Самодельная паровая турбина своими руками: принцип работы, устройство, кпд, схема
Идея пpaктического применения энергии пара далеко не нова, использование паровых турбин в промышленных масштабах давно стало частью нашей жизни. Именно эти агрегаты, установленные на различных электростанциях и ТЭЦ, на 99% снабжают электричеством наши дома. Однако, некоторые мастера-умельцы умудряются внедрить принцип преобразования тепловой энергии в электрическую у себя дома. Для этого используется самодельная паровая турбина минимальных размеров и мощности. О том, как ее собрать в домашних условиях, и пойдет речь в данной статье.
Как работает паровая турбина?
В сущности, паровые турбины являются составной частью сложной системы, призванной преобразовать энергию топлива в электричество, иногда – в тепло.
На данный момент этот способ считается экономически выгодным. Технологически это происходит следующим образом:
- твердое или жидкое топливо сжигается в паровой котельной установке. В результате рабочее тело (вода) обращается в пар;
- полученный пар дополнительно перегревается и достигает температуры 435 ºС при давлении 3.43 МПа. Это необходимо для того, чтобы добиться максимального КПД работы всей системы;
- по трубопроводам рабочее тело доставляется к турбине, где равномерно распределяется по соплам с помощью специальных агрегатов;
- сопла подают острый пар на изогнутые лопатки, закрепленные на валу, и заставляет его вращаться. Таким образом, кинетическая энергия расширяющегося пара переходит в механическое движение, это и есть принцип действия паровой турбины;
- вал генератора, представляющего собой «электродвигатель наоборот», вращается ротором турбины, в результате чего выpaбатывается электроэнергия;
- отработанный пар попадает в конденсатор, где от соприкосновения с охлажденной водой в теплообменнике переходит в жидкое состояние и насосом снова подается в котел на прогрев.
Примечание. В лучшем случае КПД паровой турбины достигает 60%, а всей системы – не более 47%. Значительная часть энергии топлива уходит с теплопотерями и расходуется на преодоления силы трения при вращении валов.
Ниже на функциональной схеме показан принцип работы паровой турбины совместно с котельной установкой, электрическим генератором и прочими элементами системы:
Чтобы не допускать снижения эффективности работы, на валу ротора располагается максимальное расчетное число лопаток. При этом между ними и корпусом статора обеспечивается наименьший зазор посредством специальных уплотнений. Простыми словами, чтобы пар «не крутился вхолостую» внутри корпуса, все зазоры минимизируются. Лопатка сконструирована таким образом, чтобы расширение пара продолжалось не только на выходе из сопла, но и в ее углублении. Как это происходит, отражает рабочая схема паровой турбины:
Следует отметить, что рабочее тело, чье давление после попадания на лопатки снижается, после рабочего цикла в первом блоке не сразу попадает в конденсатор. Ведь оно еще располагает достаточным запасом тепловой энергии, а потому по трубопроводам пар отправляется во второй блок низкого давления, где снова воздействует на вал посредством лопаток другой конструкции. Как показано на рисунке, устройство паровой турбины может предусматривать несколько таких блоков:
1 – подача перегретого пара; 2 – рабочее прострaнcтво блока; 3 – ротор с лопатками; 4 – вал; 5 – выход отработанного пара в конденсатор.
Для справки. Скорость вращения ротора генератора может достигать 30 000 об/мин, а мощность паровой турбины – до 1500 МВт.
Как сделать паровую турбину в домашних условиях?
Множество интернет-ресурсов публикует алгоритм, согласно которому в домашних условиях и с применением небольшого количества инструментов изготавливается мини паровая турбина из консервной банки. Помимо самой банки понадобится алюминиевая проволока, небольшой кусочек жести для вырезания полоски и крыльчатки, а также элементы крепежа.
В крышке банки делают 2 отверстия и впаивают в одно кусочек трубки. Из куска жести вырезают крыльчатку турбины, прикрепляют ее к полосе, согнутой в виде буквы П. Затем полосу прикручивают ко второму отверстию, расположив крыльчатку таким образом, чтобы лопасти находились напротив трубки. Все технологические отверстия, сделанные во время работы, тоже запаивают. Изделие нужно установить на подставку из проволоки, заполнить водой из шприца, а снизу разжечь сухое горючее. Импровизированный ротор паровой турбины начнет вращаться от струи пара, вырывающегося из трубки.
