PL441825A1 - Sposób produkcji ciepła z wykorzystaniem energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych i nieodnawialnych - Google Patents

Abstract

Sposób zasilania ciepłowni z wykorzystaniem energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych i nieodnawialnych, zmniejszający zapotrzebowanie na energię pierwotną zawartą w paliwie dostarczanym do ciepłowni, charakteryzuje się tym, że czynnik grzewczy powracający od odbiorców (1) do układu technologicznego ciepłowni (3) w części jest schładzany do temperatury 22°C - 27°C, za pomocą sprężarkowej (5) i/lub absorpcyjnej pompy ciepła (4), gdzie absorpcyjna pompa ciepła (4) schładza powracającą od odbiorców (1) wodę, traktując ją jako dolne źródło energii, przy pomocy energii zewnętrznej przekazywanej przez czynnik pośredniczący (9) i przekazuje do generatora absorpcyjnej pompy ciepła (4). Energia elektryczna zasilająca układ technologiczny, w tym sprężarkowe pompy ciepła (5) może być wytwarzana w kogeneracji z gazu ziemnego, gazu kopalnianego, biogazu lub może być generowana w elektrowniach wodnych, wiatrowych, fotowoltaicznych, przy wsparciu magazynów energii lub pobierana bezpośrednio z sieci elektroenergetycznej. Jedno urządzenie techniczne zawiera instalacje od pojedynczych megawatów do kilkudziesięciu megawatów w jednym systemie, przy czym systemy mogą być łączone równolegle, gdzie korzystnie w systemie znajduje się absorpcyjna pompa ciepła (4), czynnik pośredniczący (9) oraz źródło ciepła (2), na przykład gazowe dla generatora absorpcyjnej pompy ciepła (4). Do zasilania generatora absorpcyjnej pompy ciepła (4) jest zastosowany czynnik pośredniczący (9), wykorzystujący surowce kopalne nieodnawialne jak węgiel, gaz ziemny lub nośniki odnawialne jak biogaz, biometan, zielony wodór, biomasa lub mieszanina nośników lub praca naprzemienna na nośnikach odnawialnych i nieodnawialnych poprzez schładzanie czynnika grzewczego powracającego do ciepłowni, przy zastosowaniu pomp ciepła.

Description

Sposób produkcji ciepla z wykorzystaniem energii elektrycznej ze zródel odnawialnych i nieodnawialnych.

Przedmiotem wynalazku jest sposób produkcji ciepla np.: w cieplowni z wykorzystaniem energii elektrycznej ze zródel odnawialnych nieodnawialnych, zmniejszajacy zapotrzebowanie na energie pierwotna zawarta w paliwie zuzywana np.: w cieplowni w procesie produkcji ciepla z mozliwoscia przejscia na tryb pracy zeroemisyjnej.

Znana jest z polskiego opisu zgloszeniowego P.385471 cieplownia geotermalna, zawierajaca ujecie wody geotermalnej, z którego za pomoca pompy wody geotermalnej pobierana jest goraca woda geotermalna o temperaturze powyzej 70°C, rurociag goracej wody geotermalnej , laczacy ujecie wody geotermalnej z wlotem pierwszego kanalu przeplywowego wymiennika ciepla , rurociag schlodzonej wody geotermalnej , laczacy wylot pierwszego kanalu przeplywowego wymiennika ciepla ze zrzutem wody geotermalnej oraz rurociag wody instalacyjnej , laczacy obiegi instalacyjne z drugim kanalem przeplywowym wymiennika ciepla , przy czym rurociag goracej wody geotermalnej wykonany jest z rur epoksydowanych, wzmacnianych wlóknem szklanym.

Z europejskiego opisu patentowego EP2614130 znane jest rozwiazanie, w którym wytworzona zostala palna mieszanina, zawierajaca faze stala i faze ciekla, przy czym palna mieszanina jest tak przechowywana w hermetycznym pojemniku, ze przegroda w pojemniku oddziela faze ciekla od fazy stalej, w procesie, w którym przegroda stopniowo rozpada sie w zetknieciu z faza ciekla, co umozliwia stopniowe wymieszanie fazy cieklej i stalej, co z kolei wyzwala reakcje chemiczna, w wyniku której powstaje wodór, który spala sie w piecu EC .

Celem jest przede wszystkim dostarczenie alternatywnego paliwa dla EC, umozliwiajacego zastapienie wiekszej czesci wegla niezbednego do wytworzenia takiej samej ilosci energii elektrycznej, co powinno zmniejszyc koszty wydobycia wegla i jego transportu do EC. Inny cel wynalazku dotyczy znaczacego problemu zwiazanego z wytwarzaniem energii elektrycznej w EC, który stanowi olbrzymia emisja gazów cieplarnianych w wyniku niepelnego spalania wegla.

