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.
Рекомендации по изготовлению твердотопливных котлов длительного горения своими руками, описания устройства и принципа работы отопительной установки, фото и видео....
16 11 2025 14:20:53
В этой статье мы рассмотрим виды прозрачного шифера (ПВХ, поликарбонат и другие), а также достоинства и недостатки материала и подробную технологию монтажа...
15 11 2025 21:57:56
Как утеплить дом стекловатой? Узнайте про утепление дома стекловатой своими руками из статьи. Каменная или минеральная вата? Потолок, стены и пол. Недорогой материал. Узнайте подробности в статье=>...
14 11 2025 10:36:41
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет газовый котел Vaillant TurboTEC (Pro и Plus), мы предоставим вам инструкцию по его эксплуатации, а так же примерный диапазон цен....
13 11 2025 10:34:16
Рекомендации, как выбрать газовую колонку в квартиру или частный дом. Виды проточных водонагревателей, критерии их выбора....
12 11 2025 2:29:32
Хотите начать строительство дома из сэндвич панелей? Дешевые дома доступны каждому и их может собрать и построить каждый! Инструкция, плюсы и минусы этих домов. Узнайте подробности в статье=>>...
11 11 2025 17:25:36
Обзор популярных моделей электрических каминов с эффектом живого пламени (огня). Виды, типы и особенности электрокаминов. Фото электрокаминов в интерьере дома и квартиры....
10 11 2025 13:27:25
При занятии строительством даже у профессионалов возникают вопросы, что уж говорить о новичках в этом деле?! Как связать стеклопластиковую арматуру самостоятельно? Для чего она нужна и как у ней хаpaктеристики?Ответы на эти и другие вопросы, а так же получить дельные советы Вы сможете прочитав нашу статью=>>...
09 11 2025 11:33:43
Хотите произвести утепление колодца своими руками? Чаще всего утепляют пенопластом на зиму. Подробная инструкция+ видео. Сделайте пошагово, это просто. Узнайте подробнее в статье=>>...
08 11 2025 9:36:37
В этой статье расскажем об особенностях строительства туалета на дачном участке, видах конструкции, правилах эксплуатации. Узнаете, какие этапы возведения постройки необходимо пройти, как сделать туалет с выгребной ямой и без нее, как удалять неприятные запахи и очищать от нечистот, какой утеплитель лучше всего подойдет для обшивки санузла. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 11 2025 4:57:48
Какая глубина заложения канализации в частном доме является оптимальной. Что важно знать при проектировании канализации и ее укладки. Узнайте подробнее в статье=>>...
06 11 2025 21:49:43
В данной статье вы узнаете каких размеров и какой вес у полуторного облицовочного кирпича, расскажем вам о основных производителях, а так же узнаете о его достоинствах и недостатках....
05 11 2025 6:10:23
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=>>...
04 11 2025 22:51:17
В статье рассказывается о деревянных балках как строительном материале для устройства перекрытий внутри сооружения. Даются параметры основных показателей бруса. Поясняется классификация деталей, из чего производятся, какие показатели хаpaктерны для них. Как примерно вычисляются параметры деревянных балок для строительства дома. Указывается необходимость пользования справочной информацией для точных расчётов деревянной балки. Материал, используемый для изготовления деревянных балок, Положительные хаpaктеристики древесного материала и Отрицательные качества деревянного бруса. Какие Места применения балок из древесины подходят - Как рассчитываются основные хаpaктеристики деревянной балки? Узнайте подробнее в статье=>>...
03 11 2025 3:38:10
Утепленная шведская плита УШП является иновационным материалом в строении фундамента. У нее масса преимуществ, самыми главными являются функции гидроизоляции и отличная прочность фундамента. Минусов немного. К ним относятся высокая стоимость работ и недолгая эксплуатация, а так же сложность в ремонте, благодаря тому что теплоноситель прочно забетонирован в фундамент. Узнайте подробнее в статье=>>...
02 11 2025 5:43:51
Рассчитываем фундамент под вес дома? Возьмите калькулятор и посчитайте нагрузку для вашего дома и типу вашего фундамента, чтобы поскорее начать строительство! Узнайте подробнее в статье=>>...
01 11 2025 17:44:55
Предназначение муфельных печей. Особенности конструкции, обзор выпускаемых моделей. Как собрать муфельную печь своими руками: этапы работ, материал для сборки печи...
