Estaciones Meteorologicas

D-SA-1432
Rev. 0
23/Noviembre/2012
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TÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN ENERGÍAS RENOVABLES
ÁREA ENERGÍA SOLAR
HOJA DE ASIGNATURA CON DESGLOSE DE UNIDADES TEMÁTICAS
1. Nombre de la asignatura
2. Competencias
3.
4.
5.
6.
7.
Cuatrimestre
Horas Prácticas
Horas Teóricas
Horas Totales
Horas Totales por Semana
Cuatrimestre
8. Objetivo de la Asignatura
Estaciones meteorológicas
Implementar sistemas fototérmicos y fotovoltáicos con
base en los requerimientos de la industria y la sociedad
para contribuir a satisfacer la demanda de energía y
disminuir el impacto ambiental.
Cuarto
51
24
75
5
El alumno analizará los factores principales que inciden
en el desempeño del clima, así como sus efectos en el
recurso solar de un determinado sitio con potencial
energético solar.
Unidades Temáticas
I.
II.
Introducción a la meteorología
Variables meteorológicas
Prácticas
9
42
Totales
51
Horas
Teóricas
6
18
24
Totales
15
60
75
ELABORÓ: COMITÉ DE DIRECTORES DE LA CARRERA DE
TSU EN ENERGIAS RENOVABLES
REVISÓ: COMISIÓN ACADÉMICA Y DE VINCULACIÓN DEL ÁREA
APROBÓ:
FECHA DE ENTRADA EN VIGOR: SEPTIEMBRE 2009
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C. G. U. T.
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ESTACIONES METEOROLÓGICAS
UNIDADES TEMÁTICAS
1.
2.
3.
4.
Unidad Temática
Horas Prácticas
Horas Teóricas
Horas Totales
5. Objetivo
Temas
I. Introducción a la meteorología
9
6
15
El alumno determinará el balance energético de un sitio geográfico
determinado, con base los conceptos básicos utilizados en la
meteorología, para proponer alternativas de aprovechamiento.
Saber
Saber hacer
Ser
Conceptos
Generales
Definir los conceptos de
clima,
climatología,
balance
energético,
temperatura, atmósfera,
presión atmosférica, ciclo
del agua, precipitación,
humedad
atmosférica,
higrometría insolación,
coordenadas geográficas
y radiación solar.
Realizar en un cuadro
sinóptico,
esquema,
mapa mental, de los
conceptos
de
climatología
(interacción
de:
temperatura, presión,
atmósfera, humedad,
radiación,
precipitación).
Trabajo en equipo
Capacidad de observación
Responsabilidad
Puntualidad
Disciplina
Honestidad.
Ética
Lealtad
Pro actividad
Liderazgo
Iniciativa
Tipos de
climas
Definir los tipos de
climas existentes y la
incidencia en el potencial
energético de un sitio
geográfico.
Esquematizar
el
balance energético de
un
sitio
geográfico
específico
para
determinar su potencial
energético.
Trabajo en equipo
Capacidad de observación
Responsabilidad
Puntualidad
Disciplina
Honestidad.
Ética
Lealtad
Pro actividad
Liderazgo
Iniciativa
ELABORÓ: COMITÉ DE DIRECTORES DE LA CARRERA DE
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ESTACIONES METEOROLÓGICAS
Proceso de evaluación
Instrumentos y tipos de
reactivos
Elaborará un reporte técnico 1. Comprender los conceptos y Proyecto
con
las
siguientes principios de los factores que Estudio de caso
especificaciones:
inciden en el clima.
Lista de cotejo
-Factores incidentes en el
Ejercicios prácticos
clima.
2. Evaluar los tipos de clima
-Tipos de climas.
existentes.
-Elaborar un cuadro sinóptico
que contenga:
3.
Elaborar
un
Balance
-Definiciones
energético
de
un
sitio
-Unidades de medición.
determinado.
-Diagrama especificando el
balance energético de un
sitio específico.
