Авторское резюме Состояние вопроса. Существенная величина потерь тепловой энергии при ее транспортировке в системе теплоснабжения приходится на потери в окружающую среду через тепловую изоляцию трубопроводов. По данным Федеральной службы государственной статистики, потери тепловой энергии в тепловых сетях составляют от 8,5 до 16 % от количества поданной в систему энергии. В работах Р.А. Ильина, В.М. Фокина, А.С. Скрипченко изложены способы снижения тепловых потерь путем применения технических решений, направленных на повышение тепловой и гидроизоляционной защиты тепловых сетей. Однако вопрос утилизации теряемой теплоты не рассмотрен. Актуальность настоящего экспериментального исследования обусловлена необходимостью определения доли фактических тепловых потерь, предназначенных для утилизации, для выполнения условия постоянства параметров теплоносителя в тепловой сети. Материалы и методы. Исследования проведены на запатентованном «Устройстве по утилизации тепловых потерь в канале теплотрассы», которое состоит из коллектора, воспринимающего тепловые потери от трубопроводов тепловой сети и парокомпрессионного трансформатора теплоты, повышающего потенциал «собранной» тепловой энергии до необходимых параметров. Создана экспериментальная установка, позволяющая исследовать процессы переноса тепловой энергии в сети теплоснабжения. При проведении эксперимента фиксировались значения теплового потока для трех различных конфигураций установки. Полученные результаты экспериментального исследования обрабатывались методом математической статистики. Результаты. Предложен вариант повышения эффективности работы тепловых сетей путем применения запатентованного «Устройства по утилизации тепловых потерь в канале теплотрассы». Впервые экспериментально определена доля тепловых потерь, которую можно использовать для утилизации в предлагаемом оригинальном устройстве, не оказывая влияния на тепловой режим работы сети теплоснабжения. Выводы. Определена доля тепловых потерь для утилизации в предлагаемом устройстве, равная половине фактических тепловых потерь сети теплоснабжения. Полученные результаты позволяют определять количество тепловой энергии, предназначенной для утилизации в «Устройстве по утилизации тепловых потерь в канале теплотрассы» в рамках проведения энергосберегающих мероприятий, позволяющих повысить эффективность работы тепловых сетей с различными диаметрами трубопроводов. Ключевые слова: энергосбережение, тепловые потери, система теплоснабжения, устройство утилизации тепловых потерь, перенос тепловой энергии

High values of standard heat losses in the heating networks of central heat supply systems indicate an opportunity to increase their energy efficiency. Сurrently available mathematical models of heat networks are described in the scientific studies of Polovnikov V.Yu., Kuznetsov G.V., Tarasevich E.I. But they do not solve the problem of assessing changes of the thermal networks state when energy-saving measures are used. The purpose of the study is to determine the permissible heat perception of the device collector for utilization of heat losses in the heating main channel. The study is based on the development and research of mathematical models of heat exchange processes in the heat supply network. A mathematical modeling method is chosen to search for acceptable operating modes of this device. The method can help to determine properly changes in the operation of the heat network. A descriptive mathematical model with distributed parameters based on differential equations with partial derivatives is used in modeling heat transfer processes in the heat network. The model is implemented using the finite element method. The authors propose a device for the utilization of heat losses in the heating channel. The authors have developed mathematical models of heat transfer processes in heat networks of underground trench laying in nonaccessible channels in a traditional design with the use of a heat-reflecting screen and combined action of the network and the device for the utilization of heat losses in the heat channel. Based on the comparison of the calculation results, the permissible heat perception value of the device collector for the utilization of heat losses has been determined. It equals to 90 % of the initial thermal losses. Mathematical models have been verified by comparing the results obtained and the experimental data with an error of less than 6 %. The developed mathematical models allow us to study the influence of heat perception of the device collector and the heat-reflecting screen on the operating mode of the heat network. It can be used to determine the geometric parameters of the collector of the device.