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.
Обзор биокаминов для квартиры. Что это такое? Топливо для биокаминов. Преимущества и недостатки. Отзывы о биокаминах. Как сделать своими руками. Фото и видео......
02 04 2025 19:40:44
В этой статье мы поговорим о том, как сделать камеру наблюдения своими руками. Мы расскажем, как использовать подручные средства для создания устройства, какие по типу бывают камеры, и как произвести настройку. Узнайте подробнее в статье=>>...
01 04 2025 16:29:32
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....
31 03 2025 11:25:52
Разбираем электрические котлы Ферроли Зевс 6 и 7,5 кВт, 9, 12, 15, 18, 21, 24 и 28 кВт. Инструкция, схема подключения, отзывы, технические хаpaктеристики, недостатки...
30 03 2025 8:26:31
Среди преимуществ полиэтиленовых труб можно отметить их немаленький срок службы, устойчивость к коррозии и химикатам, хорошим растяжением, легким весом, невысокой стоимостью ......
29 03 2025 0:43:36
Эркер в деревянном доме. Как построить и какие существуют особенности строительства эркера. Рассмотрим достоинства и недостатки эркеров. Дизайн эркера с фото. Узнайте подробнее в статье=>>...
28 03 2025 4:23:25
В статье рассказывается об основных стилях деревенского декора при оформлении кухонной комнаты. В чём различие. Какие основные принципы придерживаются стилисты для воплощения своих идей. Для какого жилья подходит соответствующий стиль. Какие моменты сходятся, а в чём разница по стилям. Виды деревенских стилей: Русская усадьба, Французский Прованс, Американское ранчо, Немецкий фахверк, Английский стиль. Узнайте подробности в статье=>>...
27 03 2025 8:45:27
Базальтовый картон – природный, экологически чистый материал. Производят его из тонких волокон базальта, соединяя между собой при помощи смол, проволоки или базальтовых игл. Особенно актуален такой материал для бань, саун, а так же балконы, лоджии и много чего. Обладает уникальными свойствами звуко и теплоизоляции. Узнайте подробнее в статье=>>...
26 03 2025 7:37:41
Обзор современного напольного покрытия- ламината. Хаpaктерные особенности. Пpaктические советы. Представления о напольном покрытии ламинат. Хаpaктерные особенности применения на деревянный пол самому, на неровный пол, на старый деревянный пол, на бетонный пол, на балконе, на фанеру, на линолеум. Преимущества ламината, обзор видов покрытия. Советы по выбору ламинированной поверхности, пpaктические рекомендации по использованию укладке и при обретению, а также использование в дизайнерских решениях оформления пола помещения. Читать подробнее в статье =>>...
25 03 2025 14:12:38
Выбираем лучшую печь для бани на дровах с баком для воды. Как подобрать печку-каменку: стальная, чугунная, из кирпича. Виды, фото, принцип действия, теплоотдача, нагрев....
24 03 2025 4:14:19
Как обустроить гардеробную комнату своими руками, полезные советы. Важные моменты, которые необходимо знать перед обустройством гардеробной комнаты. Узнайте подробнее в статье=>>...
23 03 2025 11:49:53
В этой статье мы поговорим о том, как сделать водосток из канализационных труб своими руками. Вы узнаете, из чего можно сделать слив с крыши, какую функцию должен выполнять слив. Далее будет описана инструкция создания водостока из канализационных труб – как сделать воронки, кронштейны, установить слив и сделать крюкогиб....
22 03 2025 7:40:14
В этой статье мы поговорим о термопленке для окон. Вы узнаете о способах сохранения тепла, особенностях пленки для поддержания стабильной температуры, процессе создания термической пленки. Далее будут рассмотрены положительные и отрицательные моменты использования термопленки, тепловая изоляция ПВХ окон и инструкция, как установить «третье стекло», а также найдете стоимость материала и отзывы пользователей. Узнайте подробнее в статье=>>...
