5 • Cycles
thermodynamiques
185
5.2 Les cycles moteurs à vapeur
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
Le rendement de Carnot du cycle fonctionnant entre 600 °C et 45,8 °C
est égal à :
Le rendement thermodynamique, ou rendement exergétique, d’un tel
cycle supercritique endoréversible est égal à 0,85, ce qui est excellent.
Une centrale thermique de 400 MW e fonctionnant suivant un cycle
supercritique à 285 bar et trois détentes à 580 °C a été testée avec un rendement de 0,45 au Danemark.
5.2.6 Le cycle moteur à vapeur et à contre-pression
(cogénération)
Avec les cycles à vapeur, le rendement est toujours inférieur à 0,5, ce qui
signifie que plus de la moitié de l’énergie primaire est perdue. Or, il est
possible de valoriser tout ou partie de la chaleur rejetée à la source
froide : c’est la cogénération dans laquelle on génère de l’électricité et de
la chaleur à moyenne température. Le cycle à contre-pression est un
exemple de cogénération. Dans ce cas, on génère de la vapeur moyenne
pression (par exemple à 5 bar) qui peut être utilisée dans des process
industriels (dans l’agroalimentaire par exemple). Si la vapeur est utilisée,
le cycle est éventuellement un cycle ouvert dans lequel la machine à
vapeur est alimentée en eau à partir d’une réserve ou du réseau; la
vapeur est utilisée ailleurs et l’eau condensée est soit récupérée soit perdue. Il est possible de traiter exactement ce système thermodynamique
ouvert, néanmoins, cela exige d’avoir une connaissance fine des flux de
l’eau dans le site. C’est la raison pour laquelle on assimilera ce cycle
ouvert à un cycle fermé dans lequel nous supposons que la vapeur est
condensée et réutilisée dans le cycle. Dans ces conditions, l’analyse du
cycle est identique aux analyses précédentes à la différence près que la
température de condensation est plus élevée et que la chaleur rejetée à la
source froide est utilisée. Le rendement énergétique est alors le rende5
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3 491 3 013 3 666 2 803 3 703 2 776 0,537
3 491 192 3 666 3 013 3 073 2 803
h h h h h h
h h h h h h
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© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
Le rendement de Carnot du cycle fonctionnant entre 600 °C et 45,8 °C
est égal à :
Le rendement thermodynamique, ou rendement exergétique, d’un tel
cycle supercritique endoréversible est égal à 0,85, ce qui est excellent.
Une centrale thermique de 400 MW e fonctionnant suivant un cycle
supercritique à 285 bar et trois détentes à 580 °C a été testée avec un rendement de 0,45 au Danemark.
5.2.6 Le cycle moteur à vapeur et à contre-pression
(cogénération)
Avec les cycles à vapeur, le rendement est toujours inférieur à 0,5, ce qui
signifie que plus de la moitié de l’énergie primaire est perdue. Or, il est
possible de valoriser tout ou partie de la chaleur rejetée à la source
froide : c’est la cogénération dans laquelle on génère de l’électricité et de
la chaleur à moyenne température. Le cycle à contre-pression est un
exemple de cogénération. Dans ce cas, on génère de la vapeur moyenne
pression (par exemple à 5 bar) qui peut être utilisée dans des process
industriels (dans l’agroalimentaire par exemple). Si la vapeur est utilisée,
le cycle est éventuellement un cycle ouvert dans lequel la machine à
vapeur est alimentée en eau à partir d’une réserve ou du réseau; la
vapeur est utilisée ailleurs et l’eau condensée est soit récupérée soit perdue. Il est possible de traiter exactement ce système thermodynamique
ouvert, néanmoins, cela exige d’avoir une connaissance fine des flux de
l’eau dans le site. C’est la raison pour laquelle on assimilera ce cycle
ouvert à un cycle fermé dans lequel nous supposons que la vapeur est
condensée et réutilisée dans le cycle. Dans ces conditions, l’analyse du
cycle est identique aux analyses précédentes à la différence près que la
température de condensation est plus élevée et que la chaleur rejetée à la
source froide est utilisée. Le rendement énergétique est alors le rende5
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3 491 192 3 666 3 013 3 073 2 803
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