Z kolei z opisu patentowego E3129612 znana jest elektrocieplownia w której na przeplywie spalin w kotle ciepla odpadowego za poprzednia ostatnia powierzchnia grzewcza (ekonomizer centralnego ogrzewania) wprowadzany jest kolejny parownik jako czesc obiegu woda-para elektrocieplowni. W zwiazku z tym, ze przy tym niskim poziomie temperatury PL 441825 A1 2/13gazów spalinowych (zwykle w zakresie od 70 ° C do 90 ° C) nadal wystepuje parowanie wody obiegowej, zwlaszcza jej parowanie odbywa sie w temperaturze ponizej punktu rosy spalin (w celu skroplenia}, cisnienie w parowniku musi byc odpowiednio zmniejszone ponizej poziomu atmosferycznego. Odbywa sie to za pomoca jednej lub wiecej pomp parowych, które czerpia swoja pare napedowa z wystarczajaco wysokiego cisnienia z obiegu woda-para elektrocieplowni. Wraz z obnizaniem cisnienia spada wymagana temperatura parowania, a para jest wytwarzana za pomoca ciepla resztkowego z gazów wydechowych na poziomie ponizej atmosferycznego. W zaleznosci od konstrukcji pomp strumieniowych, ilosci ciepla resztkowego w spalinach, ilosci zuzytej pary napedowej itd., ustala sie cisnienie równowagi.

Znana jest cyrkulacja czynnika grzewczego (np. wody) miedzy cieplownia która sklada sie ze zródel ciepla oraz ukladu technologicznego cieplowni a odbiorcami (np. budynki mieszkalne, biurowe, fabryki, itp.). Wychodzacy z cieplowni czynnik grzewczy zostaje schlodzony (obnizona zostaje jego temperatura) poprzez oddanie ciepla odbiorcom i powraca do cieplowni, gdzie jego temperatura ponownie jest podnoszona poprzez pracujace zródla ciepla glównie dzieki spalaniu paliw kopalnych (wegla, gazu ziemnego, itp.).

Znane sa równiez pompy ciepla, wykorzystywane do pozyskania ciepla z otoczenia.

Ponadto, w wielu elektrocieplowniach wykorzystywane sa urzadzenia kogeneracyjne, produkujace prad i cieplo z gazu w skojarzeniu.

Jednakze w kazdym z tych sposobów powracajacy czynnik grzewczy jest podgrzewany w zródlach ciepla - podnoszona jest jego temperatura dla uzyskania odpowiedniej temperatury czynnika grzewczego wysylanego do odbiorców.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu produkcji ciepla np. w cieplowni o ulepszonym stopniu ogólnej wydajnosci zmniejszajacy zapotrzebowanie na energie pierwotna zawarta w paliwie zasilajacym cieplownie z wykorzystaniem energii elektrycznej ze zródel odnawialnych i nieodnawialnych.

Sposób produkcji ciepla z wykorzystaniem energii elektrycznej ze zródel odnawialnych i nieodnawialnych zmniejszajacy zapotrzebowanie na energie pierwotna zawarta w paliwie dostarczanym do urzadzen wytwarzajacych cieplo w cieplowni, znamienny tym, ze czynnik grzewczy powracajacy od odbiorców do ukladu technologicznego cieplowni w czesci jest schladzany do temperatury 10 - 40 ° C, za pomoca sprezarkowej lub absorpcyjnej pompy ciepla gdzie pompa ciepla schladza powracajacy od odbiorców czynnik grzewczy traktujac go jako dolne zródlo energii obiegu pierwszego natomiast w obiegu PL 441825 A1 3/13drugim pompa ciepla podnosi temperature innej czesci czynnika grzewczego powracajacego od odbiorców i przekazuje ten czynnik grzewczy do ukladu technologicznego.

Absorpcyjne pompy ciepla wspólpracuja z czynnikiem posredniczacym , wykorzystujac surowce kopalne nieodnawialne jak wegiel, gaz ziemny lub nosniki odnawialne jak biogaz, biometan, zielony wodór, biomasa lub mieszanina nosników lub praca naprzemienna na nosnikach odnawialnych i nieodnawialnych .

Produkowana energia cieplna, a w szczególnosci jej czesc odnawialna pobierana jest z energii otoczenia (powietrza, wody, ) i standaryzowana do wartosci parametrów oczekiwanych przez producenta ciepla.

Energia elektryczna zasilajaca uklad technologiczny w tym sprezarkowe pompy ciepla(S) moze byc wytwarzana w kogeneracji z gazu ziemnego, gazu kopalnianego, biogazu lub moze byc generowana w elektrowniach wodnych, wiatrowych, fotowoltaicznych przy wsparciu magazynów energii lub pobierana bezposrednio z sieci elektroenergetycznej.