Понятно, что такая конструкция может служить лишь прототипом, игрушкой, поскольку данная паровая турбина, сделанная своими руками, не может использоваться с какой-то целью. Слишком мала мощность, а о каком-то КПД и речи не идет. Разве что можно показывать на ее примере принцип действия теплового двигателя.
Мини-генератор электроэнергии можно реально изготовить из старого металлического чайника. Для этого, кроме самого чайника, потребуется медная или нержавеющая трубка с тонкими стенками, кулер от компьютера и небольшой кусочек листового алюминия. Из последнего вырезается круглая крыльчатка с лопатками, из которой будет сделана паровая турбина малой мощности.
С кулера снимается электродвигатель и устанавливается на одной оси с крыльчаткой. Получившееся устройство монтируется в круглом корпусе из алюминия, по размерам он должен подойти вместо крышки чайника. В днище последнего делается отверстие, куда впаивается трубка, а снаружи из нее выполняется змеевик. Как видите, конструкция паровой турбины очень близка к реальности, поскольку змеевик играет роль пароперегревателя. Второй конец трубки, как нетрудно догадаться, подводится к импровизированным лопаткам крыльчатки.
Примечание. Самая сложная и трудоемкая часть устройства – это как раз змеевик. Изготовить его из медной трубки легче, чем из нержавейки, но она долго не прослужит. От контакта с открытым огнем медный перегреватель быстро прогорит, поэтому лучше сделать его своими руками из нержавеющей трубки.
Применение паровой турбины
Налив в чайник воды и поставив его на включенный газ, можно убедиться, что при закипании энергии выходящего из трубки пара достаточно, чтобы на выходе электродвигателя появилась ЭДС. Для этого к нему стоит подключить светодиодный фонарик. Помимо питания для электрических лампочек, возможно и другое применение паровой турбины, например, для зарядки аккумулятора сотового телефона.
В условиях квартиры или частного дома подобная мини-электростанция может показаться простой игрушкой. А вот оказавшись в походе и взяв с собой турбированный чайник с электрогенератором, вы сможете оценить по достоинству его функциональность. Возможно, в процессе вам удастся найти еще какое-нибудь назначение турбины. Больше информации об изготовлении походного генератора из чайника можно узнать, посмотрев видео:
Заключение
К сожалению, конструктивно паровые машины достаточно сложны и сделать дома турбину, чья мощность достигала хотя бы 500 Вт, весьма затруднительно. Если стремиться к тому, чтоб соблюдалась схема работы турбины, то затраты на комплектующие и потраченное время будут неоправданными, КПД самодельной установки не превысит 20%. Пожалуй, проще купить готовый дизель-генератор.
Хотите узнать, про внутреннюю отделку стен как декоративный кирпич. Какие виды существуют? Как правильно монтировать? Рассмотрим преимущества данного способа отделки. Узнайте подробнее в статье=>>...
19 11 2025 5:22:56
В этой статье речь пойдет о плитах Керлит. Вы узнаете об особенностях отделки, преимуществах и области применения материала. Также будет рассмотрено, почему этот материал назван инновационным, чем он заслужил любовь пользователей, а также мы подробно рассмотрели, как нарезать, подносить, подготавливать поверхность и устанавливать керлитные плиты....
18 11 2025 23:22:10
Отмостка представлена полосой непроницаемого покрытия по периметру фундамента строения и являющаяся важнейшим элементом здания. Главная ее задача — отведение губительной влаги от основания и предотвращение намокания почвы вблизи него и дальнейшего замерзания. Мягкая отмостка может выполняться с использованием гравийного слоя или уложенной плавающим методом плиткой. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 11 2025 20:55:30
В данной статье рассмотрим особенности производства силикатного кирпича, его состав, эксплуатационные хаpaктеристики, показатели плотности, веса, теплопроводимости, паропроницаемости и морозоустойчивости. Узнаете, за счет, каких добавок производители добиваются сохранения первоначального цвета белого силикатного кирпича, повышения прочности, образования пор и пустот в материале. Узнайте подробнее в статье=>>...
16 11 2025 3:56:46
Проводка в деревянном доме должна быть устроена с соблюдением всех правил устройства электроустановок. Монтаж электропроводки своими руками только на первый взгляд кажется невыполнимой задачей. При грамотной разработке схемы и четком соблюдении инструкции её можно проложить в несколько этапов, не прибегая к платным услугам электрика. Узнайте подробнее в статье=>>...
