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.
В данной статье вы ознакомитесь с устройством свайно-забивного фундамента (буронабивного, с ростверком) для вашего частного дома, узнаете его плюсы и минусы, сравните отзывы владельцев, а также мы предоставим вам схему отделки основания....
03 07 2025 15:55:46
Какой Антисептик для древесины- какой использовать? Для деревянного дома. Применение и виды, как выбрать для вашей стройки нужную пропитку от огня и влаги. Узнайте подробнее в статье=>>...
02 07 2025 6:17:46
Из данной статьи вы узнаете о лучших мотоблоках Нева серии МБ-23 и ознакомитесь с их техническими хаpaктеристиками и инструкцией по эксплуатации. Обзор ТОП-7 моделей, достоинства устройства, а также отзывы покупателей....
01 07 2025 13:31:38
Узнайте как собрать каркас дома. Изучите технологию! Наша пошаговая инструкция поможет вам все сделать правильно и воздвигнуть прочные стены! Фото+ Видео здесь. Узнайте подробнее в статье=>>...
30 06 2025 23:30:40
В этой статье мы поговорим о эластичной (резиновой) штукатурке для фасадов, ее достоинствах и недостатках, а также о технологии нанесения на osb и другие поверхности...
29 06 2025 9:34:17
Описание изменений в конструкции и внешнем оформлении, которые получили новые отопительные печи на дровах. Обзор разновидностей печек из металла, в том числе новых разработок....
28 06 2025 20:11:30
В этой статье мы поговорим и ландшафтных проектах. Мы расскажем вам о том, как благоустраивать свой участок, как правильно делать проектирование ландшафтного дизайна, и как создать проект самостоятельно. Еще мы расскажем вам, как лучше всего зонировать территорию, и какие мелочи пригодятся для декорирования на дачном участке. Далее узнайте подробнее в статье==>>...
27 06 2025 9:35:38
Что такое керамическая плитка? Использование керамической поверхности в дизайнерских решениях помещений и в обустройстве интерьеров. Полезные советы при проектировании керамической поверхности, по подбору расходных материалов и материалов, которые подчеркивают изысканность керамической поверхности пола. Читайте подробнее в статье =>>...
26 06 2025 16:10:29
В данной статье вы узнаете, что из себя представляют газовые котлы Данко (одноконтурные и двухконтурные), мы предоставим вам их технические хаpaктеристики, инструкцию по эксплуатации, причины неисправностей (почему тухнет) и отзывы владельцев....
25 06 2025 2:38:47
Виды двухстворчатых межкомнатных дверей для различных интерьеров. В этой статье расскажем о двухстворчатых межкомнатных дверях и их вариациях. Узнаете, чем отличаются распашные двери от складных, дверей купе, маятниковых, раздвижных, патио, компактных итальянских моделей. В какой цветовой гамме чаще всего изготавливают двери производители и заказывают потребители. А также расскажем о том, на что нужно обращать внимание при выборе двухстворчатых дверей. Узнайте подробнее в статье=>>...
24 06 2025 6:57:34
В этой статье речь пойдет об укладке паркетной доски по диагонали. Мы рассмотрим, как именно производится укладка, как правильно рассчитать необходимое количество материала, подготовить поверхность к предстоящему монтажу, а также дадим ценные советы. Читайте далее в статье==>>...
23 06 2025 5:18:22
В этой статье мы поговорим о металлическом блок-хаусе под бревно и дерево, расскажем вам о видах и размерах материала, поговорим о монтаже и как правильно крепить железные планки, покажем фото домов обшитых металлосайдингом, а также расскажем как покрыть дом данным материалом + технология отделки....
22 06 2025 4:10:12
Узнайте как сделать хозблоки и бытовки своими руками! Варианты обустройства+ фото в этой статье. Для дачи или дома, отлично смотрится на участке+ видео смотри! Узнайте подробнее в статье=>>...
21 06 2025 22:52:32
Из данной статьи вы узнаете о газовых котлах и на что обратить внимание при выборе для квартиры или для отопления частного дома. Ознакомитесь с лучшими ТОП-20 устройствами и их техническими хаpaктеристиками, а также отзывами покупателей....
20 06 2025 8:28:41
Хотите узнать из каких материалов лучше и дешевле всего построить дом для постоянного проживания? Узнайте советы и рекомендации для бюджетного строительства дома .для постоянного проживания. Обзор самых дешевых материалов для строительства дома своими руками +Расчёт стоимости в статье, изучите>>...
19 06 2025 1:27:59
Клеевая смесь «Метилан» производится для различных видов обоев. Клей «Метилан» считается высококачественным продуктом и безопасным для здоровья человека, потому что в его состав не входят вредные вещества. Данный клей легко разводить водой, он не образует комочки и быстро не застывает, поэтому при неправильной наклейке полотна обоев, их можно быстро подкорректировать. Узнайте подробнее в статье=>>...
