SE531238C2 - Förfarande och arrangemang för energiomvandling av värme - Google Patents

Description

531 238 2 eller partiellt, motströmstörda kondensatfraktioner från någon av de avslutande expanderturbinstegens separation av kondensat av lägre temperatur, varvid kondensatet fors stegvis mot 'frarniörliggande matarledning för kondensat mot iörångriingssteg/solvärmepanel etc. och/eller mot framiörliggande expanderturbins utlopp, eller dess närhet, av högre temperatur för partiell ångkondensation av restånga, varigenom kondensationskylningen vid behov kontrolleras genom stegvis ñreträdesvis direkt värmeöveflöring, samtidigt som det motströnisíörda kondensatet/arbetsmediet iörvärms före återföring till fórångiiingssteget/sol- värmepanel etc., under det att det sista expansionsstegets kondensat - företrädesvis under undertryck, med eller utan barometriskt fallrör med vätskelås (s.k. ”sugben”) - erhåller motsvarande lägre temperatur under reducerat flöde genom den fiamfórliggande kondensationen/separationen samt att värmeinnehållet i kondensatet/arbetsmediet förskjuts mot fiamtörliggande processteg - fórångningssteget - varefter den termodynamiska cykeln sluts.

Vid total eller partiell tillämpning av metodens stegvisa kondensationskylning genom expansionstörloppet med motströmsfiirda stegvisa kondensatfraktioner, innefattande kondensatseparation, minskas på motsvarande sätt det totala kylbehovet.

Generering av mekanisk energi/elkraft, beroende av typ av värmekälla, ligger inom området 15 - 25 % av andelen tillförd värme.

Vid retur av förvärrnt kondensat/arbetsmedium till värmekällan ökar anläggningens kapacitet och/eller kan genomströniningen öka och/eller utnyttjas mindre värmeväxlar-lpanelyta. Vid motströmsiörd kondensatfraktion, mot fi-arntörliggande expanderturbins utlopp eller dess närhet, ansluts kondensatfiaktionen företrädesvis via någon typ av ej ektor.

Stegvis kondensatseparation under expansionsfórloppet förhindrar erosionsskador inom expanderturbinstegen.

Beroende av typ av värmekälla, tryck- och temperaturområde, samt kondensatets stegvisa motströmsfórfarande med total eller partiell kondensering, väljs lämpligt och/eller lämpliga arbetsmedia - och därmed ßrångningstemperatm - samt kompletterande kondensationssteg, vilket innefattar allt från produktion av vattenånga, konventionell lufi- eller Vattenkylning till integrering av värmepump - där såväl värme som kyla möjliggör samproduktion enligt i övrigt kända ñrfaranden ~ som absorptionsväimepump, kompressionsvärmepurnp eller någon form av dubbel värmepump 44, 54 med gemensam kompressor 40 enligt i övrigt kända förfaranden, innefattande långsiktigt energiutbyte via jord-/bergvärme eller motsvarande. 531 238 Intressant applikation utgörs av integrering av solvärmepanel och värmepump via ett gemensamt arbetsmedium.

Högre trycksättning av arbetsmediet under förångningssekvensen ger motsvarande högre förångningstemperattir, och förhöjt energiutbyte. i Uppfinningen erbjuder, såväl små- som storskaliga driftsanläggningar i form av lokala mindre kraftverk/kraftvärmeverk respektive större enheter, under effektiv och miljövänlig energiomvandling av b1.a. sedvanligt betraktat lågvârdig värme till elkrafi som primärenergi, samt - när så är möjligt - även vattenburen värme för exempelvis bostads-/lokaluppvärmning med tappvarmvatten, samt i förekommande fall även kyla.

Vid utnyttjande av kompressorvärmepump lagras lämpligen överskottsvärmen i en med värmepumpen integrerad energibrunn 31, varvid mark-/bergförhållanderia utgör vârmeackumulator och samtidigt kondensationssteg/värmesärllca för arbetsmediet. När så är lämpligt reverseras värmen från energibrunnen. Därmed möjliggörs bergvârme i områden där villoma annars ligger alltför tätt. Värmeutbytet sker på konventionellt sätt genom värmepumpens kollektorslang 32 med eller utan, enligt uppfimiingen, integrering av de båda integrerade systemens arbetsmedimn 6/32.

