În această lucrare este abordată problema promovării energiei termice solare în sistemele de termoficare și determinării fracției optime solare în structura surselor de căldură integrate în sistem. În ciuda unui trecut sovietic nefast al acestei tehnologii, e cazul de a promova cu insistență o nouă generație de sisteme de termoficare (generația a patra), lipsite de neajunsurile din trecut, ca piloni ai viitorului sistem energetic decarbonizat și bazat pe utilizarea surselor regenerabile de energie și deșeurilor reciclabile de căldură. Problema stabilirii fracției solare, integrate într-un sistem de termoficare este o problemă complexă de optimizare. Chiar dacă radiația solară este gratuită și disponibilă practic peste tot – tehnologia și infrastructura solară (colectoarele solare, rezervoarele de căldură, acumulatoarele subterane de căldură, pompele pentru circulația agentului de lucru, pompele de căldură pentru descărcare etc.) sunt suficient de costisitoare. În baza aplicării criteriului cheltuielilor totale minime a fost dezvoltat un model matematic tehnico-economic, care a permis de a obține o expresie analitică de calcul al fracției optime solare, pe de-o parte, și cotei cazanelor de apă fierbinte pe gaze naturale sau biomasă – pe de altă parte. Această evaluare a fost realizată atât pe dimensiunea putere, cât și energiei. Calculele numerice realizate demonstrează utilitatea aplicării acestui instrument analitic în studiile de prefezabilitate a sistemelor solare de termoficare.
This paper addresses the issue of promoting solar thermal energy in district heating systems and determining the optimal solar fraction in the system heat generation. Despite the bad soviet past of this technology, it is time to insist on promoting a new generation of district heating systems (fourth one), free from the shortcomings of the past, as pillars of the future decarbonized energy systems, based on the use of renewable energy sources and heat recyclable waste. The problem of establishing the solar fraction, integrated in a district heating system is an optimization problem. Even if solar radiation is free and available virtually everywhere – solar technology and infrastructure (solar collectors, heat reservoirs, underground heat accumulators, pumps for circulating the working agent, heat pumps for discharge, etc.) are quite expensive. Based on the application of the criterion of minimum total expenditures, a mathematical techno-economic model was developed, which allowed to obtain an analytical expression for the calculation of the solar optimal fraction, on the one hand, and the share of hot water boilers on natural gas or biomass – on the other hand. This assessment was made on both the power and energy dimensions. The numerical calculations performed demonstrate the application of this analytical tool in the pre-feasibility studies of solar district heating systems.
