Главная страница » Какое термореле использовать для скважины

Какое термореле использовать для скважины

  • автор:

Какое термореле использовать для скважины

В домашнем хозяйстве совершенно не будет лишним такой прибор, как термореле. Оно предназначено для поддержания определенной температуры какого то либо объекта или помещения совместно с обогревателем или охладителем. Например — в овощехранилище на балконе, погребе в неотапливаемом доме, температуры в теплице, температуры в помещении, инкубаторе и так далее.

Можно купить готовое термореле или терморегулятор, фирменный или кустарный. А можно собрать его самостоятельно, тем более что устройство простое, дефицитных деталей не требует и обойдется оно едва ли дороже нескольких десятков рублей. Правда при этом надо обладать некоторыми знаниями и навыками работы с радиодеталями.

Разрабатывая термореле, я учитывал две вещи. Во-первых, склонность автоматических устройств к автогенерации. Если обратная связь между датчиком термореле и исполнительным устройством слишком сильная, то сразу после срабатывания реле оно тут же выключится, а затем снова включится и так далее. Т.е. начнет генерить на определенной частоте. Так будет, например, если расположить датчик непосредственно у обогревателя или охладителя.

Во-вторых, все датчики и электронные устройства имеют определенную точность . Можно, например (простыми способами), отследить изменение температуры на 1 градус. А вот на 0,001 – уже гораздо сложнее. Но поскольку температура изменяется на бесконечно малые величины за бесконечно малое время, то возникает проблема неоднозначности. Как узнать, достигла ли температура значения срабатывания, или еще «на грани». В этом случае простая электроника начинает «ошибаться» постоянно принимая взаимоисключающие решения, особенно если температура почти равна установленной температуре срабатывания. Устройство, как говорят, начинает «звонить» или «дребезжать».

Оба этих фактора я постарался учесть в предлагаемом реле. Поэтому оно работает четко, без автогенерации и дребезга. Рассмотрим принципиальную электрическую схему термореле (терморегулятора).

Датчик представляет собой терморезистор, который уменьшает свое сопротивление при нагревании. Терморезистор включен в цепь делителя напряжения. В этой же цепи находится и переменный резистор R2, с помощью которого устанавливается температура срабатывания терморегулятора. Напряжение с делителя поступает на элемент «2И-НЕ», включенный в режиме инвертора, а затем – на базу транзистора, который служит «разрядником» для конденсатора С1. Конденсатор подключен к одному из входов (S) RS-триггера, собранного на 2-х элементах, и на вход еще одного элемента «2И-НЕ». Напряжение с делителя, но заведомо чуть меньшего значения, поступает на другой вход элемента «2И-НЕ». Этот элемент управляет другим входом (R) RS-триггера.

Что будет происходить, если температура понижается. При высокой температуре сопротивление терморезистора маленькое, и на делителе присутствует напряжение, которое логические схемы воспринимают как «Ноль» («0»). При этом транзистор открыт, конденсатор С1 разряжен, на входе S триггера логический «0». А на выходе триггера — логическая «1», транзистор VT2 открыт, реле во включенном состоянии. (Надо сказать, что данная реализация реле предназначена для охлаждения объекта. Т.е. при высокой температуре оно включает вентилятор — охладитель).

По мере снижения температуры сопротивление терморезистора растет и напряжение на делителе повышается. В какой то момент транзистор VT1 закрывается и конденсатор С1 начинает заряжаться через R5. И наконец достигает уровня логической «1». Она же поступает на один из входов элемента D4. На другой вход этого элемента приходит напряжение «1» с делителя (причем еще раньше) . И когда на обоих входах будут «1», на выходе элемента появится «0» и переключит триггер в противоположное состояние. В данном случае — выключит реле. Охладитель (вентилятор) перестанет работать.

Теперь представим, что температура снова начала расти. На делителе «0» в первую очередь появится на одном из входов D4, который и «снимет» «0» на входе триггера, установив там «1». Потом по мере роста температуры «0» появится и на инверторе. Проинветрировавшись в «1» он откроет транзистор, С1 разрядится и установит «0» на входе триггера, который и включит вентилятор.

Автогенерация устраняется блоком VT1, С1, R5, которые устанавливаю врем я задержки выключения (время зарядки конденсатора С1). Это время может быть от нескольких секунд, до нескольких минут. (При указанных номиналах — ок. 1 минуты.) . Этот же узел устраняет и дребезг термодатчика. Достаточно небольшого (самого первого в череде «дребезга») импульса, что бы транзистор открылся и конденсатор мгновенно разрядился. После этого дребезг игнорируется. Тоже происходит и при закрытии транзистора. Конденсатор начнет заряжаться только после того, как пройдет самый последний импульс дребезга. Введение в схему триггера обеспечивает абсолютную четкость срабатывания реле. Триггер, как известно, может находиться только в двух положениях.

