INFORME DE TERMODINAMICA APLICADA

LUIS LOOR, CESAR NARANJO, JUAN ECHEVER

PROFESOR

ING EDUARDO MEYTHALER

CICLO BINARIO

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS – ESPE-L

22 DE OCTUBRE DEL 2013

Objetivo

Conocer más a fondo el ciclo binario de vapor y sus aplicaciones en el campo laboral, identificar las relaciones con los ciclos anteriormente estudiados y realizar un ejemplo de este

Marco teórico

Introducción

El uso de ciclos de mercurio del agua en los Estados Unidos se remonta a finales de 1920. Pequeña planta de mercurio del agua producen alrededor de 40 Mega Watts, se utilizaba en New Hampshire en 1950, con una eficiencia térmica superior a la mayoría de las plantas de energía en uso durante la década de 1950. Los estudios han demostrado que las eficiencias térmicas de 50 o más por ciento son alcanzables con el uso de ciclos de vapor binarios. Por desgracia, los ciclos de vapor binarios tienen un alto coste inicial y por lo tanto no son tan económicamente atractiva.

El agua es el fluido de trabajo óptimo para utilizar en los ciclos de vapor debido a que es el más cercano a un fluido de trabajo ideal que está disponible actualmente. El ciclo binario es un proceso diseñado para superar las imperfecciones del agua como fluido de trabajo. El ciclo utiliza dos fluidos en un intento de acercarse a un fluido de trabajo ideal.

Ciclo binario de vapor

Un ciclo es aquel en que el calor extraído durante el proceso de cesión de calor de un ciclo de potencia de se utiliza como valor que entra en otro ciclo de potencia. Anteriormente se ha hecho notar que la temperatura de condensación de un ciclo de potasio puede estar alrededor de los 600 C (1100 F). El calor extraído a esta temperatura se puede suministrar a un ciclo Rankine que trabaje con vapor de agua y ceda calor a la temperatura atmosférica.

Estación de generadora de clic o binario 

Para las zonas donde el agua sale caliente pero en forma líquida (media entalpia) se utiliza este tipo de plantas, en este tipo la generación debe lograrse combinando otros elementos como amoniaco o freón que poseen puntos de ebullición más bajos que el agua 

Las ventajas de este ciclo son que se aprovechan yacimientos de menor temperatura, y que al utilizar un segundo elemento que evapora y toma contacto con la turbina ya que el agua proveniente de los yacimientos contiene residuos que pueden perjudicar a la turbina

En el ciclo binario de vapor, con la excepción de unas cuantas aplicaciones especializadas, el fluido de trabajo predominante en los ciclos de potencia con vapor es agua.

El ciclo binario es un intento por superar algunas de las deficiencias, del agua y para aproximarse al fluido de trabajo ideal mediante dos fluidos.

Características del fluido

Una temperatura critica elevada y una presión máxima segura Baja temperatura del punto triple Una presión del condensador que no sea demasiado baja. Una elevada entalpia de vaporización (hfg) de manera que la

transferencia de calor se aproxime a una isotérmica y no sean necesarias grandes tasas de flujo másico

Una curva de saturación que asemeje a una U invertida. Esto eliminara la formación de humedad excesiva en la turbina y la necesidad de recalentamiento.

Buenas características de transferencia de calor (alta conductividad térmica)

Otras propiedades como ser inerte, económico, de fácil obtención y no toxico.

La continua búsqueda de eficiencias terminas de altas ha originado modificaciones innovadoras en las centrales eléctricas convencionales. En los ciclos binarios el condensador del ciclo de alta temperatura (también llamada ciclo superior) sirve como la caldera del ciclo de baja temperatura (también llamado ciclo inferior). Esto es la salida de calor del ciclo de alta temperatura se utiliza como la entrada de calor del de la baja temperatura.

Algunos fluidos de trabajo adecuados para el ciclo de alta temperatura son el mercurio, el sodio, el potasio y las mezclas de sodio potasio.

Justificación

El motivo de esta consulta, garantiza el aprendizaje de un nuevo método térmico llamado ciclo binario el cual nos abre puertas a nuevas propuesta de centrales de generación de electricidad aprovechando recurso naturales encontradas en lugares remotos como es en el fondo de la tierra como el agua caliente pero en su estado líquido aprovechando este mineral podemos usar el ciclo binario con otro elemento de flujo de trabajo para mover una turbina y ahí producir energía eléctrica de una manera ambientalista y muy agradable para la humanidad

Conclusiones

Hemos obtenido información del ciclo binario teniendo buenos resultados con el procedimiento obtenido

La información ha sido sacada de los libros más específicos por lo cual confiamos en el contenido investigado

Recomendaciones

Utilizar una buena bibliografía con fundamentos teóricos de cada tema que se investiga

Bibliografía

Cengel Quitan edición, página 583

Wark séptima edición página 486

http://www.slideshare.net/drvaldivieso/exposicin-termodinmica2