2 (SDG 12).

 

2. Learning results

To know the constituent elements of energy production systems and the associated regulations.

To know and apply energy analysis, design and optimization techniques to chemical industry equipment and facilities.

To be able to size installations and select equipment for the production of energy services in industry and in the residential-commercial sector.

To be able to plan and implement an energy management system.

3. Syllabus

Physical fundamentals. Modelling and simulation of energy systems.

Energy integration. Optimal heat recovery. Heat pumps and refrigeration machines. Accumulation of heat and cold. Use of renewable energies.

Exergetic analysis. Diagnosis of equipment and plant operation.

Economic fundamentals. Economic evaluation principles and criteria. Introduction to thermoeconomics. Thermoeconomic and life cycle analysis of energy systems.

Mathematical programming. Optimality conditions and their economic significance.

Optimization techniques and programs. Optimal design of equipment and plants. Process synthesis. Polygeneration systems.

 

4. Academic activities

This is a 6 ETCS subject, which is equivalent to 150 hours of student work, which will be distributed into the following activities:

Theoretical master classes: 30 hours.

Problem and case solving classes 15 hours.

Simulation and laboratory practices: 15 hours.

Tutored autonomous works (20 non-face-to-face hours).

Tutored and personal study: (60 non-face-to-face hours).

Assessment 10 hours.

 

5. Assessment system

Continuous assessment

  1. Problem solving and case studies of thermal installations in energy systems (components, functioning, constructive aspects, design and operation). By means of specialized computer tools, the student will learn to solve diagnostic problems about the operation and advanced design of the facilities.
  2. Tutored work. The student, with the guidance of the teacher, will analyse the state of the art, solve complex problems and deliver a results report.
  3. Public presentation of one of the tutored works and discussion with the teachers.

The grade for the subject will be calculated according to the following formula:

Grade= 1/3 P+ 1/3 T + 1/3 E

where: P is the grade for the practical sessions (assessment activity 1), T is the grade for the tutored work (assessment activity 2), and E is the grade for the presentation (assessment activity 3).

Global assessment.

Those students who do not wish to follow the continuous assessment will be evaluated through a final exam of the whole subject at the end of the term according to the exam calendar established by the centre.

In the second call, only the global assessment system will be followed.

 


Curso Académico: 2023/24

531 - Máster Universitario en Ingeniería Química

66226 - Optimización energética


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
66226 - Optimización energética
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
531 - Máster Universitario en Ingeniería Química
Créditos:
6.0
Curso:
2 y 1
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

Esta asignatura proporciona los principios fundamentales para comprender, diseñar, seleccionar y operar los equipos e instalaciones energéticas, así como su integración óptima en plantas de proceso químico y sistemas energéticos. Capacita al alumnado para comprender y utilizar con provecho las publicaciones especializadas sobre control y diseño de los procesos químicos y sistemas energéticos. Profundiza en la metodología de análisis, simulación, diseño y optimización energética, económica y ambiental de instalaciones térmicas simples y avanzadas, en el contexto de plantas de proceso químico y sistemas energéticos.

Estos planteamientos y objetivos están alineados con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de Naciones Unidas: 7.2 y 7.3 (ODS 7); 8.4 (ODS 8); 9.4 y 9.5 (ODS 9); 12.2 (ODS 12).

2. Resultados de aprendizaje

Conoce los elementos constitutivos de los sistemas de producción de energía y la normativa asociada.

Conoce y aplica las técnicas de análisis, diseño y optimización energética a los equipos e instalaciones de la industria química.

Es capaz de dimensionar instalaciones y seleccionar equipos para la producción de servicios energéticos en la industria y en el sector residencial-comercial.

Es capaz de planificar e implantar un Sistema de Gestión Energética.

3. Programa de la asignatura

Fundamentos físicos. Modelado y simulación de sistemas energéticos.

Integración energética. Recuperación óptima de calor. Bombas de calor y máquinas frigoríficas. Acumulación de calor y frío. Aprovechamiento de energías renovables.

Análisis exergético. Diagnóstico de la operación de equipos y plantas.

Fundamentos económicos. Principios y criterios de evaluación económica. Introducción a la Termoeconomía. Análisis termoeconómico y del ciclo de vida de los sistemas energéticos.

Programación matemática. Condiciones de optimalidad y su significado económico.

Técnicas y programas de optimización. Diseño óptimo de equipos y plantas. Síntesis de procesos. Sistemas de poligeneración.

4. Actividades académicas

Se trata de una asignatura de 6 créditos ETCS, lo que equivale a 150 horas de trabajo del estudiante, que se distribuirán en las siguientes actividades:

Clases magistrales teoría: 30 horas.

Clases de problemas y casos: 15 horas.

Prácticas de simulación y laboratorio: 15 horas.

Trabajos autónomos tutorados: 20 horas no presenciales.

Estudio personal y de tutela: 60 horas no presenciales.

Evaluación: 10 horas.

5. Sistema de evaluación

Evaluación continua:

  1. Resolución de problemas y casos prácticos de instalaciones térmicas presentes en los procesos químicos y sistemas energéticos (componentes, funcionamiento, aspectos constructivos, diseño y operación). Mediante herramientas informáticas especializadas el estudiante aprende a resolver problemas de diagnóstico de la operación y diseño avanzado de las instalaciones.
  2. Trabajos tutorados. El estudiante con la guía del profesor resuelve problemas complejos y entrega un informe de resultados.
  3. Exposición de uno de los trabajos tutorados y debate con los profesores, en el que éstos formularan diversas cuestiones al alumnado.

La nota de la asignatura se calculará según la siguiente fórmula:

Nota = 1/3 P + 1/3 T + 1/3 E

siendo: P la nota de las prácticas (actividad de evaluación 1), T la nota de los trabajos tutorados (actividad de evaluación 2), y E la nota de la exposición (actividad de evaluación 3).

Evaluación global:

Aquellos alumnos que no quieran seguir la evaluación continua, serán evaluados a través de la realización de un examen final de toda la asignatura al final del curso en el calendario de exámenes establecido por el centro.

En la 2ª Convocatoria se seguirá solamente la evaluación global.