Módulo Formativo I

CAPÍTULO INTRODUCTORIO. El certificado de profesionalidad 1. Identificación del certificado de profesionalidad 2. Perfil profesional del certificado UNIDAD FORMATIVA 1. Determinación del potencial solar CAPÍTULO 1. Fundamentos de la energía solar 1. El solo como fuente de energía 2. Conceptos básicos 3. Radiación solar 4. Balance de radiación solar 5. Distribución espectral de la masa atmosférica 6. Concepto de masa atmosférica 7. Composición de los rayos solares 7.1. Constante solar. Cálculo de valores medios de radiación solar 7.2. Composición de la radiación solar extraterrestre 8. El Sol y la Tierra 8.1. Conceptos básicos 8.2. Los movimientos de la tierra. Interacción Sol-Tierra 9. Posición de un observador sobre la superficie terrestre 10. La esfera celeste 11. Sistemas de referencia 11.1. Método por coordenadas angulares 11.2. Método por coordenadas horarias 11.3. Coordenadas ecuatoriales 11.4. Coordenadas eclípticas 11.5. Coordenadas galácticas 12. Tiempo solar y tiempo oficial 13. Movimiento aparente del Sol sobre el horizonte. Hora solar verdadera y hora solar media 14. La ecuación del tiempo 14.1. Husos horarios y hora local 14.2. La hora oficial 15. Cálculo de la posición solar. Ecuaciones aproximadas 15.1. Método por coordenadas horarias 15.2. Método por coordenadas angulares 16. Posición del sol relativa a una superficie plana CAPÍTULO 2. Conversión de la energía solar 1. Tipos de procesos 1.1. Conceptos básicos 1.2. Procesos naturales 1.3. Conversión directa. Conversión indirecta 1.4. El efecto invernadero 2. Procesos térmicos 3. Efecto concentración 4. Lentes de Fresnel 5. Procesos eléctricos 6. Efecto fotoeléctrico externo 7. Efecto fotovoltaico 8. Procesos eólicos 9. Procesos fotoquímicos y conversión fotobiológica 10. Procesos termodinámicos 11. Sistemas de conversión de energía térmica oceánica 12. La acumulación de la energía 12.1. Conceptos básicos 12.2. Acumulación como energía eléctrica 12.3. Acumulación como energía térmica 13. Problemática del almacenamiento 14. Sistemas energéticos integrados 15. Beneficios medioambientales CAPÍTULO 3. Potencial solar de una zona 1. Potencial solar de una zona 2. Definiciones 3. Proyecciones cartográficas 4. Tipos de proyecciones cartográficas 4.1. Clasificaciones 4.2. Proyecciones más significativas 5. Aplicaciones cartográficas de las proyecciones cartográficas y la energía solar 6. Unidades de medida 6.1. Exactitud, precisión y periodo de integración en la realización de medidas 7. Medida de la radiación solar 7.1. Piranómetro 7.2. Heliógrafo 7.3. Pirheliómetro 7.4. Espectrorradiómetro 8. Radiación solar directa 9. Radiación global y difusa 10. Medida de la radiación global 11. Medida de la radiación difusa 12. Tablas y sistemas de medida 13. Definiciones 14. Tablas 15. Atlas solares 16. Sensores de medida y estaciones meteorológicas 17. Sensores de velocidad y dirección del viento 18. Sensores de temperatura del fluido, temperatura ambiente y humedad relativa 19. Sensor de radiación solar 20. Sistemas de adquisición de datos 21. Módulos solares fotovoltaicos 22. Estaciones meteorológicas Actividades UNIDAD FORMATIVA 2. Necesidades energéticas y propuestas de instalaciones solares CAPÍTULO 1. Emplazamiento y viabilidad de instalaciones de energía solar 1. Necesidades energéticas. Definición 2. Energía 3. Unidades 4. Sistemas abiertos y aislados 5. Formas de la energía 5.1. Energía mecánica 5.2. Energía electromagnética 5.3. Energía interna 5.4. Energía térmica 5.5. Energía en reposo 5.6. Energía de desintegración 