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Comenzando por el Sur, poco a poco, en los últimos años se han ido extendiendo por todas las regiones las instalaciones que aprovechan la energía solar, tanto en aplicaciones domésticas para aprovechamiento particular (normalmente con instalaciones de energía solar térmica, como para la generación directa de electricidad mediante módulos fotovoltaicos en los conocidos como huertos solares. Estos últimos, además, gozan de ventajas tarifarias muy importantes pues la Unión Europea ha declarado como objetivo prioritario el aumentar sustancialmente la energía proveniente de estas fuentes que nos haga menos dependientes de los hidrocarburos, sujetos siempre a fluctuaciones en el precio del barril de petróleo del que la Unión es importadora nata.

En la búsqueda de la reducción de dicha dependencia son muchos los paises europeos que han establecido grandes ventajas por la instalación de paneles solares para la generación de este tipo de energía que además no contamina, es inagotable y se encuentra allí donde se consume.

Sin embargo, resulta un tanto decepcionante comprobar que un apreciable porcentaje de las primeras instalaciones, e incluso algunas terminadas tan sólo hace dos o tres años, no están correctamente diseñadas, no funcionan en absoluto, o bien lo hacen con muy bajo rendimiento.

Una de las principales causas de la existencia de instalaciones deficientes es la escasez de profesionales suficientemente preparados en este nuevo campo, incluso en los niveles básicos (instaladores y montadores). A menudo, técnicos procedentes de otras ramas son los encargados del diseño e instalación de sistemas de energía solar, a pesar de que estas técnicas requieren de especialistas bien preparados, no porque presenten una gran complejidad en sí mismas, sino por la escasez de experiencias anteriores en las cuales apoyarse.

Con este Master no se ha pretendido desarrollar un programa de alto nivel teórico para personas con conocimientos previos profundos, sino más bien impartir la formación necesaria desde los niveles básicos para ir adquiriendo progresivamente unos sólidos conocimientos de base que permitan al profesional actuar con seguridad y conocimiento de causa. De esta forma, gracias a un paulatino estudio se llega a dominar el área de la materia en cuestión.

Se trata, pues, de un programa técnico y fundamentalmente práctico, con el que el alumno aprenderá a:

• Diseñar y dimensionar con seguridad una instalación de energía solar fotovoltaica o térmica tanto aislada como conectada a Red conociendo y sabiendo interconectar cada uno de sus componentes


• Realizar la instalación de los equipos y paneles con total seguridad de hacerlo adecuadamente.


• Hacerse cargo del mantenimiento, de la instalación y garantizar su buen funcionamiento y máximo aprovechamiento de la misma


• Dominar la legislación aplicable a este tipo de instalaciones


• Conocer las ventajas económicas de esta fuente renovable de energía y realizar los cálculos necesarios de rentabilidad que nos permitan explicar al cliente la conveniencia de realizar la instalación


• Disponer de herramientas personales de búsqueda que permitan encontrar empleo en las empresas más punteras del sector, localizar posibles suministradores de equipos y dispositivos fotovoltaicos e incluso ofrecer sus propios servicios de montaje y mantenimiento de instalaciones solares fotovoltaicas y térmicas.


• Saber cómo estar permanentemente informado de las novedades del sector recurriendo a fuentes bibliográficas de máxima credibilidad.


• Conocer los programas informáticos líderes del mercado en materia de diseño y simulación de instalaciones fotovoltaicas y térmicas.


• Tener los conocimientos necesarios de base que garantizarán al alumno entrar con garantías, en la nueva energía solar del futuro, la Energía Solar Termoeléctrica, también llamada Termosolar, en la que España tiene grandes posibilidades, que aprovecha la concentración del calor para generar energía distribuible con una capacidad de generación comparable a las centrales nucleares

BLOQUE I - ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA

MÓDULO I: FUNDAMENTOS DE LA ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA

Unidad Didáctica 1.- Introducción
Problemática ambiental y papel de las energías renovables
Tipos de aprovechamiento de la energía solar
Historia y situación actual de la energía solar en España
Energética y geometría solar
Radiación directa y difusa: aparatos de medida
Tipos de instalaciones fotovoltaicas

Unidad Didáctica 2.- Célula y panel fotovoltaico
Efecto fotovoltaico
Características eléctricas de la célula fotovoltaica: tipos de células
Módulo fotovoltaico: tipos de tecnologías disponibles
Características eléctricas del panel fotovoltaico