Resultado de aprendizaje
Secuencia de aprendizaje
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Proceso enseñanza aprendizaje
Métodos y técnicas de enseñanza
Medios y materiales didácticos
Equipos
colaborativos Pizarrón, Pintarrón, Rota folios, Cañón, PC
Solución
de
problemas con software relacionado a la asignatura,
Aprendizaje basado en proyectos
Internet,
Ejercicios
prácticos,
Medios
audiovisuales,
Internet,
Estación
meteorológica,
Software
de
estación
meteorológica, evaporímetro, manómetro,
captador pluvial, anemómetros, Instrumentos
de mediciones térmicas, Pintarrón, Proyector
de video y Equipo de cómputo.
Espacio Formativo
Aula
Laboratorio / Taller
Empresa
X
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UNIDADES TEMÁTICAS
1.
2.
3.
4.
Unidad Temática
Horas Prácticas
Horas Teóricas
Horas Totales
5. Objetivo
Temas
El viento
II.
Variables meteorológicas
42
18
60
El alumno determinará las principales variables meteorológicas
para determinar el potencial energético y pronosticar condiciones
atmosféricas futuras mediante estaciones meteorológicas.
Saber
Saber hacer
Describir los fenómenos
y conceptos asociados al
Viento: Origen del
Viento, Gradiente
Horizontal de Presión,
Estabilidad Atmosférica,
Rugosidad del Terreno
Variación Vertical del
Viento, Circulación
General, Efectos locales,
Variaciones Temporales
de viento y Variaciones
Espaciales de viento.
Explicar la estructura y
contenido de un
diagnóstico eólico
Identificar las
características y
funcionamiento de los
anemómetros
Diagnosticar el recurso
eólico
Realizar mediciones de
la velocidad del viento.
Ser
Trabajo en equipo
Capacidad de
observación
Responsabilidad
Puntualidad
Disciplina
Honestidad.
Ética
Lealtad
Pro actividad
Liderazgo
Iniciativa
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Temas
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Saber
Saber hacer
Ser
Presión
Atmosférica
Definir el concepto de
Presión atmosférica, su
variación con respecto a
nivel del mar y su
tendencia barométrica.
Identificar las diferentes
unidades de medida de
presión atmosférica.
Identificar las
características y
funcionamiento de los
barómetros.
Medir los efectos de la
presión atmosférica en
diversos materiales,
(liquido, gas,
materiales volátiles y
sólidos).
Realizar mediciones de
presión atmosférica
Trabajo en equipo
Capacidad de
observación
Responsabilidad
Puntualidad
Disciplina
Honestidad.
Ética
Lealtad
Pro actividad
Liderazgo
Iniciativa
Temperatura
Describir los conceptos y
fenómenos relacionados
con la temperatura:
temperatura de bulbo
seco, temperatura de
bulbo húmedo y
temperatura de punto
de rocío y humedad
relativa.
Explicar los conceptos
de calor latente, calor
sensible y calor total.
identificar los principales
instrumentos y sus
características de
medición de parámetros
térmicos: termómetros,
termómetro de bulbo
seco, termómetro de
bulbo húmedo,
psicrometros,
termógrafos y
radiómetros solares.
Demostrar en
laboratorio el
comportamiento de
temperatura en
presencia de gases y
líquidos mediante el
manejo del
Psicrómetro.
Calcular calor latente,
calor sensible y calor
total.
Realizar mediciones
térmicas
Calcular los valores de
Punto de rocío y
Humedad
Trabajo en equipo
Capacidad de
observación
Responsabilidad
Puntualidad
Disciplina
Honestidad.
Ética
Lealtad
Pro actividad
Liderazgo
Iniciativa
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Temas
Precipitación
Pluvial
Saber
Saber hacer
Describir los conceptos
relacionados con la
precipitación pluvial
(ciclo del agua):
Condensación,
Formación de Nubes y
Precipitaciones pluviales.
Explicar los conceptos
de: saturación,
condensación y
precipitación.
Identificar los tipos de
Precipitaciones
pluviales: llovizna, lluvia,
nieve, pedrizco y
granizo.
Identificar los tipos de
nubes: cirros,
cirrocúmulos,
cirroestratos,
altocúmulos,
altoestratos,
nimboestratos,
estratocúmulos,
estratos, cúmulos y
cúmulonimbos.