5.7. Energía del vacío 5.8. Energía química 6. Conservación de la energía 7. Cálculos 7.1. Conceptos de termodinámica 7.2. Conceptos de electricidad 7.3. Estimación de necesidades térmicas 7.4. Estimación de necesidades eléctricas 7.5. Normativa de aplicación en la estimación de necesidades energéticas 8. Factores del emplazamiento 8.1. Orientación, inclinación y sombras 9. Cálculo de la orientación óptima 10. Cálculo de la inclinación óptima 11. Integración y superposición arquitectónica 12. Sombras y mapas de trayectoria 13. Cálculo de pérdidas por sombra 13.1. Obtención del perfil de obstáculos 13.2. Representación del perfil de obstáculos 13.3. Selección de la tabla de referencia para los cálculos 13.4. Cálculo final 13.5. Tablas de referencia 14. Distancia mínima entre filas de captadores 15. Sistemas arquitectónicos y estructurales 15.1. Forjados de hormigón 15.2. Forjados de madera: formados por tablones y vigas de madera 15.3. Paredes 15.4. Cerchas 15.5. Cubiertas inclinadas 15.6. Cubiertas horizontales 16. Integración arquitectónica 16.1. Integración urbanística 16.2. Integración respecto a su uso 16.3. Funcional 17. Factores económicos y financieros 17.1. Rentabilidad de la energía solar térmica 17.2. Coste de una instalación solar térmica 17.3. Ejemplos de instalaciones solares térmicas 17.4. Amortización de la inversión 17.5. Competitividad sin subvenciones públicas 17.6. Ventajas fiscales 18. Viabilidad 19. Estudio de viabilidad CAPÍTULO 2. Instalaciones de energía solar térmica 1. Clasificación de instalaciones solares térmicas. Introducción 1.1. Instalaciones por circulación natural o termosifón 1.2. Instalaciones por circulación forzada 2. Tipos de instalaciones solares térmicas de baja, media y alta temperatura 2.1.Centrales de Captadores Cilindro-parabólicos (Media Temperatura) 2.2. Centrales de Torre (Alta Temperatura) 2.3. Generadores Solares Disco-Parabólicos (Alta Temperatura) 2.4. Comparativa de las diferentes tecnologías Termoeléctricas 3. Rendimiento de los sistemas solares 3.1. Rendimiento (adimensional) 3.2. Diferencia de temperaturas T (K) 3.3. Rendimiento máximo 3.4. Coeficiente de pérdida térmica (lineal) (W/m² K) 3.5. Coeficiente de pérdida térmica (cuadrático) (W/m² K²) 3.6. Intensidad de radiación I (W/m²) 3.7. Factor de escala Uo 4. Aplicaciones de la energía solar térmica 4.1. Producción de agua caliente sanitaria (ACS) 4.2. Calefacción de edificios 4.3. Refrigeración 4.4. Calentamiento de piscinas 4.5. Procesos industriales 5. Funcionamiento global 6. Captadores solares 6.1. Tipos de captadores y características 6.2. Descripción de funcionamiento de los captadores 6.3. Características constructivas 6.4. Durabilidad y principales causas de fallo 6.5. Sistemas de conexión de captadores 7. Estudio energético de los captadores 7.1. Equilibrio energético 7.2. Rendimiento del captador solar térmico 7.3. Salto térmico en el captador solar 8. Cálculo de pérdidas hidráulicas en montajes serie-paralelo 9. Elementos de interconexión de captadores 10. Elementos de una instalación solar térmica de baja temperatura y especificaciones: función de cada elemento dentro de la instalación. Características de cada elemento y descripción del mismo 10.1. Circuitos primario y secundario 10.2. Materiales del circuito hidráulico. Compatibilidad 10.3. Intercambiadores de calor 10.4. Depósitos de acumulación 10.5. Electrocirculador (Bombas de circulación) 10.6. Tuberías 10.7. Válvulas 10.8. Purgadores 10.9. Caudalímetros y manómetros 10.10. Depósitos de expansión 10.11. Fluido caloportador 