АБТН-I имеет три основных контура:

• бросовое тепло
• высокопотенциальное тепло
• нагреваемая вода.

Справа представлена схема теплового баланса.

АБТН-I позволяет утилизировать бросовое тепло, вернув его в теплофикационный цикл. Для работы АБТН-I нужен высокопотенциальный источник тепла, от температуры которого зависит температура горячей воды на выходе.

Высокопотенциальный источник тепла. Это основной источник энергии, необходимой для работы теплового насоса. Таким теплом может быть насыщенный пар от 0,1 до 0,8 МПа, горячая вода от 90°С. Чем ниже температура высокопотенциального источника, тем сложнее идут процессы в тепловом насосе, и тем ниже температура полезной горячей воды на выходе из АБТН.

Нагреваемая среда. Тепловой насос первого типа может нагреть воду не выше 95°С. В условиях больших предприятий, где имеются большие расходы нагреваемой воды, целесообразнее иметь небольшую дельту по температуре и максимальный расход. Например, нагревать воду с 70°С до 75°С, а далее подогревать обычным способом (пар, котельная и т.д.). Если тепловой насос будет греть лишь до 75°С, он будет значительно меньше, дешевле и эффективней. Поэтому АБТН всегда рассчитывают под конкретные условия эксплуатации, и его размеры очень зависят от температур по всем контурам.

Источник бросового тепла. Это то тепло, которое ранее выкидывалось через градирню, в виде технологических стоков и пр. Таким теплом может быть вода с температурой от 20°С, бросовый пар низкого давления и др. От температуры бросового источника также зависит температура в контуре горячей воды на выходе из АБТН. Как правило разница между ними не может быть выше 40-50°С. То есть, если бросовое тепло, например, пар от турбины имеет температуру конденсации 40°С, то в контуре нагреваемой воды можно подогреть воду до 90°С. Более высокий перепад температур ведет к значительному увеличению габаритов и веса теплового насоса, снижению эффективности или вообще к невозможности изготовления.

Для утилизации бросового тепла от охлаждаемого оборудования часть теплой (35°С) воды направлена на АБТН. Он потребляет пар 0,8МПа, утилизирует бросовое тепло и нагревает обратную сетевую воду от 60°С до 80°С, далее эта вода догревается паром. Благодаря АБТН расход пара на нагрев воды 60/80°С уменьшен на 40% за счет утилизации бросового тепла. Также частично разгружена градирня.