Uppfinningen erbjuder enkelt och robust system för produktion av mekanisk energi som elkrafl inom platser rika på sol- eller geotermisk värme, där uppvärmningsbehovet är av underordnad betydelse eller att arbetsmediets kondensationssteg exempelvis integreras med drift av kylanläggning genom i övrigt känd processteknik - exempelvis absorptionsvärme- pump 57 eller någon form av dubbel uppsättning av värmepumpar 44, 54 med gemensam kompressor 40, allt enligt i övrigt kända ßrfaranden. ~ Solvärme-/absorberande/fängande panel kan utgöras av ett flertal kopplade i serie och/eller parallellt samt innefatta en eller ett system av solvärmekoncentratorer, exempelvis i form av riktade speglar av i övrigt känd teknik, och därmed väsentligt förhöjd temperatur hos utgående ett eller företrädesvis flera arbetsmedia med motsvarande förhöjd energiproduktion.

F örfarandet, exemplifierat av ett ORC-system, kan för övrigt tillämpas vid platser med god tillgång på sol för drift av allehanda transportmedel till lands, sjöss eller i luñ - en typ av verkligt miljö-lhybridfordon. Ett ”back-up” system installeras lämpligen i fonn av medfört bränsle 63, 64 för behovsstyrd extra värme 2B.

Arbetsmediet är dock inte begränsat till ett organiskt ämne eller kolväteförening, utan kan även utgöras av annat ämne eller ämnen, eller utgöras? av flera olika arbetsmedier. 531=238 Uppfinningen är ett naturligt komplement till tidigare Patentarrsökan nr 0600154-9: ”F ärfarande för stegvis energiomvandlinf, genom att med föreliggande uppfinning - med eller utan någon forrn av värmepump - utnyttja restvärmet som drivenergi i anslutning till senare delen av expansionsstegen i enlighet med nämnda Patentansökan.

Uppfinningen utgör ett verkligt genombrott - ett verkligt teknologiskt språng upp till en helt ny teknologiplattforrn, en BAT-teknologi (Best Available Technology) - fiarnförallt när det gäller ansträngningar-na att reducera/eliminera utsläpp av växthusfrärnj ande gaser med möjlighet till värdefull handel med utsläppsrätter.

De efterföljande figurernas exemplifieringar innefattar inte alltid erforderliga pumparrangemang samt saknar styr- och reglersystem.

Uppfinningen är inte begränsad till de beskrivna utföringsforrnema utan kan varieras eller kombineras inom ramen ßr patentkraven.

Figur 1 Grundprincipen ßr energiutvirming ur värme genom ett förfarande med omvandling till mekanisk energi - elkrañ via ett recirkulerande arbetsmedium exempelvis ett ORC- system - framgår av denna figur, där elkraftgenerering prioriteras men som dessutom kan producera varmvatten, samt med möjlighet till integrering med värmepump, vilket fiarrrförallt framgår Senare genom Figur 5. Arrangemanget är extra attraktivt inom solvarma platser, som termisk solfångare eller solkrafiverk, eller i samband med tillgång av outnyttjad rest-/spill- /sekundärvärme eller geoterrnisk värme.

ORC-systemets arbetsmedium 30 innefattar solvärmepanel l för absorption av solvärme 2A - _ och/eller arman värme 2B, enligt streckade linjer - varvid produceras ett trycksatt huvudsakligen gas-/ångflöde 3, fortsättningsvis benämnt ångflöde, vilket ansluter expanderturbinsteg 21 med utgående ång-/kondensatflöde 4/4A anslutande anordning 15 för separation av ång- resp. kondensatfas, varefter ângfasen 5 ansluter nästa expanderturbinsteg 22 med utgående ång-/kondensatflöde 6, vilket genom fiamiörliggande kondensatseparation 15 resulterar i något reducerat utgående ång-/kondensattlöde 6 företrädesvis under undertryck, varefter sagda flöde 6 ansluter värmevärrlare 47 utgörande någon form av kondensationssteg.

