BE1027173B1 - Werkwijze voor het regelen van een systeem voor vermogensopwekking, dergelijk systeem voor vermogensopwekking en compressorinstallatie omvattend dergelijk systeem voor vermogensopwekking - Google Patents

Abstract

Werkwijze voor het regelen van een systeem voor vermogensopwekking (8) dat gedefinieerd is door een set operationele parameters, waarbij het systeem (8) het volgende omvat: - een vloeistofpompsectie om een werkfluïdum onder druk te zetten; - een verdampersectie voor het verdampen van werkfluïdum; - een expansiesectie waarin vermogen wordt gegenereerd; - meetmiddelen (21) om het in de expansiesectie gegenereerde vermogen vast te stellen; en - een regelapparaat (22) om een dampfractie van het werkfluïdum dat de expansiesectie binnengaat te regelen gebaseerd op het met de meetmiddelen (21) vastgestelde vermogen, met als doel maximalisatie van het gegenereerde vermogen in de expansiesectie, met het kenmerk dat de dampfractie wordt geregeld door de waarden te variëren voor een subset van genoemde set operationele parameters middels een herhaald schakelen tussen een eerste en tweede set optimale regelalgoritmes, waarbij de eerste set één niet-deterministisch optimale regelalgoritme omvat, en waarbij de tweede set één deterministisch optimale regelalgoritme omvat.

Description

Werkwijze voor het regelen van pel systeem voor | vermogensopwekking, dergelijk systeem voor 9 vermogensopwekking en compressorinatallatie omvattend | dergelijk systeem voor vermogensopwekking.

9 De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze { om Den systeem voor vermogensopwekking te regelen, 9 dergelijk systeem voor vermogensopwekking, en een compressorinstaliatie omvattend dergelijk systeem voor vermogensopwekking, Meer in het bijzonder heeft deze uitvinding betrekking op een werkwijze voor regeling van een systeem voor vermogensopwekking waarbij warmte van een warmtebron wordt omgezet in vermogen, de warmtebron zijnde bijvoorbeeld een samengeperst gas geproduceerd door een compressorinstallatie.

Een systeem voor vermogensopwekking of vermogenskringloop voor omzetting van restwarmte in vermogen die is ontworpen voor het terugwinnen van restwarmte die vrijkomt bij, bijvoorbeeld, een compressor en om cencende restwarmte on te zetten in nuttige mechanische energie om, bijvoorbeeld, een generator aan te drijven om elektrisch vermogen op te wekken. Dergelijke systemen voor vermogensopwekking kunnen bestaan uit een warmtemotor of stoomturbinesysteem waarin een expansiemachine wordt gebruikt om vermogen op te wekken.

Verder zijn gesloten vermogenskringlopen voor omzetting van restwarmte in vermogen bekend en beschreven, zoals Fankine-

cycli, EKalina-cycii, TFC-cycli (Trilateral Flash Cycle), | enz, 9 Set gebruik van een Rankine-cyclus, en in het bijzonder een 9 5 organische Kankine-cyclus (ORC), is met name bekend om het | terugwinnen van restenergie van een warmtebron met een 9 relatief lage temperatuur zoals de warmte van samengeperst gas dat is geproduceerd door een conpressorinstallatie.

Dergelijke bekende Rankine-cycli omvatten een gesloten xringloop met een twesïasig werkfluïdum, de cyclus verder omvattende een vineistofnompsectie voor circulatie van het werkfluidum in de kringicop gedurende een werkcyclus, achtereenvolgens door - een verdampersectie omvattende ten minste Één verdamper die in thermisch contact staat met de warmtebron om werkfiluidum te verdampen naar een gasvormige of damnpvormige fase; - een expansiesectie met ten minste éên expansiemachine voor het omzetten van de thermische energie die is overgebracht maar het in de verdampersectie geproduceerde gasvormige of dampvormige werkFluïdum in nuttice mechanische energie; en - gen condensorsectie met ten minste één condensor die in thermisch contact staat met een koelmiddel zoals water of omgevingslucht om gasvormig of dampvormic werkfluïidum uit de expansiesectie om te zetten in vloeistof die wordt teruggebracht naar de vloeistofpompsectie voor een volgende werkoyclus van het werkfluidum.

| In compressorinstallaties kan de vermcgenskringloop worden { gebruikt voor het kcelen van warme gassen die geproduceerd | zijn door compressie door deze warme gassen in contact te | prengen met de ten minste één verdamper van de verdampersectie : > van het systeem voor vermogensopwekking, zodanig dat warmte | uit deze warme gassen wordt overgebracht naar het werkfluïdum 9 van de vermogenskringloop, en tegelijkertijd voor het omzetten F van de warmte die op het werkfluidum wordt overgebracht in 9 nuttige mechanische energie in de ezpansiesectie. 9 10 # De restwarmte in samengeperste gassen van compressorinstallaties is beschikbaar op relatief hoge temperaturen, typisch van 150°C of hoger, Tegelijkertijd moet bij de koeling van deze samengeperste gassen in de verdampersectie de temperatuur van de samengeperste gassen naar een zeer laag niveau worden gereduceerd, typisch minder dan 10°C boven de temperatuur van het kcelmiddel.

De bekende vermogenskringlopen voor omzetting van restwarmte in vermogen, die zijn ontworpen om te werken tussen de temperatuurniveaus van de warmtebron en het koelmiddel, hebben te maken met een prestatiedilemma doordat er moet worden gekozen tussen wee alternatieven.

Ofwel gebruikt de vermogenskringloop alle beschikbare warmte die in de warmtebron aanwezig is, maar met een zeer Lage kringloopeffticiëntie, ofwel gebruikt de vermogenskringioon slechts een deel van de beschikbare warmte en wordt de warmtebron slechts deels gekoeld, maar met een relatief hoge efficiëntie, In dat laatste geval is een afzonderlijke koeler vereist om de juiste temperatuur van de warmtebron te bereiken, bijvoorbeeld een nakoeler | voor de samengeperste gassen die vrijkomen in een { compressorinstallatie die stroomafwaarts van de | verdampersectie van de vermogenskringloop is geplaatst. | 5 De bekende vermogenskringlopen zijn aangewend om geschikt 9 te zijn voor warmtebronnen zoals samengeperst: gas, waarbij | de moeilijkheid bestaat dat de temperatuur van het 9 samengeperste gas dat de verdampersectie binnengaat | 10 varieert in de tijd, wat betekent dat de beschikbare warmte 9 uit dit samengeperste gas ook in de tijd varieert, Len eerste benadering is om het samengeperste cas te koelen naar een vooraf gedefinieerde temperatuur met een koeimidoel, vaak water, om temperatuurvariaties te voorkomen van het samengeperste gas dat de verdampersectie van de vermogenskringlcop binnengaat, om vervolgens het samengeperste gas te koelen met het werkfluïdum van de vermogenskringloop in de verdanpersectie, om ten slotte het werkfiuïdum van de vermogenskringloop te koelen met het koelmiddel zoals koelwater of omgevingslucht.

