_diseÑo instruccional electiva iii energia solar
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UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL“FRANCISCO DE MIRANDA”
VICERRECTORADO ACADÉMICOÁREA DE TECNOLOGÍA
DEPARTAMENTO DE ENERGÉTICA
DISEÑO INSTRUCCIONAL
UNIDAD CURRICULAR: ELECTIVA III, ENERGÍA SOLAR
REALIZADO POR:MSc. Ing. ANA CAROLINA MUSTIOLA MAVARES
C.I.: V - 12.497.816MSc. Ing. ELYBE HERNÁNDEZ DE FONSECA
C.I.: V – 13.025.222Ing. RAMON VILCHEZ
C.I.: V –
MARZO 2010
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL
Diseño Instruccional – Electiva III, Energía Solar
“FRANCISCO DE MIRANDA”
VICERRECTORADO ACADÉMICOÁREA DE TECNOLOGÍA
DEPARTAMENTO DE ENERGÉTICA
DISEÑO INSTRUCCIONAL
UNIDAD CURRICULAR: ELECTIVA III, ENERGÍA SOLAR
DATOS GENERALES
ÁREA: TECNOLOGÍAPROGRAMA: INGENIERÍA MECÁNICA
E INGENIERÍA INDUSTRIALDEPARTAMENTO:
ENERGÉTICA
DATOS REFERENCIALES
COMPONENTE / EJE CURRICULAR: FORMACIÓN ESPECÍFICA
PROFESIONAL
SEMESTRE:IX
CÓDIGO:96
REQUISITOS: HABER APROBADO ELECTIVA II
CARÁCTER: ELECTIVAHORAS
SEMANALES:TEÓRICAS: 4
NÚMERO DE UNIDADES DE
CRÉDITOS: 3 UC
PROFESOR(A):MSc. ANA CAROLINA,MUSTIOLA MAVARES
FECHA DE ELABORACIÓN DE LA PROPUESTA: MARZO 2010
FECHA DE APROBACIÓN:
FUNDAMENTACIÓN
Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda – Programa de Ingeniería Mecánica e Industrial – Departamento de Energética
Diseño Instruccional – Electiva III, Energía Solar
En la actualidad a nivel global, se presenta un continuo crecimiento de la demanda energética en muchas
zonas del planeta. Hoy en día la necesidad de energía en cualquiera de sus formas viene a ser un elemento
básico para el desarrollo y mejora de la calidad de vida. Ante tales tendencias, se impone la necesidad de una
reestructuración energética global, que cambie significativamente los patrones actuales de generación y
consumo de energía, y que promueva el desarrollo sostenible sobre bases de equidad y justicia social.
El crecimiento poblacional desmedido, es en esencia el principal causante de los problemas que agobian a la
humanidad. Contadas comunidades logran establecer un equilibrio estable en su desarrollo. Es apenas en la
última década, en la que viene demostrándose con el cambio climático, la importancia de preservar la ecología,
como indispensable práctica en defensa del medio ambiente, para ello, deben controlarse la consecuente
contaminación generada durante el desarrollo de toda actividad. La energía solar, es considerada una energía
limpia, debido a que el impacto ambiental es nulo, no necesita certificado de operación, y la continuidad del
servicio de energía es constante, porque se depende exclusivamente de la fuente solar.
La energía solar, se obtiene a partir del aprovechamiento de la energía proveniente del Sol. La energía solar se
ha convertido en una atractiva fuente de energía renovable para aplicaciones de electrificación rural y
telecomunicaciones, calentamiento, calefacción y refrigeración. La energía solar puede aprovecharse de dos
formas, por conversión fotovoltaica y conversión térmica. A nivel mundial diversas naciones en vías de
desarrollo han llevado a cabo planes masivos de electrificación rural con energía solar fotovoltaica uno de los
tipos de conversión de la energía solar. De la importancia de aplicar fuentes renovables de energía limpia,
surge la necesidad de formar el personal técnico que se encargue en el corto plazo de proyectar, instalar y
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mantener los sistemas de generación fotovoltaicos y térmicos, fundamentalmente para dar respuesta a lo
establecido en los convenios de cooperación energética suscritos, situación que ha sido determinante en
elaboración de una propuesta de especialización dentro de la formación de los estudiantes de los programas de
Ingeniería Mecánica, Industrial y Química, ofertando una unidad curricular electiva.
Por lo anteriormente expuesto, en el Área de Tecnología, dentro del pensum de estudio para la carrera de
Ingeniería Mecánica, Industrial y Química, se contemplará la unidad curricular Electiva III, Energía Solar, ésta les
dará los medios para comprender los sistemas de aprovechamiento de la energía proveniente del sol, es una
asignatura del ciclo profesional, dirigida a estudiante de ambos sexos que hayan aprobado electiva II. Las
unidades temáticas desarrolladas en los contenidos sinópticos de la unidad curricular Electiva III, Energía Solar,
son las siguientes:
Energía solar fotovoltaica
Energía solar térmica
El carácter de la unidad curricular es teórico-práctico, donde la retroalimentación se utilizará para guiar y
apoyar las conexiones mentales en aras del conocimiento de los resultados. Las estrategias de instrucción
planteadas a partir del análisis de las estructuras mentales ó conocimientos previos, permitirán que el
estudiante oriente su ingenio a la resolución de problemas reales en el lugar de trabajo donde ha de
desempeñarse, ó a corto plazo, referido a la resolución de problemas acerca del aprovechamiento de la energía
proveniente del sol. Las estrategias a utilizar en cada uno de los momentos instruccionales son los siguientes:
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organizadores previos, preguntas evocadoras, interacción docente-alumno, exposición didáctica, exposición
dinámica con resolución de ejercicios, ilustraciones, preguntas dirigidas, resumen.