Arbetsmediet genom ledning 10 är nu åter i vätskefas och trycksätts genom pump 12 samt förs stegvis och motströrns genom ledning 10A mot ledning ll för anslutning av solvärmepanel etc. 1 och/eller genom IedningIOB mot fiamfórliggande expanderturbinstegs utlopp 4 av högre temperatur fór - när så är lämpligt - kontrollerad partiell ångkondensation i 531 238 ledning 4A med kondensatavskiljning genom separationsanordning 15, varefter arbetsmediet 30 genom kondensatflödet 1 l återförs till solvärmepanel/värme-våxlare 1, och kretsloppet är därmed slutfört. Elkraft 25 genereras genom expanderturbinstegens anslutna generator 24.

Kondensationsstegets värmeväxlare 47 innefattar kylvatten 46 med produktion av varmvatten eller utgör del av konventionell värmepump, eller en form av dubbla värmepumpar med gemensam kompressor 40 altemativt absorptionsvärmepump, för produktion av värme och/eller kyla på i övrigt konventionellt sätt vilket framgår av senare figurer.

Streckade linjer visar principen för integrering av värmepumps energibnmn 31 genom arbetsmediets kondensationssteg 10 och vârmepumpens kollektorsklang 32, varvid värme avges till berggrund etc. resp. upptas - vilket framgår senare av Figur 5.

Vid behov kan solvärmepanelen kompletteras med förbränningsvärme 2B från lämpligt bränsle, vilket fiamgår av nästa figur.

Figur 2 Figuren omfattas till stor del av föreliggande beskrivning - varför texten begränsas - vilket fortsättningsvis även gäller efterföljande figurer.

Solvärme 2A driver någon form av transportmedel 60 genom ny typ av rotationsmotor till lands, sjöss eller i luft med vid behov extra energitillsats genom någon form av förbrännings- anordning 2B.

Fördelning av kondensatflöde 10 mellan ledningarna 10A resp. l0B möjliggör således kontrollerad partiell ångkondensation i ledning 4A, vilket när så är lämpligt något minskar behovet av kondensationskylníng efter avslutande expanderturbin 22. Denna möjlighet till styrd ångkondensation förekommer för övrigt inom de flesta av uppfinningens exemplifieringar/figirrer.

Möjlighet finns att elgenerator 24 dessutom umyttjas/reverseras som startmotor.

Kondensationssteget för återstående ång-/kondensatfas 6 hos arbetsmediet 30 utgörs exempelvis av luftkylare 61 samt vid behov dessutom av förångare 62 för nedkylt stödbränsle 63 genom ledning 64 till nämnda förbränningsanordning 2B. Det senare fiamgår av streckade linjer. 531 239 Bränslet utgörs exempelvis av nedkyld metangas/biogas CI-h/LNG - Liqllified Natural Gas- rmspdmnedldf utgör därmed en verkligt hybrid/miljöfordon med möjlighet du drift genom framförallt solvärme 2A men således vid behov även av förbränningsanordning 2B samt elkraft 25 via ackumulator/batten' 58 och elmotor 59.

Figur 3 Solvärme 2A med möjlighet till alternativ/kompletterande värmekälla 2B, enligt streckad markering, utnyttjas enligt uppfinningen för produktion av elkraft 25 samt genom någon typ av konventionell värmepump, absorptionsvärmepump 57 eller en form av dubbla värmepumpar 44, 54 med företrädesvis gemensam kompressor 40 för produktion av fjärrvärme 44V och fiärrkyla 44K till bostadshus 50.

Värmekälla 2B kan utgöras av varma rökgaser från någon form av verksamhet, exempelvis vedugnsbageri, varvid produceras elkraft 25, kyla 44K och lokaluppvärmning med tappvarmvatten 44V - således en verksamhet närmelsevis självförsörjande på energi genom varma rökgaser från förnyelsebart bränsle, och dessutom lönande handel med utsläppsrätter.

Figur 4 Denna figur visar ORC-systemets irrtegrering med restvüme 2B i enlighet med streckade linjer, varvid restvärmet utnyttjas som drivenergi i anslutning till minst ett av de senare expansionsstegen enligt Patentansökan nr 06001 54~9, vilken omfattar sagda Patentarnsökarrs såväl slutna som öppna system.