Met deze oplossing worden echter zeer grote thermodynamische verliezen geïntroduceerd vanwege warmteruitwisseling over grote temperatuurverschillen, wat leidt tot een zeer lage systeemefficiëntie, Bern tweede benadering is werken met vermogenskringlopen met verdamping op wisselende temperaturen, zoals Kalina-cycli en zeer kritische ORC's, Daarnaast is een ORC die werkt met zeotropische vloeistofmengsels als werkfluïdum een bekende benadering om de thermodynamische verliezen als gevolg van

9 verdamping bij wisselende temperaturen te beperken.

Deze | benadering leidt echter tot technisch compleze en zodoende | dure systemen, 9 5 Een derde benadering is werken met vermogenskringlopen die | uitgerust zijn met middelen om het gegenereerde vermogen in 9 de expansiesectie vast te stellen en een regelapparaat voor 9 ze regeling van de dampfractie van het werkfluïdum dat de 9 expansiesectie binnengaat, gebaseerd op het vermogen dat 9 10 wordt bepaald met de meetmiddelen, zodanig dat dit vastgestelde vermogen wordt geootimaliseerd, oftewel gemaximaliseerd.

Met "dampfractie” wordt de verhouding bedoeld tussen het massadebiet van gasvormig of dempvornig werkfiuïdum en het totale massadebiet van het werkfluidum,

WO 2017/0411145 beschrijft een ORC voor het omzetten van resiwarmte van een warmtebron in mechanische energie en een compressorinstallatie die gebruikmaakt van een dergeliike CRC waarin de dampfractie van het werkfluidum wordt geregeld met verschillende specifieke regelbare operationele parameters van de vermogenskringioop, zoals de stroomsnelheid van het werkiluidum door de vicoeistofponpsectie en/of de stroomsneiheid van het werkfiuïidum door de expansiemachine volgens een niet-deterministisch optimale regelalcoritme,

Met "niet-deterministisch” wordt bedoeld dat de waarden van de specifieke regelbare operationele parameters zodanig worden gevarieerd dat het optimale regelalgoritme kan leiden tot verschillende sets van lokaal optimale waarden voor de specifieke regelbare operalionele parameters, waaronder de mechanische energie die wordt gegenereerd in de ezpansiesectie wordt gemaximaliseerd met bcerrekking Lot de mechanische 9 energie die wordt gegenereerd in de expansiesectie onder alie | overige sets van waarden voor de specifieke regelbare : operationele parameters in een infinitesimaal kleine omgeving 9 5 van de betreffende set van lokaal optimale waarden, 9 Een nadeel van het gebruik van deze niet-deterministische optimale regelalgoritmes is dat ze geneigd zijn om te blijven steken in een set van lokaal optimale waarden voor de specifieke regelbare operationele parameters, waaronder de mechanische energie die wordt gegenereerd in de expansiesectie van de vermogenskringliocp, niet globaal wordt gemaximaliseerd met betrekking tot de mechanische energie die wordt gegenereerd in de expansiesectie onder alie overige mogelijke cf bekende sets van waarden voor de specifieke regelbare operationele parameters.

WO 2011/106174 beschrijit sen regelsysteem voor warmieterugwininstaliaties inclusief een programmeerbare regelaar die geconfigureerd is om recelsignalen te genereren om specifieke regelbare coeralionele parameters te variëren van een warmteterugwininstallatie op basis van organische Rankine-cycli, waaronder regelsignalen voor de sneiheid van expansiemachine en pomp, in reactie cp een algoritmische optimalisatiescilware voor sen substantiële mazimalisatie van een vermogen of efficiëntie van de warmteterugwininstaliatie op stelpunten buiten het ontwerp, zoals tijdens niet-overeenkomende tenpersatuurniveaus van externe warmtebronnen, tijdens veranderende warmtebelastingen afkomstig van de warmtebronnen, en tijdens veranderende onmngevingsonstancdigheden en werkfluidumeigenschappen, De algoritmische software is een 9 deterministisch regelalgoritme, zoals onder andere eon | extremumzoexend algoritme, een reinforcement-learning code 9 of een neuraal netwerk.

9 Met ”deterministisch” wordt bedoeld dat de waarden van de 9 specifieke regelbare operationele parameters zodanig worden { gevarieerd dat het optimale regelalgoritme leidt tot een set # globaal optimale waarden voor de specifieke regelbare operationele parameters, waaronder de in de expansiesectie gegenereerde mechanische energie wordt gemaximaliseerd met betrekking tot de mechanische energie die wordt gegenereerd in de expansiesectie onder alle overige mogelijke cf bekende sets van waarden voor de specifieke regelbare operationele parameters, Eer nadeel van het gebruik van deterministische optimale regelaigoritmes is dat ze de specifieke regelbare operationele parameters van de vermogenskringloop kunnen instellen op een suboptimale set van waarden, aangezien een waarde niet altijd onmiddellijk bekend is voor iedere cperalioneie parameter van de vermogenskringloop. Het doel van de uitvinding is het verschaffen van een 23 oplossing voor één of meer van de bovengenoemde en/of overige nadelen. Voor dat doel heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het regelen van een systeem voor vermogensopwekking, genoemd systeem voor vermogensopwekking gedefinieerd aan de

; 8 ; hand van een set van operationele parameters, waarbij het î systeem voor vermogensopwekking het volgende omvat: | - een vioeistoipompsectie omvattende Len minste één | vloeistofpomp die is geconfigureerd om een werkfluidum onder : 3 druk te zetten; $ - een verdampersectie omvattende ten minste één 9 verdamper die is geconfigureerd voor het ten minste deels 9 verdampen van werkfluidum dat onder druk is gezet in de vioeistoipompsectie door de toevoer van warmte;

- een expansiesectie omvattende ten minste één expansiemachine die is geconfigureerd om het ten minste deels verdampte werkflu{dum te expanderen om mechanische energie ze genereren; en in welke expansiesectie vermogen wordt gegenereerd:

- meetmiddelen die zijn geconfigureerd om het in de expansiesectie gegenereerde vermogen vast te stellen; en

- een regelapparaat dat is geconfigureerd om een dampfractie van het werkfluïidum dat de expansiesectie binnengaat te regelen gebaseerd op het met de meetmiddelen vastgestelde vermogen, met als doel maximalisatie van het vegenereerde vermogen in de expansiesectie,

met het kenmerk dat de gencemde dampfractie wordt geregeld door de waarden Le variëren voor een subset van genoemde set operationele parameters middels een herhaald schakelen tussen een eerste en tweede set van optimale recelalgoritmes,

waarbij de eerste set optimale recelalgoritmes ten minste één niet-deterministisch optimale regelalgoritme omvat, en waarbij de tweede set optimale regelalgoritmes ten minste één deterministisch optimale regelalgoritme onvat.

