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.
Советы, как правильно подобрать котел на солярке по мощности и другим критериям. Плюсы и минусы дизельных теплогенераторов, рекомендации...
27 11 2025 4:21:42
В этой статье мы поговорим о том, как сделать ремонт кухни в скандинавском стиле. Вы узнаете о том, какие особенности есть у данного стиля для оформления кухонь, как он сочетается с другими дизайнами, а после выберем цветовую палитру. Далее рассмотрена отделка (пол, стены и потолок), а также подбор освещения и декора. В конце поговорим о мебели для северного интерьера и секретах планировки для маленьких кухонь. Узнайте подробнее в статье=>>...
26 11 2025 17:49:39
Описание принципа работы автоматики для газовых котлов и минимального набора функций согласно нормам. Краткий обзор производителей комбинированных газовых клапанов....
25 11 2025 21:54:13
В этой статье мы поговорим о блок-хаусе и имитации бруса, ответим на главный вопрос - что лучше и какой материал выбрать? Поговорим о особенностях профилированного бруса из бревна, также о имитаторе блок-хауса из дерева (т.н. вагонка) и многом другом....
24 11 2025 7:22:25
Какими видами материалов можно выполнить утепление крыши. Расчет толщины тепловой изоляции. Как утеплить плоскую и скатную крышу минватой и пенопластом....
23 11 2025 22:33:22
Как можно организовать отопление дома теплом земли. Описание работы теплового насоса для получения энергии из грунта. Виды установок, их позитивные и негативные стороны....
22 11 2025 10:14:15
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....
21 11 2025 3:33:45
Принципиальная схема работы пиролизного котла, устройство, настройка, подробная видео-инструкция и фото....
20 11 2025 3:58:48
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=>>...
19 11 2025 1:19:10
В независимости от типа скважины, она должна полностью обеспечивать потребителей водой, это должно происходить без сбоев и регулярно ......
18 11 2025 4:15:23
В этой статье мы поговорим о декоративной штукатурке Деруфа. Вы узнаете о ее особенностях, технологиях облицовки и требуемых инструментах, а в конце статьи найдете советы профессионалов в этой сфере. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 11 2025 9:30:28
Эта статья подробно расскажет вам как крепить гипсокартон к стене и потолку: с профилем на саморезы или без профиля на клей, читайте и узнайте все секреты сами! Узнайте подробнее в статье=>>...
16 11 2025 4:32:35
Обзор и виды котлов длительного горения на дровах с водяным контуром для отопления. Пиролизные котлы, цена, производители и модели. Преимущества и недостатки. Технические хаpaктеристики и отзывы покупателей....
15 11 2025 20:25:55
Как работает открытая система отопления частного дома. Разновидности по типу циркуляции и способу доставки теплоносителя. Преимущества и недостатки....
14 11 2025 17:35:35
В данной статье вы узнаете как производится монтаж обрешетки под сайдинг своими руками, узнаете как правильно установить направляющие из металлопрофиля на каркас , а так же узнаете какая обрешетка лучше для крепления - деревянная или металлическая....
13 11 2025 12:31:47
В этой статье мы поговорим о расходе фасадной краски на 1м2 по штукатурке, выясним, как сократить расход краски при нанесении на стены, а также выясним норму для акриловых разновидностей, короеда и многих других....
12 11 2025 21:14:10
На этой странице мы отвечаем на ваши вопросы по строительству каркасных домов бесплатно. Помощь и консультации экспертов! Обратитесь сейчас!...
11 11 2025 18:58:20
В этой статье мы поговорим о том, для чего нужна подсыпка под фундамент. Вы узнаете что это такое, какой должна быть подсыпка, как подготовить основание к создание подложки, какой песок стоит использовать и найдете пошаговую инструкцию по изготовлению песчаной подложки. После вы узнаете, какую роль играет уровень грунтовых вод, как сделать подсыпку из щебня и бетона....
10 11 2025 1:40:17
Обзор газовых счетчиков СГК Владимир ВПО Точмаш. Межповерочный интервал, направление: газа: СГК-4 левый или правый. Технические хаpaктеристики, срок эксплуатации, паспорт, принцип действия и устройство. Аналоги с резьбой М30*2....
09 11 2025 19:28:22
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=>>...
08 11 2025 17:42:29
В данной статье вы узнаете каково устройство плоской кровли, как проводится монтаж и строительство мягкой кровли, а так же вы увидите план конструкции крыши в разрезе, мы расскажем вам о том, как сделать плоскую эксплуатируемую крышу своими руками, какие материалы потребуются для покрытия и что входит в состав и схему крыши из наплавляемых материалов или деревянных балок....
07 11 2025 4:35:52
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...
