Universidad Nacional de
Ingeniería,
Facultad de Ciencias Escuela
Profesional de Ingeniería Física
Período
2009-1
Curso: IF 442: "Ingeniería Solar I"
Fecha: 23.03.09-18.07.09
Horario y aula T: Ma 14 - 16, Rl-440, y Vi 10 -12, Rl - 411 P: Mi 16-18, Rl-430
Créditos: 5
Profesor: R. Espinoza y M. Horn Jefe de Práctica: R. Espinoza y M. Horn
Programa
A. Introducción:. Necesidades energéticas,
desarrollo y energía; cambio climático; diferentes formas de la energía solar;
conversión natural y técnica; energía eólica, hidráulica, biomasa
(biocombustibles) (4 h)
B. La radiación solar como recurso energético (12 h):
§ Características básicas de la radiación solar : el sol, espectro solar, radiación térmica,
constante solar
§ Mecánica celeste: movimiento de la tierra; medición del tiempo, sistemas de
coordenadas; declinación; movimiento aparente del sol; ecuación del tiempo; analema; duración del día
§ Efecto de la atmósfera sobre la radiación solar:
radiación directa y difusa; albeto; clima; cielo claro y nebuloso; turbiedad; brillo
solar; irradiación y irradiancia sobre diferentes superficies
§ Estimación de los recursos energéticos solares sobre la tierra: disponibilidad de datos;
diferentes formulas empíricas para estimar valores promedios de la irradiación global
y difusa
§ Medición de la radiación solar: diferentes métodos e instrumentos
§ Mapa solar del Perú
C. Interacción
de la radiación con la materia (10h)
§
Propiedades ópticas
de materiales
§
El efecto
fotovoltaico
— Examen parcial —
D. Aplicaciones de la energía solar: (26 h)
§ Aplicaciones fototérmicas, a bajas temperaturas: colectores planos, calentamiento de
agua, secado solar, invernaderos, cocinas solares, refrigeración solar y aire
acondicionado; enfriamiento evaporativo y radiativo, destilación y potabilización del
agua, calentamiento de ambientes, aplicaciones pasivas: arquitectura bioclimática
§ Aplicaciones fototérmicas, a altas temperaturas: colectores concentradores, máquinas
térmicas
§ Aplicaciones fotovoltaicas: bombeo de agua, iluminación, telecomunicaciones,
electrificación rural, aplicaciones industriales
§
Almacenamiento de energía: energía
térmica, energía eléctrica, otras formas de energía
Bibliografía:
Sobre radiación solar:
-
Bernard, Menguy, Schwarz; "La radiación solar", 258
pag., ed. Lavosier, París,
1982
- Iqbal,
M.; "Solar Radiation", 390 pag., Academic
Press, 1983
-
Collares-Pereira, Manel;
"Radiación Solar", pp.
2/1 - 2/11 de "Ingeniería del Secado Solar", CYTED-D, Santiago de
Chile,
1996
-
CER-UNI;
"Conceptos sobre radiación solar", pp 179
-196 de "Teoría y Práctica del Secado Solar", Lima, 1991
-
Aníbal Valere; "Radiación Solar", pp. 53 -100 de
"Energía Solar I", UNÍ, Lima, 1993
- J. Duffie, W. Beckman; "Solar Energy
Thermal Processes", pp. 1 - 60, ed Wiley, 1974
-
E. Lorenzo, ed. "La radiación solar", pp
164 - 219 de"Electricidad solar", PROGENSA,
Sevilla, 1994
Sobre interacción con la materia y aplicaciones
- Meinel, A. y Meinel, M.;
"Applied Solar Energy", ed. Addison-Wesley, 1977
-
Fraidenraich, N.
y Lyra, F.; "Energía Solar", Ed. Univ.UFPE,
Recife, 1995
-
Pilatowsky, I. y Best, R.;
"Refrigeración
solar", Notas del curso, VII Simposio
Peruano de Energía Solar, Piura, 1998
-
Nandwani, S.; "La cocina / horno solar"; Ed. Univ.