Jeden system tworzy instalacje do produkcji ciepla o mocy od setek kilowatów do kilkudziesieciu megawatów przy czym systemy moga byc laczone równolegle zwiekszajac bezpieczenstwo i/lub ilosc produkowanego ciepla. Sposób produkcji ciepla zmniejszajacy zapotrzebowanie na energie pierwotna zawarta w paliwie z wykorzystaniem energii elektrycznej ze zródel odnawialnych i nieodnawialnych, charakteryzuje sie tym, ze czynnik grzewczy powracajacy od odbiorców do ukladu technologicznego cieplowni w czesci jest schladzany do temperatury 10 - 40 °cza pomoca sprezarkowej i/ lub absorpcyjnej pompy ciepla. W przypadku absorpcyjnej pompy ciepla przez czynnik posredniczacy energia zewnetrzna przekazywana do generatora absorpcyjnej pompy ciepla pochodzaca z gazu, wegla, biomasy, biogazu, wodoru, RDF, energii elektrycznej, umozliwia podnoszenie temperatury innej czesci powracajacego czynnika grzewczego do parametrów w zakresie temperatur 50°C - 95°C.

Absorpcyjna pompa ciepla schladza czesc powracajacego od odbiorców czynnika grzewczego (np.: wode}, traktujac ja (powracajaca wode) jako dolne zródlo energii. Zródlem energii dla generatora absorpcyjnej pompy ciepla moze byc zastosowany nosnik odnawialny jak biomasa, biogaz, to wtedy cala ilosc energii cieplnej wyprodukowana w absorpcyjnej pompie ciepla jest cieplem odnawialnym tzn. w 100% z OZE ( odnawialne zródlo energii).

Jezeli jako zródlo energii dla absorpcyjnej pompy ciepla zastosowany jest nosnik nieodnawialny jak gaz ziemny, wegiel, to czesc energii cieplnej wyprodukowana w pompie PL 441825 A1 4/13ciepla - energia pochodzaca z potrzeb generatora pompy ciepla jest cieplem pochodzacym ze zródla nieodnawialnego, natomiast pozostala czesc ciepla jest cieplem z zerowa emisja dwutlenku wegla.

W rozwiazaniu wedlug wynalazku absorpcyjna pompa ciepla, czynnik posredniczacy oraz zródlo ciepla dla generatora pompy ciepla np. gazowe moze byc zintegrowane w jedno urzadzenie techniczne.

Schlodzona woda poprzez absorpcyjna pompe ciepla jest podawana na dodatkowe zródla ciepla jakim jest na przyklad sprezarkowa pompa ciepla (powietrze-woda, woda-woda, itp.}, które wykorzystujac energie elektryczna pobiera cieplo z otoczenia na przyklad z powietrza i przekazuje je do ukladu technologicznego cieplowni o parametrach wyjsciowych w zaleznosci od pory roku pomiedzy 50 - 95°C. Jest to cieplo pochodzace w 100% ze zródla odnawialnego.

Potrzebna energia elektryczna wedlug wynalazku moze byc pozyskiwana ze zródel odnawialnych np.: z fotowoltaiki i/lub elektrowni wiatrowych i/lub elektrowni wodnych wyposazonych w bateryjne magazyny energii lub kupowana w zakladzie energetycznym.

Odpowiednio zaprojektowany i wyposazony system cieplowniczy moze sie stac w pelni zeroemisyjny oparty w 100% o OZE.

Innym elementem zabezpieczajacym potrzeby energii elektrycznej sa urzadzenia kogeneracyjne , które wytwarzaja cieplo i energie elektryczna w oparciu o paliwo gazowe.

Jezeli urzadzenie kogeneracyjne bedzie zasilane biogazem/biometanem, to zarówno wytworzona energia elektryczna, jak i cieplna jest w 100% pochodzaca za zródla OZE. W przypadku zastosowania jako paliwa gazu ziemnego, propanu uklad bedzie pracowal w trybie wysokosprawnej kogeneracji emitujac C02 jak dla paliwa gazowego.

Zastosowanie zespolu precyzyjnie dobranych urzadzen wedlug wynalazku pozwala zmniejszyc zapotrzebowanie na energie pierwotna zawarta w paliwie nieodnawialnym oraz na zmniejszenie emisji C02 w porównaniu do cieplowni pracujacej w oparciu o kociol weglowy czy gazowy o minimum 20%.

Istotny jest sposób w jakim zostana podlaczone miedzy soba poszczególne urzadzenia tworzace uklad technologiczny, a w szczególnosci wstepne schladzanie powracajacego czynnika grzewczego do kotlowni. Taki sposób powiazania pracy i parametrów wymienionych urzadzen skutkuje optymalizacja (zmniejszeniem) zuzycia energii pierwotnej pochodzacej ze zródel nieodnawialnych, a co za tym idzie emisji C02. Rozwiazanie wedlug PL 441825 A1 /13wynalazku umozliwia etapowa modernizacje istniejacych ukladów cieplowniczych w celu osiagniecia gospodarki zeroemisyjnej w produkcji ciepla.

