Выявление потерь энергии в инженерных системах

Выявление потерь энергии в инженерных системах позволяет определить, какая часть поступающей энергии полезно передаётся потребителям, а какая теряется при передаче и распределении. Для этого сопоставляют поступление и отпуск энергии в установленных границах системы, проверяют полноту учёта и оценивают технические характеристики сетей.

Разница между показаниями на вводе и у потребителей не всегда означает технические потери. Она может быть связана с неучтённым полезным потреблением, погрешностью приборов или несовпадением периодов измерения. Задача энергоаудита — разделить эти составляющие и установить, какие участки действительно требуют проверки.

Как установить границы энергетического баланса

Основой анализа служит энергетический баланс — сопоставление количества энергии, поступившей в систему, с энергией, переданной потребителям, и потерями в установленных границах. Прежде чем рассчитывать разницу, необходимо определить начало и конец рассматриваемого потока, все ответвления сети и точки измерения.

Схемы электроснабжения, тепловых сетей и трубопроводов показывают расположение присоединений и направления передачи энергии. По ним устанавливают, какие потребители входят в баланс, где расположены приборы учёта и на каких участках возможно рассеяние энергии или её неучтённый отбор.

Показания на входах и выходах должны относиться к одинаковым временным интервалам и сопоставимым режимам нагрузки. Данные приводят к согласованным единицам измерения. Если счётчики фиксируют расход за разные периоды, полученное расхождение нельзя автоматически относить к техническим потерям.

Как отличить технические потери от неучтённого потребления

Балансовую разницу рассматривают с учётом схемы распределения энергии и полноты измерений. Технические потери возникают непосредственно при передаче энергии по проводникам и трубопроводам. Неучтённое потребление, напротив, может представлять собой полезную нагрузку, которая не отражена отдельным прибором в выбранной границе баланса.

Если после разветвления сети отсутствуют приборы учёта, разницу между общим вводом и измеренными потребителями нельзя полностью считать потерями. Необходимо отдельно оценивать возможные технические потери и потребление на участках без измерений.

Помимо этого учитывают погрешности приборов и достоверность показаний. Только после проверки состава потребителей, границ учёта и сопоставимости измерений можно определять, какая часть дисбаланса связана с техническими характеристиками распределительной системы.

От чего зависят потери энергии в сетях

В электрических линиях возникают омические потери — выделение тепла при прохождении тока через проводник, обладающий электрическим сопротивлением. Их величина зависит от сопротивления линии и силы тока: при увеличении тока потери возрастают. Для расчётной проверки используют характеристики проводников, протяжённость линии, данные о токах, напряжении и продолжительности режимов нагрузки.

В тепловых сетях энергия рассеивается через поверхности трубопроводов. Величина тепловых потерь зависит от температурного перепада между теплоносителем и окружающей средой, площади поверхности и состояния теплоизоляции. Поэтому при оценке учитывают длину трубопроводов, параметры изоляции, расходы и температуры теплоносителя, а также режим передачи тепла.

Синхронные измерения на границах системы позволяют установить фактический дисбаланс, а технические характеристики линий и трубопроводов — выполнить расчётную оценку потерь. Сопоставление этих данных помогает определить участки, на которых требуется дополнительная проверка.

Как использовать результаты анализа потерь

Результатом энергоаудита становится баланс распределительной системы с разделением установленных и расчётно оценённых потерь, указанием недостаточно охваченных учётом участков и технически обоснованных зон дальнейшего обследования.

Полученные выводы позволяют определить, где необходимы дополнительные приборы учёта, изменение режимов передачи энергии или ремонт сетевых участков. Решения принимают с учётом подтверждённых причин дисбаланса: положительная разница между поступлением энергии и суммой показаний потребителей сама по себе не доказывает неисправность сети и не определяет величину устранимых потерь.

Профессиональная проверка распределительных систем рассматривается на странице Энергоаудит инженерных систем. Объекты тепловой инфраструктуры представлены в разделе Теплоэнергетика.