5 • Cycles
thermodynamiques
186
5.2 Les cycles moteurs à vapeur
ment global de cogénération défini comme le rapport entre l’énergie
utile et l’énergie à payer :
[5.19]
En l’absence de pertes, le rendement global est donc égal à 1 : toute
l’énergie primaire est récupérée. Une partie de la chaleur haute température de la source chaude est convertie en travail alors qu’une autre partie
est dégradée en chaleur moyenne température. Utilisant la relation [5.4],
le rendement exergétique de ce cycle donne :
[5.20]
Le rendement exergétique dépend des conditions opératoires du cycle à
contre-pression retenu. Considérons un cycle de Hirn à contre-pression
dans lequel on produit de la vapeur à 5 bar et supposons que le rendement isentropique de turbine est égal à 0,85 (Figure 5.16b). Les points 3,
4 et 5 sont inchangés par rapport au cycle de Hirn avec une condensation
à 40 °C et le tableau de points du cycle devient le suivant (tableau 5.4).
Tableau 5.4 – Points du cycle de Hirn à contre-pression
calculés à partir d’un logiciel.
Point
T
(°C)
p
(bar)
h
(kJ/kg)
s
(kJ/kgK)
v
(m
3 /kg)
h l-v
(kJ/kg)
1
152
5
640
1,86
0,00109
2 108
3
300
85,81
1 344,63
3,25
0,00140
1 403,98
4
300
85,81
2 748,62
5,70
0,022
5
500
85,81
3 390,86
6,68
0,03871
6
152
5
2 689
6,68
6′
172
5
2 794,4
6,92
s.f.
s.c.
énergie utile
1
énergie à payer
g
w q
q
+
h =
=
=
s.c. s.c.
s.f. s.f.
xd
s.f. s.f.
ex
s.c. s.c.
0
exergie utile
exergie à payer
q
q
w E
q
w
q
q +
q + -
=
Ï
Ô
q +
Ì h =
=
Ô
q
Ó