Загальні відомості

За умов сьогодення в Україні близько 25 % усіх енергетичних ресурсів, що споживаються, використовуються в комунально - житловому господарстві. Це єдина група споживачів, яка не зменшила загальних обсягів енергоспоживання за останні п’ять років. Однак на одного мешканця в наявних будинках із централізованим теплопостачанням у перерахунку на 1 м площі, на території України витрачається 1,4 ту. п./рік, що в 1,5 разу більше, ніж у СІЛА, і в 2,5 - З рази більше, ніж у Швеції [1].

Теплопостачання середніх міст і селищ відбувається зазвичай від невеликих ТЕЦ і котелень, розташованих у межах населеного пункту.

Альтернативою цієї традиційної системи теплопостачання можуть служити теплові трансформатори, які перетворюють низькопотенціальну теплову енергію навколишнього середовища (води, ґрунту, повітря), а також „теплові відходи” промислових підприємств і комунальних служб у теплову енергію потрібного потенціалу. Перенесення теплоти від джерела низького потенціалу на більш високий температурний рівень відбувається підведенням механічної енергії або додатковим підведенням теплоти.

Трансформатори теплоти підрозділяються залежно від рівня абсолютних температур середовища низького потенціалу Тн і високого потенціалу Тв відносно температури навколишнього середовища Т0 на:

- холодильні машини, в яких температура середовища низького потенціалу нижча за температуру навколишнього середовища (7^ <Т0 а температура середовища високого потенціалу

дорівнює температурі навколишнього середовища (Тв =Т0)

- теплові насоси, в яких джерелом енергії є навколишнього середовище, тобто Тн = Т0, а температура середовища високого

потенціалу ТВ>Т0.

Як принцип дії холодильної машини і теплового насоса, так і основне конструктивне обладнання машин є аналогічними.

Використання теплових насосів значною мірою поліпшує умови теплопостачання: значно може бути скорочене споживання первинної енергії (органічного палива); система теплопостачання стає децентралізованою, яка не потребує протяжних теплових мереж; виробництво електроенергії і пов’язаний із ним викид продуктів згоряння органічного палива можуть бути винесеними за межі населених пунктів.

Рівень ефективності використання теплових насосів значною мірою залежить від наявності (вибору) джерела теплоти низького потенціалу, яке може бути вибраним для широкого застосування однотипних теплових насосів у регіоні: теплота ґрунту, ґрунтових вод, води природних водойм (у тому числі морської води) тощо. Однак у багатьох випадках застосування теплових насосів визначається локальними умовами конкретного споживача: наявністю місцевого джерела теплоти низького потенціалу, особливостями використання виробленої теплоти, особливостями місцевого енергопостачання та ін. В такому разі теплопостачання за допомогою теплових насосів цілком може вписатися в наявну централізовану систему міста або селища.