Przedmiot wynalazku zostal przyblizony w przykladowym wykonaniu na rysunku schematycznym, który przedstawia sposób zasilania cieplowni zmniejszajacy zapotrzebowanie na energie pierwotna zawarta w paliwie kopalnym o 25,1% czy 51,7% czy nawet do 100%.

Czynnik grzewczy powracajacy od odbiorców 1 w temperaturze powyzej 40°C kierowany jest czesciowo do dolnego zródla absorpcyjnej pompy ciepla 4, gdzie jego temperatura jest dalej obnizana do 25°C poprzez odbiór ciepla z tej czesci powracajacego czynnika grzewczego przekierowywanego do absorpcyjnej pompy ciepla 4. Cieplo pobrane przez absorpcyjna pompe ciepla 4 poprzez procesy fizyko-chemiczne oraz energie wprowadzana do generatora absorpcyjnej pompy ciepla 4 pozwala uzyskac drugiej czesci powracajacego czynnika grzewczego w drugim obiegu absorpcyjnej pompy ciepla temperature o 20°C wyzsza w stosunku do powracajacego czynnika grzewczego do ukladu technologicznego cieplowni 3.

Natomiast schlodzony do temperatury 25°C czynnik grzewczy kierowany jest do ukladu powietrznych lub wodnych sprezarkowych pomp ciepla 5, gdzie jest podgrzewany do temperatury z przedzialu 50 - 95°C lub do temperatury ciepla wytworzonego poprzez absorpcyjna pompe ciepla 4 w drugim obiegu. Sprezarkowe pompy ciepla 5 pobieraja energie cieplna z otoczenia i sa zasilane energia elektryczna pobierana z sieci elektroenergetycznej lub generowana w module kogeneracyjnym 6, wykorzystujacym np.; gaz ziemny do produkcji pradu i ciepla w skojarzeniu. Uzyskane w module kogeneracyjnym 6 cieplo dopelnia bilans ciepla dostarczanego poprzez uklad technologiczny cieplowni 3 do odbiorców 1. Kolejny wariant dotyczy wykorzystania do produkcji ciepla w sprezarkowych pompach ciepla 5 energii elektrycznej produkowanej w odnawialnych zródlach energii takich jak fotowoltaika 7a, elektrownie wiatrowe 7b czy wodne 7c wsparte magazynem energii 7d.

Alternatywa produkcji energii elektrycznej ze zródel odnawialnych jest urzadzenie kogeneracyjne 6 pracujace na biometanie/biogazie lub mieszaninie biogazu i zielonego wodoru.

W przypadku funkcjonowania cieplowni zrealizowanym zgodnie z opisem wynalazku mozemy uzyskac w zaleznosci od zastosowanego wariantu rozwiazania technicznego rózne wartosci oszczednosci pochodzace od zmniejszonego zapotrzebowania na kopalne nosniki energii oraz zmniejszona emisje CO2 w stosunku do rozwiazan dotychczasowych przy tej PL 441825 A1 6/13samej ilosci energii uzytecznej. Tak skonstruowany uklad technologiczny nadaje sie do przejscia z gospodarki emisyjnej do rozwiazan zeroemisyjnych etapowo zgodnie z aktualnymi mozliwosciami przedsiebiorstwa produkujacego cieplo.

Zarówno w okresie letnim jak i zimowym gdy parametry czynnika grzewczego krazacego miedzy cieplownia, a odbiorcami 1 znaczaco róznia sie, sposób wedlug wynalazku umozliwia elastyczne modelowanie sposobu pracy ukladu cieplowniczego z uwzglednieniem aktualnych potrzeb co do jakosci i ilosci czynnika grzewczego optymalizujac zuzycie energii pierwotnej kopalnej.

Wykorzystanie odnawialnych zródel energii na kazdym etapie, w szczególnosci, lecz nie wylacznie, zasilenie absorpcyjnej pompy ciepla 4 biogazem, biometanem, zielonym wodorem lub biomasa jak równiez zasilenie absorpcyjnej pompy ciepla 4 oraz sprezarkowych pomp ciepla 5 energia elektryczna pochodzaca z paneli fotowoltaicznych 7a, elektrowni wiatrowych 7b lub kogeneracji 6 wykorzystujacej biogaz powoduje dalsza, radykalna redukcje emisji CO2, az do calkowicie zero emisyjnej produkcji ciepla.