Figur 5 Aktuella värmekällor, 2A och/eller 2B, utnyttjas för produktion av elkrafi 25 med möjlighet till energilagring i form av vätgas H2 enligt elektrolysförfarande 26, enligt stneckade linjer och av i övrigt känd teknik. ORC-systemets 30 kondensationssteg för restånga 6 utgörs av dverßddg/mark-/bergldgrmg av värme 6 i dndfgibmdn 31 för du samordnas med värmepumps kollektorslang 32. Kondensatfraktion 10 ansluter företrädesvis returledning ll till solvärmepanel etc. 1 genom ledning 10A och/eller när så är lämpligt expanderturbins 21 utloppsledning 4 genom ledning l0B exempelvis via någon typ av ejektor IOE, varigenom ledning 4A utgör partiellt kondensationssteg för restånga före anordning 15 ßr separation av ångfas 5 och kondensatfas 11. 531 238 Figur 6 Figuren beskriver ORC-systemet med bl.a. integrering av i övrigt konventionell kompressor- bergvärmepump. Värmekällan utgörs av solvärmepanel etc.

Värmeinnehållet i arbetsmediets kondensatfialction 6 utnyttjas i två steg genom dels värmeväxlare 47 för tappvarmvatten till bostad 50 under varmare årstid via pump-/rörsystem 45 resp. 46. Det andra steget utnyttjar värmet - naturligt och tillfört - i energibrunn 31 genom värmepumps kollektorslang 32 med cirkulationspump 49 för bostadsuppvärrnriing 50 med tappvamvatten under kallare årstid. Värmepumpen utgörs av eldriven 25A kompressor 40 med arbetsmediets kretslopp 43, kondensor 41 med kretslopp/värme 44, expansions- /strypventil 42 - eller annan anordning med motsvarande funktion - samt förångare 48.

Tack vare uppfinningen att effektivt tillföra värme genom arbetsmediet 6/32 ned i energibrunn 31, som samtidigt utgör kondensationssteg/värmesänka inom ORC-systemet, är det möjligt att placera ett större antal värmepumpanläggningar med tillhörande energibrunnar inom en viss/begränsad markarea utan att ”utarma” det naturliga värmeinnehållet - och därmed förhindra olika former av markproblem.

Figur 7 Detta drifisalternativ är likartat föregående figur, förutom att kondensat retur i värmeväxlare 47 är motströmsfört ångflöde 8, varigenom gasformigt arbetsmedimn säkerställs/ansluts värmepumpens kompressor 40, varigenom arbetsmediet för ORC-systemet 30 och värmepump 40 samordnas/integreras, där energibrunnens 31 kollektorslang 32 företrädesvis har konventionell frostskyddsvätska, samt dessutom integrerats genom förångare 48, på sådant sätt att förångare 48 ingår i värmep1m1plcretsen43, vars recirkulerande krets tappar av ett efter behov variabelt/reglerbart delflöde kondensat 9/43, vilket i stället leds ut i systemet för solvärmepanel/värmevåxlare 1 med efterföljande expanderturbiner etc., varigenom föreligger möjlighet till energißrdelning mellan de båda integrerade systemen beroende av årstid och övriga förutsättningar.

Figur 8A Detta exempel har en motsvarande uppbyggnad som föregående figur. Värmepumpens konventionella expansionsventil 42, normalt en strypning mellan systemets hög- och lågtryckssida, har utgått och ersätts helt eller delvis med ORC-kretsens stegvisa expansionssteg, eftersom de båda kretsloppens arbetsmediurn 30 är gemensamt, varigenom 531 238 8 arbetsmediets tryck och temperatur sänks på motsvarande sätt. Varvtal och tryckuppsättning av värmepumpens kompressor 40 väljs efter effelctbehov.

För bättre överskådlighet, beträffande värmepumpens mtegrering, visas de båda kretsloppen - fór solvärme/annan värme resp. värmepump ~ var för sig, under det att det integrerade andra kretsloppets konturer enbart streckats, således beskriver denna Figur 8A sommarperioden, då energibrunn 31 med kollektorslang 6/32 utnyttjas som kondensor för arbetsmediet 30.

