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Academic Year/course: 2023/24

636 - Master's in Renewable Energies and Energy Efficiency

66365 - Energy optimization


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
66365 - Energy optimization
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
636 - Master's in Renewable Energies and Energy Efficiency
ECTS:
6.0
Year:
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 installations, as well as their optimal integration in the residential-commercial sector, energy-intensive industries and energy systems. It enables students to understand and use to advantage the specialized publications on control and design of energy systems. It deepens the methodology of analysis, simulation, design and energy, economic and environmental optimization of simple and advanced thermal installations in the residential-commercial sector, energy-intensive industries and energy systems.

These approaches and objectives are aligned with the Sustainable Development Goals (SDGs) of the United Nations 2030 Agenda: 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 energy sources, thermodynamic properties and physical-chemical phenomena that occur in energy installations.

To propose, develop and solve models for energy transformation processes. To manage process and energy system simulation programs.

To adequately apply thermodynamic and economic concepts in the design and operation of energy processes.

To know the mathematical programming techniques and their application to the optimization of the operation and design of energy processes.

To know the methods of energy integration and their application to the optimal synthesis of energy facilities.

To know the fundamentals, methods and criteria used in energy management.

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

  • Theory master classes: 30 hours.
  • Problem and case solving classes: 15 hours
  • Simulation and laboratory practices: 15 hours
  • Tutored autonomous work: 20 non face-to-face hours
  • Self-study and tutoring: 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 learns to solve diagnostic problems of the operation and advanced design of the facilities.
  2. Tutored work. The student, with the guidance of the teacher, analyses the state of the art, solves complex problems and delivers a report of results.
  3. Public exhibition of one of the tutored works and discussion with the teachers.
  4. Final exam.

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

Note= 1/3P+ 1/3(T+E)+ 1/3EF

Where P is the grade for the practical sessions (assessment activity 1),T is the grade for the tutored work (assessment activity 2),E is the grade for the presentation (assessment activity 3) and EF is the grade for the final exam (assessment activity 4).

 

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

636 - Máster Universitario en Energías Renovables y Eficiencia Energética

66365 - Optimización energética


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
66365 - Optimización energética
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
636 - Máster Universitario en Energías Renovables y Eficiencia Energética
Créditos:
6.0
Curso:
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 el sector residencial-comercial, industrias intensivas en el consumo de energía y sistemas energéticos. Capacita al alumnado para comprender y utilizar con provecho las publicaciones especializadas sobre control y diseño de sistemas energéticos. Profundiza en la metodología de análisis, simulación, diseño y optimización energética, económica y ambiental de instalaciones térmicas simples y avanzadas, en el sector residencial-comercial, industrias intensivas en el consumo de energía 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

Conocer las fuentes de energía, las propiedades termodinámicas y los fenómenos físico-químicos que ocurren en instalaciones energéticas.

Plantear, desarrollar y resolver modelos para los procesos de transformación energética. Manejar programas de simulación de procesos y sistemas energéticos.

Aplicar de forma adecuada los conceptos termodinámicos y económicos en el diseño y operación de los procesos energéticos.

Conocer las técnicas de programación matemática y su aplicación a la optimización de la operación y diseño de los procesos energéticos.

Conocer los métodos de integración energética y su aplicación a la síntesis óptima de instalaciones energéticas.

Conocer los fundamentos, métodos y criterios utilizados en la 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 los 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, analiza el estado del arte, resuelve problemas complejos y entrega un informe de resultados.
  3. Exposición pública de uno de los trabajos tutorados y debate con los profesores.
  4. Examen final.

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

Nota = 1/3 P + 1/3 (T+E) + 1/3 EF

siendo: P la nota de las prácticas (actividad de evaluación 1), T la nota de los trabajos tutorados (actividad de evaluación 2), E la nota de la exposición (actividad de evaluación 3) y EF la nota del examen final (actividad de evaluación 4).

 

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.