Toplotne pumpe smatraju se jednim od najefikasnijih sistema za grejanje/hlađenje, ali i pored velike efikasnosti, u našoj zemlji se prvenstveno uzima u obzir njihova ekonomska isplativost, odnosno, korist koju donosi korišćenje geotermalne energije u odnosu na primenu konvencionalnih sistema za grejanje/hlađenje. Studija A. Aleksića, D. Gordića, M. Babića i Vanje Šušteršiča, razmatra određivanje perioda isplativosti sistema koji bi, korišćenjem geotermalne energije i toplotne pumpe, zamenio deo konvencionalnog sistema u domenu radijatorskog grejanja objekta u jednom proizvodnom preduzeću.
Toplotne pumpe su uređaji koji rade na termodinamičkom principu podizanja toplote, odnosno, dovode energiju sa niže temperature na višu, uz dodatnu energiju. Za svoj rad, toplotne pumpe zahtevaju dva spremišta toplote: toplotni izvor (okolni vazduh, tle, podzemne vode…) i toplotni ponor (prostorija, topla voda…). Na istom principu rade i rashladni uređaji. Osnovna razlika između njih i toplotnih pumpi je u cilju koji se želi postići. Kod rashladnih uređaja je cilj hlađenje, tj. uzimanje toplote iz nekog prostora, a kod toplotnih pumpi grejanje, odnosno, predavanje toplote nekom prostoru, te se ta toplota može koristiti za grejanje i vode.
U režimu hlađenja, toplotna pumpa hladi prenosioca energije unutar instalacije koji cirkuliše kroz cevi unutar objekta, a sakupljenu toplotnu energiju izbacuje u spoljašnji prostor.
Preduzeće koje je predmet analize, ima godišnju proizvodnju od 6.500 tona proizvoda i od energenata koristi električnu energiju i prirodni gas. Pošto se prirodni gas, sem grejanja objekta, koristi i za tehničko- tehnološke potrebe proizvodnje, potrebno je napraviti toplotni bilans kojim bi se odredila količina toplotne energije potrebne za grejanje objekta u periodu grejne sezone.
Cilj analize je određivanje perioda isplativosti sistema koji bi korišćenjem geotermalne energije i toplotne pumpe zamnio deo konvencionalnog sistema u domenu radijatorskog grejanja objekta.
Postojeći sistem objekta je radijatorski sa parnim kotlom sa prirodnim gasom kao izvorom toplote. Unutrašnji grejni sistem je toplovodni. Prenos toplote sa pare na vodu se vrši putem izmenjivača toplote para/voda postavljenog u podstanici unutar objekta.
U postojećem konvencionalnom sistemu, godišnji rast troškova za prirodni gas uz kumulativno povećanje cene prirodnog gasa od 10% godišnje, dovodi do znatno većih eksploatacionih troškova u odnosu na unapređeni sistem koji koristi toplotnu pumpu pri istim uslovima uz kumulativno povećanje cene električne energije od 10% godišnje u analiziranom periodu od 10 godina.
Pored finansijskog benefita u pogledu smanjenja troškova energenata, neizostavno je i ostvareno smanjenje emisije štetnih gasova i efekta staklene baste, imajući u vidu da su svi sistemi grejanja, koji se baziraju na primarnom sagorevanju fosilnih goriva, ograničeni sadržajem ugljenika u gorivu.
