Rankineov ciklus: razlika između inačica

Ako je proveden u zasićenom području, process je identičan Carnotovu kružnom procesu.<ref name="Hrvatska enciklopedija">[[Hrvatska enciklopedija (LZMK)]]; broj 2 (Be-Da), str. 230. Za izdavača: Leksikografski zavod Miroslav Krleža, Zagreb 2000.g. {{ISBN |953-6036-32-0}}</ref>

Rankineov ciklus radi po modelu [[Toplinski stroj|toplinskih strojeva]]. Koristi se za dobivanje [[klasična mehanika|mehaničkog]] [[rad]]a koji se najčešće pretvara u [[električna energija|električnu]] [[energija|energiju]], pa je tako ovaj ciklus osnovni model rada [[Termoelektrana|termoelektrana]] i [[Nuklearna elektrana|nuklearnih elektrana]].

Za Rankineov ciklus se može reći da je to [[Carnotov ciklus|Carnotov ciklus]] u praksi jer su principi rada isti. Osnovne razlika je to što se procesi dovođenja i odvođenja topline u Rankineovom ciklusu odvijaju [[Izobarni proces|izobarno]], dok se [[teorija|teoretskom]] Carnotovom ciklusu ti procesi odvijaju [[Izotermni proces|izotermno]]. [[sisaljka|Pumpa]] se kod Rankineovog ciklusa koristi za podizanje [[Tlak|tlakatlak]]a [[tekućine|kapljevini]], a kod Carnotovog ciklusa se [[Komprimiranje|komprimira]] [[plin]]. To je ujedno i jedna od glavnih prednosti za provođenje [[Termodinamički kružni proces|termodinamičkog kružnog procesa]] u praksi, jer podizanje tlaka kapljevini zahtjeva vrlo malo energije u odnosu na komprimiranje plina. Nakon [[Kondenzacija|kondenzacije]] [[vodena para|vodene pare]], pumpa koja podiže tlak kapljevitoj vodi troši približno 1% do 3% [[snaga|snage]] [[Turbina|turbine]] i tako omogućava veći [[Stupanj iskorištenja|stupanj djelovanja]], odnosno efikasnost [[stvarnost|stvarnog]] ciklusa.

Stupanj djelovanja Rankineovog procesa ovisi o [[temperatura]]ma dovođenja i odvođenja topline, a ograničen je maksimalnim temperaturam koje [[materijal]]i mogu podnijeti i kritičnom točkom radnog medija. Najveću prepreku predstavlja temperatura odvođenja topline, tj. temperatura [[Rashladni spremnik|rashladnog spremnika]] koja je određena temperaturom [[okoliš]]a. Stupanj djelovanja Rankineovog ciklusa je oko 40%, dok je teoretski stupanj djelovanja Carnotovog ciklusa oko 60%. Ulazne temperature u [[Parna turbina|parnu turbinu]] iznose oko 565[[celzijev stupanj|°C]] i to je maksimum, dok ulazne temperature za [[plinska turbina|plinske turbine]] iznose oko 1500&nbsp;°C, ali unatoč tome imaju približno jednake stupnjeve djelovanja.

<tr><td><math>\Phi_{dov}, \Phi_{odv}\,</math></td><td>[[Toplinski tok|Toplinski tokovi]]ovi koji predstavljaju topline dovođenja i odvođenja (energija u jedinici [[Vrijeme|vremena]])</td></tr>

<tr><td><math>q_{m}\,</math></td><td>[[Maseni protok|Maseni protok]] ([[masa]] u jedinici vremena)</td></tr>

<tr><td><math>P_{turbine}, P_{pumpe}\,</math></td><td>Mehanička [[Snaga|snaga]] dobivena ili potrošena za pogon sustava (energija u jedinici vremena)</td></tr>

U ovoj varijaciji Rankineovog ciklusa, dvije turbine spojene su u seriju. [[Pregrijana para|Pregrijana para]] iz kotla i pregijača ulazi u prvu turbinu. Nakon ekspanzije, para ulazi u drugi pregrijač, a zatim u drugu turbinu. Stupanj djelovanja je povećan, a jer je para u oba slučaja pregrijana, smanjena je opasnost od stvaranja kapljica te su izbjegnuta oštećenja turbine.

Organski Rankineov ciklus za radni medij koristi neki [[Organski spojevi|organski fluid]], kao npr. [[Pentan|n-pentan]] ili [[Toluen|toluen]]. To otvara mogućnost korištenja toplinskih izvora nižih temperatura. Stupanj djelovanja takvih procesa je manji upravo zbog nižih ulaznih temperatura. Za Rankineov ciklus u definiciji vrsta radne tvari nije određena što znači da su procesi i za organske fluide isti.