18 06 2025 6:12:25
Не знаете какой насос выбрать для частного участка возле дома? Наша статья поможет вам сделать правильный выбор поверхностного насоса! +Видео в статье, смотрите подробнее=>>...
17 06 2025 23:16:19
Фактурная краска для стен-обзор. Сегодня подробно разберём, как правильно наносить данную краску. Рассмотрим основные преимущества и недостатки данного способа отделки стен. Узнайте подробнее в статье=>>...
16 06 2025 20:16:35
Особенности настенных двухконтурных и одно-контурных газовых котлов Buderus Logamax. Технические хаpaктеристики, недостатки и преимущества котлов Logamax U072, U052, U042 K....
15 06 2025 6:30:50
Рекомендации, как правильно подобрать шаровые краны для отопления в зависимости от назначения. Устройство и виды шаровых вентилей, сфера применения....
14 06 2025 12:53:15
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет газовый котел Baxi Eco Four 24 F настенного типа, мы расскажем вам о том, как бороться с неисправностями, а так же предоставим вам примерный диапазон цен и отзывы пользователей....
13 06 2025 23:22:59
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=>>...
12 06 2025 21:18:57
Рекомендации, как обложить металлическую печь в бане кирпичом. Какой для этого подойдет кирпич и раствор. Зачем облицовывать железные банные печи....
11 06 2025 20:52:54
Узнай как построить летнюю кухню в доме или на даче. Закрытые и открытые летние кухни и веранды, это очень красиво и хорошо отдыхать летом. Узнай, смотри видео подробнее в статье=>>...
10 06 2025 19:39:49
В этой статье мы рассмотрим, все, что следует знать о кладочной смеси. Сюда входит состав, расчет расхода, а также виды смесей – белая, сухая, цементная, известковая, и прочие подвиды. Еще мы расскажем, какие производители кладочных растворов самые лучшие, и какой стоит выбрать. В конце статьи приведена инструкция, как выполнять кладку несколькими разными способами, и примерная стоимость, которая варьирует в зависимости от многих факторов. Узнайте подробности в статье=>>...
09 06 2025 9:16:40
Описание того, зачем нужен дымосос для твердотопливного котла и что даст его внедрение. Существующие виды тяговых устройств, их конструкция и применение...
08 06 2025 23:44:26
В печах Кузнецова была усовершенствована система движения газов. Теплый воздух должен сохранить тепло, а холодный выйти наружу. Данные печки стали называть "колпаковыми", поскольку внутри них образовывался, так называемый колпак - тепло выделяемое пламенем и нижними деталями печи....
07 06 2025 11:39:28
Почему выбирают для строительства именно винтовой фундамент на сваях, его достоинства? Обвязка винтовых свай, это дело необязательное, но для чего все же рекомендуется ее делать, функции, которые она выполняет. Что такое ростверк? Описание деревянной, металлической и железобетонной обвязки винтовых свай. Какие и как при этом могут быть использованы материалы....
06 06 2025 9:23:34
В статье описывается новый вид топлива пеллеты из древесины. Рассказывается какое сырьё используется в изготовлении гранул. Какую пользу приносит использование данного топлива для экологии. Показаны способы производства в разрезе промышленного масштаба и частного изготовления. Какое влияние оказывают продукты выделяемые при сгорании гранул. Какие перспективы развития данного направления использования нового топлива.Фабричное производство и Самостоятельное изготовление +Видео. Узнайте подробности в статье=>>...
05 06 2025 12:44:41
В данной статье расскажем о дополнительном навесном оборудовании для моторных блоков, различных насадках и запчастях для агрегатов. Узнаете, в какой сфере наиболее часто задействованы такие установки, а именно: в сельском хозяйстве для посева зерновых культур, высадки овощей, уборки урожая, культивирования почвы, окучивания, нарезки борозд. Кроме того, оборудование используется в качестве дополнительного для мотоблоков по уборке снега. Далее в статье подробно==>>...
04 06 2025 15:26:10
В этой статье речь пойдет о двухтрубной системе отопления одноэтажного дома. Вы узнаете, какие есть требования в индивидуальному отоплению, классификацию систем теплоснабжения и особенности циркуляции теплового носителя. Далее будет рассмотрена двухтрубная система, верхняя и нижняя разводка, а также типы горизонтальной компоновки системы. В конце обсудим правила составления проекта, а также, какую информацию давать мастерам. Узнайте подробнее в статье=>>...
03 06 2025 23:40:30
Хотите узнать как сделать дизайн проект дома своими руками? Спроектируй сам свой загородный частный дом! Советы +Инструкция. Фото и Видео примеры как создать. Узнайте подробнее в статье=>...
02 06 2025 12:39:46
Основные неисправности котла Baxi. Ошибка Е01, Е02. Причины, ремонт и методы устранения своими руками. Не включается, не загорается горелка, котел не греет воду...