10.12. Circuito primario 10.13. Aislamientos 10.14. Sistema de llenado 10.15. Sistema de vaciado de circuitos 10.16. Estructura soporte 11. Instalaciones térmicas auxiliares y de apoyo. Sistema de energía auxiliar 247 11.1. Sistema auxiliar en línea sin depósito de acumulación 11.2. Sistema auxiliar en depósito secundario de acumulación 11.3. Sistema auxiliar con circuito independiente 11.4. Sistema auxiliar en el depósito principal 12. Protección contra la congelación 12.1. Uso de sustancias anticongelantes añadidas al agua 12.2. Recirculación del agua del circuito 12.3. Drenaje del fluido con/sin recuperación 12.4. Paro de la instalación durante el periodo invernal 12.5. Calentamiento de los colectores por resistencia eléctrica 12.6. Colectores especiales con capacidad de aguantar la congelación del fluido 13. Protección contra la ebullición 14. Calefacción y agua caliente sanitaria. Elementos de regulación y control 14.1. Regulación de la captación 14.2. Regulación de la acumulación 14.3. Regulación del sistema de apoyo en la acumulación 15. Piscinas 15.1. Instalaciones en piscinas descubiertas 15.2. Instalaciones en piscinas cubiertas 16. Otras aplicaciones 16.1. Precalentamiento de fluidos para procesos industriales 16.2. Desalinización de agua de mar 16.3. Secaderos solares 16.4. Aplicaciones industriales CAPÍTULO 3. Sistemas de climatización 1. Instalaciones y equipos de acondicionamiento de aire y ventilación 1.1. Definiciones y clasificación de instalaciones 1.2. Partes y elementos constituyentes 1.3. Análisis funcional 1.4. Procesos de tratamiento y acondicionamiento del aire 1.5. Diagrama psicométrico 1.6. Dimensionado y selección de equipos 1.7. Equipos de generación de calor y frío para instalaciones de acondicionamiento de aire 1.8. Plantas enfriadoras 1.9. Bombas de calor 1.10. Grupos autónomos de acondicionamiento de aire 1.11. Torres de refrigeración 2. Sistemas de refrigeración solar 2.1. Sistemas de absorción 2.2. Otras tecnologías de refrigeración solar (adsorción, desecación) 2.3. Conocimientos básicos de refrigeración solar 2.4. Sistemas de absorción y adsorción 2.5. Máquinas de simple y doble efecto 2.6. Coeficiente COP 2.7. Enfriamiento desecativo CAPÍTULO 4. Normativa de aplicación 1. Ordenanzas municipales. Reglamentación medioambiental 2. Reglamentación de seguridad 3. Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE) y sus Instrucciones Técnicas Complementarias (ITE) 3.1. Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE) 3.2. Instrucciones Técnicas Complementarias (ITE) 4. Normas UNE de aplicación CAPÍTULO 5. Energía solar fotovoltaica 1. Conversión eléctrica 2. Clasificación de instalaciones solares fotovoltaicas 3. Funcionamiento global 4. nstalaciones fotovoltaicas terrestres 4.1. Funcionamiento y configuración de una instalación solar fotovoltaica aislada 4.2. Funcionamiento y configuración de una instalación solar fotovoltaica conectada a la red 5. Almacenamiento y acumulación 5.1. Acumuladores eléctricos 5.2. Pilas de hidrógeno 5.3. Acumulación de energía mecánica potencial por elevación de agua 6. Funcionamiento y configuración de una instalación de apoyo con pequeño aerogenerador y/o grupo electrógeno 7. Sistemas de protección y seguridad en el funcionamiento de las instalaciones 7.1. Diodos de paso (by-pass) 7.2. Diodos de bloqueo 7.3. Protecciones contra sobretensiones 8. Paneles solares 9. Electricidad fotovoltaica; el efecto fotovoltaico, la célula solar, tipos de células 9.1. Células de silicio amorfo 9.2. Célula de silicio monocristalino 