21 03 2025 3:34:23
Подробный обзор альтернативных вариантов отопления загородного дома в отсутствии газа. Сравнение различных видов отопления. Выбор самого экономичного способа......
20 03 2025 10:21:54
В этой статье мы рассмотрим, как выбрать замки на межкомнатные двери. В этом нам поможет правильная оценка помещения, определение цели установки замка, а также рассмотрение всех типов механизмов, их принципа работы и ТОП-6 лучших производителей запopных механизмов. Выбираем замки на межкомнатные двери. Узнайте подробнее в статье=>>...
19 03 2025 10:56:15
Что такое рулонные шторы. Какие бывают рулонные шторы, чем отличаются друг от друга. Как установить рулонные шторы на пластиковые окна без сверления. Монтаж рулонных штор класса «мини» на открывающую створку окна. Монтаж рулонных штор класса «мини» на глухую створку окна. Установка кассетных рулонных штор. Советы по уходу за рулонными шторами. Узнайте подробнее в статье=>>...
18 03 2025 18:10:22
Хотите узнать про утепление щитового дома своими руками? Пошаговая инструкция и лучший выбор утеплителя для каркаса поможет вам сохранить тепло. Узнай подробнее в статье=>>...
17 03 2025 5:58:22
В данной статье вы узнаете о плюсах и минусах свайного фундамента, мы расскажем вам какие его виды бывают, каково его устройство, а так же предоставим вам отзывы владельцев, которые высказываются о его достоинствах и недостатках....
16 03 2025 13:17:48
В этой статье вы узнаете, как своими руками вывести трубу через крышу их профнастила, как сделать гидроизоляцию прохода дымохода и как обернуть или обшить печную трубу кровельным покрытием....
15 03 2025 19:59:40
В этой статье мы поговорим о спальне с фотообоями. Мы расскажем вам, как выбрать фотообои, какая есть условная классификация и на основе каких материалов они бывают. Также мы рассмотрим, как правильно сочетать цвета при выбор фотообоев и дадим ряд ценных советов, которые помогут сделать правильный выбор. Узнайте подробности в статье=>>...
14 03 2025 12:39:26
В данной статье вы узнаете о плюсах и минусах фиброцементного сайдинга, узнаете о таких его видах как : роспан, кедрал, латонит, под дерево, а так же мы подробно рассмотрим монтаж сайдинга + фото....
13 03 2025 15:13:52
В этой статье мы поговорим об инновации в строительстве, а именно кирпиче хамелеоне. Вы узнаете, что он собой представляет, почему его называют велюровым, а также в чем заключаются его достоинства для строительства, внутренней и внешней отделки...
12 03 2025 17:23:14
В данной статье вы узнаете о плюсах и минусах ленточного фундамента из блоков ФБС, узнаете как производится монтаж сборного железобетонного типа, а так же мы расскажем вам каким требованиям они должны отвечать....
11 03 2025 2:21:46
Какая схема отопления двухэтажного дома лучше. Виды систем, их преимущества и недостатки. Рекомендации по выбору схемы в зависимости от индивидуальных условий....
10 03 2025 21:18:36
В этой статье мы поговорим о том, как сделать стык плитки и ламината своими руками. Вы узнаете о том, какие факторы способны усложнять стыковку плитки и ламината, какие существуют формы стыков этих двух материалов для напольного покрытия, а также рассмотрим различные варианты оформления стыков плитки и памината (как с порожком, так и без него). Узнайте подробнее в статье=>>...
09 03 2025 3:32:46
Из данной статьи вы узнаете о лучших генераторах для частного дома и какой инверторный прибор лучше выбрать, а также ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками устройств. Обзор ТОП-20 моделей, их параметры и принцип работы....
08 03 2025 12:44:15
Для сжигания пеллет существуют определенные виды пеллетных горелок, которые по своей конструкции отличаются от традиционных газогорелочных устройств....
07 03 2025 10:15:46
Что собой представляет современная русская печь с лежанкой: устройство и принцип работы. Рекомендации по подготовке, выполнению кладки и растопке печи....