31 10 2025 15:35:24
Разработка собственной скважины является важным этапом в организации автономного водоснабжения при строительстве участка. При этом существенной статьей затрат считаются услуги бурильщиков -профессионалов. Альтернативным решением для многих владельцев участков может стать небольшая буровая установка, сочетающая в себе простоту эксплуатации и надежность. Кроме того, буровое оборудование можно собирать вручную из подручных материалов. Узнайте подробнее в статье=>>...
30 10 2025 6:33:43
Виды и хаpaктеристика заклёпки в зависимости от материала, способа крепления и размера. В этой статье расскажем об основных видах заклёпок, их технологических хаpaктеристиках, сфере применения и способах креплениях. Узнаете в чем особенности вытяжных, резьбовых, алюминиевых, стальных, винтовых, гаечных, нержавеющих заклепок. Что такое открытые, закрытые, усиленные, лепестковые, распopные, многозажимные, клеммные кассетные и пластиковые заклёпки. Узнайте подробности в статье>>...
29 10 2025 1:18:16
Подробный обзор газовой колонки Нева-4511: технические хаpaктеристики и отзывы, внутреннее устройство, запчасти, цена. Преимущества и недостатки модели Нева-4511. размеры, неисправности....
28 10 2025 21:32:30
В этой статье мы поговорим о утеплении фасадов минеральной ватой и технология утепления частного дома базальтовой (каменной) минватой Роквул под сайдинг и штукатурку своими руками. Расскажем, какие виды минераловатных плит существуют и какой лучше выбрать....
27 10 2025 3:38:58
Металлические печи для дома и бани приобретают все большую популярность в силу своей относительно низкой цены и возможности установки своими руками. В этой статье мы расскажем основные правила установки металлической печи в бане, ведь от этого в дальнейшем будут зависеть ваши комфорт и безопасность. К установке металлической банной печи нужно готовиться еще на стадии закладки фундамента бани. Разберем последовательно все этапы подготовки. Для начала нужно выбрать место установки печи в бане. Узнайте подробнее в статье=>>...
26 10 2025 4:12:25
В этой статье мы поговорим о фасадных панелях ПВХ, а именно о видах облицовки для фасада (под камень, кирпич и т.д), тех. хаpaктеристики наружной отделки и многое другое....
25 10 2025 1:57:13
Хотите установить встраиваемые светильники в доме? У вас подвесной или натяжной потолок в доме? Тогда эта пошаговая инструкция для вас! + Фото и видео в статье. Узнайте подробнее в статье=>>...
24 10 2025 3:11:37
Какая нужна краска для батарей отопления и какими составами лучше не пользоваться. Виды покрытий, их хаpaктеристики и преимущества. Рекомендации по окрашиванию радиаторов....
23 10 2025 17:12:58
В статье рассказывается о панелях для внутреннего монтажа. Какой материал и для каких видов работ применяется. Из какого материала изготавливается. Как правильно необходимо его крепит и использовать. Какие детали подходят для монтажа. Разъясняется отличие между видами работ по внутренней отделке помещений. +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 10 2025 1:21:57
В этой статье речь пойдет о клейкой ленте для ремонта. Вы узнаете об описании монтажного, алюминиевого скотча, двухстороннего скотча и поливинилхлоридной клейкой ленты. В конце вы узнаете, как правильно использовать строительный скотч. Узнайте подробнее в статье=>>...
21 10 2025 18:26:35
В этой статье мы поговорим о том, как сделать эпоксидную шпаклевку своими руками. Вы узнаете о том, какие ингредиенты требуются для создания состава, а также как правильно ее наносить. Далее будут рассмотрены достоинства материала, какие виды шпаклевок следует использовать для разных материалов, хаpaктеристики и как сделать состав своими руками. Узнайте подробнее в статье=>>...
20 10 2025 7:48:49
Рекомендации по выбору трехходового клапана для твердотопливного котла: устройство, использование, критерии выбора, фото и видео....
19 10 2025 12:49:45
Хотите обустроить люк в доме под пол, но не знаете как? Наша статья поможет установить люк, хоть с газовым амортизатором люк, видео инструкция поможет вам! +Видео и Фото с Пошаговой инструкцией. Узнайте подробнее в статье=>>...
18 10 2025 21:35:57
Арболитовые блоки своими руками- быстро и легко, как сделать? В данной статье рассмотрим плюсы данного материала. Пошаговый процесс производства своими руками. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 10 2025 14:54:23
Плюсы и минусы пены для утепления стен дома: нанесение ппу и жидкой монтажной пены в баллонах своими руками или как правильно произвести теплоизоляцию стен изнутри и снаружи....