9.3. Células de silicio multicristalino 9.4. Célula tándem 9.5. Célula multiunión 10. El panel solar; características físicas, constructivas y eléctricas CAPÍTULO 6. Elementos de una instalación solar fotovoltaica conectada a la red y especificaciones 1. Estructuras y soportes 2. ipos de estructuras 2.1. Estructuras fijas sobre terreno 2.2. Sobre tejado 3. Dimensionado 4. Estructuras con seguimiento solar 5. Reguladores: reguladores de carga y su función 6. Tipos de reguladores 6.1. Regulador tipo serie 6.2. Regulador tipo paralelo 7. Variación de las tensiones de regulación 8. Sistemas sin regulador 9. Protección de los reguladores 10. Inversores: funcionamiento y características técnicas de los inversores fotovoltaicos 10.1. Funcionamiento 10.2. Características técnicas y condiciones generales 10.3. Tamaño relativo generador-inversor 11. Topologías. Sistemas de concentración solar 12. Dispositivos de conversión CC/CC y CC/CA 13. Métodos de control PWM 14. Generación de armónicos 15. Inversores conectados a red: configuración del circuito de potencia 16. Requerimientos de los inversores autónomos y conectados a red. Compatibilidad fotovoltaica 17. Otros componentes: diodos de bloqueo y de paso 18. Equipos de monitorización, medición y control 19. Aparamenta eléctrica de cableado, protección y desconexión 19.1. Protecciones 19.2. Cableado 20. Elementos de consumo 20.1. Elementos de iluminación 20.2. Electrodomésticos 21. Sistemas de seguimiento solar: estructuras de orientación variable y automática 21.1. Seguimiento en un eje 21.2. Seguimiento en dos ejes 21.3. Seguimiento por sensores 21.4. Seguimiento por reloj solar 21.5. Seguimiento por coordenadas calculadas 22. Normativa de aplicación CAPÍTULO 7. Elementos de una instalación solar aislada y especificaciones 1. Estructuras y soportes 2. Tipos de estructuras. Estructuras fijas 2.1. Estructuras fijas sobre terreno 2.2. Sobre tejado 3. Dimensionado 4. Acumuladores: tipos de acumuladores (plomo-ácido, níquel-cadmio, etc.) 4.1. Según su funcionalidad 4.2. Según los materiales que la forman (electrodos y disolución) 4.3. Factores que intervienen en la elección de una batería 5. Partes constitutivas de un acumulador 6. Reacciones químicas en los acumuladores (Plomo-Ácido, Níquel-Cadmio, etc.) 7. Parámetros característicos de las baterías 8. Carga de acumuladores (caracterización de la carga y de la descarga) 9. Fases de carga de una instalación de acumuladores 9.1. Sobrecarga 9.2. Descarga de acumuladores 10. Instalación de los acumuladores y puesta en funcionamiento 10.1. Conexionado 10.2. Puesta en funcionamiento del acumulador 11. Seguridad y recomendaciones generales de los acumuladores 12. Aspectos medioambientales (reciclaje de baterías) 13. Inversores: funcionamiento y características técnicas de los inversores fotovoltaicos 14. Inversores autónomos: configuración del circuito de potencia 15. Requerimientos de los inversores autónomos. Compatibilidad fotovoltaica 16. Sistemas energéticos de apoyo y acumulación 17. Otros generadores eléctricos (pequeños aerogeneradores y grupos electrógenos) 18. Dispositivos de optimización 19. Normativa de aplicación CAPÍTULO 8. Promoción de instalaciones solares 1. romoción de las energías renovables 2. Modelos y políticas energéticas 3. Contexto internacional, nacional y autonómico de la energía solar 4. Estudios económicos y financieros de instalaciones solares 5. Código técnico de edificación, ordenanzas municipales y normativa de aplicación 6. Marco normativo de subvenciones Actividades Anexo Bibliografía