Ввиду незначительного количества деталей схему я собирал навесным монтажом на специальной монтажной плате – «слепыше». Но можно все разместить и на печатной плате, эскиз которой приводится ниже. (Вид со стороны деталей! Будете рисовать, не забудьте ее зеркально «отразить», горизонтально или вертикально ).

Питание схемы любое, от +3 до +15 вольт. В соответствии с этим следует подбирать и реле. Можно использовать любую другую исполнительную схему. (Я использую симистор КУ208Г, которым управляет реле. Тем самым обеспечивается необходимая гальваническая развязка с электросетью и можно коммутировать значительную мощность).

Данное термореле используется для управления вентиляторами в теплице (см статью«Теплица с теплоаккумулятором» ). Вентиляторы нагнетают теплый воздух в теплоаккумулятор теплицы. Оно срабатывает при повышении температуры, выше установленного значения.

Что бы переделать термореле на срабатывание при понижении температуры (для включения обогревателя), надо подключить резистор R6 не к выходу 10 микросхемы, а к выходу 11.

Данное реле показало высокую надежность работы. Точность поддержания температуры составляет доли градуса. Но она зависит от временной задержки, определяемой цепью R5C1 и реакцией на срабатывание (мощностью нагревателя или охладителя). Точность установки температуры и ее диапазон определяется подбором резисторов делителя (R1-R3). Настройки терморегулятор не требует и начинает работать сразу (при безошибочной сборке).

Термометрия. Приборы, используемые для исследования скважин

В комплексе с ДГД, СТД и гамма-гшотностномером проводится также термометрия. Термические исследования скважин — одно из важнейших средств изучения гидродинамического состояния продуктивных пластов.

Большое значение имеют термические исследования в действующих добывающих и нагнетательных (рис, 6.6) скважинах.

В соответствии с задачами, решаемыми при термических исследованиях скважин, глубинные термометры по назначению можно разделить на две основные группы: абсолютные, предназначенные для измерений установившихся значений температур, и дифференциальные, основное назначение которых состоит в регистрации температурных аномалий на фоне больших абсолютных значении температур в скважине. При решении специальных задач, например при выявлении интервала обводнения в перфорированном нефтяном пласте, хорошие результаты могут быть получены с помощью потенциал-термометра, дающего информацию как об относительных перепадах температуры, так и об изменении величины абсолютной температуры при условии, что чувствительность таких термометров будет достаточно высокой.

Рис. 6.6, Термограмма нагнетательной скважины.

Пласты: 1 — принимающий воду, 2 — не принимающие воду

Физико – химические методы выявления работающих пластов

Выявление работающих пластов с помощью физико-химических методов основано на-различных химических составах нефти и пластовой воды даже в близко расположенных пластах. Нефть, являясь смесью углеводородов различного состава, обладает различными физическими свойствами. Химический состав нефти, ее вязкость оказывают значительное влияние на коэффициент светопоглощения k^ что позволило И. Ф. Глумову и А. Ф. Тильманшину предложить способ контроля за перемещением нефти. Величина kcn значительно изменяется не только по различным пластам, но и в пределах одного пласта может изменяться в 2,5—5 раз в зависимости от положения скважины на структуре и от расстояния до контакта нефть — вода,

Для массовых определений kcn пробы нефти отбирают из пробоотборных краников манифольда скважин в чистый стаканчик в объеме 10—15 см 3 . Пробирку с нефтью плотно закрывают и заворачивают в плотную бумагу. Лабораторное определение kcn проводится не более чем через 7 сут после отбора из-за возможного испарения легких фракций и частичного окисления нефти.

Для определения kcn нефти используют фотоэлектроколориметры типа ФЭК (ФЭК-1, ФЭК-М, ФЭК-Н-57, ФЭК-56), серийно выпускаемые отечественной промышленностью.

Для определения наличия притока нефти из того или иного пласта многопластового месторождения и его относительной величины необходимо знать эталонную величину kcn для каждого пласта

где k’cn, k"cn, kcn коэффициенты светопоглощения нефти соответственно из первого, второго пластов и добываемой смеси, q1, q2 отношения дебитов первого и второго пластов к дебиту скважины; Q1 Q2, Q -абсолютные дебиты первого, второго пластов и скважины.

6.4,4. Определение гидродинамической связимежду пластами

1. Методы, основанные на анализе добываемой нефти и воды из скважины, учитывающие различие их свойств по отдельным пластам. При наличии гидродинамической связи между пластами из исследуемой скважины добывают смесь флюидов, насыщающих различные пласты, и их свойства отличаются от свойств эталонных проб. При этом может использоваться эффект изменения kcn смеси по сравнению с эталонными образцами ПО пласту, эффект изменения в смеси нефтей концентрации редких элементов — кобальта или ванадия, определяемой нейтронно-активационным, рентгенорадиометрическим, атомно-абсорбционным способами.

2. Методы, основанные на закачке в один из пластов (наличие гидродинамической связи между которыми не выяснено) радиоактивных изотопов или жидкостей с добавкой индикаторов с последующим анализом проб нефти или воды из контрольной скважины.