Efterföljande Figur 8B beskriver vinterperioden, då energibrunn 31 med kollektorslang 6/32 utnyttjas som förångare för arbetsmediet 30.

Figur 8A visar således sommarperiodens utnyttjande av solvärme 2A och/eller annan värme 2B genom solvärmepanel/värmeväxlare 1 som förångare av arbetsmediet 30, varefter det trycksatta mediet 3 expanderas genom expanderturbin 21, vars utlopp 4 ansluter anordning 15 för separation av kondensatfas l 1 och ångfas 5, vilken ansluter nästa expanderturbin 22 under elproduktion 25 via generator 24, varefter turbinutlopp 6 ansluter värmeväxlare 47 för, beroende av värmekällan, temperaturstyrd produktion av tappvarmvatten 46, ñljt av att turbinutloppet 6 leds ned i energibrunnens 31 via kollektorslang 6/32 för kondensering av mediet, vars värme aekumuleras i mark/berg kring energibrunn 31 - för att senare utnyttjas när värmen ”reverseras” under vinterperioden enligt efterföljande Figur 8B, varefter arbetsmediet 30, nu som kondensat 10/32 ansluter värmekällarr; solvärmepanel/värmeväiclare l. Tidigare nämnd vätskefas 11, efter separationsanordning 15, ansluter kollektorslangens kondensatfas 10/32, varefter samlat kondensatflöde 10 àterförs till solvärmepanel/värme- växlare 1 och sommarperiodens kretslopp är därmed slutfört.

Figur 8B Här visas således den i föregående figur nämnda vinterperíoden i det integrerade systemet med gemensamt arbetsmedium 30, vars förångning nu skeri energibrunn 31 genom kollektorslang 6/32 av den avslutande expanderturbinens 22 utlopp 6, varefter huvudsakligen iörångat arbetsmedium 10 ansluter separationsanordning 16, där kondensatfas 7 återgår till kollektorslang 6/32 för förångning, medan ångfas 8 ansluter turbokompressor 40, som via ledning 43 ansluter kondensor 41 för produktion av vänne/fiärrvärme 44, varefter ledning 43 med arbetsmediets blandade kondensat-/gasfas avslutar den trycksatta delen av kretsloppet genom anslutning till expanderturbinerna 21 och 22 med partiell återvinning av turbokom- pressors 40 motoreffekt via expanderturbinernas generator/motor 24. Separationsanordning 15 avskiljer som tidigare kondensatfas ll mellan expanderturbinstegen 21 och 22, men ansluter i 531 238 denna figur kollektorslang 6/32 fór ßrångning tillsammans med flöde 6 av huvudsakligen kondensat.

Konturerna på sommarjperiodens integrerade del av kretsloppet, enligt föregående Figur 8A, visas streckade.

Möjlighet finns att de båda integrerade kretsloppen enligt Figur 8A och B utnyttjas parallellt.

Figur 9 Denna exemplifiering av uppfinningen visar hur värmelagring i energibrunn 31 utnyttjas ßr leverans av såväl fjärrvärme 44V som fiärrkyla 44K till bostäder/lokaler 50. Figuren visar ett värmepumparrangemang i enlighet med tidigare beskrivningar, men således kompletterat med arrangemang för att även alstra fiärrkyla genom kretslopp S4 mellan fórångare 48 och värmeväxlare/fiårrkyla 44K. Ett högt lagringstorn 55 för temperaturskiktning ingår i kretsloppet 54.

Figuren visar konventionell expansionsventil 42 i kretslopp 43.

Standardutförandet med en form av dubbel värmepump att under mycket hög total energifalrtor samordna framställning av såväl fjärrvärme som fiärrkyla utgör i övrigt känd teknik.

