CICLO ERICSSON El cicl ciclo o Erics Ericsso son n fue fue idea ideado do por por el inve invent ntor or John John Eric Ericsso sson, n, que que proye proyect ctó ó y cons constr truy uyó ó vari varios os moto motore res s de aire aire cali calien ente te basa basado dos s en dife difere rent ntes es cicl ciclos os termodinámicos. Es considerado el autor de dos ciclos para motores térmicos de comb combust ustió ión n exte extern rna a y const construc ructo torr de moto motore res s reale reales s basa basado dos s en los los cicl ciclos os mencionados. Su primer ciclo era muy parecido al actualmente actualmente llamado ciclo Brayton que es el que si!uen las turbinas de !as", pero con combustión externa. REGENERADOR
Ericsson dise#ó y construyó un intercambiador de calor de flu$o me%clado y en contracorriente y lo llamó &re!enerador& en in!lés &'e!enerador&". (ero 'obert Stirlin! hab)a inventado un dispositivo similar, antes de que Ericsson, y lo llamó &economi%ador& en in!lés &economiser& o &economi%ar&" debido a que ahorraba combustible. El sistema de recuperar el calor de los !ases &de escape& o &de salida& puede hacerse de diversas maneras, con válvulas o sin, o con el auxilio de dispositivos rotativos o móviles. *uando el calor de los !ases de escape sirve para calentar el aire de combustión la denominación de recuperador es más correcta, desde el punto de vista que los flu$os de escape y de aire de combustión" están separados. MOTOR ERICSSON
+os motores Ericsson se basan en el ciclo Ericsson. Son de combustión externa por lo que el !as motor se calienta calienta desde el exterior. exterior. (ara me$orar me$orar el rendimiento rendimiento térmico y total" el motor Ericsson dispone de un re!enerador o recuperador de calor. (uede funcionar en ciclo abierto o cerrado. +a expansión y la compresión se producen simultáneamente, en las caras opuestas del pistón. APLICACIONES
anto nto el cicl ciclo o de Eric Ericss sson on como como el de Stir Stirli lin! n! son son usad usados os en moto motore res s de combustión externa. El motor de Ericsson se parece mucho al motor Stirlin! de doble acción, en el que el pistón pistón despla%ador despla%ador act-a como pistón motor. En teor)a ambos ciclos tienen un rendimiento ideal. +as posibilidades teóricas del ciclo Ericsson son lo suficientemente !randes y lo hacen interesante interesante en aplicacione aplicaciones s de recuperación recuperación de la ener!)a de los !ases de escape, escape, ener!)a ener!)a solar solar y otras. otras. n aspect aspecto o import important ante e es que el volume volumen n del recuperador no influye sobre el rendimiento del motor a diferencia de los motores Stirlin!". +a necesidad de válvulas y el mayor coste pueden compensarse con un rendimiento y una potencia espec)fica más !randes.
CICLO ERICSSON IDEAL
+a si!uiente lista muestra los cuatro procesos básicos que ocurren en las cuatro etapas del ciclo Ericsson/ Proceso 1 - 2: Expansión
isotérmica absorción de calor". +a expansión ocurre en el espacio de expansión de los cilindros, los cuales se calientan externamente, y el !as se somete a una expansión isotérmica. El aire comprimido fluye hacia un tanque de almacenamiento a presión constante. En el ciclo ideal, no hay transferencia de calor a través de las paredes del tanque. Proceso 2 - 3: 'echa%o
del calor Enfriamiento" de forma isobárica. 0ntes de que el aire se libere en el escape, es pasado de nuevo a través del re!enerador, enfriando as) el !as a una ba$a presión constante, y calentando el re!enerador para el si!uiente ciclo. Proceso 3 - 4:
*ompresión isotérmica. El espacio de compresión se supone que es enfriado mediante un radiador o intercooler, por lo que el !as se somete a compresión isotérmica. El aire comprimido fluye hacia un tanque de almacenamiento a presión constante. En el ciclo ideal, no hay transferencia de calor a través de las paredes del tanque. Proceso 4 - 1: 0dición
de calor isobárica. 1esde el depósito o tanque, el aire comprimido fluye a través del re!enerador y reco!e calor a una alta presión constante fluyendo hacia el pistón y el cilindro, donde se expande y produce traba$o en el proceso 234. DIAGRAMA P-V DEL CICLO ERICSSON:
EFICIENCIA DEL CICLO ERICSSON
El ciclo Ericsson admite re!eneración, de forma que el calor liberado en el enfriamiento se reutili%a en el calentamiento, de manera que el -nico calor absorbido se produce a la temperatura del foco caliente y el -nico calor cedido a la del foco fr)o. Si tiene re!eneración, el rendimiento de un ciclo Ericsson ideal es también el mismo que el de una máquina de *arnot
+os ciclos Stirlin! y Ericsson son totalmente reversibles, como el ciclo *arnot5 por lo tanto, de acuerdo con el principio de *arnot, los tres ciclos tendrán la misma eficiencia térmica cuando operen entre los mismos l)mites de emperatura. VENTAJAS Y DESVENTAJAS:
El aporte de calor es externo, por lo que las condiciones de combustión son flexibles. 6unciona con cualquier fuente de calor, no solo por combustión, por lo que se puede utili%ar fuentes de calor como solar, !eotérmica, nucleares, bioló!icas entre otras. 0l i!ual que el motor Stirlin! no puede arrancar instantáneamente, tiene que primero 7calentarse8. En al!unos casos, las ba$as presiones, permiten utili%ar cilindros li!eros.
CONCLUSIONES: • •
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El ciclo Ericsson puede funcionar como un ciclo abierto o cerrado. +a expansión y la compresión se producen simultáneamente, en las caras opuestas del pistón. El ciclo de Ericsson y Stirlin! son usados en motores de combustión externa. El ciclo Ericsson y Stirlin! tienen en teor)a un rendimiento ideal +a diferencia entre un ciclo Ericsson y Bayton es que el ciclo ideado por Ericsson se basa en procesos isotérmicos y el de Bayton se basa en procesos isobáricos +a implementación del ciclo Ericsson resulta costosa debido a la !ran cantidad de válvulas y dispositivos que se requieren *arnot refiere a un ciclo totalmente ideal, pero no existen motores que cumplan con dicho sistema El volumen del recuperador no influye sobre el rendimiento del motor a diferencia del ciclo Stirlin!".
