Diplomado en Eficiencia energética aplicada

Sigla VRA: IEN3340

Docentes(s): Wolfram Jahn y Fabian Hormazábal

Unidad académica responsable: Escuela de Ingeniería

Requisitos: sin prerrequisitos

Créditos: 5

Horas totales: 90 | Horas directas: 24 | Horas indirectas: 66 

Descripción del curso

El curso entrega los conceptos fundamentales al estudiante para que identifique y evalúe los requerimientos energéticos de los procesos térmicos industriales y de plantas térmicas. Se revisan conceptos fundamentales de la termodinámica y transferencia de calor, para que el estudiante, aplicando los principios de conservación de masa y de energía, así como las leyes de degradación energética, optimice y proponga mejoras energéticas en los sistemas térmicos.

Resultados de aprendizaje

1. Identificar de manera integral los fenómenos acoplados de transferencia de energía y masa.
2. Aplicar las leyes de conservación a sistemas y procesos termodinámicos para casos industriales y plantas de generación.
3. Realizar cálculos de consumo y eficiencia energética relacionados con procesos de conversión de energía.
4. Optimizar procesos, sistemas y operación de plantas de potencia mediante leyes de degradación energética.

Contenidos:

• Sistemas térmicos.
  • Conceptos, definiciones y leyes de la termodinámica.
  • Evaluación de propiedades.
  • Conservación de energía en un volumen de control.
  • Ciclos de vapor de potencia y refrigeración.
  • Ciclos de gas de potencia.
• Transferencia de calor.
  • Conducción, convección y radiación.
  • Combustibles y combustión.
  • Aire necesario para la combustión.
  • Poder calorífico y temperatura de llama.
  • Balances de masa y energía en procesos de combustión.
• Conceptos de Exergía.
  • Exergía física y exergía química.
  • Balance exergético en sistemas abiertos y procesos.
  • Aplicaciones a plantas térmicas y plantas químicas.
• Análisis de casos 

Estrategias metodológicas

• Clases expositivas del profesor
• Apoyo de análisis de casos acordes a cada materia, que motiva la discusión en la sala.

Estrategias evaluativas

• Trabajos individuales o tareas: 66%
• Evaluaciones escritas (2 controles): 34%

Sigla VRA: IEN3510

Docentes(s): Ricardo Fuentes

Unidad académica responsable: Escuela de Ingeniería

Requisitos: sin prerrequisitos

Créditos: 5

Horas totales: 90 | Horas directas: 24 | Horas indirectas: 66

Descripción del curso

El curso cubre los aspectos de la formulación y evaluación de proyectos relacionados con energía, sus atributos y características, para la toma de decisiones y asignación eficiente de recursos públicos y privados. La evaluación del proyecto es abordada con las metodologías clásicas de flujos de caja descontados, teniendo en cuenta los aspectos estratégicos del realizador y las dificultades prácticas de los modelos vigentes. El curso culmina con el análisis un proyecto real.

Resultados de aprendizaje

1. Formular y preparar proyectos de energía de una empresa, en coherencia con su estrategia en una economía de mercado.
2. Evaluar proyectos de energía utilizando metodologías financieras tradicionales de flujos de caja descontados.
3. Incorporar las consideraciones estratégicas a los modelos de flujo de caja, haciendo uso de la información técnica y de mercado disponibles.
4. Dominar las materias teóricas relacionadas con el tema y las dificultades prácticas involucradas en la evaluación de proyectos.

Contenidos: 

• Formulación de proyectos.
• Estudio de mercado.
• Elaboración del flujo de caja privado.
• Optimización de proyectos.
• Evaluación de proyectos bajo incertidumbre.
• Evaluación social de proyectos.
• Indicadores de evaluación de proyectos.
• Aplicación a proyectos de energía.

Estrategias metodológicas

• Clases expositivas del profesor
• Apoyo de análisis de casos acordes a cada materia, que motiva la discusión en la sala.

Estrategias evaluativas

• Controles de lectura: 20%
• Contribución en clases: 10%
• Proyecto de energía: 40%
• Examen: 30%

Sigla VRA: IEN3850

Docentes(s): Roberto Santander y Virginia Zalaquett

Unidad académica responsable: Escuela de Ingeniería

Requisitos: sin prerrequisitos

Créditos: 5

Horas totales: 90 | Horas directas: 24 | Horas indirectas: 66 

Descripción del curso

El curso presenta las bases técnicas para mejorar la intensidad energética en firmas de producción de bienes y servicios, logrando los objetivos de suministro sustentable de energía con menos recursos e impacto ambiental. La metodología utilizada es el análisis de la cadena de valor energética (energy value stream mapping) y su aplicación se realiza sobre estudio de casos en sectores industrial, minero, transporte y comercial, con una base conceptual en los principios de conservación de masa y energía. 

Resultados de aprendizaje

1. Analizar los factores que determinan el uso racional de la energía.
2. Levantar valores de intensidad energética para la toma de decisiones de reducción de costos operacionales y oportunidad de mejoras tecnológicas.
3. Realizar diseños de sistemas de recuperación de calor y cogeneración eficientes.
4. Aplicar herramientas computacionales para un diseño energético eficiente.
5. Examinar las tecnologías disponibles y en desarrollo de la eficiencia energética.
6. Evaluar los programas, protocolos e instrumentos de eficiencia energética, así como las barreras para su adopción.

