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.
Хотите узнать секреты отделки стен декоративной штукатуркой? Смотрите мастер класс+ фото и видео в статье, научись наносить штукатурку профессионально! Изучи подробнее в статье =>...
16 10 2025 9:15:30
Из данной статьи вы узнаете о электрических котлах Buderus и ознакомитесь с их техническими хаpaктеристиками, а также как выбрать устройство. Обзор ТОП-4 лучших моделей 12 квт с описанием отличительных особенностей и отзывы покупателей....
15 10 2025 6:11:36
Хотите узнать какие трубы использовать для отвода в частном каркасном или другом доме. Читайте в статье и обустройте канализацию в доме правильно. Фото и Видео! Узнайте подробности в статье=>>...
14 10 2025 21:31:35
В этой статье мы расскажем вам о блок-хаусе фирмы Деке, его достоинствах и недостатках, видах (виниловый и т.д.), палитре и цветах, технических хаpaктеристиках с фото....
13 10 2025 8:26:47
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....
12 10 2025 21:20:44
В данной статье вы узнаете каков должен быть минимальный уклон плоской кровли, какая правильная разуклонка с материалом технониколь по С Ни П....
11 10 2025 2:44:42
В этой статье будет рассказано об облицовке стен керамической плиткой. Мы расскажем вам, какие именно есть виды облицовочного материала, рассмотрим их преимущества и недостатки. Отдельным пунктом рассмотрим керамическую плитку в роли облицовочного материала и пошаговую инструкцию выполнения работ. В конце статьи подведены итоге. Узнайте подробности в статье=>>...
10 10 2025 12:13:37
В данной статье вы узнаете каких размеров бывает сайдинг для наружных работ, узнаете о длине панелей, толщине, ширине, весе, форме и площади различных сайдингов....
09 10 2025 15:35:31
Хотите сделать для дома имитацию каменной или кирпичной кладки на стене? Наша инструкция поможет сделать+ Фото и Видео в статье наглядно научит! Смотрите подробнее в статье=>>...
08 10 2025 7:31:56
Теперь у вас есть возможность подобрать 3d- визуализацию для вашего дома. Продумайте дизайн и материалы для вашего дома до мелочей. Это сэкономит ваше время!...
07 10 2025 5:58:18
Фундамент под бытовку : как правильно выбрать и залить фундамент при строительстве дома. Любой хороший строитель знает, что фундамент- основа хорошего дома и то...
06 10 2025 12:19:45
В этой статье мы поговорим о технических хаpaктеристиках ламинированной фанеры. Вы узнаете отличиях ламинированного материала от обычного, ознакомитесь со всеми хаpaктеристиками, узнаете, как правильно выбирать материал для поставленных задач. Также мы расскажем об отличиях ламинированных листов по древесной породе, и про область применения. Узнайте подробнее в статье=>>...
05 10 2025 15:26:40
Для сжигания пеллет существуют определенные виды пеллетных горелок, которые по своей конструкции отличаются от традиционных газогорелочных устройств....
04 10 2025 18:59:45
Краткий обзор современных котлов на пеллетах российского производства....
03 10 2025 21:27:15
В этой статье мы поговорим о том, как поменять личинку замка входной двери. Вы узнаете о том, что собой представляет личинка и какие есть разновидности замков. После этого будет подробно описана инструкция по замене личинки, а именно демонтаж, подбор нового запopного элемента, правила починки и монтаж. И, конечно же, в статье вы найдете множество полезных советов и предостережений. Узнайте подробнее в статье=>>...
02 10 2025 23:53:19
Планка для металлочерепицы — это плоская пластина, представленная штампованным гнутым уголком или п-образным профилем из тонкого металлического листа, устанавливаемая на торцах кровельных покрытий. Имеет второе название — ветровая. Различаются следующие виды планок: металлические и пластиковые. Устанавливается после выполнения всех работ по укладке металлочерепицы. Узнайте подробнее в статье=>>...
01 10 2025 13:17:46
Рекомендации, как выбрать себе ручной колун для дров. Механизированные дровоколы: виды, принцип работы и советы по изготовлению своими руками....
30 09 2025 8:50:13
В этой статье речь пойдет о том, как сделать ремонт ванной под ключ недорого (примерно за 100 000 рублей). Вы узнаете, сколько стоит ремонт в целом, из чего будет формироваться стоимость работ, с чего следует начинать. Далее вы узнаете обо всех этапах работ по переделке санитарного узла, а именно поговорим о косметическом ремонте, капитальной и перепланировке. В конце вы узнаете, какие материалы и оснащение следует обязательно купить для проведения ремонтных работ....
29 09 2025 12:48:42
Как воспользоваться ножницами +для резки полипропиленовых труб: советы и рекомендации по выбору.В этой статье постараемся рассмотреть самые популярные модели для резки полипропиленовых труб диаметром 63 мм, 75 мм, усиленные firat ppc 42, Valtec, Inforce, Rothenberger, I-TECH, KRAFTOOL, MILWAUKEE. Узнаете, на что нужно обращать внимание при покупке данного инструмента, а также предоставим небольшую инструкцию по управлению ножницами. Узнайте подробнее в статье=>>...
28 09 2025 0:40:23
Из данной статьи вы узнаете о генераторе Fubag и ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками инверторных устройств с фильтром. Обзор ТОП-15 моделей и на что обратить внимание при покупке....
27 09 2025 12:14:57
Чтобы со временем бетонные сооружения не подверглись воздействию влаги, нужно при строительстве позаботиться о гидроизоляции. Проникающая гидроизоляция средством «Пенетрон» является эффективной для защиты бетона. Применение и достоинства гидроизоляции «Пенетрон». Как правильно использовать проникающую гидроизоляцию, инструкция по применению «Пенетрона». Узнайте подробнее в статье=>>...