15 11 2025 14:37:39
В этой статье мы поговорим о металлическом сайдинге под камень. Мы расскажем о достоинствах и недостатках материала, его технических хаpaктеристиках и разновидностях материала с имитацией камня. После этого поговорим о том, как сделать обрешетку, каковы особенности фиксации материала и нюансы установка сайдинга в углах и оконных проемах. В конце вы найдете пошаговую инструкцию по установке. Узнайте подробнее в статье=>>...
14 11 2025 14:30:37
В этой статье мы поговорим о самовыравнивающихся ровнителях для пола. Мы рассмотрим их функции, виды ровнителей по составу и назначению, а также узнаем, какие у них есть преимущества. Еще мы обратим внимание на то, как правильно выбрать смесь, сравним хаpaктеристики всех популярных составов, а после узнаем всю технологию заливки. Узнайте подробнее в статье=>>...
13 11 2025 23:32:49
Из данной статьи вы узнаете о электрокотле для отопления частного дома 100 квадратных метров и ознакомитесь с его техническими хаpaктеристиками, а также как выбрать устройство. Обзор ТОП-10 лучших моделей с описанием отличительных особенностей....
12 11 2025 13:55:21
В этой статье вы узнаете, как своими руками сделать столешницу из искусственного камня. Для начала представлено краткое описание материала изготовления, а после – технология изготовления столешницы. После этого мы расскажем, как сделать акриловую столешницу из жидкого камня и как выполнить ремонтные работы при необходимости. Узнайте подробнее в статье=>>...
11 11 2025 20:13:52
Хотите установить пленочный пол в доме? Узнай какой лучше: виды и пошаговый монтаж. Подробная статья +Советы и фото, видео. Укладка подробнее в статье=>>...
10 11 2025 3:11:27
Хотите выбрать рубанок электрический? Лучшие электро-рубанки в нашей статье. Узнайте какой выбрать по нашей инструкции, +фото и видео обзор! Советы по выбору! Узнайте подробнее в статье=>>...
09 11 2025 11:11:59
Нормативные требования, предъявляемые к газовой котельной в частном доме и к воздухообмену в ней. Особенности устройства топочных, работающих на других энергоносителях....
08 11 2025 11:18:35
Обзор-инструкция на двухконтурный газовый котел Baxi Main 5. Особенности и отличия модели Baxi Main-5 24F, устройство, технические хаpaктеристики, цена, отзывы...
07 11 2025 22:10:29
В этой статье мы поговорим о том, какие шторы для школы стоит выбрать. Мы рассмотрим, какие есть общие рекомендации при выборе, на что стоит обратить внимание, какие шторы подойдут для актового зала, а какие следует выбрать для класса. В статье вы найдете множество полезных советов, которые помогут вам определиться и сделать верный выбор. Узнайте подробнее в статье=>>...
06 11 2025 22:11:29
В этой статье мы поговорим о том, как сделать спальню уютной. Вы узнаете о том, чем могут помочь свечи, новогодние гирлянды, работающие от электричества, а также смена мебели. Кроме того, вы удивитесь, когда узнаете, что ковер над кроватью – это модно, а также для уюта лучше всего использовать как можно больше изделий из натуральных материалов. Узнайте подробнее в статье=>>...
05 11 2025 0:24:54
Устройство скважины для воды включает в себя следующие элементы: это кессон, насос, емкость для накопления воды, автоматика ......
04 11 2025 8:42:38
Что лучше выбрать для отопления — конвектор или масляный обогреватель. Как функционирует тот и другой вид отопительных приборов. Сравнение достоин. и недостат....
03 11 2025 1:45:18
В этой статье расскажем, как сделать оптимальный выбор домофона с камерой видеонаблюдения для частного дома. Узнаете о том, в какой комплектации производители выпускают данные системы, в чем преимущество домофонов с трубкой приема вызова и без нее. Кроме того, узнаете особенности работы домофонов с магнитным и механическим замком, а также про IP домофоны с мониторами. Узнайте подробнее в статье=>>...
02 11 2025 2:53:58
В этой статье расскажем о видах силикатного кирпича, нормативах соответствия ГОСТ пустотелого, полнотелого, рядового и облицовочного блока. Узнаете о том, в каких сферах используется силикат, а именно: в малоэтажном и многоэтажном строительстве, возведении помещений промышленного назначения, гаражей, складов. Расскажем, в каких областях недопустимо применять силикатный блок, и по каким причинам. Узнайте подробнее в статье=>>...