Contenidos:

• Introducción: contexto de la eficiencia energética mundial, realidad de la eficiencia energética industrial, revisión de balances energéticos en sistemas abiertos.
• Revisión de estrategias de ahorro energético en sector industrial: sector industrial químico, minería no metálicos, hierro y acero, celulosa, metales no ferrosos, y otros.
• Evolución y tendencias de programa de eficiencia energética: ahorro energético por gestión, por tecnologías, y por políticas o regulaciones.
• Tecnologías para eficiencia energética en sistemas eléctricos, transporte y edificios.
• Barreras e incentivos a la eficiencia energética.
• Modelación de procesos de eficiencia energética.
• Cadena de valor energética en empresas de producción: mapas de flujo de valor económico, de valor energético, de valor de desechos. Balance de materia y energía en procesos, implementación de planes de acción.
• Estudio de casos.

Estrategias metodológicas

• Clases expositivas del profesor
• Apoyo de análisis de casos acordes a cada materia, que motiva la discusión en la sala.

Estrategias evaluativas

• Pruebas: 30%
• Controles de lectura :20%
• Tareas: 20%
• Presentación de un informe: 30%

Sigla VRA: IEN3410

Docentes(s): Roberto Santander

Unidad académica responsable: Escuela de Ingeniería

Requisitos: sin prerrequisitos

Créditos: 5

Horas totales: 90 | Horas directas: 24 | Horas indirectas: 66

Descripción del curso

El curso entrega al estudiante los conceptos relativos a la producción de desechos derivados de la utilización de los sistemas de energía y electricidad y su posterior gestión, de modo de cuidar la salud de las personas y su medio ambiente, considerando la recolección y procesamiento de materiales en estado sólido, líquido, gaseoso, de carácter tóxico o radiactivo, así como la recuperación o transformación de una parte de ellos. Se enuncian procesos alternativos que previenen o reducen la carga ambiental. 

Resultados de aprendizaje

1. Conocer los desechos producidos en los procesos de producción, conversión, transporte y utilización de energía.
2. Caracterizar el impacto ambiental de los desechos en relación con el problema de sustentabilidad energética.
3. Estudiar opciones tecnológicas vigentes y avanzadas para el control y reducción de emisiones de diferentes opciones energéticas, en función de las consideraciones de rendimiento energético y de desempeño socioeconómico.
4. Analizar las tecnologías de captura y secuestro de carbono, considerando la complejidad de aplicación y los costos.

Contenidos

• Conceptos: 3Rs (reducción, reutilización, reciclaje) y 3Ps (polluter pays principle).
• Emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero y su control: aspectos químicos, ambientales, políticos y regulatorios. Tendencias por sector industrial.
• Tecnologías de captura, transporte y secuestro de gases de efecto invernadero: sumideros geológicos, oceánicos y ecosistemas terrestres.
• Aspectos de ingeniería y económicos de las opciones de mitigación: separación por membrana, intercambio y fijación químicos.
• Rendimiento energético de las técnicas de reducción de emisiones y captura de gases de invernadero en sistemas EOR y EGR.
• Tecnologías para la reducción o tratamiento de residuos líquidos contaminantes vinculados a la producción, conversión, transporte.
• Polución Térmica y otras huellas ambientales.

Estrategias metodológicas

• Clases expositivas del profesor
• Apoyo de análisis de casos acordes a cada materia, que motiva la discusión en la sala.

Estrategias evaluativas

• La nota final se calculará con las siguientes ponderaciones:
• Prueba: 30%
• Controles de lectura: 20%
• Presentación de un artículo breve: 20%
• Examen final: 30%

Sigla VRA: IEN3520

Docentes(s): Waldo Bustamante

Unidad académica responsable: Escuela de Ingeniería

Requisitos: sin prerrequisitos

Créditos: 5

Horas totales: 90 | Horas directas: 24 | Horas indirectas: 66

Descripción del curso

El curso describe el rol de los edificios, oficinas y residencias en el consumo global de energía y las emisiones de gases de efecto invernadero, junto con las técnicas de diseño sustentable en proyectos de construcción, así como la incorporación del uso eficiente de la energía en las edificaciones, la integración de sistemas de generación sustentable de electricidad y calor y el aprovechamiento de materiales de baja uso energético.

Resultados de aprendizaje

1. Conocer las principales técnicas de diseño sustentable de proyectos de construcción.
2. Reconocer la importancia del diseño de edificios y obras civiles en el desarrollo sustentable.
3. Evaluar, diseñar, y operar construcciones considerando el uso eficiente de energía, impacto ambiental y costos.
4. Estudiar metodologías de evaluación de impacto de las construcciones sobre el uso de energía y emisiones, las técnicas de diseño arquitectónico y de ingeniería, y las estrategias de integración entre las diferentes especialidades involucradas.
5. Evaluar el impacto de una construcción en términos de uso de energía, emisión de gases de efecto invernadero y costos.

Contenidos:

• Principios de la construcción sustentable.
• Gestión de energía en edificios: Estimación de demandas y consumos de energía y costo en edificaciones nuevas.
• Energía embebida en materiales de construcción y equipamiento.
• Estrategias para conservación de energía en edificios: Aislamiento térmico, sistemas activos y pasivos, nuevas tecnologías de climatización, iluminación, y otros. Integración tecnológica.
• Suministro de energía renovable a edificios y residencias. Uso de energía eólica, solar y geo intercambio.
• Impacto ambiental de construcciones: Evaluación de impacto ambiental de nuevas construcciones. Estimación de emisiones de gases efecto invernadero en edificios y mecanismos de abatimiento.
• Uso de materiales de desecho en obras civiles.
• Normas y estándares nacionales e internacionales.
• Estrategias de integración de arquitectura, diseño y construcción.
• Estudio de casos de proyectos sustentables.

Estrategias metodológicas

• Clases expositivas del profesor
• Apoyo de análisis de casos acordes a cada materia, que motiva la discusión en la sala.

Estrategias evaluativas

• Prueba: 20%
• Tareas y controles de lectura: 10%
• Proyecto : 40%
• Examen final: 30%