Dla zobrazowania róznic zapotrzebowania na energie zawarta w paliwie kopalnym (np. dla gazu ziemnego o wartosci opalowej 10kW/m 3 i zastosowaniu sprezarkowych pompach ciepla powietrze-woda) przedstawiono obliczenia dla trzech wariantów A, Bi C: Wariant A - oszczednosc C02 = 25,1% 1. Tradycyjna kotlownia pracujaca w oparciu o kociol gazowy (o sprawnosci ok. 93,5%): Moc cieplna kotlowni: Zapotrzebowanie na paliwo: Parametry wody grzewczej np.: 2 567 kW (cieplo wysylane z cieplowni do odbiorców) 2 745 kWh/h (ok. 274,5m 3 /h gazu ziemnego) 85°C/65°C 2. Wariant kotlowni z opisu wynalazku pracujacy w konfiguracji: a. Absorpcyjna pompa/y ciepla (4) (dalej: APC, zasilana gazem ziemnym) b. Pompy ciepla sprezarkowe (5) powietrze-woda PL 441825 A1 7/13c. Urzadzenie/a kogeneracyjne zasilane gazem ziemnym (6) (dalej: CHP) zostalo/y tak dobrane aby cala energie elektryczna wyprodukowana w CHP (6) pobraly sprezarkowe pompy ciepla (5) powietrze-woda Moc cieplna kotlowni: Zapotrzebowanie na paliwo APC: Zapotrzebowanie na paliwo CHP: Parametry wody grzewczej np.: Dla porównania: 2 567 kW (cieplo wysylane z cieplowni do odbiorców) 1103 kWh/h (ok. 110,3m 3 /h gazu ziemnego) 954 kWh/h (ok. 95,4m 3 /h gazu ziemnego) 85°C/65°C Obie cieplownie produkuja ta sama ilosc ciepla, o tych samych parametrach, ale jedna zuzywa 274,5m 3 /h, a druga 205,7m 3 /h gazu ziemnego, a to skutkuje: -zuzywamy (205,7/274,5=74,9) 25,1% gazu ziemnego mniej (100%- 74,9% = 25,1%) - emitujemy 25,1% CO2 mniej niz tradycyjna kotlownia gazowa - nie kupujemy dodatkowej energii elektrycznej do zasilania sprezarkowych pomp ciepla, gdyz wykorzystujemy energie elektryczna wytworzona w CHP, a cieplo z CHP uzupelnia bilans cieplny cieplowni przy czym dodatkowe calkowite zapotrzebowanie na gaz dla CHP jest uwzglednione w powyzszym wyliczeniu Wariant B - oszczednosc C02 = 51,7% 1. Tradycyjna kotlownia pracujaca w oparciu o kociol gazowy (o sprawnosci ok. 93,5%): Moc cieplna kotlowni: Zapotrzebowanie na paliwo: Parametry wody grzewczej np.: 2 136 kW (cieplo wysylane z cieplowni do odbiorców) 2 285 kWh/h (ok. 228,5m 3 /h gazu ziemnego) 85°C/65°C 2. Wariant kotlowni z opisu wynalazku pracujacy w konfiguracji: a. Absorpcyjna pompa/y ciepla (4) (dalej: APC, zasilana gazem ziemnym) b. Pompy ciepla sprezarkowe (5) powietrze-woda c. Zasilanie sprezarkowych pomp ciepla (5) z sieci elektroenergetycznej PL 441825 A1 8/13Moc cieplna kotlowni: Zapotrzebowanie na paliwo APC: Parametry wody grzewczej np.: Dla porównania: 2 136 kW (cieplo wysylane z cieplowni do odbiorców) 1103 kWh/h (ok. 110,3m 3 /h gazu ziemnego) 85°C/65°C Obie cieplownie produkuja ta sama ilosc ciepla, o tych samych parametrach, ale jedna zuzywa 228,5m 3 /h, a druga 110,3m 3 /h gazu ziemnego, a to skutkuje: -zuzywamy (110,3/228,5=48,3) 51,7% gazu ziemnego mniej (100% - 48,3% = 51,7%) - emitujemy 51,7% CO2 mniej niz tradycyjna kotlownia gazowa - kupujemy dodatkowa energie elektryczna do zasilania pomp ciepla (5) Wariant C - oszczednosc C02 = 100% 1. Tradycyjna kotlownia pracujaca w oparciu o kociol gazowy (o sprawnosci ok. 93,5%): Moc cieplna kotlowni: Zapotrzebowanie na paliwo: Parametry wody grzewczej np.: 2 136 kW (cieplo wysylane z cieplowni do odbiorców) 2 285 kWh/h (ok. 228,Sm 3 /h gazu ziemnego) 85°C/65°C 2. Wariant kotlowni z opisu wynalazku pracujacy w konfiguracji: a. Absorpcyjna pompa/y ciepla (4) (dalej: APC, zasilana biogazem) b. Pompy ciepla sprezarkowe (5) powietrze-woda c. Zasilanie sprezarkowych pomp ciepla (5) ze zródel wlasnych - fotowoltaika (7a}, elektrownie wiatrowe (7b}, wodne (7c}, zródla nadbudowane magazynem energii elektrycznej (7d} Moc cieplna kotlowni: Zapotrzebowanie na paliwo APC: Parametry wody grzewczej np.: 2 136 kW (cieplo wysylane z cieplowni do odbiorców) 1103 kWh/h ( biogaz - paliwo odnawialne) 85°C/65°C PL 441825 A1 9/13Dla porównania: Obie cieplownie produkuja ta sama ilosc ciepla, o tych samych parametrach, ale jedna zuzywa 228,5m 3 /h gazu ziemnego (paliwa nieodnawialnego) i emituje C0 2 , a druga zuzywa 1103kWh/h biogazu (paliwo odnawialne w 100%} inaczej mówiac 0kWh/h paliwa nieodnawialnego, a to skutkuje: -zuzywamy (0/228,5=0) 100% gazu ziemnego mniej (100% - 0% = 100%} - emitujemy w bilansie 100% C02 mniej niz tradycyjna kotlownia gazowa - mamy wlasna energie elektryczna do zasilania pomp ciepla (5) z OZE Wykaz czesci 1- Odbiorca ciepla 2- Zródlo ciepla 3- Wezel cieplny 4- Absorpcyjna pompa ciepla - Sprezarkowa pompa ciepla 6- Urzadzenie kogeneracyjne zasilane gazem la-energia z paneli fotowoltaicznych 7b- energia z elektrowni wiatrowych 7c - energia z elektrowni wodnych 7d -energia z magazynu 8a- kociol gazowy Sb-kociol na wegiel 8c- kociol na biomase Bd-kociol na biogaz Se-kociol na wodór 8f- kociol na RDF Sg-kociol elektryczny 9-czynnik posredniczacy w przekazywaniu energii.