Len voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding is dat î een set giobaal optimale waarden voor de specifieke 9 regelbare operationele parameters om het gegenereerds : vermogen in de expansiesectie te maximaliseren kan worden 9 3 bereikt, zonder dat de waarden voor de bovengenoemde subset F van operationele parameters zijn ingesteld cp suboptimale 9 niveaus, in een Le prefereren uitvoeringsvorm van de uitvinding, 19 omvat de expansliesectie sen vermogensgenerator die geconfigureerd is om de door de Len minste Gen expansiemachine gegenereerde mechanische energie om te zetten in vermogen.

Op deze manier kan de in de expansiesectie gegenereerde mechanische energie worden omgezet in iedere nuttige vorm van vermogen, zoals elektrisch vermogen, De dampfractie van het werkfluidum dat de ezpansiesectie binnengaat wordt geregeld met als doel om deze nuttige vorm van vermogen te maximaliseren, Bij voorkeur bestaat de bovengenoemde subset van operationele parameters Uit een stroomsnelheid van werkfiuïidum door de ten minste een vioeistofpomp en/of een stroomsnelheid van het werkfluidum door ten minste één excansiemachine.

De stroomsnelheid van het werkfluïdum door de ten minste één vioeistofpomp en/of de ten minste één ezpansiemachine kan op een gemakkelijke en eenvoudige manier worden geregeld door een wvlceistofpomp respectievelijk expansiemachine te verschaffen met sen variabele capaciteit.

9 Volgens eer te crefereren vitvoeringsvorm van de uitvinding, cmvat de eerste set optimale regelalgoritmes | ten minste twee niet-deterministische optimale regelalgoritmes. €, 9 Dit verschaft het regelapparaat meer flexibiliteit en/of F mogelijkheden om zo snel mogelijk de set clobaal optimale 9 waarden te cereiken voor de scecifieke regelbare 9 operaticnele parameters. 19 De dampfractie van het werkfluidum dat de expansiesectie binnengaat, kan worden geregeld door ofwel simultane toepassing van ofwel door herhaald wisselen tussen de ten minste iwee niet-deterministische optimale regelalgoritmes.

in geval van herhaald wisselen tussen de ten minste twee niet-deterministische optimale regelalgoritmes, vindt dit herhaald wisseien tussen niet-deterministische optimale regelalgoritmes bij voorkeur frequenter plaats dan het herhaald schakelen tussen de eerste set optimale regelaigoritmes en de tweede set optimale regelaigoritmes. Het herhaald schakelen tussen de eerste on tweede set optimale regelaigoritmes vindt bij voorkeur minder frequent plaats dan het herhaald wisselen tussen de niet- deterministische optimale regelalgoritmes in de eerste set optimale regelaigoritmes, om het systeem VOOr vermogensogwekking in staat te stellen snel te kunnen schakelen van een suboptimaal regime verkregen door middel van het ten minste éen deterministisch optimale regelalgoritme uit de tweede set optimale recelalgoritmes

9 il | wanneer niet alle operationele omstandigheden van de compressorinstallatie bekend zijn, naar een optimaal | operationeel regime verkregen door middel van de niet- | deterministische optimale regelalgoriimes uit de eerste set # 5 optimale regelalgoritmes. 9 Bij voorkeur omvat een eerste van de ten minste twee niet- 9 deterministische optimale regelalgoritmes het variëren van een # stroomsneiheid van het werkflutdum door de ten minste één vloeistofpomp, terwijl een tweede van de ten minste twee niet- deterministische optimale regelalgoritmes het variëren van een stroomsnelheid van het werkfluïdum door de ten minste één expansiemachine cmvat,

Nogmaals, de stroomsnelheid van het werkfluidum door de ten minste één vioceistofpomp en/of de Len minste één expansiemachine kan op een gemakkelijke en eenvoudige manier worden geregeld door een viceistofpomp respectievelijk expansiemachine te verschaffen met sen variabele capaciteit.

De mogelijkheid om een afzonderlijk en/of specifiek geschikt niet-deterministisch optimale regelalgoritme toe Le passen om elk van deze stroomsnelheden van het werkfluïdum te regelen, verschait een zekere mate van fiexibiliteit voor de regeling van het systeem voor vermogensopwekking, zodanig dat deze regeling zo snel mogelijk kan convergeren naar de set giobaal optimale waarden voor de specilfieke regelbare operationele parameters,

in een te prefereren Uitvoeringsvorm van de uitvinding, is het ten minste één deterministisch cotimale regelalgoritme gebaseerd cop een database; gencemde database omvat sets van | waarden voor de set operationele parameters en gepaard met : elkeen van deze sets van waarden het vastgestelde vermogen | onder deze ene set van waarden. 9 Een datasetinvoer in de database, die sen waarde onval voor 9 elk van de operationele parameters en daarbij gevaard gaande waarde voor het vastgesteide vermogen in de expansiesectie, kan worden gebruikt als Lrainingsdataset voor het deterministische optimale regelalgoritme.

Op basis van de trainingsdatasets, kan het deterministische optimale regelalgoritme snelier en systematischer convergeren naar de get giobaal optimale waarden voor de subset van gencemde set operationeie parameters om het gegenereerde vermogen in de expansiesectie Le maximaliseren, Nog meer te prefereren is dat de database is gebaseerd on data gegenereerd door ser instaliatie voor vermogensopwekking die in wezen identiek is aan genoemd Systeem voor vermogensopwekking, en/oï dat de database een dynamische structuur heeft, Cp die manier hoeft de database voor het deterministische optimale regelalgoritme van een nieuw systeem voor vermogensopwekking niet helemaal vanaf het begin te worden opuebouwd.