Figur 10 Denna avslutande exemplifiering av uppfinningen visar systemuppbyggnad med två olika arbetsmedier som energibärare av skilda förångiingstemperaturer, med drivenergi fiån kollektortörstärkt solvärme 2A och/eller annan värme^2B. Den ßrsta kretsens arbetsmedium består av termiskt stabil kolväteßrening 301 - avsedd för höge teniperaturnivåer - och den andra kretsen av organisk ñnening 302. De båda kretsloppen sammanknyts genom värmeväxlare 48, och båda kretsloppen producerar elkrafi via generator 241 resp. 242 genom stegvis expansion medelst expanderturbiner 211/221 resp. 212/222 med mellanliggande kondensatseparering 151 resp. 152. i Respektive krets' avslutande kondensat 101 och 102 återfórs motströms och stegvis frå en lägre temperaturnivå mot en högre med möjlig fördelning genom ledning 101 A och l02A mot värmekälla 2A resp. värmeväxlare 48 och/eller genom ledning l0lB och l02B för partiell ångkondensation i ledning 41A och 42A - således under kontrollerad kondensation.

Högnycksvatteiiånga 91 produceras genom värmeväxling 472A/472B av matarvatten 82 mot den andra kretsens expanderutlopp 62/42 varvid förvärmt matarvatten/vattenånga 83 5311-238 10 värmeväxlas/förångas/överhettas genom värmeväxling 471A/47lB mot den första kretsens expanderutlopp 61 resp. 41 - företrädesvis för elproduktion.

Altemativt eller tillsammans kompletteras den andra kretsens kondensatíonssteg/värmesärika genom att ång-/kondensatledning 102 leds ned i mark/berggrund/energibrunn 31 fór integrering med värrgepumps kollektorslang 32 enligt tidigare beskrivningar.

Nämnda vattenångproduktion 91 ersätts alternativt kompletteras med produktion av fiärrvärme, vilket inte framgår av figur.

De båda kretsloppen utformas och positioneras i övrigt helt enligt tidigare figurer, varför ytterligare beskrivningar utelämnas.

Kommentarer till omfattningen Det skall inses att ett eller flera olika arbetsmedier även kan utgöra en blandning av olika ämnen och/eller föreningar förutom organiskt och/eller kolvätefórening, även om uppfinningens exemplifiering sker via beskrivet ORC-system.

Det skall inses att expansionstrirbinernas tillfiârda arbetsmedium huvudsakligen eller till viss del är törångat, är fiiktmättat eller partiellt fuktrnättat - det senare motsvarande något överhettat - eller överhettat.

Det skall inses att benämningen trycksatt arbetsmedium innefattar expansion ned mot atmosfärstryck eller undertryck. i Det skall inses att kretsloppet för sol-/restvärme etc. 2B även benämns Rankine- system 30.

Det skall inses att benämningen restvärme 2B även vid behov innefattar nyproduktion av värme.

Det skall även inses att antalet i figurer visade expanderturbinsteg kan vara såväl färre som flera, samt att visade flerstegsexpandrar kan utgöras av motsvarande antal fiistående med individuella generatorer.

Det skall dessutom inses att minst en av pumparna och/eller kompressor kan ha alternativ drift via en eller flera expanderturbiner.

Claims (10)

531 238 ll PATENTKRAV

1. Förfarande fór utvinning av energi ur någon fonn av värmekälla med omvandling till, mekanisk energi, innefattande elkraft via generator, och/eller produktion av värme och/eller kyla, där värmekällan innefattar del eller delar utav rest-lspill-lsektmdärvärme, bränn-lrökgas, solvärme, geotermisk värme, stödbränsle samt jord-/berg-/lufl-/vattenvärme genom tryeksatt arbetsmedium, vilket recirkuleras i sluten krets mellan sekvensema íörångning, expansion samt kondensation, i känneteoknat av att sagdaexpansionavarbetsmedilnnüm) genomñrsimínstett trycksatt arbetsmedium som energibärare, vilket recirkuleras i minst en sluten krets genom minst en expanderturbin (21, 22) eller likartad apparatur av typ roterande turbomaskin för pnodtiktion av mekanisk energi, sagda expanderturbin företrädesvis innefattande minst två delsteg med total eller partiell kondensatseparering via minst ett separationssteg (15, 16), varvid kondemsationskylning sker genom, med eller utan/totalt eller parfiellt, motströmsförda kondensatfi-aktioner (9, 10, 1 1) från någon av expanderturbinstegens separation av kondensat av lägre temperatur (10), varefier sagda kondensatfraktion vid motströmsßrd återiöring törs stegvis mot framfiirliggande returledxiing (11) mot minst ett fiirångníngssteg (1) och/eller mot framfiårliggande expanderturbins utlopp (4) och/eller dess närhet (4A), av högre temperatur för partiell ångkondensation, varigenom kondensationskylniligen kontrolleras genom stegvis direkt eller indirekt värmeöverfiiring, samtidigt som motslrömsflirt kondensat/arbetsmedium (10, 1 1) flirvärms innan återtöring till sagda törångningssteg, under det att det avslutande expansionsstegets kondensatfraktion (6) erhåller motsvarande lägre temperatur, samtidigt som kondensationseffekten vid behov fiSrstärks ytterligare genom någon form av kompletterande kylsteg/värmesänka.

