Usina de Ciclo Combinado

Ciclos Combinados de Potência e de Refrigeração
Existem muitas situações onde é desejável combinar dois ciclos, tanto os de potência como os de refrigeração, em série. Por exemplo: estes ciclos são muito utilizados quando a diferença entre as temperaturas máxima e mínima do ciclo é grande ou quando se deseja “recuperar” calor num processo ( o objetivo dessa operação é aumentar a eficiência térmica do processo). A fig. 11.39 mostra um ciclo combinado de potência, conhecido como ciclo binário, que opera com um circuito de água e outro de mercúrio. A vantagem dessa associação é que o mercúrio apresenta pressões de vapores menores do que as da água e assim é possível que o processo de mudança de fase do mercúrio ocorra numa temperatura alta, mais alta que a critica da água, e numa pressão moderada. O condensador de mercúrio se comporta como um reservatório térmico para o ciclo d’água. Assim os dois ciclos são casados pela escolha correta de variáveis operacionais e o ciclo combinado pode apresentar alta eficiência térmica. As pressões de saturação e as temperaturas para um ciclo combinado água- mercúrio típicos estão mostradas no diagrama T- s apresentado na figura abaixo.
Um outro tipo de ciclo combinado, que tem recebido muita atenção ultimamente, é o baseado na utilização do “calor perdido” na exaustão da turbina a gás do ciclo Brayton ( ou de outro motor, como o diesel) como fonte térmica para um ciclo de potência a vapor d’água ou de outro fluido.
Assim, o ciclo a vapor opera como um ciclo de “bottoming” do ciclo de potência a gás e isto é feito

Ciclos combinados de refrigeração são utilizados quando a diferença entre as temperaturas do meio e a do espaço refrigerado é grande. A fig. 11.41 mostra uma combinação que normalmente é chamada de cascata. Neste caso apresentado, o refrigerante utilizado no ciclo que rejeita calor para o ambiente é o R-22 e a transferência de calor no evaporador desta ciclo é devida a condensação do refrigerante R-23 que escoa