Daarnaast kan het systeem VOOr vermogensopwekking door middel van veer-learning van de in wezen identieke installatie VOOr vermogensopvekking getraind worden om nauwkeuriger en sneller te convergeren naar de set glcbaal optimale wasrden voor de subset van à BE2019/5301 13 | genoemde set operationele parameters om de gegenereerde energie in de expansiesectie te maximaliseren, 9 in geval de database een dynamische structuur heeft, kan de 9 & database worden uitgebreid met nieuws nuttige datasets 9 tijdens het bedrijf van het systeem voor vermogensopwekking, | en kunnen de betreffende datasets in de toekomst worden gebruikt als trainingsdacaset voor het systeem voor vermogensopwekking.

Op deze manier wordt het regelen van het systeem voor vermogensopwekking door middel van het deterministisch optimale regelalgoritme sneller en nauwkeuriger in de loop der tijd.

Bij voorkeur is het ten minste één deterministische cotimale 15 regelaigoritme gebsseerd op voorspelde waarden voor het in de expansiesectie gegenereerde vermogen, waarbij deze voorspelde waarden worden verschaft door een simulatie van het systeem voor vermogenscpwekking op basis van een wiskundig model van het systeen voor vermogensopwekking, en beschrijft het betreffende wiskundig model het gegenereerde vermogen in de expansiesectie als functie van de dampfractie van het werkfluïdum dat de expansieseotie binnengaat, Toepassing van het wiskundig model kan de ncodzaak beperken of zelfs wegnemen van trainingsdata voor de database waarop het deterministisch optimale regelalgoritme is cebaseerd.

Anders kan de toepassing van het wiskundig model de convergentie syetematiseren en versnellen van het ten minste één deterministisch optimale regelalgoritme naar de set globaal optimale waarden voor de specifieke regelbare

| 14 operationele parameters om het in de ezpansiesectie 9 gegencreerde vermogen te maximaliseren, : in een te prefereren uitvoeringsvorm van de uitvinding ligt F 5 de dampfractie van het werkfluidum dat de ezpansiesectie 9 binnengaat tussen 0,1 en 1,0, bij voorkeur Lussen 0,4 en 9 1,0, en nog liever tussen 0,6 en 1,0,

De uitvinding heeft tevens betrekking cp een systeem voor vermogensopwekking gedefinieerd aan de hand van een set van operationele parameters, genoemd systeem VOOr vermogensopwekking omvattende:

- een vloeistofpompsectie omvattende ten minste één vioeistofpomp die is geconfigureerd om een werkfluïidum onder druk te zetten:

- een verdampersectie omvattende ten minste één verdamper die is geconfigureerd voor het ten minste deels verdampen van het werkfluidum dat onder druk is gezet in de vioeistofpompsectie door de toevoer van warmte;

- een expansiesectie omvattende ten minste één expansiemachine die is geconfigureerd om het ten minste deels verdampte werkfluidum te expanderen om mechanische energie te genereren; en waarbij de betreffende expansiesectie is geconfigureerd voor het genereren van vermogen;

- meetmiddelen die zijn geconfigureerd om het in de expansiesectie gegenereerde vermogen vast te stellen; en

- een regelapparaat dat is veconfigureerd om een danpfractie van het werkfluidum dat de expansiesectie binnengaat te regelen gebaseerd op het met de meetmiddelen

{ BE2019/5301

# vastgesteide vermogen, met als doel maximalisatie van het { gegenereerde vermogen in de expansiesectie, | met het kenmerk dat het regelapparaat is 9 geconfigureerd om genoemde dampfractie te regelen door de | 3 waarden te variëren voor een subset van genoemde set | operationele parameters middels een herhaald schakelen 9 tussen een eerste en tweede set optimale recelalgoritmes, : waarbij de eerste set optimale regelalgoritmes ten 9 minste éên niet-deterministisch optimale regelalgoritme 9 10 omvat, en waarbij de tweede set optimale regelalgoritmes ten minste één deterministisch optimale regelalgoritme omvat, Verder heeft de uitvinding betrekking op ser compressorinstalliatie omvattende ten minste éên 15 compressorerlement voor het samenpersen van een gas of damp en een koeler voor het koelen van het samengeperste gas of de samengeperste damp, met het kenmerk gat de compressorinstallatie een systeem voor vermogensopwekking omvat volgens de uitvinding, waarbij de bovengenoemde koeler is geïntegreerd in een warmtewisselaar waarin tevens ten minste éên verdamper is geïntegreerd van de verdampersectie van het systeem voor vermogensopwekking voor warmteoverdracht van het samengeperste gas of de samengeperste damp naar het werkiluidum,

Met de intentie om de kenmerken van de uitvinding beter te tonen, worden enkeie te prefereren uitvoeringsvormen van een systeem voor vermogensopwekking volgens de uitvinding, een compressorinstallatie omvattende een dergelijk systeem voor vermogensopwekking en een werkwijze voor regeling van dergelijk systeem voor vermogensopwekking in de onderhavige uitvinding als voorbeeld beschreven, zonder enige beperking, | verwijzend naar de begeleidende tekeningen, waarbij: 9 > figuur 1 een schematische weergave 18 van een | 5 eentrapscompressorinstaliatie omvattende een systeem 9 voor vermogensopwekking voigens de uitvinding; 9 - Éiguur 2 een schematische weergave is van een 9 meertrapscompressorinstallatie onvattende een systeem voor Vermogensopwekking volgens de uitvinding.

LÉ De compressorinstallatie 1 zoals weergegeven in Éiguur 1 omvat een compressorelement 2 met een inlaat 3 en een uitlaat 4 voor het samenpersen van een gasstroom OQ, waarbij compressorelement Z wordt zangedreven door een motor 5, en een kceler & voor koeling van het samenceperste gas voordat het wordt tocegevoerd op een net 7 van verbruikers van samengeperst gas. De compressorinstaliatie 1 omvalt verder een systeem voor vermogensopwekking 8 in overeenstemming met de uitvinding, in dit geval een Rankine-oyclus, waarbij de bovencenoenmde kceler 6 is geïntegreerd in een warmtewisselaar 9 waarin ook een verdamper LG is geïntegreerd van het systeem voor vermogensopwekking & voor terugwinning van restwarmte van het zamengepersie gas gebruikt als warmtebron 11 en voor het omzetten van genoemde warmte in nuttige mechanische energie door middel van een expansiemachine 12 van het systeem voor vermogensopwekking 8, bijvoorbeeld een turbine die een vermogensgenerator 13 aandrijft zoals weergegeven in het voorbeeld van figuur 1.

