Ciclo Ericsson y stirling Eduardo Cordova Flores Francisco Acosta Gomez Bryan Osuna Castro

Introduccion Antes de entrar a la informacion de los ciclos, primero tenemos que tener bien en claro que es un ciclo termodinamico. Ciclo Termodinamico: Es un conjunto de procesos que hacen regresar al sistema al estado original que tenia antes de que se llevara acabo.

Los Ciclos Stirling y Ericsson difieren del ciclo de Carnot en que los procesos isentrópicos son reemplazados por procesos de regeneración

Que es Regeneracion? Proceso durante el cual se transfiere calor a un dispositivo, llamado Regenerador, durante una parte del ciclo y se transfiere de nuevo al fluido de trabajo durante otra parte del ciclo.

Ciclo Stirling Es un ciclo termodinamico reversible de potencia que busca obtener el maximo rendimiento. Es semejante al ciclo de carnot ya que es el unico capaz de aproximarse al rendimiento de carnot, por lo que es la mejor opcion.

Funcionamiento del Ciclo Stirling En este ciclo termodinámico el fluido evoluciona realizando dos transformaciones isotérmicas y dos transformaciones isocóricas (a volumen constante). 1-2 : Expansion isotermica. Se absorbe calor de la fuente caliente. 2-3 : Compresion Isocorica. Se cede una cantidad de calor al regenerador a volumen constante, disminuyendo la temperatura.

3-4 : Compresion Isotermica 3-4 : Compresion Isotermica. Se cede al exterior una cantidad de calor a la fuente fria. 4-1 : Expansion Isocorica. Absorcion de calor a volumen constante. El gas absorbe del regenerador una cantidad de calor y aumenta su temperatura, lo que provoca un aumento de presion.

Ejecución del Ciclo Stirling

Diagramas P-V y T-S

Aplicaciones del Ciclo Stirling Aplicacion en energia solar: Transformacion de la energia termica solar en energia electrica. Sistema DISTAL I en operacion en la plataforma solar de Almeria incorporando un motor stirling

Aplicacion en la Industria Automotriz: En los 70’s se crean vehiculos con motor stirling mas eficientes y su funcionamiento en pro del medio ambiente. Automovil AMC Spirit del ano 1979

Video Ciclo Stirling

Ciclo Ericsson El ciclo Ericsson fue ideado por el inventor John Ericsson, que proyectó y construyó varios motores de aire caliente basados en diferentes ciclos termodinámicos. Es considerado el autor de dos ciclos para motores térmicos de combustión externa y constructor de motores reales basados en los ciclos mencionados.

Es interesante examinar que pasa cuando el numero de etapas tanto de enfriamiento y de recalentamiento se hace infinitamente grande, donde los procesos isentropicos de compresion y expansion pasan a ser isotermicos, el ciclo se puede presentar mediante 2 etapas a temperaturas constantes y 2 procesos a presion constante con regeneracion. A un proceso asi se le llama ciclo de ericsson.

Funcionamiento del Ciclo Ericsson Consta de 4 fases: 1-2 : Expansion Isotermica y proceso de absorcion de calor. 2-3: Compresion Isobarica y proceso de rechazo de calor. (El aire pasa a travez del regenerador donde su temperatura se reduce a T3 a presion constante) 3-4: Compresion Isotermica 4-1: Expansion Isobarica

Ciclo Ericsson Los procesos de expansión y compresión isotérmicos se llevan a cabo en la turbina y el compresor como se muestra en la figura siguiente. El regenerador es un intercambiador de calor de contraflujo. La transferencia de calor sucede entre las dos corrientes

Diagramas T-S y P-V

Aplicaciones del ciclo Ericsson Motor Ericsson: Son de combustion extrerna por lo que el gas del motor se calienta desde el exterior. Para mejorar el rendimiento termico dispone de un regeneador. Puede funcionar en un ciclo abierto o cerrado. Aplicaciones solares, mecanicas y en la industria automotriz.

Video del Ciclo Ericsson

Conclusion El ciclo ericsson y stirling son usados en motores de combustion externa. Tienen en teoria un rendimiento ideal. Estos dos ciclos junto al de carnot son reversibles, los tres ciclos tendran la misma eficiencia termica cuando operen entre los mismos limites de temperatura.

Comparacion de los ciclos

Ejercicio del ciclo