De Rankine cyclus is een fundamentele thermodynamische cyclus die wordt gebruikt in thermische energiecentrales om warmte om te zetten in elektriciteit. Het gaat om de omzetting van water in stoom, die vervolgens een turbine drijft die aangesloten is op een elektrische generator.

Componenten van de Rankine Cycle

De belangrijkste componenten zijn onder meer een ketel, turbine, condensator en pomp. De ketel verwarmt water om hoge druk stoom te produceren. De stoom breidt zich uit in de turbine, genererend vermogen. Daarna wordt de stoom weer gecondenseerd in water in de condensator, en de pomp recirculeert het naar de ketel.

Cyclusprocesfasen

De cyclus bestaat uit vier hoofdfasen:

  • Verwarming: Water wordt in de ketel verwarmd om hogedrukstoom te produceren.
  • Uitbouw: De stoom breidt zich uit in de turbine, doet werk en genereert elektriciteit.
  • Condensatie: De uitlaatgasdamp wordt gekoeld en in water in de condensator gecondenseerd.
  • Druk: Het water wordt teruggepompt in de ketel om de cyclus te herhalen.

Efficiëntieoverwegingen

De efficiëntie van de Rankine cyclus hangt af van het temperatuurverschil tussen de warmtebron en de gootsteen. Hogere keteltemperaturen en lagere condenstemperaturen verbeteren de efficiëntie. Superverhitting en opwarming zijn technieken die worden gebruikt om de prestaties te verbeteren.