Quais são a vantagem relativa do ciclo de Rankine sobre o Carnot em usinas de energia térmica?
O ciclo Rankine é amplamente utilizado em usinas termelétricas, apesar de ter menor eficiência teórica do que o ciclo Carnot. Aqui está o porquê:
Vantagens práticas do ciclo Rankine sobre o ciclo de Carnot: *
viabilidade do vapor de alta pressão: O ciclo Rankine utiliza vapor de alta pressão, o que permite uma melhor transferência de calor e maior saída de trabalho em comparação com o ciclo Carnot. Isso é crucial para alcançar a potência prática.
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Utilização da condensação: O ciclo Rankine utiliza efetivamente a condensação para criar um coletor de baixa pressão, o que aumenta significativamente sua eficiência em comparação com o ciclo Carnot.
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Aplicabilidade do mundo real: O ciclo Rankine é mais fácil de implementar em usinas de energia do mundo real devido ao uso de equipamentos e componentes prontamente disponíveis. Isso inclui bombas, turbinas, condensadores e caldeiras.
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flexibilidade e escalabilidade: O ciclo Rankine oferece maior flexibilidade e escalabilidade em comparação com o ciclo Carnot. Pode ser adaptado a várias aplicações e requisitos de energia.
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custo-efetividade: O ciclo Rankine geralmente é mais econômico para a geração de energia em larga escala devido ao seu design prático e disponibilidade de componentes.
Limitações do ciclo de carnot: *
Ideização: O ciclo Carnot é uma idealização teórica que assume processos reversíveis, que são impossíveis em cenários do mundo real.
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Implementação difícil: O ciclo Carnot é um desafio para implementar praticamente, exigindo equipamentos especializados e condições operacionais que não são viáveis para geração de energia em larga escala.
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ganhos de eficiência limitados: Embora o ciclo Carnot teoricamente ofereça a maior eficiência, os ganhos de eficiência prática não são significativos o suficiente para compensar seus desafios de implementação.
em resumo: Embora o ciclo Carnot defina uma referência ideal de eficiência teórica, o ciclo Rankine é uma solução mais prática e econômica para geração de energia em larga escala devido à sua viabilidade, adaptabilidade e utilização de componentes prontamente disponíveis. Os recursos de vapor e condensação de alta pressão do ciclo de Rankine permitem obter eficiências comparáveis em aplicativos do mundo real.