ТЕРИТОРІАЛЬНА ДИФЕРЕНЦІАЦІЯ ЕНЕРГЕТИЧНИХ НАВАНТАЖЕНЬ У МЕРЕЖАХ ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ: СИСТЕМНИЙ ПІДХІД

Автор(и)

  • Михайло Сасько Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0009-0008-9046-7259
  • Віктор Розен Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-0440-4251

DOI:

https://doi.org/10.20535/1813-5420.4.2025.341302

Ключові слова:

енергоефективність, теплопостачання, функціонально-вартісний аналізфункціонально-вартісний аналіз, альтернативні джерела енергії, теплові втрати

Анотація

У статті здійснено комплексне дослідження факторів, що визначають рівень енергоефективності систем централізованого теплопостачання, із застосуванням методології функціонально-вартісного аналізу (ФВА). Актуальність теми зумовлена необхідністю зменшення споживання енергоресурсів, зниження втрат у теплових мережах та інтеграції альтернативних джерел енергії в умовах енергетичної кризи та екологічних викликів. Проведено аналізування сучасного стану теплопостачальних систем, виявлено основні недоліки їхньої експлуатації: застаріле обладнання, значні втрати при транспортуванні теплоносія, низький коефіцієнт корисної дії котельних установок. Застосування ФВА дозволило розробити алгоритм прийняття рішень, який охоплює етапи ідентифікації функцій системи, багатокритеріального оцінювання ефективності можливих рішень, а також вибору оптимального варіанту модернізації з урахуванням технічних, економічних та екологічних чинників. Досліджено перспективи використання конденсаційних котлів, теплових насосів, сонячних колекторів і біомаси. Порівняльне аналізування показало, що модернізація обладнання дозволяє знизити споживання палива на 25–30%, тоді як впровадження теплових насосів забезпечує економію до 40–45% та скорочення викидів CO на 15001800 т/рік. Використання біомаси демонструє найвищий річний потенціал генерації теплової енергії (до 10 000 МВт·год) при прийнятних строках окупності (34 роки). Математичне моделювання підтвердило, що ключовими факторами втрат є теплоізоляція трубопроводів і витоки теплоносія, усунення яких забезпечує підвищення енергоефективності на 25–30%. Запропонований комбінований підхід, що поєднує модернізацію обладнання з інтеграцією альтернативних джерел енергії, визнано найбільш доцільним для практичної реалізації. Отримані результати можуть бути використані органами місцевого самоврядування, теплогенеруючими підприємствами та інвесторами для обґрунтування рішень щодо реконструкції систем теплопостачання.

Посилання

Schmidt D., Kallert A. District Heating Systems: Contemporary Approaches for Efficiency Improvement. Energy and Buildings, 2023. - Vol. 45. - pp. 167-178.

Johnson R.K. Heat Losses in District Heating Networks. Applied Thermal Engineering, 2024. - Vol. 12. - pp. 89-98.

Comparative analysis of the efficiency of boiler equipment. Industrial Heat Engineering, 2023. - No. 4. - pp. 78-86.

Heat pumps in heat supply systems. Renewable Energy, 2023. - No. 5. - P. 112-120.

White R.S. Economic Assessment of District Heating Projects. Energy Economics, 2024. - Vol. 15. - pp. 178-189.

Efficiency of heat pumps in different climatic conditions. Refrigeration technology, 2023. - No. 7. - pp. 89-97.

Wilson M.R. Biomass Potential in District Heating. Renewable Energy, 2024. - Vol. 22. - pp. 678-689.

Economic assessment of heat supply modernisation projects. Investitsii, 2023. - No. 11. - pp. 189-197.

Comprehensive analysis of heat supply systems. Energy audit, 2023. - No. 1. - P. 234-242.

Methods for assessing the economic efficiency of energy saving projects. Ekonomika Energetyky, 2023, - No. 6, - P. 67-75.

Anderson B.C. Heat Pump Performance Analysis. International Journal of Refrigeration, 2024. - Vol. 18. - pp. 456-467.

Thompson K.L. Investment Analysis in District Heating. Journal of Energy Economics, 2023. - Vol. 28. - pp. 345-356.

Kovalko O.M., Novoseltsev O.V., Yevtukhova T.O. Introduction to the theory of energy efficiency of multilevel systems: methods and models of energy management in the housing and communal services system - Kyiv: NAS of Ukraine, Institute of Technical Thermophysics, 2014. 252 p.

##submission.downloads##

Опубліковано

2026-01-13

Номер

Розділ

ТЕХНОЛОГІЇ ТА ОБЛАДНАННЯ В ЕНЕРГЕТИЦІ