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.
На сегодняшний день твердотопливные котлы украинского производства представлены на рынке моделями, которые создают здоровую конкуренцию зарубежным брендам....
18 11 2025 3:20:28
В этой статье вы узнаете о сравнении сатинового и матового натяжного потолка. Вы узнаете, в чем заключаются отличия между сатиновым, глянцевым и матовым потолком, после сможете сравнить недостатки и достоинства материалов, какие существуют нюансы в уходе, а также конечную стоимость. Далее вы узнаете об отзывах пользователей, а еще какой из потолков лучше. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 11 2025 7:22:15
Все о сборке каркасного дома своими руками? Наша статья по монтажу домов из каркаса поможет вам действовать по плану и собрать добротный и надежный дом. Изучите, узнайте подробности в статье=>>...
16 11 2025 9:16:19
Как сделать регулировку механизма пластиковых окон? Рассмотрим все основные проблемы петель, ручек и щели створки окна. Научись регулировать окна своими руками! Узнайте подробнее в статье=>>...
15 11 2025 3:32:21
Как оттереть монтажную пену с тела, поверхностей. Материал обладает особенностями, которые важно учитывать при выборе метода удаления. Узнайте подробнее в статье=>...
14 11 2025 7:12:39
Как подобрать самый эффективный и экономичный котел на твердом топливе. Обзор теплогенераторов разных видов и рекомендации по выбору....
13 11 2025 13:48:55
Рекомендации, как сделать автономное отопление в квартире. Требования, предъявляемые к газовому и электрическому отоплению....
12 11 2025 4:30:43
В этой статье мы поговорим о том, как сделать русты на фасаде. Мы расскажем вам о способах изготовления рустов, а именно создании линейной набивки, из деревянных дощечек, о штукатурке, лепнине и пенополистироле. После этого мы поговорим о выпиленных рустах, внешнем виде и формах. Узнайте подробнее в статье=>>...
11 11 2025 5:30:26
Бытовой инфpaкрасный обогреватель: разновидности, хаpaктеристики, плюсы и минусы. Рекомендации по выбору прибора для дома, рекомендуемые производители....
10 11 2025 5:11:32
Как сделать монтаж вентилируемого фасада, но не знаете как? Обычно монтаж производят из керамогранита, композитных панелей и сэндвич панелей. Прочитайте нашу статью и вам все станет ясно, облицовать каркасный дом своими руками теперь легко. Узнайте подробности в статье=>>...
09 11 2025 23:30:56
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....
08 11 2025 10:25:10
Эта статья для тех, кто интересуется выбором сайдинга для наружной облицовки стен дома. Узнаете, какой сайдинг лучше использовать для облицовки дома. Какие хаpaктеристики и максимальный срок эксплуатации имеет акриловый, виниловый, алюминиевый, деревянный, металлический, керамический сайдинг, а также для чего нужен цокольный сайдинг, и какие его функции. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 11 2025 18:55:53
Пошаговая инструкция по утеплению стен снаружи под сайдинг и штукатурку, выбор оптимальной минеральной ваты: какой материал лучше использовать (базальтовый, каменный, стекловата, эковату). Технология теплоизоляции стен из кирпича, газобетона, деревянных и каркасных стен. Поговорим о размерах минваты, ее толщине и плотности....
06 11 2025 13:48:24
Особенности энергонезависимых напольных газовых котлов Протерм Volk KSO 12,-16: устройство, хаpaктеристики, инструкция по эксплуатации. Преимущества и недостатки моделей, отзывы...
05 11 2025 6:17:21
Какой термостат использовать и как правильно подключить терморегулятор к радиаторному отоплению и теплому полу. Присоединение прибора к инфpaкрасным электронагревателям и ТЭНам....