3. Применение собственно гидродинамических методов. Можно использовать метод гадропрослушивания, при котором, изменяя режим работы скважин на одном из пластов, улавливают импульс от этого изменения в наблюдательных скважинах другого пласта.

Дом и дача своими руками — www.CEMBA.ru

Каркас из металлоконструкций

"Правильная" греющая система представляет собой обязательное сочетание высококачественного греющего кабеля с высококачественным термореле Никакие, даже хорошие (современные) греющие кабели без термореле для длительной, надежной и экономичной работы не годятся, в том числе "самреги"

"Самрег" или саморегулирующий кабель предназначен для обогрева труб от замерзания в них воды. Их цепляют вплотную к трубам снаружи (или внутри труб), теплоизолируют, и включают в сеть и тогда они греют трубы и не дают воде замерзнуть в них.

То что «самрег» саморегулирующий кабель – дешёвая реклама. Андрей проверил один из лучших кабелей Nelson LT при t=0оС и при t=10оС разница по потребляемой мощности всего 15%.

Т.е. — при повышении температуры (воды) до того значения, когда греть уже давно не нужно (плюс 10оС), кабель продолжает греть и бессмысленно тратит как ресурс кабеля (а эти кабели далеко не вечны), так и электроэнергию (всего лишь на 15% меньше, чем при нуле). Андрей изучил характеристики и некоторых других греющих кабелей ("самрегов") — они принципиально не отличаются.

Выводы
К любому греющему кабелю надо ставить дополнительные подсистемы отключения, например — термореле (они же — "термодатчики").

Ниже участник форума «Дом и Дача» Андрей расскажет, как правильно собирать греющие системы для водопровода

Если греющий кабель для водопровода устанавливать поверх трубы, идущей из земли в дом, то его замена, при выходе из строя, превращается в большую проблему. Даже если эта проблема решается легко (например, кабелем внутри обогреваемой трубы), то надежность этой системы (особенно в морозы) все равно имеет весьма высокий приоритет.

Зимой 2009-2010 годов у огромного числа людей позамерзали водопроводы. Поэтому в качестве своей цели он принимает максимальную долговечность греющей системы.

Сами греющие кабели имеют ограниченную долговечность, поэтому если их включать как можно реже, то срок их жизни соответственно увеличится. Расход электроэнергии тоже имеет значение (особенно при постоянно включенном нагреве).

Если температура трубы близка к t воды в скважине или колодце, то это значит, что ее и греть нет смысла, а вернее даже вредно. Поэтому температура отключения кабеля должна быть чуть меньше зимней (самой низкой) температуры воды в Вашей скважине/колодце.

Как сделать "правильную" систему обогрева трубы

Зимой (в самый мороз) вода в скважине или колодце имеет температуру t. Примем ее для наглядности равной — 5 градусам. Берем качественный, долговечный греющий кабель (неважно — "самрег" или нет, главное — срок его жизни и достаточно большое количество включений-отключений), кладем его вдоль трубы как положено. Туда же, вплотную к трубе в самом холодном ее месте (возможно это — на нижней четверти расстояния между землей и полом дома) устанавливаем датчик термореле, а на самом термореле (находящемся в доме) устанавливаем t включения 2-3 градуса и t отключения 3-4 градуса.

Теплоизолируем всю трубу (вместе с датчиком) утеплителем толщиной не менее 20мм (вообще-то, чем больше, тем лучше для Вашего кошелька в будущем). И правильно подключаем все это к сети 220В.

Получился наиболее оптимальный вариант обогреваемой трубы по критериям расхода электричества и ресурса кабеля. При использовании внутреннего греющего кабеля принципиально ничего не меняется.

Если же использовать кабель без термореле (в том числе — "самрег"), то в результате — перерасход, как энергии, так и ресурса кабеля. Причем — во много раз по сравнению с описанным выше методом.

О выборе мощности греющего кабеля

С этим Андрей не разбирался, однако если делать все "правильно", то по его мнению на мощности экономить почти бессмысленно. Если кабель монтировать внутрь трубы, то для её обогрева вполне хватает — 10 Вт/м, а если снаружи, то — 17 Вт/м.

О термореле и термодатчике

В идеале необходим небольшой герметичный датчик с вынесенным в дом цифровым термореле. Если не брать в расчет надежность, то здесь идеально подошли бы: термореле ТР-35М, или — терморегулятор TSTAB. Оба рассчитаны под DIN-рейку.

Наличие на термореле светодиода "нагрев" имеет важное значение для контроля работы всей системы нагрева — морозным утром зимой перед первым использованием воды лампочка "нагрев" по идее должна гореть, а после использования не маленького объема воды, возможно, погаснет на некоторое время. Это значит, что система работает правильно.

Также, временно меняя температуры включения-отключения термореле ("подгоняя" их под t трубы) можно наблюдать за включением/ отключением данного индикатора.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *