У класичній прикладній термодинаміці незворотність процесів теплообміну в циклах враховується не за допомогою дослідження кінетики процесу, а в результаті введення в термодинамічну модель термотрансформатора ККД процесу. Це унеможливлює об-лік масштабного фактора установки (проектної холодопродуктивності) при оцінці ефективності термотрансформаторів, яка виходить нереалістичною при використанні теоретичних співвідношень Карно. Тому актуальною прикладною задачею є визначення граничних можливостей реальних циклів парокомпресорних термотрансформаторів з урахуванням середньої заданої інтенсивності теплопереносу, що дає більш реальну оцінку коефіцієнта перетворення енергії. Розроблено термодинамічну модель термотрансформатора, яка заснована на використанні узагальненої статистичної інформації про інтегральні теплотехнічні характеристики сучасних чіллерів і теплових насосів. Модель дозволяє прогнозувати зміну режимних характеристик термотрансформаторів, в тому числі температур кипіння і конденсації при зміні навантаження установки, а також вхідних параметрів теплоносіїв. Запропоновано метод визначення поелементних ексергетичних втрат в чіллерах і теплових насосах з використанням параметрів, які безпосередньо вимірюються технічними приладами. Такий підхід особливо затребуваний в системах моніторингу енергетичної ефективності термотрансформаторів в режимі реального часу, оскільки не вимагає інформації щодо значень ентропій і ентальпій в характерних точках циклу, які традиційно визначаються із залученням баз даних властивостей холодоагентів. На основі чисельної реалізації запропонованого методу виявлено умови, що дозволяють забезпечити зниження енергоспоживання чіллерів і теплових насосів при роботі в режимі часткового навантаження за рахунок вибору оптимального співвідношення між витратою води в випарнику і конденсаторі. Зокрема встановлено, що для підвищення енергетичної ефективності чіллера в режимі роботи з неповним навантаженням відношення витрати води через конденсатор до витрати води через випарник має бути не менше двох, при цьому ефективність збільшується на 5%.