{ Het systeem voor vermogensopwekking 8 omvat een gesloten | kringioop 14 met daarin een werkfluïdum, bij voorkeur een | organisch werkfluidum, met een kooktemperatuur onder de | temnperatuur van de warmtebron li, d.w.z. het samengeperste 9 5 gas; het werkfluïidum wordt continu gecirculeerd in de 9 kringloop 14 door middel van een vloeistofpomp 15 in de 9 richting die wordt aangegeven met pijlen F. Het werkiluidum wordt gevoerd door achtereenvolgens de id verdamper 10 die in thermisch contact staat met de warmtebron 11, vervolgens door de expansiemachine 12 en ten slotte door een condensor 16 voordat het weer wordt samenceperst door de vineistofpomp 15 voor een volgende cyclus in de kringloop 14, De condensor 16 staat, in dit voorbeeld, in thermisch contact met een Kcelclement 17 van een koelcircuit 18 dat, in het voorbeeld van figuur 1, wordt voorgesteld als een toevoer van koud water W afkomstig uit een tank 19 om te circuleren door de condensor 16 door middel van een vloeistofpomp 20.

Volgens de uitvinding is het systeem voor vermogensopwekking 8 voorzien van meetmiddelen 21 die geconfigureerd zión cm het door de expansiemachine 12 gegenereerde vermogen vast Le steilen. Deze meetmiddelen 21 kunnen, bijvoorbeeld, een vermogensmeter of vermogenssensor zijn, iet systeem voor vermogensopwekking 8 is verder uitgerust met een regelapparaat 22 dat de dampfractie kan regelen van het werkiluidum dat de expansiesectie 12 binnengaat,

| Normaal bedrijf van het systeem voor vermogensopwekking 8 9 volgens de uitvinding is dat het reselapvaraat 22 de 9 bovengenoemde danpiractie regelt op basis van het vermogen | dat is vastgesteld door de meetmiddelen 21, zodanig dat dit 9 3 vermogen wordt gemaximaliseerd. | In het voorbeeld van figuur 1 en volgens een te prefereren { kenmerk van de uitvinding, regelt het regelapcaraat 22 de dampfractie van het werkfiuïidum dat de expansiemachine 12 binnengaat door de stroomsnelheid van het werkfluidum te variëren door de viceistofpomp 15 en door de stroomsnelheid van het werkfluidum Le variëren door de exvansiemachine 12. Het is uiteraard ook mogelijk dat het regelapparaat 22 alleen is de stroomsneineid van het werkfluidum regelt door de expansiemachine 12 of de vloeistofpomp 15. Echter, in dat geval regelt het regelapparaat 22 de dampiractie van het werkfluidum dat de expansiemachine 12 binnengaat: door herhaald te schakelen tussen Lwee sets optimale regelalgoritmes.

Len eerste set optimale regelalgoritmes, comvattende niet- deterministische regelalgoritmes, onmvat het variëren van de stroomsnelheid van het werkfluïdum door de vlceistcfpomp 15 tot het door de meetmiddelen 21 vastgestelde vermogen een lokaal maximum heeft bereikt en het variëren van de stroomsnelheid van het werkfluidum door de expansiemachine 12 totdat het door de meetmiddelen 21 vastgestelde vermogen een verder geoptimaliseerd Ickaal maximum heeft bereikt,

î BE2019/5301 139 | Het regelapparaat 22 zal de werkfluïdumetrcom door de 9 expansiemachine 12 of vineistofpomp 15 variëren, d.w.z. de 9 capaciteit van een expansiemachine 12 of viceistofpomp 15 # variëren, en tegelijkertijd data ontvangen van het door de 9 > meetmiddelen 21 vastgestelde vermogen, en zal de capaciteit 9 van de expansiemachine 12 of vloeistofpomp 15 selecteren : waarvoor het vastgestelde vermogen een lokaal maximum heeft bereikt.

Na convergentie van het eerste optimale regelalgoritme in de eerste set optimale regelalgoritmes, d.w.z. het optimale regelalgoritme gebaseerd on het variëren van de stroomsnelheid van het werkfluïidum door de viceistofpomp 15, wordt het vastgestelde vermogen lokaal geoptimaliseerd in functie van alleen de capaciteit van de vloeistofpomp is. Door het tweede regelalgoritme Loe te passen uit de eerste set optimale regelalgoritmes, d.w.z. het optimale regelalgoritme gebaseerd op het variëren van de stroomsnelheid van het verkfluïidum door de expansiemachine 12, wordt het vastgestelde vermogen lckaal geoptimaliseerd in Íunctie van de capaciteit van de expansiemachine 12, zodanig dat sen lokaal geoptimaliseerd maximum kan worden bereikt voor het vastgestelde vermogen met betrekking tot de capaciteit van de expansiemachine 12, Door weer te wisselen naar het eerste regelalgoritme, wordt het vastgestelde vermogen weer lokaal geoptimaliseerd in functie van de vlcaeistofpomp 15, zodanig dat rekening kan en zai worden gehouden met veranderingen in de operationele omstandigheden van de compressorinstallatie 21.

Dergelijke veranderingen in operationele omstandicheden zijn: veranderingen in de temperatuur van de te kcelen : samengeperste lucht, veranderingen in de stroom van de | samengeperste Lucht, veranderingen in de # 5 omgevingstemperatuur, veranderingen in de koelwaterslroom, 9 veranderingen in de Kkcelwvatertemperatuur of veranderingen $ in de efficiëntie van de warmtewisselaar, Door toepassing 9 van dergelijke regeling, regelt het regelapparaat 22 de 9 dampfractie van het werkfluidum dat de expansiemachine 12 9 10 binnengaat co continue wijze, zodanig dat snel kan worden gereageerd op veranderingen in operationele omstandigheden. Cp deze manier kan worden gegarandeerd dat het vastgestelde vermogen zich onder alle operationele omstandigheden op een Lokaal maximum bevindt, Het is natuurlijk niet uit te sluiten dat de niet- deterministische optimale regelalgoritmes uit de eerste set optimale regelalgoritmes gelijktijdig worden toegepast.

