Ciclo de Rankine

Ciclo de RankineTermodinmica

Nombre Debe su nombre a su desarrollador, elingeniero yfsicoescocsWilliam John Macquorn Rankine.ConceptoEs unciclo termodinmicoque tiene como objetivo la conversin decalorentrabajo, constituyendo lo que se denomina unciclo de potencia. Como cualquier otro ciclo de potencia, su eficiencia est acotada por la eficiencia termodinmica de unciclo de Carnotque operase entre los mismos focos trmicos (lmite mximo que impone el Segundo Principio de la Termodinmica).ProcesoEl vapor de baja presin que sale de la turbina se introduce en un condensador, equipo donde el vapor condensa y cambia al estado lquido (habitualmente el calor es evacuado mediante una corriente de refrigeracin procedente del mar, de un ro o de un lago). Posteriormente, una bomba se encarga de aumentar la presin del fluido en fase lquida para volver a introducirlo nuevamente en la caldera, cerrando de esta manera el ciclo.

Algunos casosExisten tambin centrales alimentadas mediante energa solar trmica (centrales termo-solares), en cuyo caso la caldera es sustituida por un campo de colectores cilindro-parablicos o un sistema de helistatos y torre. Adems este tipo de centrales poseen un sistema de almacenamiento trmico, habitualmente de sales fundidas. El resto del ciclo, as como de los equipos que lo implementan, seran los mismos que se utilizan en una central trmica de vapor convencional.El diagramaT-Sde un ciclo de Rankine con vapor de alta presin sobrecalentado

El diagrama T-s de un ciclo Rankine ideal est formado por cuatro procesos: dos isoentrpicos y dos isobricos. La bomba y la turbina son los equipos que operan segn procesos isoentrpicos (adiabticos e internamente reversibles). La caldera y el condensador operan sin prdidas de carga y por tanto sin cadas de presin.Fases 1. Vapor sobrecalentado2. Mezcla bifsica de ttulo elevado o vapor hmedo3. Lquido saturado4. Liquido sub-enfriado