Ciclo Ericsson

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:  

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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!".