06 11 2025 1:59:12
Из данной статьи вы узнаете как выбрать мойку высокого давления для автомобиля и ознакомитесь с ее техническими хаpaктеристиками. Обзор моделей с описанием отличительных особенностей....
05 11 2025 6:39:15
Виды кран-букс для смесителей: применение, свойства, размеры 3/8, 1/2", технические хаpaктеристики. Червячные и керамические кран-буксы для душа и кухни. Замена кран-буксы своими руками....
04 11 2025 9:41:39
Из данной статьи вы узнаете о твердотопливном котле Лемакс и ознакомитесь с его техническими хаpaктеристиками. Обзор ТОП-3 лучших моделей с описанием отличительных особенностей и отзывы покупателей....
03 11 2025 20:54:52
В этой статье мы поговорим о том, как выбрать своими руками пластиковые окна на веранду. Вы узнаете, какие у стеклопакетов из пластика есть достоинства и недостатки, какими они бывают по способу открывания, а также по форме стеклопакета. Вы сможете выбрать те окна, которые идеально подойдут вашей веранде, ознакомившись со всеми фото, представленными в статье=>>...
02 11 2025 13:30:13
Винтовая свая это довольно сложная конструкция которую будет сложно смонтировать самостоятельно. Но внимательно изучив данную статью это станет вполне осуществимо. Винтовая свая похожа на гребной винт, представляет из себя пустую, металлическую колбу. У нее заостренное окончание, с режущим инструментом в виде спирали. Узнайте подробнее в статье=>>...
01 11 2025 15:55:11
Приступая к ремонту, мы часто забываем о мелких деталях интерьера. А ведь наш интерьер состоит именно из мелочей и продуманных деталей. Поэтому, выбирая красивые шторы на кухню, стоит хорошо подумать и выбрать подходящий вариант. Сегодня, большое количество магазинов предлагают широкий ассортимент портьерных тканей и готовых штор. Вам останется лишь выбрать необходимый вариант. Узнайте подробнее в статье=>>...
31 10 2025 3:21:35
Полный обзор газового котла Протерм Гепард 23 MTV и 23 MOV. Технические хаpaктеристики модели, цена, отзывы владельцев. Инструкция, запчасти, недостатки и неисправности....
30 10 2025 4:41:52
В этой статье мы будем подробно рассматривать, как выбрать лазерный уровень для ремонта. Мы расскажем вам, по каким главным и второстепенным критериям ориентироваться при широком ассортименте, а также выбрать те функции, которые потребуются для того вида ремонтных работ, которыми занимаетесь вы. Узнайте подробнее в статье=>>...
29 10 2025 9:29:32
В этой статье постараемся прояснить ситуацию с крайней необходимостью расчета деревянных балок перекрытия на прогиб, изгиб, на прочность, используя при этом общепринятые стандарты СНиП, а также формулы для расчета. Напомним, что ими можно воспользоваться, зайдя, в онлайн калькулятор для расчетов, либо воспользоваться услугами профессионалов, которые сделают это с гарантией качества. Узнайте подробнее в статье=>>...
28 10 2025 16:28:43
В этой статье мы расскажем вам о том, что представляет собой вертикальное озеленение в интерьере квартиры. Мы поговорим о достоинствах способа, расскажем об особенностях систем озеленения, и чем они между собой отличаются. Также будут рассмотрены интересные подборки растений и сочетаний, варианты удачного расположения цветов для создания единой композиции и краткая инструкция того, как сделать живую картину своими руками. Узнайте подробнее в статье=>>...
27 10 2025 11:30:10
Все про Теплоблоки, а также его плюсы и минусы в статье! 11 отличных признаков +новинки в статье. Негативные факторы при покупке и Нюансы монтажа тепловых блоков! В статье рассказывается о новом строительном материале тепловом блоке. Он набирает рост по спросу при строительстве частных домов малой этажности. По утверждению производителей за этим блоком большое будущее. Технические хаpaктеристики и внешние данные существенно отличаются в лучшую сторону от подобных материалов на рынке. В процессе производства постоянно идёт совершенствование изделия, учитываются все недочёты и сразу вносятся поправки. Хорошее качество при хорошей цене. Узнайте подробнее в статье>>...
26 10 2025 23:38:27
Варианты декоративной раскладки на окна: советы по выбору и установке. В этой статье расскажем об одном из интересных способов декорирования окон – раскладке. Узнает, какие виды раскладок бывают, в чем их различия, плюсы и минусы. Как при помощи данного элемента добавить изюминки в интерьер дома и украсить скучные пластиковые стеклопакеты. А также расскажем, как установить раскладку на окно своими руками и ухаживать за конструкцией. Узнайте подробности в статье=>>...