2. Förfarande enligt krav l, k än n e t e c k n at a v att sagda arbetsmedium (30) innefattar någon form av organiskt medium och/eller kolvätetörening i minst en så kallad Rankine- eykel, vilken innefattar ”Organic Rankine Cycle” -- ORC. i

3. förfarande enligtnågot avkraven l - 2, kännete cknat av att sagdaarbetsmedium utgörs av samma eller minst tvâ olika slags medier företrädesvis av skilda fiirångnings- temperaturer med mellanliggande värmeväxlare (48) ansluten i serie och/eller parallellt innefattande möjlighet nu produktion av vattenånga (91) ntgefnnae kemplenerenae kylsteg/värmesânka. 531 238 12'

4. Förfarande enligtnågot av kraven l - 3, k änn ete c knzat av att arbetsmediets kondensationskylning kompletteras med någon form av värmeväxlare (47) och/eller energibrunn 31 tillhörande kompressorvârmepump utgörande erforderlig värmesänka, samtidigt som värme tillförs/lagras i sagda minst en energibnmn för att värme vid behov till- /överförs aktuellt medium i sagda värmepumps kollektorslang (32) för vidare transport till värmepumps förångare (48) ßr produktion av värme (44).

5. Förfarandeenligtnågotavlnaven 1 -4,kännetecknat av attminstettRankine- systems (30) arbetsmedium integreras/samordnas med minst en kompressorvärmepurnps arbetsmedium (43) genom att Rankine-systemets avslutande gasfas ansluts värmepumpens kompressor (40) med kondensor (41) för produktion av värme (44) för bostäder (5 0) och/eller någon fonn av verksamhet, eller att sagda värmepump utgörs av en form av dubbel värmepump företrädesvis med sagda kompressor för samproduktion av såväl värme (44V) som kyla (44K) för sagda bostäder och/eller verksamhet, under det att Rankine-systemet producerar mekanisk energi innefattande elkrafi (25).

6. Förfarande enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t a v att vid sagda integrering/samordning av arbetsmediet, ersätts vârmepumps konventionella expansions-/strypventil (42), eller motsvarande anordning, helt eller delvis av minst ett av Rankine-systernets expansions- /turbinsteg (21,22), varvid mediets tryck och temperatur sänks motsvarande sagda expansionsventil, företrädesvis under minskad eliörbrulming (25/25A) hos kompressor (40).

7. Förfarande enligt något avkraven l - 6, kânnete cknat av drifi av något slags fsrasn/uanspsmsaa (so) sin lands, sjöss sust- i ma, varvid energikälla utgörs sv ssflvssms (2A) och/eller elkrafi (25) via ackumulator/batteri (58) och elmotor (59) samt vid behov stödbränsle (2B), med kompletterande kondensationskylning genom sagda stödbränsles förvärmning/íörångrxing (62) och/eller genom luflkylare (61).