Identificar las
características y
funcionamiento de los
pluviómetros
Determinar el efecto
de la precipitación
pluvial sobre el
potencial energético de
una región
Elaborar un captador
pluvial y obtener las
mediciones
respectivas.
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Ser
Trabajo en equipo
Capacidad de
observación
Responsabilidad
Puntualidad
Disciplina
Honestidad.
Ética
Lealtad
Pro actividad
Liderazgo
Iniciativa
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Temas
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Saber
Saber hacer
Ser
Insolación
Comprender el concepto
de insolación diurna y
anual así como las
variables que afectan
medición de la
insolación.
Identificar los
procedimientos comunes
de medición y valoración
de la insolación solar.
Identificar las unidades
de medición y
conversión de la
radiación solar.
Identificar las
características y
funcionamiento de los
piranómetros y
pirheliómetro.
Realizar mediciones de
la radiación solar
Medir de la insolación
solar y su potencial en
captores de Energía
Renovable.
Trabajo en equipo
Capacidad de
observación
Responsabilidad
Puntualidad
Disciplina
Honestidad.
Ética
Lealtad
Pro actividad
Liderazgo
Iniciativa
Humedad
Relativa
Definir los conceptos de Identificar valores de
humedad relativa, vapor humedad relativa en la
saturado.
carta psicométrica
Ajustar las mediciones
acorde a la altura
sobre el nivel del mar.
Trabajo en equipo
Capacidad de
observación
Responsabilidad
Puntualidad
Disciplina
Honestidad.
Ética
Lealtad
Pro actividad
Liderazgo
Iniciativa
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ESTACIONES METEOROLÓGICAS
Proceso de evaluación
Resultado de aprendizaje
Elaborará un reporte técnico
que
contenga:
-Cuadro
sinóptico
que
contenga la definición y
unidades
de:
+Viento
+Presión
Atmosférica
+Temperatura
+Precipitación
pluvial
+Insolación
+Humedad
Relativa
-Información estadística de
las variables que intervienen
en
una
estación
meteorológica de una región.
-Realizar un pronóstico del
comportamiento del clima.
-Realizar
una
propuesta
energética en base a las
condiciones climáticas para
determinar el potencial de
las
fuentes
energéticas
existentes en la región.
Instrumentos y tipos de
reactivos
1. Comprender cada una de las Proyecto
variables meteorológicas y sus Estudio
de
caso
unidades
de
medición. Lista
de
cotejo
Ejercicios prácticos
2. Comprender la relación de las
variables con las fuentes de
energía
renovables
y
su
potencial energético.
Secuencia de aprendizaje
3. Realizar un reporte de las
condiciones climáticas de un
sitio.
4.
Evaluar
el
potencial
energético
de
un
sitio
determinado.
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Proceso enseñanza aprendizaje
Métodos y técnicas de enseñanza
Medios y materiales didácticos
Equipos
colaborativos Pizarrón, Pintarrón, Rota folios, Cañón, PC
Solución
de
problemas con software relacionado a la asignatura,
Aprendizaje basado en proyectos
Internet, Instrumentos de medición, Ejercicios
prácticos, Medios audiovisuales, Internet,
Estación meteorológica, Software de estación
meteorológica, evaporímetro, manómetro,
captador pluvial, anemómetros, Instrumentos
de mediciones térmicas, Pintarrón, Proyector
de video y Equipo de cómputo.
Espacio Formativo
Aula
Laboratorio / Taller
Empresa
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CAPACIDADES DERIVADAS DE LAS COMPETENCIAS PROFESIONALES A LAS QUE
CONTRIBUYE LA ASIGNATURA
Capacidad
Valorar las condiciones de radiación solar
y las variables que lo afectan mediante su
caracterización físico-térmica, y
condiciones climatológicas del entorno
para determinar la viabilidad, del sistema
Criterios de Desempeño
Elabora un reporte que contenga las
características siguientes:
- Humedad relativa
- Dureza del agua
- Temperatura de bulbo seco
- Temperatura de bulbo húmedo
- Temperatura de punto de rocío
- Capacidad calorífica
- Radiación global
- Temperatura del fluido de trabajo
- Volumen
- Peso
- Radiación directa
- Radiación UV
- Variables climatológicas anuales
- Condiciones geográficas
- Orientación en base al ecuador
- Diferencia de potencial
- Presión de operación
- Intensidad eléctrica
- Potencia
- Carta psicométrica
- Irradiancia (W/m²)
- Insolación (W-h/m²)
- PM10 (partículas menores a 10 micras)
Emitir un juicio de valor
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Capacidad
Criterios de Desempeño
Seleccionar sistemas energéticos solares
de acuerdo especificaciones del
fabricante, políticas y normas oficiales
mexicanas aplicables y análisis técnicoeconómico para satisfacer las necesidades
energéticas del cliente.