06 03 2025 19:26:29
Строительство с применением египетского треугольника древний способ, активно используемый до сих пор современными строителями. Название получил благодаря древнеегипетским сооружениям, хотя известно, что история его начинается задолго до этого периода. Но, скорее всего свойства уникальной фигуры не были оценены в те времена, пока не появился Пифагор, сумевший проанализировать и оценить изящные формы фигуры. Узнайте подробнее в статье=>>...
05 03 2025 14:51:38
В этой статье мы поговорим о том, как своими руками построить дом на дереве. Вы узнаете о том, как составить чертеж или схему, что в ней нужно указать и на каких деревьях можно строить домик. Также мы расскажем обо всех подготовительных работах, а после будет подробно освещена тема технологии возведения домика. В конце мы подскажем, как сделать домик уютным и интересным. Узнайте подробнее в статье=>>...
04 03 2025 22:28:11
В этой статье речь пойдет о стройке дома без опыта строительства своими руками. Мы подскажем вам, с чего стоит начинать, как выполнить проект дома и какие работы провести для подготовки участка к возведению. Также мы расскажем, какой из видов фундамента выбрать в вашем случае и какие материалы потребуются для крыши и стен. Узнайте подробнее в статье=>>...
03 03 2025 8:57:26
Рассмотрим технические хаpaктеристики счетчиков на примере модели BK G4, инструкцию по эксплуатации (паспорт), принцип работы (левый, правый), срок службы и поверки, а также выясним — можно ли этот прибор остановить магнитом...
02 03 2025 8:27:23
В этой статье вы узнаете все о обогреве кровли и водостоков (желобов) с помощью специальных антиобледенительных систем. Поговорим о монтаже саморегулирующегося кабеля, а так же электрообогреве ливневого водостока. Подогрев кровли важно устроить правильно и мы вам расскажем как....
01 03 2025 3:43:22
Узнай какой шаг обрешетки для частного дома необходим и можно ли делать с большим шагом обрешетки? Под профнастил, руберойд или керамопласт. Совет+ видео здесь! Узнайте подробнее в статье=>>...
28 02 2025 16:30:22
В данной статье вы узнаете нужна ли отмостка для свайного фундамента, каких видов она бывает, а так же мы предоставим вам пошаговую инструкцию о том, как правильно ее сделать своими руками....
27 02 2025 23:51:18
Обзор хаpaктеристик и видов наливного пола «Старатели».В этой статье расскажем о популярно марке наливных полов «Старатели». Узнаете историю их создания, технологические хаpaктеристики таких видов пола как: толстый, тонкий, быстротвердеющий, самовыравнивающийся, пpaктичный, стяжка С 10. Сделаем разбор состава, сфер использования, их главные преимущества и недостатки. Также, дадим небольшую инструкцию по приготовлению раствора из сухой смеси и заливки пола. Узнайте подробнее в статье=>>...
26 02 2025 14:41:47
Изготовление и установка гаражных ворот распашного вида. Советы и рекомендации. Эта статья пригодится тем, кто задался целью изготовить ворота для гаража своими руками. Расскажем, какой набор инструментов вам понадобится, а также про материалы для выполнения данной работы. Рассмотрим основные этапы по созданию гаражных ворот, нюансы на которые нужно обращать внимание, чтобы получить в результате надежную конструкцию без лишних затрат. Узнайте подробнее в статье=>>...
25 02 2025 16:27:50
Чем лучше отделать стены в доме? Наша статья покажет вам примеры отделки в деревянном доме и подберет лучший материал. Внутри и снаружи будет красота! Узнайте подробности в статье=>>...
24 02 2025 18:48:25
В этой статье вы узнаете, как выполнить надежное резьбовое соединение труб своими руками. Вы узнаете, какие существуют разновидности резьбовых соединений труб, а также для чего требуется уплотнение соединения. Далее вы узнаете, при помощи чего можно выполнить эту операцию – лена, ФУМ ленты, уплотнительной нити и анаэробный гелей....
