Cycle de Hirn

Voici un cycle de centrale thermique avec resurchauffe et sans soutirage. Il est ici représenté sur un diagramme T, S.

Représentation d’un cycle d’une turbine à vapeur la surface verte représente l’écart avec un cycle de Carnot fonctionnant aux mêmes températures

La surface rouge représente l’énergie utile du cycle.

La surface bleue représente l’énergie perdue à la source froide.

Le rendement du cycle est le rapport entre les deux surfaces.

La ligne de séparation est placée sur la température de la source froide. C’est la ligne de condensation.

On voit l’intérêt de la surchauffe et de la resurchauffe qui permettent d’augmenter la température de la source chaude.

La surface entre la ligne de condensation et la ligne de la température de la source chaude représente le cycle de Carnot idéal entre ces 2 températures.

C’est la somme des surfaces rouges et vertes.

La surface verte représente le manque à gagner entre le cycle réel et le cycle de Carnot. C’est la perte exergétique. Elle est, dans ce cas surtout due au fluide et nous ne pouvons pas faire grand chose pour la diminuer.

La conception très soignée des turbines conduit à des lignes de détentes très proches de l’isentropie. Une détente isentropique serait représentée par une ligne verticale. Une détente réelle génère une augmentation de l’entropie, et donc une perte exergétique.

On remarque d’ailleurs que la surchauffe de la vapeur augmente le manque à gagner par rapport au cycle de Carnot mais l’efficacité motrice du cycle est meilleure.

La resurchauffe augmente peu l’efficacité motrice, elle permet surtout de diminuer l’humidité de la vapeur en fin de détente.

Des définitions simples


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Alain Duparquet, conducteur en centrale électrique.

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