04 11 2025 5:47:37
Чистить печь нужно всегда перед отопительным сезоном. В дальнейшем ориентироваться на первые признаки, а именно следить за изменением цвета дыма и пламени. Дымовой канал можно почистить несколькими способами: с помощью народных средств; химическим средством; механическим способом; с помощью высокой температуры. При очистке сначала открывают дымоотводящий канал и проверяют на количество сажи. Затем скребком или ершиком чистится труба. Последней очищается топка. Узнайте подробнее в статье=>>...
03 11 2025 8:38:12
В этой статье расскажем о том, как правильно делать расчет сайдинга для обшивки дома, используя калькуляторы онлайн, математические формулы и графический метод. Узнаете, чем они отличаются друг от друга, а также какой считается самым точным. Предоставим формулы для расчета сайдинга и дополнительные элементов крепежа на облицовку стен и фронтона. Узнайте подробнее в статье=>>...
02 11 2025 22:47:38
Какие существуют варианты, чтобы организовать отопление дачи. Обзор способов отопления с использованием разных энергоносителей....
01 11 2025 9:19:33
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....
31 10 2025 19:59:35
Рассчитываем какого размера должны быть окна в доме? Разберем стандартные размеры, какой делать отступ. Стандарты и качество стеклопакетов. Узнай про окна подробно в статье=>>...
30 10 2025 2:59:15
На сегодняшний день дерево остается классическим материалом для облицовки небольших сооружений. Но если вы хотите чего-то нового то возникает вопрос, какой из всевозможных вариантов материалов облицовки подойдет лучше для наружной обшивки? В этой статье я расскажу, как и чем лучше обшить деревянный дом. Узнайте подробнее в статье=>>...
29 10 2025 11:12:25
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....
28 10 2025 13:51:36
В данной статье вы узнаете, какой фундамент лучше - ленточный или монолитная плита, какой их них дешевле, а так же расскажем вам о их достоинствах и недостатках и о технологии их возведения....
27 10 2025 7:13:57
Разновидности котлов, как подобрать отопительный котел для частного дома. Какой котел лучше выбрать. Какие виды топлива применяют для котла. Газовые котлы, электрические, дизельные, твердотопливные, комбинированные котлы...
26 10 2025 20:27:13
В дымовой отводящей системе особое внимание уделяется флюгарке на трубе, т.к. она выполняет не только декоративную функцию, но и защитную. Имея простую...
25 10 2025 14:29:42
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=>>...
24 10 2025 0:34:32
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=>>...
23 10 2025 10:14:23
В статье рассказывается об основных типах основания зданий и сооружений. На какие виды подразделяются фундамент, и каким способом монтируются. Поясняется из каких материалов состоят фундаментные элементы. На каких почвах, какой тип фундамента необходимо устраивать. Разъясняются условия влияния на элементы фундамента с последствиями для всего здания. Узнайте подробности в статье=>>...
22 10 2025 16:55:46
Хотите узнать все про жби фундамент для частного дома. Монтаж и Виды: плитный, свайный из блоков. Фото и Видео с пошаговой инструкцией в статье. Плюсы и минусы! Узнайте подробнее в статье=>>...
21 10 2025 22:38:17
Интересуют дома в стиле Тюдор? Узнай все об этом английском виде и стиле домов. Много фото дизайна и видео. Изучи дома этой эпохи, применяем в современном виде. Узнайте подробнее в статье=>>...
20 10 2025 12:43:15
Конструкция, принцип действия, схема обвязки, преимущества и недостатки комбинированных котлов для отопления на дровах и электричестве....
19 10 2025 11:47:34
Рекомендации, как правильно установить расширительный бак в системе отопления. Подключение бачка к отопительной сети и его настройка....
18 10 2025 0:48:36
Из данной статьи вы узнаете о источниках бесперебойного питания (ИБП) для газового котла и на что обратить внимание при выборе. ТОП-10 моделей с описанием технических хаpaктеристик, бывают ли устройства с внешним аккумулятором и отзывы покупателей....