PL 441825 A1 /13Zastrzezenia patentowe 1. Sposób produkcji ciepla z wykorzystaniem energii elektrycznej ze zródel odnawialnych i nieodnawialnych zmniejszajacy zapotrzebowanie na energie pierwotna zawarta w paliwie dostarczanym do urzadzen wytwarzajacych cieplo w cieplowni, znamienny tym, ze czynnik grzewczy powracajacy od odbiorców (1) do ukladu technologicznego cieplowni (3) w czesci jest schladzany do temperatury 10 - 40 ° C, za pomoca sprezarkowej i/ lub absorpcyjnej pompy ciepla (4) gdzie pompa ciepla (4) schladza powracajacy od odbiorców (1) czynnik grzewczy traktujac go jako dolne zródlo energii obiegu pierwszego natomiast w obiegu drugim pompa ciepla (4) podnosi temperature innej czesci czynnika grzewczego powracajacego od odbiorców (1) i przekazuje ten czynnik grzewczy do ukladu technologicznego (3). 2. Sposób wedlug zastrzezenia 1, znamienny tym, ze absorpcyjne pompy ciepla (4) wspólpracuja z czynnikiem posredniczacym (9), wykorzystujac surowce kopalne nieodnawialne jak wegiel, gaz ziemny, propan lub nosniki odnawialne jak biogaz, biometan, zielony wodór, biomasa lub mieszanina nosników lub praca naprzemienna na nosnikach odnawialnych i nieodnawialnych . 3. Sposób wedlug zastrzezenia 1, znamienny tym, ze produkowana energia cieplna, a w szczególnosci jej czesc odnawialna pobierana jest z energii otoczenia (powietrza, wody, ) i standaryzowana do wartosci parametrów oczekiwanych przez producenta ciepla. 4. Sposób wedlug zastrzezenia 1, znamienny tym, ze energia elektryczna zasilajaca uklad technologiczny w tym sprezarkowe pompy ciepla(S) moze byc wytwarzana w kogeneracji z gazu ziemnego, propanu, gazu kopalnianego, biogazu lub moze byc generowana w elektrowniach wodnych, wiatrowych, fotowoltaicznych przy wsparciu magazynów energii lub pobierana bezposrednio z sieci elektroenergetycznej.

. Sposób wedlug zastrzezenia 1, znamienny tym, ze jeden system tworzy instalacje do produkcji ciepla o mocy od setek kilowatów do kilkudziesieciu megawatów przy czym systemy moga byc laczone równolegle zwiekszajac bezpieczenstwo i/lub ilosc produkowanego ciepla.

PL 441825 A1 11/13Rysunek 1 Siec elektra­ Gaz ziemny en 3 ... A - H 8a l I °( ,., ,r ,, / ....., ,, "I / I' ' H 8b l . 155°( ... 6 5 4 .

H l . 8c '- , \. ~ ). ,J 150°( fs·c , .. ro ..Cl u "'O 85°( 85°( 65°( O) H 8d l r-- r-- r-- r-- ,, / "I ..... 155°( .65°( ,.