Unidad Didáctica 3.- Componentes propios de instalaciones fotovoltaicas aisladas
Inversor de aislada: características técnicas y funcionamiento
Batería de acumulación eléctrica: propiedades
Regulador de carga: principio de trabajo
Equipos auxiliares de suministro eléctrico

Unidad Didáctica 4.- Componentes propios de instalaciones fotovoltaicas con conexión a red
Inversor de conexión: características técnicas y funcionamiento
Punto de enganche y evacuación
Contador de energía inyectada y vendida
Transformador de tensión

Unidad Didáctica 5.- Componentes comunes a ambos tipos de instalaciones
Perfilería de sujeción y dispositivos de anclaje
Cableado, conducciones y conexiones
Caja de conexión al generador
Protecciones eléctricas

Unidad Didáctica 6.- Seguidores solares
Incrementos energéticos obtenidos
Componentes de un seguidor solar y algoritmos de seguimiento
Seguidores de 1 eje
Seguidores de 2 ejes

Unidad Didáctica 7.- Telegestión y sistemas antirrobo en instalaciones solares
Utilidad de la monitorización remota de instalaciones
Niveles de control y supervisión
Dispositivos constitutivos de las soluciones existentes
Sistemas antirrobo y cobertura de seguros

Unidad Didáctica 8.- Normativa y legislación de aplicación
Código Técnico de Edificación: DB HE5
Pliego de condiciones técnicas del IDAE
Real Decreto 661/2007
Ayudas y subvenciones ICO-IDAE a instalaciones fotovoltaicas

Unidad Didáctica 9.- Aplicaciones adicionales y futuras líneas de I+D fotovoltaica
Aplicaciones adicionales actuales de la energía fotovoltaica
Futuras líneas de I+D en tecnología fotovoltaica

Unidad Didáctica 10.- Bibliografía, páginas web y revistas técnicas de interés
Bibliografía asociada a energía solar
Páginas web de interés relativas a energía solar
Revistas técnicas del sector

MÓDULO II: CÁLCULO, DISEÑO Y SIMULACIÓN DE INSTALACIONES SOLARES FOTOVOLTAICAS

Unidad Didáctica 1.- Dimensionamiento de instalaciones aisladas
Hoja de necesidades energéticas
Cálculo y configuración de las baterías de acumulación
Cálculo y configuración del campo fotovoltaico
Selección del regulador de carga
Selección del inversor de aislada
Dimensionado de sistemas híbridos con energía de apoyo

Unidad Didáctica 2.- Dimensionamiento de instalaciones conectadas a red
Hipótesis de partida de la instalación fotovoltaica de conexión a red
Cálculo y configuración de inversores y módulos fotovoltaicos
Producción energética, ingresos económicos y ahorro de emisiones
Procedimiento administrativo de conexión a red

Unidad Didáctica 3.- Dimensionamiento de componentes comunes a ambos tipos
Orientación e inclinación de los paneles fotovoltaicos
Dimensionado del cableado y conducciones
Selección de protecciones eléctricas
Cálculo de esfuerzos y dimensionado de la perfilería de anclaje
Cálculo de sombras

Unidad Didáctica 4.- Partes constitutivas del proyecto de ingeniería
Necesidad e importancia del proyecto: cálculo y diseño previo
Definición
Anteproyecto
Memoria descriptiva, cálculos justificativos, planificación temporal del proyecto y estudio de impacto ambiental
Planos de ingeniería básica y de detalle
Pliego de condiciones
Presupuesto
Estudio de viabilidad económico-financiera

Unidad Didáctica 5.- Estudio de seguridad y salud
Introducción
Objetivos y alcance del estudio
Datos generales de prevención
Datos de la obra
Normas de seguridad durante la realización de trabajos
Análisis y evaluación de riesgos

Unidad Didáctica 6.- Herramientas informáticas de cálculo, diseño y simulación
Introducción
CENSOL 5.0
PV-SOL 3.0
SOLAR DESIGN STUDIO 6.0
CTE-SOLAR 1.0
IFWIN 1.0 y CRWIN 1.0
SOLDESKPV

MÓDULO III: INSTALACIÓN, PUESTA EN MARCHA Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES SOLARES

Unidad Didáctica 1.- Tareas previas a la instalación
La ejecución de obra
Implicaciones legales de la firma de proyectos y direcciones facultativas de obra
Materiales, herramientas y equipos necesarios
Prolegómenos
Aprovisionamiento de componentes para la instalación