Nac., Costa Rica, 1993
- UN;
"Solar Stills", ed. UN, New York, 1970
-
Lorenzo, E.; "Electricidad Solar";
ed. Univ. Politécnica ,Madrid. 1994
-
CER-UNI; "Teoría y práctica del secado solar",
ed. CER-UNI, 254 pag., Lima, 1991
-
CER-UNI;
"Gestión
y administración de proyectos de electrificación rural con sistemas
fotovoltaicos", 157 pag., Lima, 1998
-
Espinoza, R y
Horn, M.; "Electrificación rural con sistemas fotovoltaicos"; 129 pag.,
CER-UNI, Lima, 1992
-
CYTED; "Ingeniería del secado solar", ed. Cyted, Santiago, 1995
-
Beckman, W., Klein,
S., Duffie, J., "Solar Heating Design by the
f-chart method",
ed. Wiley, 1977
-
Duffie, J. y
Beckman, W.; "Solar Energy Thermal Processes", ed Wiley, 1974
-
Kreider, J.,
"The solar heating design process", ed. McGraw
Hill, 1982
-
Kreider, J. y Kreith, F., "Solar heating and cooling", ed. McGraw-Hill,
1975
-
Lunde, P.,
"Solar thermal engineering", ed. J. Wiley, 1980
-
Komp, Richard;
"Practical Photovoltaics",
aatec publications, Ann
Arbor, 2001
-
Oliveros, A.; Tecnología
Energética y Desarrollo; Oliveros, A., 1990; Lima – Perú.
-
--------------; La energía solar. Aplicaciones prácticas; PROGENSA;
Cuarta edición 2005; Sevilla, España.
- Ibañez, M. et al; Tecnología
solar; Ediciones Mundi-Prensa, Madrid-Barcelona-México, 2005; España
- DGS LV Berlín BRB (The
German Solar Energy Society); Planning and Installing Solar Thermal Systems A
guide for
installers, architects and engineers; James & James / Earthscan,
London 2007
-
Memorias de varios
cursos y seminarios coorganizados por Riasef/Cyted, en particular los
cursos y
seminarios ofrecidos en setiembre 2005 en Antigua, Guatemala en el
marco de las "Jornadas de
Aplicaciones sostenibles de la Energía Fotovoltaica" incluidos en un CD (folleto con CD), 2005
en internet (una selección incompleta):
-
Internatioal Solar Energy Society (ISES) www.ises.org ; especialmente los
"white paper"
sobre el futuro de las energías
renovables, en particular en los países en desarrollo (también en español)
-
National Renewable Energy Laboratory, Colorado , www.nel.gov
-
Earth Policy
Institute, www.earth-policy.org ; incluye datos estadisticos sobre energía solar, eólica, etc.
-
US Department of Energy, www.eere.energy.gov
-
Centro de Estudios
de la Energía Solar; CENSOLAR, Sevilla, www.censolar.es
-
Centro de Investigaciones
Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas, CIEMAT, Madrid, www.ciemat.es
-
Institute for Solar Energy Systems, Fraunhofer Institute, Freiburg, www.ise.fhg.de
-
International Energy Agency (IEA) www.iea.org ; informes,
estadísticas, etc.
-
Solar heating and Cooling Programme
of IEA www.iea-shc.org
-
Centro de Energías
Renovables de la Universidad Nacional deIngeniería,
Lima, http://cer.uni.edu.pe
-
Intermediate Technology Development Group, Peru www.itdg.org.pe
-
algunos artículos
sobre energía solar. http;//fc.uni.edu.pe/mhorn
-
Grupo de Energía
Solar de la Universidad de Jaén, España, solar.ujaen.es; incluye un buen curso sobre
electricidad fotovoltaica
-
Grupo de Energía
Solar de la Universidad Politécnica de Madrid, www.ies-def.upm.es
-
Instituto Nacional
de Energías No Convencionales, Salta, Argentina, www.inenco.net
-
Asociación
Nacional de Energía Solar, México, www.anes.org
-
Asociación Peruana
de Energía Solar, APES, www.perusolar.org
-
Cursos de energía
solar ofrecidos por la Facultad de Ciencias para la SEPES, www.campus.dokeos.org
lectura complementaria: "esclavos de energía"
