МЕТОДЫ И СПОСОБЫ ПРОИЗВОДСТВА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ
Преобразование различных видов энергии (химической, излучения, электрической и др.) в тепловую производится в технологических устройствах путем создания условий, при которых это преобразование протекает с максимальной термодинамически возможной полнотой. При этом образуется рабочее тело — носитель тепловой энергии, с помощью которого тепловая энергия транспортируется к потребителю и реализуется в виде теплоты заданного процесса. Как правило, рабочим телом для переноса тепловой энергии — теплоносителем — служат жидкости или газы. В системах теплоснабжения теплоносителем служат вода, водяной пар, воздух, а также низкокипящие органические жидкости — фреон, аммиак и др.
Тепловую энергию заданного потенциала получают путем преобразования в нее: химической энергии органического топлива; энергии, выделяемой при расщеплении ядерного горючего; электрической энергии; энергии солнечного излучения; геотермальной н тепловой энергии потенциала, отличного от заданного с применением других источников энергии или без таковых. В соответствии с этим имеются следующие методы производства тепловой энергии: 1) метод сжигания органического топлива в окислительной среде, в основе которого лежат экзотермические химические реакции, сопровождающиеся образованием газообразных продуктов реакции с высокой температурой, теплота от которых передается другому теплоносителю (воде пли водяному пару), более удобному для дальнейшего использования; 2) метод, основанный на самоуправляющейся цепной ядерной реакции деления тяжелых ядер трансуранозых элементов под действием нейтронов с последующим преобразованием образующейся ядерной энергии в тепловую энергию теплоносителя, вводимого в активную зону реактора; таким теплоносителем обычно является вода или водяной пар, в перспективе им может стать и гелий; 3) метод преобразования электрической энергии в тепловую путем разогрева нагревателя с высоким электросопротивлением с последующей передачей теплоты от этого нагревателя рабочему телу (газу или жидкости) путем теплопереноса; 4) метод преобразования солнечной энергии б тепловую в специальных устройствах, воспринимающих энергию Солнца, — гелиоприемниках с последующей передачей от них теплоты рабочему телу — воде или воздуху; 5) метод, основанный на передаче теплоты от геотермальных вод, в теплообменнике к рабочему телу, нагреваемому за счет тепловой энергии этих вод до заданных параметров и направляемому потребителю; 6) метод преобразования тепловой энергии теплоносителя с низким энергетическим потенциалом в высокопотенциальную тепловую энергию другого теплоносителя с затратами некоторого количества других видов энергии, подводимых извне (например, электроэнергии в тепловых насосах и т. д.). Эффективность и область использования каждого из методов определяются совершенством технологической схемы преобразования энергии, стоимостью исходного источника энергии, а также параметрами, которые должен иметь теплоноситель, направляемый потребителю.