Unidad Didáctica 2.- Tareas de montaje de dispositivos y puesta en marcha
Instalación de perfilería , dispositivos de sujeción y paneles fotovoltaicos
Montaje del seguidor solar: obra civil y anclaje
Inversor de aislada y de conexión a red
Ubicación y conexión de baterías de acumulación
Regulador de carga
Cableados y conducciones
Puesta a tierra de la instalación
Revisión y puesta en marcha final: entrega de la instalación

Unidad Didáctica 3.- Tareas de mantenimiento de instalaciones fotovoltaicas
Planteamiento general
Fundamentos sobre mantenimiento de equipos e instalaciones
Protocolo de mantenimiento periódico de instalaciones
Dispositivos avanzados de inspección: cámaras termográficas
Fallos y averías habituales, riesgos y resolución

BLOQUE II - ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

MÓDULO I: FUNDAMENTOS DE LA ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Unidad Didáctica 1.- Introducción
Problemática ambiental y papel de las energías renovables
Tipos de aprovechamiento de la energía solar
Historia y situación actual de la energía solar en España
Energética y geometría solar
Radiación directa y difusa: aparatos de medida
Subsistemas de una instalación solar térmica completa
Principios de aprovechamiento de la energía solar térmica

Unidad Didáctica 2.- El captador solar térmico
Captador de placa plana: componentes y funcionamiento
Captador de tubos de vacío: características y principio de trabajo
Captador de polipropileno: propiedades y usos habituales
Captadores solares térmicos adicionales en el mercado
Perfilería de sujeción y dispositivos de anclaje
El fluido caloportador

Unidad Didáctica 3.- Componentes adicionales y diseño del circuito primario
Sistema de acumulación de agua caliente
Grupo de bombeo hidráulico
Valvulería
Sistema de intercambio térmico
Conducciones y aislamiento térmico
Sistema de regulación: controlador, sensores y actuadores
Soluciones a la gestión del estancamiento
Trazado del campo de captadores: criterios de diseño
Dispositivos anexos

Unidad Didáctica 4.- Componentes específicos de los circuitos secundario y de consumo
Sistemas típicos de aporte energético auxiliar
Integración energética con otras tecnologías de generación de calor
Componentes adicionales
Producción solar de ACS: tipos de instalaciones

Unidad Didáctica 5. Aplicaciones adicionales de la energía solar térmica
Apoyo energético a calefacción: tipos de emisores
Climatización de piscinas
Aplicaciones industriales de la energía solar térmica
Refrescamiento solar
Integración en grandes climatizadores

Unidad Didáctica 6. Telegestión y sistemas antirrobo en instalaciones solares
Utilidad de la monitorización remota de instalaciones
Niveles de control y supervisión
Dispositivos constitutivos de las soluciones existentes
Sistemas antirrobo y cobertura de seguros

Unidad Didáctica 7. Futuras líneas de I+D en energía solar térmica
Nuevos desarrollos de captadores solares térmicos
Mejoras en los sistemas de regulación: lógica difusa
Análisis exergéticos y optimización de instalaciones solares

Unidad Didáctica 8. Bibliografía, páginas web y revistas técnicas de interés
Bibliografía asociada a energía solar
Páginas web de interés relativas a energía solar
Revistas técnicas del sector

MÓDULO II: CÁLCULO, DISEÑO Y SIMULACIÓN DE INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS

Unidad Didáctica 1.- Criterios genéricos para el dimensionamiento de instalaciones solares térmicas
Orientación e inclinación de los captadores solares térmicos
Cálculo de esfuerzos y dimensionado de la perfilería de anclaje
Cálculo de sombras
Selección de electrocirculadores
Equilibrado hidráulico del circuito primario
Dimensionado de tuberías y aislamientos térmicos

Unidad Didáctica 2.- Dimensionamiento de instalaciones para producción de ACS
Hoja de necesidades energéticas
Explicación detallada del método F-CHART para ACS
Introducción a los algoritmos de simulación por métodos numéricos

Unidad Didáctica 3.- Dimensionamiento de instalaciones para apoyo a calefacción
Cálculo de cargas térmicas
Explicación detallada del método F-CHART para calefacción

Unidad Didáctica 4.- Dimensionamiento de instalaciones para apoyo a calefacción
Análisis de necesidades en piscinas cubiertas y descubiertas
Algoritmo de cálculo para climatización de piscinas

