2. OBJETIVOS
• Analizar ciclos de potencia de vapor en los cuales el fluido de trabajo se
evapora y condensa alternadamente.
• Analizar la generación de potencia acoplada con el proceso de
calentamiento llamada cogeneración.
• Investigar maneras de modificar el ciclo Rankine básico de potencia de vapor
para incrementar la eficiencia térmica del ciclo.
• Analizar los ciclos de potencia de vapor con recalentamiento y regeneración.
• Analizar ciclos de potencia que consisten en dos ciclos separados conocidos
como ciclos combinados y ciclos binarios.
3. DATOS CURIOSOS
• El vapor de agua es el fluido de trabajo usado más comúnmente en ciclos de
potencia de vapor debido a sus muchas y atractivas características, como
bajo costo, disponibilidad y alta entalpía de vaporización.
• Estudio de centrales carboeléctricas, centrales nucleoeléctricas o centrales
eléctricas de gas natural, según el tipo de combustible que empleen par a
suministrar calor al vapor.
• El vapor tiene el mismo ciclo en todas.
8. • Es el más eficiente de los ciclos que operan entre dos límites
especificados de temperatura.
• Ciclo ideal para las centrales eléctricas de vapor.
• El ciclo de Carnot no es un modelo apropiado para los ciclos de
potencia.
• Se ha considerado al vapor como el fluido de trabajo, ya que su
uso predomina en los ciclos de potencia de vapor.
9.
10. MAQUINA FRIGORIFICA
• Si el objetivo de esta máquina es extraer calor de la fuente
caliente se denomina máquina frigorífica.
• Lo que hacen principalmente es, mantener constante la
temperatura del interior de una cámara o habitación, expulsado
de forma continua el calor que va entrando por las paredes.
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13. BOMBA DE CALOR
• Si el objetivo es ceder calor a la fuente fría, bomba de calor.
• Lo que hace una bomba de calor es principalmente mantener
constante la temperatura del interior de una cámara o habitación,
reintroduciendo de forma continua el calor que va escapando por
las paredes
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16. ETAPAS DEL CICLO DE
CARNOT
• El ciclo de Carnot consta de cuatro etapas: dos procesos
isotermos (a temperatura constante) y dos adiabáticos (aislados
térmicamente).
• Expansión isoterma.
• Expansión adiabática.
• Compresión isoterma.
• Compresión adiabática.
20. • El ciclo de Rankine es un ciclo termodinámico que tiene como
objetivo la conversión de calor en trabajo, constituyendo lo que se
denomina un ciclo de potencia.
• Como cualquier otro ciclo de potencia, su eficiencia está acotada por
la eficiencia termodinámica de un ciclo de Carnot que operase entre
los mismos focos térmicos (límite máximo que impone el Segundo
Principio de la Termodinámica).
• Debe su nombre a su desarrollador, el ingeniero y físico escocés
William John Macquorn Rankine.
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22.
23. ¿CÓMO INCREMENTAR LA
EFICIENCIA DEL CICLO RANKINE?
• Reducción de la presión del condensador.
• (reducción de T baja,prom)
• Sobrecalentamiento del vapor a altas temperaturas
• (incremento de T alta,prom)
• Incremento de la presión de la caldera
• (incremento de T alta,prom)
24.
25. COGENERACION
• Es la producción de más de una forma útil de energía (como calor
de proceso y energía eléctrica) a partir de la misma fuente de
energía.
30. • La justificación de los ciclos combinados reside en que, desde un
punto de vista tecnológico, resulta difícil conseguir un ciclo
termodinámico que trabaje entre las temperaturas medias de los
focos calientes y frio usuales. Es por ello, que se acude al
acoplamiento de dos ciclos: uno especializado en la producción
de trabajo con alta eficiencia en rangos altos de temperaturas de
trabajo(Brayton) y otro para temperaturas medias- bajas(Rankine).
32. • Es un ciclo de potencia que se basa en una planta típica de ciclo
combinado de una turbina de vapor y otro de una turbina de gas.
El calor no utilizado por uno de los ciclos se emplea como fuente
de calor del otro. De esta forma los gases calientes de escape del
ciclo de turbinas de gas entregan la energía necesaria para el
funcionamiento del ciclo de vapor acoplado.
• Esta configuración permite un muy eficiente empleo del
combustible.
