Ciclo de Rankine II / Rankine Cycle II

El ciclo de Rankine es el utilizado en las centrales termoeléctricas y consiste en calentar agua en una caldera hasta evaporarla y elevar la presión del vapor, que incide sobre los álabes de una turbina, donde pierde presión produciendo energía cinética. Prosigue el ciclo hacia un condensador donde el fluido se licúa, para posteriormente introducirlo en una bomba que de nuevo aumentará la presión, y será de nuevo introducido en la caldera.

 Dentro de la campana, el fluido se está evaporando, y las isotermas son horizontales. Esto es así porqué dada una presión, el calor que se le aporta al fluido no se emplea en elevar la temperatura, sino en su evaporación.

El rendimiento ideal que tiene este ciclo es el mismo que el de Carnot aunque no alcanza valores tan elevados.



Las etapas del ciclo de Rankine son:

• 1-2 aumenta la presión del líquido sin pérdidas de calor, por medio de un compresor, con aportación de un trabajo mecánico externo. 
• 2-3 se aporta calor al fluido a presión constante en una caldera, con lo que se evapora todo el líquido elevándose la temperatura del vapor al máximo. 
• 3-4 es una expansión adiabática, con lo que el vapor a alta presión realiza un trabajo en la turbina. 
• 4-1 consiste en refrigerar el fluido vaporizado a presión constante en el condensador hasta volver a convertirlo en líquido, y comenzar de nuevo el ciclo.

The Rankine Cycle is used in Thermo Electric Generation and it consist in heat up water, in a boiler, till it will be evaporated and increase its pressure, in order to move the blades of the turbine.

Here the steam lose its pressure pruducing Kinetic energy. After the fluid is conduced to the condenser to be condensed and transform in liquid, for later, thanks to a pump, be sent back to the boiler.

Inside the bell, the fluid is evaporating and the isothermal lines are horizontal. This is because a certain pressure, the heat supplied to the fluid is not to increase its temperautre, but used to change the state of the fluid.

The ideal performance of this cycle is as the Carnot Cycle although it not reach so higher values .



The stages of the rankine Cycle are:

• 1-2 The pressure increases without lost heat thanks to the compressor adding an external mechanical work. 
• 2-3 The fluid is heated up at a constant pressure in the boiler, and the liquid will evaporate, increasing the temperature. 
• 3-4 It is an adiabatic expansion bringing the steam performs a work in the turbine. 
• 4-1 It consist in coll down and condense the fluid, at a constant pressure in the condenser in order to start the cycle again. 

El ciclo de Rankine / The Rankine Cycle

El ciclo de Rankine es un ciclo de potencia, que utiliza un fluido de trabajo que alternativamente evapora y condensa, siendo el agua el mas utilizado. Mediante la quema de un combustible, el vapor de agua es producido en una caldera a alta presión para luego ser llevado a una turbina donde se expande para generar trabajo mecánico en su eje que es transmitido al eje del generador transformando de nuevo esta energía mecánica en eléctrica.





El vapor de baja presión que sale de la turbina se introduce en un condensador, equipo donde el vapor condensa y cambia al estado líquido (habitualmente el calor es evacuado mediante una corriente de refrigeración procedente del mar, de un río o de un lago). Posteriormente, una bomba se encarga de aumentar la presión del fluido en fase líquida para volver a introducirlo nuevamente en la caldera, cerrando de esta manera el ciclo.


Existen algunas mejoras al ciclo descrito que permiten mejorar su eficiencia, como por ejemplo sobrecalentamiento del vapor a la entrada de la turbina, recalentamiento entre etapas de turbina o regeneración del agua de alimentación a caldera.


Existen también centrales alimentadas mediante energía solar térmica (centrales termosolares), en cuyo caso la caldera es sustituida por un campo de colectores cilindro-parabólicos o un sistema de helióstatos y torre. Además este tipo de centrales poseen un sistema de almacenamiento térmico, habitualmente de sales fundidas.






The Rankine cycle is a power cycle which use a work fluid which is condensed and evaporated alternatively.


The fluid normally used is the water.


The system fuel burning produce steam in a boiler, at high pressure, and send it to the turbine where the steam is expanded to produce mechanical energy in the shaft of the turbine. The turbine´s shaft is connected to the Generator´s shaft and convert it in electric energy.


The steam, at low pressure, is introduced in the condenser, where change its state to liquid (the excess of heat is released by sea water, river water or lake water).


After, a pump increase the pressure of the fluid, in liquid state, and fed to the boiler, closing the circuit.


Exist some ways to improve the performance of the cycle, as for example superheating the vapor at the inlet of the turbine or regeneration of the water at the inlet of the boiler with fresh water.