Unidad Didáctica 5.- Partes constitutivas del proyecto de ingeniería
Necesidad e importancia del proyecto: cálculo y diseño previo
Definición
Anteproyecto
Memoria descriptiva, cálculos justificativos, planificación temporal del proyecto y estudio de impacto ambiental
Planos de ingeniería básica y de detalle
Pliego de condiciones
Presupuesto
Estudio de viabilidad económico-financiera

Unidad Didáctica 6.- Estudio de seguridad y salud
Introducción
Objetivos y alcance del estudio
Datos generales de prevención
Datos de la obra
Normas de seguridad durante la realización de trabajos
Análisis y evaluación de riesgos

Unidad Didáctica 7.- Herramientas informáticas de cálculo, diseño y simulación
Introducción
CENSOL 5.0
T-SOL 4.3
POLYSUN 4.0
SOLAR DESIGN STUDIO 6.0
CTE-SOLAR 1.0
STWIN 1.0
SOLDESKTH

MÓDULO III: MONTAJE, PUESTA EN MARCHA Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES SOLARES

Unidad Didáctica 1.- Tareas previas a la instalación
La ejecución de obra
Implicaciones legales de la firma de proyectos y direcciones facultativas de obra
Materiales, herramientas y equipos necesarios
Prolegómenos
Aprovisionamiento de componentes para la instalación

Unidad Didáctica 2.- Tareas de montaje de dispositivos y puesta en marcha
Instalación de perfilería , dispositivos de sujeción y captadores solares térmicos
Montaje del depósito de acumulación
Instalación del electrocirculador
Anclaje de la valvulería
Ubicación del intercambiador de calor
Montaje de tuberías y aislamiento térmico
Posicionamiento del controlador, sensores y actuadores
Colocación de dispositivos anexos
Puesta a tierra de la instalación
Revisión y puesta en marcha final: entrega de la instalación

Unidad Didáctica 3.- Tareas de mantenimiento de instalaciones solares térmicas
Planteamiento general
Fundamentos sobre mantenimiento de equipos e instalaciones
Protocolo de mantenimiento periódico de instalaciones
Dispositivos avanzados de inspección: cámaras termográficas
Protocolo de análisis de instalaciones
Fallos y averías habituales, riesgos y resolución

BLOQUE III - ENERGÍA SOLAR TERMOELÉCTRICA

MÓDULO ÚNICO: FUNDAMENTOS DE LA ENERGÍA SOLAR TERMOELÉCTRICA

Unidad Didáctica 1.- Introducción
Problemática ambiental y papel de las energías renovables
Tipos de aprovechamiento de la energía solar
Historia y situación actual de la energía solar en España
Energética y geometría solar
Radiación directa y difusa: aparatos de medida
El cinturón solar

Unidad Didáctica 2.- Sistemas termosolares de concentración
Fundamento termodinámico de la energía solar termoeléctrica
Ciclos termodinámicos aplicados a energía solar termoeléctrica
Tecnologías termosolares: baja, media y alta temperatura
Factor de concentración de la radiación solar
Cónicas y cuádricas notables: propiedades geométricas
Concentradores cilindro-parabólicos, lentes lineales de Fresnel, captadores de disco y de torre central
Chimeneas solares

Unidad Didáctica 3.- Helióstatos: sistema de seguimiento
Orientación e inclinación de los captadores termoeléctricos
Fundamentos del seguimiento solar
Seguimiento en colectores cilindro-parabólicos
Seguimiento en discos parabólicos y en centrales de torre

Unidad Didáctica 4.- Fluido caloportador de trabajo
Características térmicas del fluido caloportador
Fluidos utilizados en la actualidad

Unidad Didáctica 5.- Almacenamiento e hibridación de potencia
Características y ventajas del almacenamiento térmico
Tipologías de almacenamiento térmico
Hibridación de instalaciones termosolares con otras tecnologías

Unidad Didáctica 6.- Conversión de potencia eléctrica y sistemas auxiliares
Conducciones, aislamientos y grupos de impulsión
Compresores, soplantes y turbinas
Valvulería industrial
Intercambiadores de calor
Conversión eléctrica: generador
Regulación, control y monitorización de sistemas termosolares

Unidad Didáctica 7.- Aspectos económico-financieros de la solar termoeléctrica
Distribución de costes actuales y perspectivas de crecimiento
Comparación de tecnologías
Posicionamiento en el mercado eléctrico español

Unidad Didáctica 8.- Futuras líneas de I+D solar termoeléctrica
Optimización de tecnologías y minoración de costes
Generación directa de vapor
Mejora de los algoritmos de control: lógica difusa
Análisis energético
Aplicaciones adicionales: producción de hidrógeno