17 10 2025 14:51:43
Хотите узнать Как выполнить монтаж дверных коробок своими руками из дерева или мдф с доборами и без! Смотрите в Пошаговой инструкции в статье +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
16 10 2025 15:40:45
В данной статье вы узнаете, что из себя представляют напольные газовые котлы Viessmann, мы предоставим вам их технические хаpaктеристики, инструкцию по эксплуатации, а так же вы сможете ознакомиться с отзывами владельцев и диапазоном цен....
15 10 2025 9:57:53
В этой статье расскажем о технических хаpaктеристиках и функциональных особенностях комнатных термостатов для газового котла, для электрического котла, для батарей и радиаторов отопления. Узнаете, как подключается беспроводной, проводной тип терморегуляторов. Чем так привлекательны комнатные термостаты для газовых котлов Baxi, а также от чего зависит цена на приборы в целом. Узнайте подробнее в статье=>>...
14 10 2025 2:33:36
В этой статье будут рассмотрены полезные лайфхаки для ванной комнаты. К примеру, вы узнаете, как устранить засор в ванной, как экономить воду и использовать в несколько раз меньше, чем обычно, а также как устранять сколы....
13 10 2025 16:56:42
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет газовый двухконтурный настенный котёл Baxi, узнаете о кодах неисправностей, а так же мы предоставим вам инструкцию по его эксплуатации и отзывы пользователей....
12 10 2025 17:26:29
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...
11 10 2025 5:48:36
Узнай как сделать абиссинский колодец своими руками для дома! Пошаговая инструкция+ фото и видео. Установка и скважина. Смотри и делай водоснабжение+ Фото. Узнайте подробнее в статье=>>...
10 10 2025 7:58:59
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==>>...
09 10 2025 6:36:31
В чем состоит устройство и принцип работы бойлера для нагрева воды. Виды накопительных и проточных водонагревателей, их конструкция, преимущества и недостатки....
08 10 2025 14:11:29
Какие недостатки и достоинства каркасных домов. Почему каркасные дома из Америки перекочевали в Россию? Их преимущества и технология. Узнай подробно в статье=>...
07 10 2025 2:29:59
Хотите узнать как заделать щель дома? Чем заделать щели в частном доме: варианты заделки щелей: брусовые, бревенчатые и каркасные дома. Совет +Видео. Технология. Узнайте подробнее в статье=>>...
06 10 2025 22:14:59
Если вы решили купить насосную станцию для дома, то при осмотре и выборе подобного оборудования, стоит обратить внимание на какую высоту, будет подаваться вода ......
05 10 2025 22:49:15
Фрезерный стол для ручного инструмента при правильном его изготовлении он будет выполнять свои функции не хуже профессионального. Пошаговый план его изготовления: столешницы, основания, пластины и упopных ножен. Конструкция довольно простая, но нужно сделать ее более подходящей для себя и своего роста. Узнайте подробнее в статье=>>...
04 10 2025 12:27:20
В статье рассказывается о принципах устройства плоских кровель. Описываются типы плоских крыш. Описываются виды материалов применяемые для устройства мягкой кровли. Поясняется для чего необходимо правильно выполнить разуклонку на плоской крыше. Чем чревато накопление воды на плоскости наплавляемого материала. Какие последствия наступают при игнорировании разуклонки. Узнайте подробнее в статье=>>...
03 10 2025 11:32:16
В статье рассказывается о дачном строительстве объекта для отдыха, беседке. В пример взят вариант простой конструкции, не вызывающий трудности при возведении самостоятельно без наличия специальных навыков. Достаточно уметь обращаться с инструментом. Описываются необходимые размеры и пошаговая инструкция по сборке домика под ключ. Узнайте про Основные сооружения для приусадебного участка: Виды беседок для дачного участка и Основные размеры беседок для дачи. Инструкция по самостоятельному строительству беседки для дачи +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
02 10 2025 11:48:21
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=>>...
01 10 2025 16:12:57
В данной статье вы узнаете, как устроена стропильная система полувальмовой крыши, а так же увидите фото схем монтажа каркасного дома с полувальмовой кровлей....
30 09 2025 21:11:11
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 ::