H 8e l 2 ~ 3 ,. ~ . \. .. 150°( H 8f l , \. ., 85°( '- , i ... 85°( 65°( '---H I 8g ,1r ,, .., 1 '- ~ PL 441825 A1 12/13al. Niepodleglosci 188/192 00-950 Warszawa, skr. poczt. 203 URZAD PATENTOWY RZECZYPOSPOLITEJ POLSKIEJ tel.: (+48) 22 579 05 55 I fax: (+48) 22 579 00 01 e-mail: kontakt@uprp.gov.pl I www.uprp.gov.pl SPRAWOZDANIE O STANIE TECHNIKI DO ZGLOSZENIA NR P.441825 Klasyfikacja zgloszenia: F24D 10/00, F24D 12/02, F25B 30/04 Podklasy w których prowadzono poszukiwania: F24D F25B F24H Bazy komputerowe w których prowadzono poszukiwania: EPODOC WPI bazy UPRP Kategoria dokumentu Dokumenty - z podana identyfikacja Odniesienie do zastrz.

X CN106382667 Al (SHANDONG ELECTRIC POWER ENGINEERING 1-5 CONSULTING INST CO LTD [CN]) 08-02-2017 * skrót + fig. 1 * X WO2009105930 Al (UNIV TSINGHUA [CN]; BEIJING EERT TECHNOLOGY 1-5 DEV CO [CN]) 03-09-2009 * skrót+ fig. 1-2 * X WO2019229303 Al (KYMI SOLAR OY [FI]) 05-12-2019 1-5 * skrót+ fig. 3-4 * D Dalszy ciag wykazu dokumentów na nastepnej stronie A- dokument okreslajacy ogólny stan techniki, który nie jest uwazany za posiadajacy szczególne znaczenie, E - dokument stanowiacy wczesniejsze zgloszenie lub patent, ale opublikowany w lub po dacie zgloszenia, L - dokument, który moze poddawac w watpliwosc zastrzegane pierwszenstwo(-wa), lub przytocwny w celu ustalenia daty publikacji innego cytowanego dokumentu lub z innego szczególnego powodu, O - dokument odnoszacy sie do ujawnienia ustnego przez zastosowanie, wystawienie lub ujawnienie w inny sposób, P - dokument opublikowany przed data zgloszenia, ale pózniej niz zastrzegana data pierwszenstwa, T - dokument pózniejszy, opublikowany po dacie zgloszenia lub w dacie pierwszenstwa i niebedacy w konflikcie ze zgloszeniem, ale cytowany w celu zrozumienia zasad lub teorii lezacych u podstaw wynalazku, X - dokument o szczególnym znaczeniu; zastrzegany wynalazek nie moze byc uwazany za nowy lub nie moze byc uwazany za posiadajacy poziom wynalazczy, jezeli ten dokument brany jest pod uwage samodzielnie, Y - dokument o szczególnym znaczeniu; zastrzegany wynalazek nie moze byc uwazany za posiadajacy poziom wynalazczy, jezeli ten dokument zostanie polaczony z jednym lub kilkoma tego typu dokumentami, a takie polaczenie bedzie oczywiste dla znawcy, & - dokument nalezacy do tej samej rodziny patentowej.

Sprawozdanie wykonali-a: Pawel Bialy Naczelnik Wydzialu Data: 06.04.2023 Uwagi do zgloszenia Sprawozdanie zostalo wykonane w oparciu o zastrz. z dnia 24.07.2022 r.

Podpis: /podpisano kwalifikowanym podpisem elektronicznym/ Pismo wydane w formie dokumentu elektronicznego PL 441825 A1 13/13

Claims (5)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób produkcji ciepla z wykorzystaniem energii elektrycznej ze zródel odnawialnych i nieodnawialnych zmniejszajacy zapotrzebowanie na energie pierwotna zawarta w paliwie dostarczanym do urzadzen wytwarzajacych cieplo w cieplowni, znamienny tym, ze czynnik grzewczy powracajacy od odbiorców (1) do ukladu technologicznego cieplowni (3) w czesci jest schladzany do temperatury 10 - 40 ° C, za pomoca sprezarkowej i/ lub absorpcyjnej pompy ciepla (4) gdzie pompa ciepla (4) schladza powracajacy od odbiorców (1) czynnik grzewczy traktujac go jako dolne zródlo energii obiegu pierwszego natomiast w obiegu drugim pompa ciepla (4) podnosi temperature innej czesci czynnika grzewczego powracajacego od odbiorców (1) i przekazuje ten czynnik grzewczy do ukladu technologicznego (3).

2. Sposób wedlug zastrzezenia 1, znamienny tym, ze absorpcyjne pompy ciepla (4) wspólpracuja z czynnikiem posredniczacym (9), wykorzystujac surowce kopalne nieodnawialne jak wegiel, gaz ziemny, propan lub nosniki odnawialne jak biogaz, biometan, zielony wodór, biomasa lub mieszanina nosników lub praca naprzemienna na nosnikach odnawialnych i nieodnawialnych .

3. Sposób wedlug zastrzezenia 1, znamienny tym, ze produkowana energia cieplna, a w szczególnosci jej czesc odnawialna pobierana jest z energii otoczenia (powietrza, wody, ) i standaryzowana do wartosci parametrów oczekiwanych przez producenta ciepla.