Een tweede set optimale regelalgoritmes omvat ten minste één deterministisch optimale regelalgoritme dat wordt toegepast om het systeem voor vermogensopwekking 8 naar een ogerationeel regime overeenkomstig met een clobaal cemaximaliseerd vastgesteid vermogen te leiden, Er zijn verschillende opties mogelijk voor het variëren van de stroomsnelheid van het werkfluïdum door de expansiemachine

12.

De capaciteit van de expansiemachine 12 kan worden gevarieerd door middel van het variëren van de snelheid van de expansiemachine 12, zoals in het huidige voorbeeld of door middel van een bypass langs de expansiemachine 12, door | middel van schuifventielen en/of klepventielen, door het 9 siagvolume van de expansiemachine 12 te variëren en/of door | & de olie-injectie van de expansiemachine 12 te variëren. 9 Er zijn verschillende opties mogelijk voor het variëren van 9 de stroomsnelheid van het werkiluidum door de vloeistofpomp 9 15. De capaciteit van vloeistofpomp 15 kan worden gevarieerd door middel van het variëren van de snelheid van de vioeistoïpomp 15, zoals in het huidige voorbeeld of door middel van een bypass langs de vloeistofpomp 15, door middel van het variëren van het slagvolume van de viceistofpomp 15 of door middel van het variëren van de aan-uitfrequentie van de vioeistofpomp 15. Het ten minste één deterministisch optimale regelalgoritme uit de tweede set optimale regelalgoritmes is gebaseerd op een Database, zoals een mneuraal netwerkalgoritme dat gebaseerd is op een database met Lrainingsdatasets.

Genoemde database omvat sets van waarden voor de set operaticonele parameters en gepaard met elkeen van deze sets van waarden het vastgestelde vermogen onder deze ene set van waarden,

Voor het verkrijgen van een nauwkeurig en snel convergerend deterministisch optimale regelalgoritme zonder een zeer grote database, kan een wiskundig model worden ontwikkeld om het in de expansiemachine 12 gegenereerde vermogen te beschrijven als functie van de dampiractie van het werkiluidum dat de expansiemachine 12 binnengaat, om vervolgens te gebruiken voor voorspelde waarden voor het { gegenereerde vermogen door middel van een simulatie van het : Systeem voor Vermogensogpwekking B op basis van dit wiskundig | model, 9 In de context van peerrlearning, kan de database worden 9 gebaseerd op data gegenereerd door een installatie voor 9 vermogensopwekking die in wezen identiek is aan het systeem VOOY vermogensopwekking 8, Op deze manier kan de database waarop het deterministische corimale regelalgoritme is gebaseerd, worden uitgebreid met meer trainingsdatasets om het deterministische optimale regelalgoritme meer nauwkeurigheid en snellere convergentie te geven naar een gemaximaliseerd vastgesteld vermogen, De database kan zelfs worden uitgebreid met trainingsdatasets Waarvoor het systeem voor vermogensopwekking 8 in eerste instantie niet is getraind, zonder het tijdrovende werk van het genereren van aanvullende datasets met het systeem voor vermogensopwekking 8 zelf, De database heeft bij voorkeur een dynamische structuur, zodanig dat de database kan worden bijgewerkt en uitgebreid tijdens bedrijf van het systeem voor vermogensopwekking 8.

in overeenstenmming met een Le prefereren uitvoeringsvorm van de uitvinding, ligt de dampiractie van het werkfluidum . dat de expansiemachine 12 binnengaat tussen 10% en 100% massafractie. Het is uiteraard ook mogelijk dat de dampiractie van het werkfluidum dat de excansiemachine 12 binnengaat tussen andere limieten wordt gehouden,

à BE2019/5301 23 | bijvoorbeeld tussen 40% en 100% massafractie of tussen 60% | en 100% massafractie. 9 De expansiemachine 12 kan elke soort van expansiemachine 12 9 5 zijn die in staat is om mechanische energie te genereren | door de expansie van een tweefasig fluidum, d.w,z. een | mengsel ven vioeibaar en gasvormig werkfluidum, Bij voorkeur is de expansiemachine 12 een volumetrische expansiemachine 12 zoals een schroeïexpansiemachine 12 of iD een mechanische cilinder of jets dergelijks die een mencsel van viceibaar en gasvormig werkfluïdum kan ontvangen. Het compressorelement 2 kan ook van iedere soort zijn, in het bijzonder een olievrij luchtcomsresscrelement 2.

Het is tevens duidelijk dat het koelen van de condensor 16 ook op andere manieren dan in het voorbeeld van figuur 1 kan worden gerealiseerd, bijvoorbeeld door omgevingslucht over de condensor 16 te blaren door middel van een ventilator of iets dergelijks. Bij voorkeur wordt een werkfluidum gebruikt waarvan de kooktemperatuur lager is dan 50°C of zelïfs lager dan 60°C, afhankelijk van de temperatuur van de beschikbare warmtebron 11, d.w.5. de temceratuur van het te koelen ssmengeperste gas. Een voorbeeld van sen geschikt organisch werkfluïdum is 1,1,1, 3,3-pentafluocropropaan. Het werkfiuïdum zou cemengd kunnen worden met een geschikt smeermiddel voor het smeren van ten minste een deel van de bewegende delen van het

Systeem voor vermogensopwekking 8. Als alternatief kan het 9 werkfliuidum zel! fungeren als smeermiddel, wat betekent dat | een werkfluidum wordt gekozen met smerende eigenschappen. [ 5 In figuur 2 wordt een meertrapscompressorinstallatie 1 9 voorgesteld volgens de uitvinding, met in dit geval twee compressorelementen, een eerstetrapscompressorelement 2' en een laatstetrapscompressorelement 2” respectievelijk, waarbij deze elementen 2° en 2" worden aangedreven vis een 30 tandwielkast 23 door een enkelvoudige motor 5 en ze serieel verbonden zijn voor het samenpersen van een gas in twee incrementele druktrappen. De comgressorelenenten 2', 2" kunnen ook van iedere soort zijn, in het bijzonder olievrije iuchtcompresscreliementen.

