Para aumentar la eficiencia térmica de un ciclo de vapor es necesario aumentar la temperatura a la que se transfiere el calor en la caldera y disminuir la temperatura a la que se rechaza el calor en el condensador. Esto se puede lograr reduciendo la presión del condensador o incrementando la presión de la caldera. Otra opción es sobrecalentar el vapor a altas temperaturas.

1. Las centrales eléctricas de vapor producen la mayor
parte de la energía eléctrica del mundo, por lo tanto,
pequeños incrementos en la eficiencia pueden significar
valiosos ahorros en la necesidad de combustible.

2. BÁSICAMENTE, PARA AUMENTAR LA EFICIENCIA
TÉRMICA DE UN CICLO ES NECESARIO…
AUMENTAR LA TEMPERATURA A LA QUE EL
CALOR ES TRANSFERIDO AL FLUIDO DE TRABAJO
EN LA CALDERA.
DISMINUIR LA TEMPERATURA A LA QUE EL CALOR
SE RECHAZA DEL FLUIDO DE TRABAJO EN EL
CONDENSADOR.

3. REDUCCIÓN DE LA
PRESIÓN DEL
CONDENSADOR
La reducción de la presión
de operación del
condensador reduce
automáticamente la
temperatura del vapor y, en
consecuencia, la
temperatura a la cual el calor
se rechaza.

4. INCREMENTO DE LA
PRESIÓN DE LA
CALDERA
Otra forma de aumentar la
temperatura promedio durante
el proceso de adición de calor
es incrementar la presión de
operación de la
Como lo muestra la figura, al elevarse la presión de caldera, elevando la
la caldera se coloca más arriba el límite superior del temperatura de ebullición
ciclo Rankine y aumenta la superficie encerrada por (presión de saturación).
el ciclo y por ello su rendimiento. El gráfico nos Esto, a su vez, incrementa la
muestra el efecto de la presión máxima en el temperatura promedio a la que
rendimiento del ciclo Rankine. De lo planteado y se añade calor al vapor.
observado en el diagrama T-vs-s se deduce que la
alta presión de entrada a la turbina se debe usar
combinado con el recalentamiento del vapor para
obtener un efecto mayor sobre el rendimiento del
ciclo Rankine.

5. SOBRECALENTAMIENTO
DEL VAPOR A ALTAS
TEMPERATURAS
Se puede elevar la
temperatura promedio a la
que se añade calor al vapor
sin aumentar la presión de la
Como lo muestra la figura, si luego de saturar el vapor se caldera, y es con el
continúa calentando a fin de llevarlo hasta la zona de sobrecalentamiento del
vapor sobrecalentado, la ganancia de superficie vapor a altas
encerrada por el ciclo viene representada por la zona
sombreada en el diagrama T-vs-s. Desde el punto de temperaturas, logrando un
vista teórico, encontramos justificación en el hecho de incremento en el trabajo de
que cuanto más alta sea la temperatura del vapor, mayor la turbina.
cantidad de calor se transformará en trabajo en la
turbina, y por lo tanto, menos irreversible será el
proceso, incrementando el rendimiento térmico del ciclo.
Además de reducir los efectos perjudiciales de la
humedad del vapor en la turbina (desgaste de los álabes).