4. Sposób wedlug zastrzezenia 1, znamienny tym, ze energia elektryczna zasilajaca uklad technologiczny w tym sprezarkowe pompy ciepla(S) moze byc wytwarzana w kogeneracji z gazu ziemnego, propanu, gazu kopalnianego, biogazu lub moze byc generowana w elektrowniach wodnych, wiatrowych, fotowoltaicznych przy wsparciu magazynów energii lub pobierana bezposrednio z sieci elektroenergetycznej.

5. Sposób wedlug zastrzezenia 1, znamienny tym, ze jeden system tworzy instalacje do produkcji ciepla o mocy od setek kilowatów do kilkudziesieciu megawatów przy czym systemy moga byc laczone równolegle zwiekszajac bezpieczenstwo i/lub ilosc produkowanego ciepla.1/13Rysunek 1 Siec elektra­ Gaz ziemny en 3 ... A - H 8a l I 25°( ,., ,r ,, / ....., ,, "I / I' ' H 8b l . 155°( ... 6 5 4 . H l . 8c '- , \. ~ ). ,J 150°( fs·c , .. ro ..Cl u "'O 85°( 85°( 65°( O) H 8d l r-- r-- r-- r-- ,, / "I ..... 155°( .65°( ,. H 8e l 2 ~ 3 ,. ~ . \. .. 150°( H 8f l , \. ., 85°( '- , i ... 85°( 65°( '---H I 8g ,1r ,, .., 1 '- ~2/13al. Niepodleglosci 188/192 00-950 Warszawa, skr. poczt. 203 URZAD PATENTOWY RZECZYPOSPOLITEJ POLSKIEJ tel.: (+48) 22 579 05 55 I fax: (+48) 22 579 00 01 e-mail: kontakt@uprp.gov.pl I www.uprp.gov.pl SPRAWOZDANIE O STANIE TECHNIKI DO ZGLOSZENIA NR P.441825 Klasyfikacja zgloszenia: F24D 10/00, F24D 12/02, F25B 30/04 Podklasy w których prowadzono poszukiwania: F24D F25B F24H Bazy komputerowe w których prowadzono poszukiwania: EPODOC WPI bazy UPRP Kategoria dokumentu Dokumenty - z podana identyfikacja Odniesienie do zastrz. X CN106382667 Al (SHANDONG ELECTRIC POWER ENGINEERING 1-5 CONSULTING INST CO LTD [CN]) 08-02-2017 * skrót + fig. 1 * X WO2009105930 Al (UNIV TSINGHUA [CN]; BEIJING EERT TECHNOLOGY 1-5 DEV CO [CN]) 03-09-2009 * skrót+ fig. 1-2 * X WO2019229303 Al (KYMI SOLAR OY [FI]) 05-12-2019 1-5 * skrót+ fig. 3-4 * D Dalszy ciag wykazu dokumentów na nastepnej stronie A- dokument okreslajacy ogólny stan techniki, który nie jest uwazany za posiadajacy szczególne znaczenie, E - dokument stanowiacy wczesniejsze zgloszenie lub patent, ale opublikowany w lub po dacie zgloszenia, L - dokument, który moze poddawac w watpliwosc zastrzegane pierwszenstwo(-wa), lub przytocwny w celu ustalenia daty publikacji innego cytowanego dokumentu lub z innego szczególnego powodu, O - dokument odnoszacy sie do ujawnienia ustnego przez zastosowanie, wystawienie lub ujawnienie w inny sposób, P - dokument opublikowany przed data zgloszenia, ale pózniej niz zastrzegana data pierwszenstwa, T - dokument pózniejszy, opublikowany po dacie zgloszenia lub w dacie pierwszenstwa i niebedacy w konflikcie ze zgloszeniem, ale cytowany w celu zrozumienia zasad lub teorii lezacych u podstaw wynalazku, X - dokument o szczególnym znaczeniu; zastrzegany wynalazek nie moze byc uwazany za nowy lub nie moze byc uwazany za posiadajacy poziom wynalazczy, jezeli ten dokument brany jest pod uwage samodzielnie, Y - dokument o szczególnym znaczeniu; zastrzegany wynalazek nie moze byc uwazany za posiadajacy poziom wynalazczy, jezeli ten dokument zostanie polaczony z jednym lub kilkoma tego typu dokumentami, a takie polaczenie bedzie oczywiste dla znawcy, & - dokument nalezacy do tej samej rodziny patentowej. Sprawozdanie wykonali-a: Pawel Bialy Naczelnik Wydzialu Data: 06.04.2023 Uwagi do zgloszenia Sprawozdanie zostalo wykonane w oparciu o zastrz. z dnia 24.07.2022 r. Podpis: /podpisano kwalifikowanym podpisem elektronicznym/ Pismo wydane w formie dokumentu elektronicznego3/13