La evaluación se realizará como una actividad continua, formativa, acumulativa e integral, con la finalidad de
obtener información sobre el desarrollo del proceso de enseñanza aprendizaje y de esta forma introducir
cambios ó mejoras reorientando el proceso de ser necesario. la evaluación es continua porque se evaluará
constantemente el desenvolvimiento del alumno, es formativa porque se podrá realizar un monitoreo del
desempeño estudiantil a través de las asignaciones y talleres, además, para estimular la reflexión y el análisis
crítico de los alumnos se desarrollaran estrategias grupales con observación de las actividades realizadas
durante la ejecución de la clase; es acumulativa porque se establecen registros de las evaluaciones escritas
para verificar el logro de los objetivos y es integral porque abarca todos los aspectos que influyen en el proceso
de enseñanza aprendizaje.
el desarrollo de la unidad curricular estará fundamentada en la teoría cognitivista del aprendizaje significativo
postulada por David Paúl Ausubel (1918), donde se toma como principio básico, la concepción de
conocimientos previos para la construcción de un conocimiento cuando lo que se trata de aprender se logra
relacionando de forma sustantiva y no arbitraria con lo que ya conoce quien aprende, es decir, con aspectos
relevantes y preexistentes en su estructura cognitiva destacando además que el aprendizaje debe ser por
recepción y no por descubrimiento.
OBJETIVO GENERAL
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Diseño Instruccional – Electiva III, Energía Solar
Analizar los sistemas de aprovechamiento de la energía solar.
Aplicar las ecuaciones básicas para el estudio del intercambio energético en los sistemas de
conversión fotovoltaica y térmica.
CONTENIDO CONCEPTUALTema 1: Introducción a la Energía Solar Tema 1: Introducción a la Energía Solar Geometría solar
o Características del Sol y su radiación. o Constante solar y distribución espectral
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o Componentes directa, difusa y global de la radiación, modelos. o Influencia de la latitud, inclinación y nubosidad. o Movimiento aparente del Sol. o Cálculo de la orientación y posicioneso Estimación de la Radiación Solar Terrestre. o Propiedades y características ópticas de los materiales
absortancia, emitancia y reflectanciao Equipos e instrumentos de observación y medición
Origen de la energía solar Conceptualización de la energía solar Tipos de energía solar
o Conversión fotovoltaica o Conversión térmica
Utilización de la energía solaro Ventajas e inconvenientes de la utilización de la energía solar
Tema 2: Energía Solar FotovoltaicaTema 2: Energía Solar Fotovoltaica Conceptualización de Energía Solar Fotovoltaica Tipos de sistemas
o Sistemas conectados a la red. o Sistemas autónomos. o Sistemas híbridos. o Sistemas Integrales de Energías Renovables
Componentes de los sistemas Fotovoltaicos
Tema 3: Dimensionamiento y Diseño de Sistemas Fotovoltaicos Tema 3: Dimensionamiento y Diseño de Sistemas Fotovoltaicos Demanda energética Criterios básicos para el dimensionado o diseño del sistema.
o Dimensionado de paneles. o Características de las baterías. o Características de los reguladores
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o Características de los inversores.o Criterios de diseñoo Factores de seguridad o sobredimensionamiento. o Procedimiento de cálculo.
Tema 4: Energía Solar Térmica Tema 4: Energía Solar Térmica Conceptualización de la energía solar térmica Tipos de sistemas térmicos
o Sistemas de calentamiento solar de agua ó aireo Sistemas de calefacción o Sistemas de refrigeración
Métodos de colección solar y conversión térmica Componentes de los sistemas térmico Tipos de colectores solares y características. Almacenamiento y transporte de energía térmica. Tipos de almacenamiento de energía térmica.
Tema 5: Dimensionamiento y Diseño de Sistemas Térmicos Tema 5: Dimensionamiento y Diseño de Sistemas Térmicos Criterios básicos para el dimensionado ó diseño de sistemas de calentamiento solar.
o Cálculo de las cargas o dimensionado del sistemao distribución del flujoo balance de energía o Métodos de modelación y diseño de sistemas de calentamiento solar. o Potencia Solar Térmica y Calentamiento de Procesos Industriales.
Criterios básicos para el dimensionado ó diseño de sistemas de calefacción y refrigeración o Cálculo de las cargas o dimensionado del sistemao distribución del flujoo balance de energía
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