01 11 2025 22:42:29
В этой статье мы поговорим о монтаже и проектировании вентиляции. Мы расскажем, с чего следует начинать, какие есть особенности при проектировании, а именно главные этапы при разработке, установка системы и как спроектировать вентиляцию в частном доме. Узнайте подробнее в статье=>>...
31 10 2025 5:32:37
Все о глиняной и керамической черепицы для частного дома. Какие виды черепицы бывают, их формы и укладка на крыше. Преимущества и недостатки данного типа кровли. Узнайте подробнее в статье=>>...
30 10 2025 4:43:29
В статье рассказывается о воротах и калитке как обязательных элементах для устройства защитного ограждения приусадебной территории и дачного участка. Даны хаpaктеристики профнастила. Описываются примеры защитных слоёв материала для отделки ворот и калитки. Даны отличия покрытий и их виды. Разложены материалы для изготовления ворот и калитки. Описывается общий принцип изготовления данных частей ограждения. Показаны виды и типы ворот и механизмов для открывания створок. Различия по типу привода открывания ворот и Материалы, используемые для изготовления ворот. Процесс изготовления в пошаговой инструкции +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
29 10 2025 8:23:49
В данной статье вы узнаете какие бывают проекты мансардных крыш частных домов, а так же фото и чертежи одноэтажных домов с ломаной крышей....
28 10 2025 8:47:29
В этой статье речь пойдет о пластиковых септиках в частном доме для канализации. Мы расскажем вам, какие технические хаpaктеристики септика из пластика, устройство емкости и виды – из полиэтилена, полипропилена и стеклопластика. В конце статьи будут рассмотрены особенности монтажа. Узнайте подробнее в статье=>>...
27 10 2025 1:57:33
Из данной статьи вы узнаете о чугунной печи Везувий для бани и ознакомитесь с ее техническими хаpaктеристиками, а также как выбрать устройство. Обзор ТОП-5 лучших моделей и отзывы покупателей....
26 10 2025 6:25:36
Хотите узнать в каких сферах применяют фанеру? Узнай что можно сделать своими руками с фанерой в строительстве дома. Влагостойкая для обшивки . + Видео, примение. Узнайте подробнее в статье=>>...
25 10 2025 14:52:38
Как сделать мелкозаглубленный фундамент для каркасного дома своими руками. Какой выбрать? Ленточный, плитный? Возможно возведение на пучинистых грунтах! Наша пошаговая инструкция от А до Я поможет построить прочное основание для вашего дома. Узнайте подробнее в статье=>>...
24 10 2025 12:48:15
Конструкция, принцип действия, схема обвязки, преимущества и недостатки комбинированных котлов для отопления на дровах и электричестве....
23 10 2025 18:30:25
Из данной статьи вы узнаете о лучших мотоблоках Нева серии МБ-2 и ознакомитесь с их хаpaктеристикой и инструкцией по эксплуатации. Обзор ТОП-8 моделей и навесного оборудования к устройству, а также отзывы покупателей....
22 10 2025 8:25:55
Как сделать дымоход в каркасном деревянном доме правильно. Какой выбрать, как провести внутри дома короб через стену в частном доме? Ответы по монтажу. Узнайте подробности в статье=>>...
21 10 2025 11:19:28
В этой статье собраны рекомендации по выбору и описания самых популярных материалов для отделки фасадов одноэтажных домов. Расскажем подробно о каждом варианте облицовки, особенностях разных материалов - кирпич, сайдинг, панели, кирпич, клинкерная плитка, декоративная штукатурка. Кроме того, узнаете, как создать свой дом в современном стиле, например хай-тек. Узнайте подробнее в статье=>>...
20 10 2025 14:30:22
В этой статье мы рассмотрим самые популярные ошибки монтажа кровли из металлочерепицы, а также какие могут быть последствия, если не прислушаться к советам. Узнайте подробнее в статье=>>...
19 10 2025 18:40:46
Конструктивные особенности и технические хаpaктеристики стальных панельных радиаторов, определяющие их подбор. Как правильно выбрать батарею по мощности и давлению....
18 10 2025 12:32:35
В этой статье мы рассмотрим, что представляют собой баббиты. Мы узнаем, какая есть классификация, маркировку и что она означает. Далее мы расскажем, для чего используются те или иные виды баббитов, а в конце статьи мы подготовили для вас список всех достоинств и недостатков баббитов, чтобы вы могли решить для себя, использовать их или нет. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 10 2025 22:47:25
В этой статье речь пойдет о том, чем заделать трещины в стяжке. Вы узнаете о том, почему появляются дефекты в виде трещин и прочего, какие есть рекомендации по ремонту пола. Далее рассмотрим основные разновидности дефектов, как сделать компенсационные швы, а также может ли трещина расширяться. Далее вы узнаете, как ликвидировать небольшие дефекты и большие по размеру трещины. Узнайте подробнее в статье=>>...