01 06 2025 12:32:23
Особенности фасадных панелей под кирпич, а именно виды стеновой облицовки: металлические, пластиковые, фиброцементные, ПВХ и т.д. Расскажем о том, как крепить и обшить частный дом облицовочными декоративными панелями, поговорим о технологии крепления и монтажа + подобные фото....
31 05 2025 2:27:50
Валики для декоративной штукатурки. В данной статье подробно рассмотрим различные виды и фактуры валиков для декорирования штукатурки. Как правильно использовать такой валик. Правила и советы по выбору. Узнайте подробнее в статье=>>...
30 05 2025 13:40:21
В этой статье мы поговорим о утеплении стен пеноизолом своими руками - технология межстенной теплоизоляции, а также подробная схема монтажа утеплителя на стену снаружи....
29 05 2025 19:21:51
Хотите произвести отделку фасада дома клинкерной плиткой? Узнай об этой плитке все, фото и видео инструкции. Какая затирка и клей необходим? Смотри технологию! +Фото и Видео с Пошаговой инструкцией в статье. Узнайте подробнее в статье=>>...
28 05 2025 6:40:28
Вы хотите иметь в доме гладкие и отполированные полы? Узнайте как полируют полы профессионалы, и как вы сможете отшлифовать их своими руками! Это стоит того! Узнайте подробнее в статье=>>...
27 05 2025 9:10:13
Какие функции выполняет байпас в системе отопления, водоснабжения и обвязке котельных установок. Принцип работы разных узлов с обводной линией. Рекомендации...
26 05 2025 3:42:11
В данной статье вы узнаете о серии газовых котлов Navien Deluxe, увидите их плюсы и минусы, инструкцию по эксплуатации и монтажу двухконтурных настенных моделей своими руками, а также ознакомитесь с отзывами владельцев и узнаете о возможных ошибках в процессе работы....
25 05 2025 22:10:16
Хотите подобрать для себя лучшую планировку дома? Как грамотно определить план комнат в частном доме? На эти вопросы в расположении комнат, поможет эта статья! +Фото проектов и Видео- Узнайте подробнее в статье=>>...
24 05 2025 14:58:19
В этой статье речь пойдет о том, чем приклеить ПВХ пленку к МДФ. Вначале вы узнаете о том, какую самоклейку на мебель лучше купить, а также как проводится промышленная облицовка мебельного фасада. Далее рассмотрим, как оклеить мебельный фасад в домашних условиях и как украсить столешницу пленкой «под дерево». В конце рассмотрим основные данные о пленочном фасаде. Узнайте подробнее в статье=>>...
23 05 2025 18:53:58
Ковролин считается самым распространенным и удобным напольным покрытием. Существуют следующие варианты укладки ковролина на бетон: С использованием подложки; без приклейки; приклеиванием без соединения; с помощью двустороннего скотча; с одновременными соединениями; укладка стрейчинг. При приклеивании ковролина поверхность из бетона можно использовать полиуретановые, реакционные или универсальные клеевые составы. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 05 2025 6:38:17
Достоинства и недостатки профилированного бруса из лиственницы. Строительство домов. Лиственница – прекрасное дерево для создания прочных домов и фундамента для них. В этой статье расскажем обо всех преимуществах и недостатках профилированного бруса из лиственницы в качестве материала для строительства жилья. Чем отличается клееный брус от профилированного, а также целесообразно ли его использование при застройке дома под ключ, приведем примерный расчет цена на брус. +Фото и Видео в статье>>...
21 05 2025 13:36:22
Узнайте как правильно класть плитку мозайку в ванной комнате. Пошаговая инструкция и советы по выбору качественной мозайки и клея для неё. Смотри видео здесь! Узнайте подробнее в статье=>...
20 05 2025 7:42:20
Зачем нужна гидрострелка из полипропилена в системе отопления дома. Устройство разделителя, принцип действия и схема обвязки с котлом. Расчет диаметра корпуса....
19 05 2025 20:41:18
Что такое зависимая и независимая система отопления дома. Описание, схемы систем, их достоинства и недостатки....
18 05 2025 21:54:43
В этой статье мы поговорим о фасадной силиконовой краске, а именно о видах и технических хаpaктеристиках покрытия для фасада на силиконовой основе....
17 05 2025 8:56:18
В этой статье вы узнаете все о гибкой черепице - плюсы и минусы, срок службы, состав покрытия и другие хаpaктеристики. Расскажем, как сделать крышу из мягкой кровли по шагам от А до Я + подробные фото и видео....
16 05 2025 12:47:59
В этой статье мы поговорим о краске акриловой фасадной для наружных работ, ее технических хаpaктеристиках, видах и ГОСТу, расходу краски для фасада при нанесении на 1м2, а также особенности белой смеси alpina и caparol....
15 05 2025 22:57:28
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 ::