De installatie 1 is voorzien van een cussenkoeler &' voor het koelen van het gas dat iz samengeperst door het eerstetrapscompressorelement 2' voordat het wordt toegevoerd naar het volgende element 2", en een tussenkoeler &" voor het koelen van het gas dat is samengeperst door het iaatstetrapscompressorelement 2” voordat het wWOrot toegevoard op het net 7, Elke van de bovengenoemde koelers 6' en 6" is geïntegreerd in een warmtewlsselaar 3' respectievelijk 9", waarin ook een deel van de verdamper 10 is geïntegreerd van het systeem voor vermogensopwekking 8. in het weergegeven voorbeeld omvat het systeem voor vermogensopwekking & twee verdampers 10' en 10, serieel vertonden in de kringioop 14, hoewel het niet uitgesloten is om slechts gén verdamper 10 te hebben waarvan een deel 10° in thermisch contact staat met de tussenkceler 6%, terwijl | een ander deel 210” in thermisch contact staat met de 9 tussenkoeler 5". : 5 Eveneens in dit geval wordt het regelapparaat 72 geregeld : volgens dezelfde werkwijze als in Figuur 1. in dat geval zijn dezelfde voordelen van toepassing als in het eentrapscompressorelement 2 van figuur 1, De onderhavige uitvinding is geenszins beperkt tot de uitvoeringsvormen die ais voorbeeld beschreven en weergegeven zijn in de tekeningen, maar een compressorinstallatie volgens de uitvinding kan worden verealiseerd in allerlei varianten zonder buiten de beschermingsomvang van de uitvinding te treden,

Claims (1)

1. | BE2019/5301 { 26 Conclusies. : L.- Werkwijze voor het regelen van eer systeem voor F S vermocensopwekkine {8}, genoemad systeem voor 9 vermogensopwekking (8) cedefiniserd aan de hand van een set 9 operationele parameters, waarbij het systeem voor { vermogensopwekking (8) het volgende omvat: 9 - een vlosistofpompsectie omvattende ten minste één vloeistofpomp (15) die is geconfigureerd om een werkiluidum onder druk te zeiten; - sen verdampersectie omvallende ten minste één verdamper (10; die is geconfigureerd voor het ten minste deels verdampen van werkfluïidum dat onder druk is gezet in de vloeistoïrompssctie door de toevoer van warme; - een expansiesectie onvattende ten minste één expansiemachine {12} die is geconfigureerd om het ten minste deeis verdampte werkfluidum te expanderen om mechanische energie te genereren; en in welke expansiesectie vermogen wordt gegenereerd; - meetmiddelen (21} die zijn geconfigureerd om het in de expansiesectie gegenereerde vermogen vast Le stellen; en - cen regelapparaat (22) dat is geconfigureerd om een damp£ractie van het werkfluïidum dat de expansiesectie binnengaat te regelen gebaseerd op de met de meetmiddelen (21) vastgestelde vermogen, met als doel maximalisatie van het gegenereerde vermogen in de exgansieseciie, daardoor gekenmerkt dat de genoemde dampfractie wordt geregeld door de waarden te variëren voor een subset van genoemde set operationele

   | parameters middels een herhaald schakelen iussen een eerste | en tweede set optimale regelaigoritmes, | waarbij de eerste set optimale regelalgoritmes ten 9 minste één niet-deterministisch optimale regelalgoritme { 5 omvat, en waarbij de tweede set optimale regelalgoritmes ten minste één deterministisch optimale regelalgoritme omvat, 9 2. Werkwijze volgens conciusie 1, daardoor gekenmerkt 9 dat de expañnsiesectie een vermogensgenerator {13} onvat die 9 30 geconfiqureerd is om de door ten minste één expansiemachine | {12} gegenereerde mechanische energie om Le zetten in 9 vermogen. Zen Werkwijze vwolgens conclusie 1 of 2, daardoor gekenmerkt dal de subset van genoemde set operationele parameters een stroomsnelheid van werkfluidum docr de ten minste sen vloeistofpomp (15) en/of een strcomsnelheid van het werxfluidum door de ten minste één expansiemachine (12) omvat.

   de Werkwijze volgens éên van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de cersie set optimaie regelalgoritmes ten minste twee niet-deterministische optimale regelalgoritmes omvat.

   5.- Werkwijze volgens de voorgaande conclusie, daardoor gekenmerkt dat de danpfractie van het werkiluidum dat de expansiesectie binnengaat wordt geregeld door simultane toepassing van de ten minste twee niet-deterministische optimale regelalgoritmes.

   | 6. Werkwijze volgens conclusie 4, daardoor gekenmerkt dat de dampfractie van het werkfluidum dat de exvansiesectie | binnengaat wordt geregeld door een herhaald wisselen tussen | de ten minste twee niet deterministische optimale 9 5 regelalgoritmes, 9 de Werkwijze volgens de voorgaande conclusie, daardoor 9 gekenmerkt dat het herhaald wisselen tussen de ten minste # twee niet-deterministische optimale regelalçoritmes id Érequenter plaatsvind: dan het herhaald schakelen tussen de eerste set optimale recelalgoritmes en de tweede set optimale regelaigoritmes. B. Werkwijze volgens één van de conclusies 4 tot 7, daardoor gekermerkt dat een eerste van de gencemde ten minste twee nlet-deterministische optimale regelalgoritmes het variëren van een stroomsnelheid van het werkfluidum omvat door de ten minste één vloeistofponp (15), en dat een tweede van de genoemde ten minste twee niet-deterministische ootimale regelalgoritmes het variëren van een stroomsnelheid van het werkfluïdum omvat door de ten minste één expansiemachine {12}.

   3. Werkwijze voigens conclusies 3 of B, daardoor gekenmerkt dat het variëren van de stroomsnelheid van het werkZiuldum door de ten minste één expansiemachine (12) wordt gerealiseerd met één of meer van de volgende middelen: - een bypass langs de ten minste één expansiemachine (123: - middelen die geconfigureerd zijn om de snelheid van de 39 ten minste één expansiemachine (17) te variëren; - een set schuifventielen:

   | BE2019/5301 9 25 9 - een set kiepventielen; 9 - middelen die geconfigureerd zijn om het slagvolume van # de ten minste één expansiemachine {12} te variëren; en - middelen die geconfigureerd zijn om de cliie-injectie van de ten minste éèn expansiemachine {12} te variëren. LC. Werkwijze volgens één van de voorgaande conciusies 3, 8 of 9, daardoor gekenmerkt dat het variëren van de stroomsnelheid van het werkiluïidum door de ten minste één viceistofpomp {15} wordt gerealiseerd met één of meer van de volgende middelen: cen bypass langs de ten minste één vlosistofpomn {15}; - middelen die geconfigureerd zijn om de snelheid van de ten minste San vloeistofpomp {15} te variëren; Lis - middeien die geconfigurserd zijn om het slagvolume van de ten minste één vlceistofpomp (15) te variëren; en - middelen die geconfigureerd zijn cm de aan- uitfrequentie van de ten minste één vineistofponmp (15) Le variëren.

   li.- Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het ten minste één deterministisch optimale regelalcoritme gebaseerd is op een database; gencemde database omvat sets van waarden voor de set operaticnele parameters en gepaard met elkeen van deze sets van waarden het vastgestelde vermogen onder deze ene set van waarden,

   12.- Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekermerkt dat de database is gebaseerd op data gegenereerd door een installatie voor vermogensopwekking die

   { 30 in wezen identiek is aan het genoemd systeem voor / vermogensopwekking (83.