16 10 2025 3:19:40
Любое насекомое в доме не желательно. Они могут доставлять такие неприятности жильцам, как повреждение мебели и продуктов, перенос вредных бактерий и инфекций. Одни из самых распространенных является жук-кожеед. Места проникновения жуков в дом: открытая дверь или окно, нет москитных сеток, щели, из подвала или чердака, от соседей. Способ борьбы с каждым видом жука индивидуальный. Узнайте подробнее в статье=>>...
15 10 2025 18:26:23
Схема монтажа и обвязки твердотопливного котла в частном доме своими руками: инструкция, рекомендации, фото и видео....
14 10 2025 7:55:49
В этой статье мы поговорим о ремонте штукатурки фасада и технологиях исправления различных дефектов фасадного декоративного покрытия....
13 10 2025 9:10:31
Хотите построить одноэтажный недорогой дом 6 на 8? Планировка и пошаговая фото и видео инструкция специально для вас. Смотри, применяй как мастер! Сейчас, узнайте подробнее в статье=>>...
12 10 2025 19:10:20
В данной статье вы узнаете, какие плюсы и минусы имеет цокольный сайдинг Доломит, каких видов он бывает, какие технические хаpaктеристики он имеет, а так же расскажем вам о подробном монтаже данного вида сайдинга....
11 10 2025 10:31:32
Как правильно сделать гидроизоляцию фундамента для частного дома? Какую выбрать. Используем рубероид или жидкий битум. Чем можно? Узнай+ советы и видео смотри!...
10 10 2025 11:37:44
Хотите узнать про монтаж планки примыкания на крыше частного дома. Верхняя и нижняя, узнай про правильную установку. Инструкция +фото и Видео в статье. Изучите подробнее в статье=>>...
09 10 2025 16:27:14
Какие теплосчетчики на отопление можно поставить в квартире. Платить за отопление по счетчику или по квитанции от ЖКХ: что выгоднее? Виды счетчиков на отопление...
08 10 2025 16:53:32
В этой статье мы вам расскажем о том, как правильно и чем покрасить блок-хаус. Расскажем об особенностях окрашивания, каким способом красить лучше всего, и как это сделать быстро, качественно и, главное, чтобы это оправдало не только Ваши ожидания, но и Ваш бюджет в том числе. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 10 2025 9:48:20
Обшивка каркасного дома? Пошаговая инструкция по внешней обшивке и выбор лучшего материала для обшивки каркаса дома. Эта статья поможет вам выбрать материал! Узнайте какая обшивка лучше в статье=>>...
06 10 2025 8:18:28
Что такое экономичные электробатареи отопления. Описание устройства и принципа работы разных видов обогревателей. Правда и вымысел об электрических радиаторах....
05 10 2025 22:43:32
Как выбрать радиаторы отопления для частного дома? Наша статья поможет выбрать какие лучше радиаторы отопления подходят. Рассчитываем и делаем теплый дом с вами! Узнайте подробнее в статье=>>...
04 10 2025 6:25:25
Как сделать деревянную стропильную крышу для частного дома? Наша инструкция по устройству кровли для каркасной конструкции подойдет даже новичку! Узнайте всё...
03 10 2025 1:42:59
Монтаж металлочерепицы: пошаговая инструкция по обустройству кровли из металлочерепицы своими руками. В этой статье мы расскажем о правильной укладке покрытия на крышу, как правильно рассчитать и постелить кровельное покрытие на обрешетку, расскажем о проверенной технологии монтажа стропил и доборных элементов....
02 10 2025 12:14:53
Хотите узнать про каркасное домостроение и его технологию строительства? Все мифы и пошаговая инструкция с фото и видео в нашей статье. Узнай правила, секреты, подробнее в статье=>>...
01 10 2025 12:49:25
Ортофосфорная кислота и ее применение от ржавчины: для автомобиля, сантехники, инструмента. Использование кислоты: нанесение на поверхность или погружение в нее предмета. Фото и видео инструкция....
30 09 2025 8:48:29
В этой статье мы поговорим о штукатурке фасада по пеноплексу и пенополистиролу, а также рассмотрим технологию отделки фасадной шпаклевкой и правильного утепления стен + срок эксплуатации покрытия....
29 09 2025 2:20:32
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет Жуковский газовый котел АОГВ 23, мы предоставим вам его инструкцию по эксплуатации, технические хаpaктеристики, устройство и отзывы владельцев....
28 09 2025 23:27:12
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 ::