25 10 2025 1:25:19
Универсальный котел позволяет использовать несколько видов топлива, что может оказаться весьма выгодной опцией при доступности нескольких энергоносителей....
24 10 2025 10:27:33
К сожалению даже дорогостоящая сантехника может выйти из строя и ремонтный работы просто необходимы. Чтобы самостоятельно провести ремонт необходимо иметь представление о устройстве ремонтируемого прибора. Все сантехнические устройства в доме связаны с одним элементом — трубопроводом. Если возникают проблемы с этим элементом, то работа всего санузла нарушается....
23 10 2025 3:52:56
В этой статье мы поговорим о столбчатом фундаменте из блоков 20х20х40. Вы узнаете о том, какие есть разновидности фундамента, когда не следует изготавливать этот тип фундамента и о сфере применения блоков. Мы дадим советы по тому, как правильно выбрать материал, какие есть особенности и хаpaктеристики, преимущества и недостатки, а также расскажем, в чем заключается технология укладки. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 10 2025 15:25:40
Как осуществляется установка электрокотла в частном доме. Рекомендации по присоединению агрегата к системе отопления и электросети....
21 10 2025 20:55:18
В этой статье речь пойдет о скандинавском стиле в интерьере. Вы найдете хаpaктеристику и описание скандинавского стиля, немного исторических интересных фактов, а также найдете информацию об основных чертах, присущих стилю. Далее вы узнаете, кто отдает предпочтение скандинавскому интерьеру, а также как обустроить дом или квартиру в этом стиле (отдельный разбор по прихожей, гостиной, спальне, кухне и санузле)....
20 10 2025 19:56:36
Как выбрать и установить материал для деревянной лестницы на крыльцо своими руками. Узнайте как сделать деревянную лестницу для крыльца дома самостоятельно своими руками. Все об особенностях выбора материала для лестницы и как правильно сделать. Узнайте, с чего следует начинать работу, какими формулами воспользоваться для расчёта оптимальной конструкции лестницы и необходимого количества ступеней. А также, в какой последовательности проводить монтаж лестницы для крыльца вашего частного дома. Узнайте подробности в статье>>...
19 10 2025 18:54:29
Рассмотрение вопроса, сколько весит секция чугунной батареи старого образца с настенным креплением. Краткий обзор легких современных радиаторов из чугуна и тяжелых винтажных приборов....
18 10 2025 18:51:32
Хотите установить подвесные потолки в доме? Какие виды подвесных потолков бывают и что лучше выбрать. Монтаж и установка своими руками- смотри видео тут! В доме. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 10 2025 16:10:18
Хотите сделать крышку на колодец своими руками? Узнай лучшие идеи крышек для колодцев, смотри и повторяй+ Видео инструкция. Может стоит купить пластиковую? Или сделать самому из дерева, бетона, металла, или пластика. Узнайте подробнее в статье=>>...
16 10 2025 2:27:20
В этой статье речь пойдет об обоях из дерева. Вы узнаете, что это такое, область применения, разновидности, фактуры и материалы. Далее будет рассмотрена текстура материала, его достоинства и недостатки, а также различные варианты для комнат. В конце поговорим о том, как правильно выбрать обои. Узнайте подробнее в статье=>>...
15 10 2025 13:59:22
Инструкция и подробный обзор пеллетной горелки АПГ-25 с автоматической подачей топлива. Пеллетные котлы: устройство, принцип работы, технические хаpaктеристики. Пеллеты для котлов...
14 10 2025 21:54:36
Подробная инструкция по изготовлению пиролизного котла своими руками: чертеж, рекомендации по выбору материала, расчет, видео....
13 10 2025 17:49:37
Как подбирается и рассчитывается двухтрубная система отопления частного дома. Виды схем, сферы их применения. Рекомендации по подключению радиаторов и баланс....
12 10 2025 2:45:23
В этой статье мы расскажем вам о правильном подборе фотообоев для коридора. В статье описано, какие они бывают по виду, какие функции выполняют, и как правильно выбрать вид фотообоев под особенности своей прихожей и коридора. Если у вас нет возможности использовать фотообои в интерьере, но вы очень хотите, то в конце статьи вы найдете альтернативные методы создания уникального дизайна и стиля. Узнайте подробнее в статье=>>...
11 10 2025 10:56:10
В данной статье вы узнаете о ТОП-10 лучших газовых двухконтурных настенных котлов, а так же мы предоставим вам рейтинг 2019г самых надежных экземпляров для частных домов и отзывы владельцев....
10 10 2025 15:57:26
В данной статье вы узнаете, как произвести монтаж дренажа мелкозаглубленного ленточного фундамента, какие бывают виды, как правильно определить углы, а так же расскажем вам как подготовить траншеи....
09 10 2025 10:51:45
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 ::
