Măsurarea Mărimilor Folosite în Calculul Bilanțurilor Energetice în Vederea Dezvoltarii Durabile a Sistemelor Energetice în Conceptie Holistica

Expresia “dezvoltare durabilă” (Sustainable Development) a fost folosită în anul 1987 în Raportul Comisiei Mondiale cu privire la Mediu şi Dezvoltare, cunoscut sub denumirea de Raport Brundtland. Raportul definea dezvoltarea durabilă ca fiind dezvoltarea ce asigură nevoile prezentului fără a compromite capabilitatea viitoarelor generaţii de a-şi asigura propriile nevoi.

Modelul matematic al bilanţului energetic general trebuie să cuprindă atât partea de bilanţ electroenergetic (prin măsurarea marimilor electrice), cât şi partea de bilanţ termoenergetic (prin determinarea parametrilor fizico-chimici si mecanici). Pentru optimizarea activităţii la nivelul întregului sistem, se recomandă ca, modelul matematic al bilanţului energetic general să cuprindă trei aspecte ele bază şi anume:

- transportul combustibilului de la sursă la consumator;

- interşanjabilitatea combustibililor la consumator;

- regimul de funcţionare al instalaţiilor analizate.

Măsurarea mărimilor electrice

Alegerea aparatelor de măsură şi a celorlalte elemente din schema construită pentru măsurători se face în ideea ca, aparatajul selectat să reziste solicitărilor mecanice şi a influenţelor mediului unde va lucra. Pentru alegerea aparatelor din schema de măsură, trebuie verificat gradul de precizie şi factorul de calitate ale aparatelor sau dispozitivelor de citire şi extensia i; scării, în aşa fel încât să cuprindă gama mărimilor ce se măsoară.

Pentru aparatele electrice există cinci clase de precizie şi anume: clasa 0,2 cu eroare tolerată ± 0,2% din scara de măsură; clasa 0,5 cu eroarea ± 0,5%; clasa 1 cu eroarea ± 1%; clasa 1,5 cu eroarea ± 1,5%; clasa 2,5 cu eroarea  2,5%. Aparatele din clasa 0,1 şi 0,2 sunt utilizate pentru măsurători de precizie în laborator sau pe platforme de încercări. Aparatele din clasele 0,5 şi 1 sunt utilizate pentru măsurători curente de control. Aparatele din clasa 1,5 şi 2,5 sunt utilizate ca aparate de tablou. Factorul de calitate cel mai mare îl au aparatele cu magnet permanent, după care urmează aparatele electrice electrodinamice, electromagnetice şi de inducţie.

Punerea la zero a aparatelor este obligatorie pentru clasele de precizie 0,2 şi 0,5. Consumurile proprii tehnologice variază între 0,2 ... 20 VA. Limita superioară de consum se regăseşte la voltmetre şi wattmetre, iar limita inferioară a consumului apare în cazul ampermetrelor magnetoelectrice.

Dacă în instalaţie există transformatoare de măsură, atunci trebuie cunoscute erorile de raport pentru curent, respectiv pentru tensiune şi erorile de unghi. O atenţie deosebită trebuie dată modului în care se leagă transformatorul de măsură în reţea.

Montajul în aval se recomandă pentru măsurarea rezistentelor sub 10 Ω, iar cel în amonte pentru rezistenţe mai mari ca 10 Ω. Erorile de măsură sunt în ambele cazuri sub 1%. Metoda de comparaţie permite compararea a două rezistenţe, una cunoscută, R0, cu alta necunoscută, Rx, montate fie în serie, fie în paralel. Cu ajutorul unui voltmetru se măsoară succesiv tensiunea la bornele rezistenţei cunoscute-U0, şi respectiv la bornele rezistenţei necunoscute-Ux.

Pentru măsurarea rezistenţelor de izolaţie, care au valori ce ating 1010, se utilizează ohmetre sau megaohmetre. Ohmetrele care se recomandă pentru rezistenţe de izolaţie până la 104  sunt înzestrate cu scheme interioare tip serie, iar pentru rezistenţe până la 102 , se utilizează ohmetre cu scheme interioare în derivaţie.

Precizia acestor aparate în zona mijlocie a scării este de 0,5  2% exprimată în procente din lungimea totală a scării. Megaohmetrele se construiesc cu scheme interioare de tip serie şi au ca sursă interioară un magnetou care furnizează o tensiune de 500  2 500 V. Pentru măsurarea rezistenţelor de izolaţie mai mari ca 1010 , se utilizează aparate cu amplificatoare electronice denumite teroohmetre.

Măsurarea rezistenţei electroliţilor se realizează, în practică, cu metoda ampermetrului şi voltmetrului, iar în laborator cu ajutorul punţii Kohlrausch.

Măsurarea inductanţelor şi a capacităţilor se realizează cu ajutorul următoarelor metode: metoda de punte (Wheatstone, Santy, Wien, Schering, Maxwell, Andreson, Soper, Carey-Foster), metoda comparaţiei (metoda galvanometrului balistic, metoda Felici), metoda ampermetrului şi voltmetrului şi metode bazate pe aparate speciale denumite Faradmetre sau microfaradmetre.

Măsurarea tensiunilor şi curenţilor în practica industrială se realizează cu ajutorul voltmetrelor şi respectiv a ampermetrelor. Măsurarea tensiunilor alternative mici se efectuează cu aparate cu termocuplu sau cu redresori uscaţi. Măsurarea tensiunilor mijlocii 600  750 V se realizează cu voltmetre de diverse clase de precizie. Dacă în reţeaua examinată în cadrul bilanţului, există tensiuni înalte, atunci, în schema de măsură, se utilizează transformatoare de tensiune pe secundarul cărora se montează voltmetrul pentru determinarea tensiunii coborâte.