23 02 2025 20:56:56
Как утеплить квартиру внутри и снаружи. Устройство теплоизоляции полов и потолка, рекомендации по утеплению ванной комнаты и входной двери....
22 02 2025 15:46:37
С задачей тепло-и звукоизоляции бетонного пола отлично справляются разнообразные полимерные вспененные материалы. На пpaктике используется некоторое количество вариантов создания основы пола с применением пенополистирола. Однако самой популярной и оптимальной является схема, в которой используется в качестве утеплителя пенопласт, укладываемый под стяжкой бетона. При этом цена утеплителя обходится в 2-3 раза меньше, чем при использовании других видов пенопласта. Узнайте подробности в статье=>>...
21 02 2025 22:24:32
При планировании покупки загородного дома, коттеджа или выбора места для строительства частного дома, в первую очередь, стоит поинтересоваться качеством воды в выбранном районе. Качество воды из скважины самостоятельно можно определить только приблизительно. Полное обследование воды проводится Роспотребнадзором по системам водоподготовки колодцев коллективных предприятий водоснабжения. Узнайте подробнее в статье=>>...
20 02 2025 5:40:51
В данной статье вы ознакомитесь с газовыми котлами Конорд, узнаете их устройство, какими техническими хаpaктеристиками обладает модельный ряд данных приборов, а также найдете отзывы владельцев и инструкцию по эксплуатации....
19 02 2025 7:52:16
Конструкционные варианты розеток со встроенным УЗО, их внутреннее устройство. Схемы подключения защитных розеток. Преимущества и недостатки встроенных в розетку устройств защитного отключения. Правила подключения розеток с УЗО к электросети, советы по выбору подходящей модели. Видеоматериалы...
18 02 2025 20:36:57
В этой статье мы поговорим о лавочках в беседках. Мы поможем подобрать вам подходящую конструкцию и составить проект изготовления лавочки, а также расскажем, что потребуется для работы и какова технология изготовления. После этого вы узнаете о том, как собрать лавочку и как сделать скамью из металла, которая будет в разы долговечнее. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 02 2025 13:11:10
Все о эмали ПФ-155 - достоинства и недостатки, подробные технические хаpaктеристики, состав краски и сфера применения (для дерева, металла, штукатурки и т.д). Как правильно наносить и популярные производители....
16 02 2025 17:12:20
Для удобных и безопасных передвижений вверх и вниз лестничные ступеньки отделывают плиткой. Выделяются 2 основных вида — это ступень с насечками и с носиком. По методам изготовления разделяются на преcсованные, клинкерные, экструдированные. В зависимости от материала изготовления плитка бывает керамогранитной, клинкерной, резиновой, керамической и бетонной.Плитка для отделки лестницы. Разновидности. Размеры. Материалы изготовления. Узнайте подробнее в статье=>>...
15 02 2025 23:50:31
В этой статье мы поговорим о проектах домов под узкий участок. Мы расскажем вам о том, какие есть особенности у таких домов, как выбрать план-проект, и расскажем о самых популярных из них, а именно об американском доме, узком доме с мансардой и длинном доме. Также мы узнаем о том, как правильно выбрать участок для постройки, как спроектировать самостоятельно и как происходит возведение. Узнайте подробнее в статье=>>...
14 02 2025 6:46:24
В этой статье мы поговорим о том, как сделать своими руками и после обшить домик для кошки ковролином. Мы рассмотрим, какие инструменты и материалы пригодятся, в чем прелесть использования такого материала, как ковролин и вы найдете много фото-примеров, которые помогут определиться с дизайном для домика. Узнайте подробнее в статье=>>...
13 02 2025 2:37:27
Выбираем клееный брус или обычный? Дома из клееного бруса это кросиво, особенно если брус профилированный. Деревянный дом это экологично и недорого. Узнайте подробнее в статье=>>...
12 02 2025 18:10:12
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 ::