8. Arrangemang för utvinning av energi ur någon form av värmekälla med omvandling till mekanisk energi, innefattande ellaafi via generator, och/eller produktion av värme och/eller kyla genom minst ett delvis lrycksatt recirkulerande arbetsmediuni, vilket recirkuleras i minst en sluten krets mellan sekvenserna förångning, expansion samt kondensation, k ä n n e t e c k n a t av att sagda expansion av arbetsmedium (30) genomßrs i rninst en expanderturbin (21, 22) eller likartad apparatur av typ roterande turbomaskin, företrädesvis 531 238 13 innefattande minst två delsteg, med anordning för kondensatseparering via minst ett separationssteg (15, 16) genom, med eller utan/totalt eller partiellt, motströmsförda kondensatfraktioner (9, 10, 11) från någon av de avslutande expanderturbinstegens separerade kondensatflöde (6), som stegvis förs mot minst ett förångningssteg (1) och/eller mot framförliggande expandertrirbins utlopp (4), genom anordning för direkta eller indirekta värmeöverföringar, samtidigt som motströmsfiirt kondensat/arbetsmedium (10, 1 1) förvärms innan återförirlg till sagda förångningssteg lmder av mekanisk energi, innefattande elkraft (25) via generator (24), samtidigt som mediets kondensationseffekt vid behov förstärks genom anordning i fonn av kompletterande kylsteg/värmesänka.

9. Arrangemang enligt krav 8, kännete cknat av attdettainnefattarhelt eller delar utav: 0 en eller flera värmekällor (2A, 2B) innefattande minst ett Rankine-system, parallellt och/eller i serie, för att tillvarata rest-lspill-lsektmdärvärme, b1.a. i bränn-lrökgas, solvärme, geotermisk värme, stödbränsle samt jord-/berg-/lufi-/vattenvärme genom integrering av minst en kompressorvännepmnp (40). 0 solvärme-/absorberande/fângande panel (1) innefattande olika typer av solvärrne~ koncentratorer, exempelvis i form av riktade speglar och arrangerade i serie och/eller parallellt. 0 anordning innefattande värmevâxlare/förángare (471, 472) för produktion av ånga (91) utgörande kompletterande kylsteg/värmesänka för ett eller flera arbetsmedier (301, 302) 0 anordning för separat och/eller integrerat arbetsmedimn inom såväl Rankine-system (30) som kompressorvärmepumps krets (43), varvid Rankine-systemets avslutande gasfas (8) ansluter värmepumpens kompressor (40) med vidareaiisluming mot kondensor (41) för produktion av värme (44). 0 minst en anordning för kondensationskylning innefattande ett eller flera expandersteg (21, 22) och/eller delsteg, vilka kan utgöras av separata enheter eller en enda flerstegsexpander eller annan typ av roterande maskin, där varje expandersteg eller delsteg vid behov efierföljs av minst en separationsarrordning (15,16) för partiellt eller totalt avdrag av kondensat (9, 10). 0 sagda kondensationskylning innefattar kondensor (6/32, 47, 471, 472) med företrädesvis motströrrrsförd minst en kondensatfraldrion. 531 238 14 0 minst en anordning för framställning av någon form av mekanisk energi innefattande drifi av maskin eller produktion av elkraft (25) och/eller vätgas H2 (26) företrädesvis genom elektrolys. i 0 arbetsmediets (3 0) kyl-/separationsanordning före värmepumps kompressor (40) placeras så att andelen vätskeformigt arbetsmedium sker motströmsfört, vilket säkerställer gasformig andel (8) av arbetsmediet till sagda kompressor. 0 drifisanordning för stationär eller mobil apparat, det senare i form av farkost/uanspormredel (60) till lands, sjöss eller i luft. 0 minst en integrerad kompressorvärmepump med minst en energibrunn (31) innefattande dubbel form av värmepump (44, 54) företrädesvis med gemensam kompressor (40), för samproduktion av värme (44, 44V) och/eller kyla (44K). 0 anordning (1) för absorption av solvärme (2A) och/eller värme ur brärm-/rökgaser 2B med sampnoduktion av elkrafl (25), värme (44V) samt kyla (44K) genom integrering av dubbel form av värmepump (44, 54) företrädesvis med gemensam kompressor (40).

10. Anangemangenligtnågotavkraven8 -9,kânneteeknat avatt energikällas arbetsmedium (3 0) och kompressorvärmepurnps arbetsmedium (43) samordnas/integreras, varigenom företrädesvis sagda värmepumps konventionella expansions-/strypventil (42) eller motsvarande anordning utgår helt eller delvis, varvid erforderlig expansion ersätts helt eller partiellt av minst ett Rankine-systems (30) expansionssteg (21, 22).