   13.- Werkwijze volgens conclusie 11 of 12, daardoor 9 5 gekenmerkt dat de database seen dynamische structuur heeft.

   9 lé,- Werkwijze volgens éên van de voorgaande conclusies, | daardoor gekenmerkt dat het ten minste één deterministische 9 optimale regelalgoritme is gebaseerd op voorspelde waarden voor het in de exvansiesectie gegenereerde vermogen, waarbij deze voorspelde waarden worden verschafît door een simulatie van het systeem voor vermogensopwekking (8) op basis van een wiskundig model van het systeem voor vermogensopwekking {8}, en het betreffende wiskundig model het in de expansiesectie gegenereerde vermogen beschrijft als functie van de dampfractie van het werkfluidum dat de expansiesectie binnengaat. l5.- Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, z daardoor gekenmerkt dat de dampfractie van het werkfluidunm dat de expansiesectie binnengaat ligt tussen 0,1 en 1,0, bij voorkeur tussen 0,4 en 1,0, en nog liever tussen 0,6 en 1,0 op basis van gewichtsnercentage.

   16.- Systeem voor vermogensopwekking gedefinieerd aan de hand van een set operationele parameters, genoemd systeem voor vermogensopwekking (8) omvattende: - een vioeistofpompsectie omvattende ten minste één vioeistofpomp (15) die is geconfigureerd om een werkfluïdum onder druk te zetten;

   9 - sen = verdampersectie = omvattende ten minste één 9 verdamper {10} die is geconfigureerd voor het ten minste 9 deeis verdamsen van het werkfluidum dat onder druk is gezet | in de viveistofpompsectie door de toevoer van warmte: 9 5. - gen expansiesectie omvattende ten minste één expansiemachine (12) die is geconfigureerd om het ten minste deeis verdampte werkfiuidum te expanderen om mechanische energie Le genereren; en waazbi de betreffende expansiesectie is geconfigureerd voor het genereren van vermogen; - meetmiddeien {21} die zijn geconfigureerd om het in de expansiesectie gegenereerde vermogen vast te stellen; en - sen regelapparaat (22) dat is geconfigureerd cm een dempfractie van het werkfiuïdum dat de expansiesectie binnengaat te regslen gebaseerd op het met de meermiddelen {21} vastgestelde vermogen, met als doel maximalisatie van het gegenereerde vermogen in de expansiesectie, daardoor gekenmerkt dat het regelapparaat (22) is geconfigureerd om genoemde dampfractie te regelen door de waarden te variëren vcor een subset: van gencemde set operationele parameters middels een herhaald schakelen tussen een eerste en tweede set optimale regeilalgoritmes volgens éên van de voorgaande conclusies, waarbij de eerste set optimale regelalgoritmes ten minste één niet-deterministisch optimale regelalgoritme omvat, en waarbij de tweede set optimale regelalgoritmes ten minste één deterministisch optimale regelalgoritme omvat,

   17.- Systeem voor vermogensopwekking volgens de voorgaande conclusie, daardoor gekenmerkt dat de expansiesectie een vermogensgenerator (13) omvat die geconfigureerd is om de

   | BE2019/5301 32 î door de Len minste één expansiemachine (12) gegenereerde | mechanische energie om te zeten in vermogen.

   9 18, Systeem voor vermogensopwekking volgens de voorgaande 9 5 conclusie, daardoor gekenmerkt dat de vermogensgenerator {133 9 een elektrische vermcgenscgenerator (13) is, geconfigureerd 9 voor het omzetten van de mechanische energie in elektrisch | vermogen, 19,- Systeem voor vermcgenscowekking volgens één van de voorgaande conciusies 16 tot 18, daardoor gekenmerkt dat de ten minste één expansiemachine (17) van sen scort is die geschikt is voor een mengsel van vloeibaar en gasvormig of dampvormig werkfiuidum.

   20.- Éysteen voor vermogensopwekking volgens één van de voorgaande conclusies 16 tot 19, daardoor gekenmerkt dat het systeem voor vermogenscpwekking (8) een Rankinercycius is, bij voorkeur een organische Rankine-cyclus.

   2i.- Compressorinstallatie omvattende ten minste den compressorerlement {2} voor het samenpersen van sen gas of damp en een kveler (6) voor het kcelen van het samengeperste gas of de samengeperste damp, daardoor gekenmerkt dat de compressorinstaliatie {13 een systeem Voor vermogensopwekking {8} omvat volgens conclusie 16 tot 20, waarbij de bovengenoemde koeler {6} is geïntegreerd in een warmtewisselaar {9} waarin Levens ten minste één verdamper (10} is geïntegreerd van de verdampersectie van het systeem 36 voor vermogensopwekking {8} voor warmteoverdracht van het

   { BE2019/5301 33 { samengeperste gas of de samengeperste damp naar het | werkfiluidum, 9 24. Compressorinstallatie volgens de voorgaande : 5 conclusie, daardoor gekenmerkt dat het een 9 meertrapscompressorinstallstie (1) is met ten minste twee 9 serieel verbonden conpressorelementen voor het samenpersen 9 van een gas en ten minste twee koelers (6, 6") fungerend | ais ofwel eon tussenkoeler {6') tussen de ten minste twee 130 concressorelementen of als een nakoeler (6"}) voor het koelen van het door een laatstetrapscompressorsiement {253 samengeperste gas, waarbij de compressorinstallatie (1} een systeem voor vermogensopwekking {8} omvat met sean verdampersectie, waarbij elke van de bovengenoemde kcelers {6’, 6") is geïntegreerd in een warmtewisselaar {92} waarin Levens ten minste een deel van de ten minste één verdamper (10) geïntegreerd is van de verdampersectie van het systeem voor vermogensopwekking {8}.