16 10 2025 6:38:24
В этой статье мы расскажем, какой минимальный угол допустим для крыши из профнастила, а так же выясним, какой угол оптимален для односкатной и двускатной крыши. От каких факторов зависит угол ската крыши и как его правильно рассчитать?...
15 10 2025 18:19:33
Узнайте про Печь Кузнецова с водяным отоплением? Смотрите принципы работы и устройство печи, а также порядовка кирпичей и схема +Видео. В этой статье расскажем об особенностях установки и работы кирпичных печей Кузнецова. Узнаете, какие виды данных печей существуют, как сделать печь с водяным контуром своими руками. Как сделать кладку прочной? Какие материалы и кирпичи используются для порядовки печи Кузнецова. Узнайте о типах теплообменников, используемых в кузнецовках, все варианты и монтаж с пошаговой инструкцией смотрите в статье =>>...
14 10 2025 8:19:53
Все о конструкции мансарды и отличия холодного от теплого чердака. Обустройство мансарды, перекрытия, и чердачного помещения. Оборудование помещений. Узнайте подробнее в статье =>...
13 10 2025 14:38:39
В этой статье мы поговорим о потолке из сайдинга. Мы расскажем, как выбрать сайдинг для потолка, а также в чем заключаются преимущества и недостатки материала. После вы узнаете, как выбрать материал, подготовить все для начала работ и нюансы разметки потолка. Далее мы рассмотрим, как установить каркас и сайдинговые панели, а в конце статьи вас ждут полезные рекомендации по креплению панелей....
12 10 2025 0:33:47
С чего начать стройку? Перед началом строительства необходимо изучить этапы проектирования и законодательно-нормативную базу, во избежание неприятных штрафов. Узнайте подробнее в статье=>>...
11 10 2025 12:45:21
Что собой представляют пластинчатые теплообменники для отопления и ГВС. Устройство и принцип действия агрегатов, их технические хаpaктеристики, схемы подключ....
10 10 2025 1:11:59
В данной статье мы предоставим вам пошаговую инструкцию по строительству ленточного фундамента под дом своими руками, расскажем как правильно сделать все самому, из каких этапов состоит монтаж и какие основные ошибки допускаются....
09 10 2025 2:39:15
Твердотопливные пиролизные котлы длительного горения на естественной тяге: КПД, технические хаpaктеристики, принцип работы и обзор известных брендов....
08 10 2025 20:23:29
Что собой представляет тупиковая система отопления частного дома и как она работает. Виды таких систем, рекомендации по монтажу....
07 10 2025 16:35:20
В этой статье мы поговорим о блок-хаусе из лиственницы, расскажем о достоинствах и недостатках, технических хаpaктеристиках и многом другом....
06 10 2025 15:17:21
Все о пропитке по дереву все самое важное. Что выбрать от влаги или гниения? Масло или воск? Каким составом пропитать каркасный дом своими руками? Для внутренней и наружной отделки. Узнайте подробности в статье=>>...
05 10 2025 21:24:48
Как построить дом дешево? В данной статье подробно разберём, из какого же материала лучше всего построить дом не в ущерб качеству и как при этом разумно сэкономить. Обзор домов и материалов с расценками....
04 10 2025 6:58:49
Хотите узнать как правильно заливать ленточный фундамент? Смотрите видео и читайте пошаговую инструкцию! Технология тут, изучи и примени. Узнайте подробнее в статье=>>...
03 10 2025 9:33:10
Свойства и особенности керамзита. Что это такое и где применяется. Утепление полов керамзитом. Плюсы и минусы керамзита, как утеплителя. Фото и видео материала....
02 10 2025 4:54:53
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет искусственный камень для фасада, каков его состав, как производится облицовка частного дома своими руками, узнаете какие есть варианты наружной отделки, а так же предоставим вам фото пластикового камня....
01 10 2025 17:29:49
Еще:
Оборудование -1 :: Оборудование -2 :: Оборудование -3 :: Оборудование -4 :: Оборудование -5 :: Оборудование -6 :: Оборудование -7 :: Оборудование -8 :: Оборудование -9 :: Оборудование -10 :: Оборудование -11 :: Оборудование -12 ::