Elabora una memoria técnica de sistemas solares
disponibles, a partir de requerimientos
preestablecidos que incluye:
Instalar sistemas energéticos solares de
acuerdo a lo establecido en la memoria
técnica y pruebas de operación, para su
puesta en marcha
Realiza un procedimiento de instalación basado
en la memoria técnica, que incluya:
- Capacidad de generación
- Capacidad de almacenamiento energético
- Vida útil del equipo
- Materiales de construcción
-Características Técnicas de la energía generada
- Elementos que lo integran
- Condiciones de operación
- Estándares aplicables
- Instrumentación requerida
- Listado de variables climatológicas y geográficas
- Contaminantes al entorno
(atmósfera, suelo, agua)
- Análisis Beneficio-Costo (bonos de carbono,
costos de operación, costo de implementación)
- Juicio de valor que contenga las ventajas y
desventajas de los equipos seleccionados.
- Diagramas de instalación
- Configuración (arreglo) y orientación del
sistema
- Programa de actividades
- Consumibles
- Herramientas
- Equipo de medición
- Preparación del sitio de instalación
- Medidas de seguridad y otras normas aplicables
- Árbol de fallas
- Pruebas de operación
- Registros (listas de verificación, bitácora,
formato de aprobación)
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Capacidad
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Criterios de Desempeño
Diagnosticar Las condiciones físicas y
operativas de los elementos que integran
el sistema Mediante inspección visual,
medición de parámetros de operación,
calibración y especificaciones del mismo
para detectar las necesidades de
mantenimiento preventivo y correctivo.
Elabora un diagnóstico de los elementos que
integran el sistema y su estado, que contemple:
- elementos mecánicos, elementos eléctricos y
elementos electrónicos propios de cada sistema.
- Lista de verificación basada en la memoria
técnica y árbol de fallas.
- resultados de mediciones
- comparación con los parámetros óptimos de
operación
- Fallas mecánicas
- herramientas y equipo de medición empleados
- Bitácora de datos históricos.
- Dictamen y propuestas de ajustes.
Formular El programa de mantenimiento
Con base en el diagnóstico para
administrar las actividades de
mantenimiento
Elabora un programa de mantenimiento que
incluya:
- Actividades y frecuencia,
- mano de obra,
- materiales,
- herramientas,
- equipos de medición
- lineamientos para manejo de residuos, basados
en la normatividad
- equipos de seguridad,
- formatos de manteamiento (listas de
verificación, órdenes de trabajo)
Mantener sistemas energéticos solar De
acuerdo a los procedimientos y programas
establecidos para garantizar el
funcionamiento continuo del sistema
energético solar
Elabora un reporte de mantenimiento que
incluya:
- actividades realizadas (mediciones, ajustes,
reparaciones, calibración)
- herramientas
- materiales (refacciones y consumibles)
- mano de obra
- costos de mantenimiento
- evaluación de la eficiencia
- dictamen de la falla y recomendaciones para la
operación correcta del equipo
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ESTACIONES METEOROLÓGICAS
FUENTES BIBLIOGRÁFICAS
Autor
Año
Título del
Documento
Ciudad
País
Editorial
Amsterdam
Alemania
Elsevier
Academic Press
Wallace, J. M. (2006)
and P. V.
Hobbs
Atmospheric science:
an introduction survey.
2nd ed
Naya, Antonio (1984)
Meteorología Superior
Sevilla
España
Espasa Calpe
José
Mª (1997)
Cuadrat y Mª
Fernanda Pita
Climatología
Sevilla
España
Cátedra
(Geografía)
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