26 09 2025 16:26:59
Все про варианты установки роллетов, их конструкция и критерии качества работ по монтажу. Сейчас роллеты в частных домах, гаражах, коммерческих помещениях. На окна, двери, гараж, отличный способ оградить свое имущество от воров. Цена высока, но сделать своими руками не сложно, если у вас есть основные монтажные инструменты, вы можете сделать по нашей инструкции самостоятельно. Читайте в статье +Видео, узнайте подробнее в статье>>...
25 09 2025 15:53:24
В этой статье мы поговорим о беседках в японском стиле. Вы узнаете о том, чем они хорошо и почему стоит выбирать именно их. Мы расскажем, как сделать беседку в японском стиле своими руками, и какими способами ее можно украсить. Узнайте подробнее в статье=>>...
24 09 2025 16:50:34
Выполнение всей работы каждому человеку по силам, не привлекая при этом специалистов, можно выполнить монтаж пластиковых труб своими руками, что экономит денежные средства ......
23 09 2025 12:30:47
Предлагаемые на современном рынке отопительные котлы на твердом топливе и краткое описание принципа действия каждого из них....
22 09 2025 6:33:49
Хотите узнать как сделать реечный потолок в доме? Монтаж своими руками+ инструкция и видео в статье! В ванной и комнате. Смотри пошагово, как сделать установку реек на потолок в ванной комнате своими руками. Узнайте подробнее в статье=>>...
21 09 2025 15:12:52
Поверка счетчиков холодной и горячей воды. Способы поверки водяных счетчиков: с демонтажом или без снятия. Замена счетчиков или поверка: что выгоднее? Цена за поверку....
20 09 2025 15:31:29
В этой статье вы сможете насладиться фото интересных домов, которые создавали и в прошлые века, и сейчас. Все строения уникальны в своем роде и представляют особую ценность. Если вам интересны миниатюрные дома, то эта статья для вас! Узнайте подробнее в статье=>>...
19 09 2025 13:29:20
В этой статье мы поговорим и размерах гаражных ворот. Вы узнаете, какие типичные размеры у гаражных ворот, а также габариты секционных ворот, особенности размером рулонных, подъемно-поворотных и распашных ворот....
18 09 2025 3:48:26
Узнайте как покрасить деревянный дом снаружи своими руками? Узнайте как выбрать краску, подобрать цвет и варианты покраски, так чтобы сочетание цветов краски было правильным. Узнайте подробности в статье=>...
17 09 2025 20:32:54
Разбор стоимости материалов при строительстве каркасного дома. Какова же реальная себестоимость каркасного дома? Рассчитаем сколько необходимо для каркаса! Узнайте подробности в статье=>>...
16 09 2025 4:20:51
Как организовать эффективное отопление гаража. Особенности обогрева подобных зданий, варианты используемых отопительных систем. Подбор источника тепла и энерг....
15 09 2025 16:14:51
Какие трубы для водяного тёплого пола выбрать? В данной статье подробно рассмотрим виды и хаpaктеристики труб для водяного пола, их преимущества и недостатки. Узнайте подробнее в статье=>>...
14 09 2025 16:18:42
Как выбрать циркулярную пилу? В этой статье мы подробно рассмотрим много моделей, и узнаем, как выбрать циркулярную пилу. Для удобства мы разделили их по категориям и в каждой из них обозначили лучшие модели, а также их плюсы и минусы. Узнайте подробнее в статье=>>...
13 09 2025 13:57:21
Рекомендации, как подобрать и сделать мангал из кирпича своими руками. Подготовка материалов, заложение фундамента и пошаговая инструкция для кладки....
12 09 2025 19:55:53
Хотите установить кондиционер в частном каркасном доме? Узнай какой лучше выбрать и обустроить своими руками. Виды охлаждение и искусственного климата дома +Видео. Узнайте подробности в статье=>>...
11 09 2025 1:24:10
Обзор универсальных твердотопливных котлов Каpaкан 10 ТПЭ, 12 ТЭ, 15 ТПЭ, 20 ТЭ, 30 ТЭ. Технические хаpaктеристики, работа на электрическом ТЭНе и газовой горелке....
10 09 2025 17:47:33
Плюсы и минусы одноконтурных и двухконтурных котлов на твердом топливе. В этой статье расскажем об особенностях выбора котлов под твердое топливо для отопления загородного частного дома. Узнаете, на что нужно обращать внимание при покупке котла, чем отличаются одноконтурные котлы длительного горения от двухконтурных. А также, поговорим о правилах эксплуатации котлов, для обеспечения продолжительности их работы. Узнайте подробнее>>...
09 09 2025 20:51:27
Делаем звукоизоляцию в каркасном доме своими руками. Чем произвести шумоизоляцию стен? Подбор лучших материалов для стен в статье для вас! +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
08 09 2025 17:21:31
Рассмотрение вопроса, что лучше – газовая колонка или бойлер, работающий от электричества. Виды бытовых водонагревателей, их преимущества и недостатки....
07 09 2025 16:42:54
Из данной статьи вы узнаете о лучших аккумуляторных перфораторах и какой выбрать прибор, а также ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками устройств. Обзор ТОП-10 моделей и отзывы покупателей....
06 09 2025 23:45:56
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....
05 09 2025 20:22:33
Установка и монтаж термопанелей из полиуретана. Пошаговая инструкция + фото примеры. Плюсы и минусы этих панелей. Устанавливаем на каркасный дом. Смотрите подробнее в статье=>>...
04 09 2025 11:45:13
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет двухконтурный газовый котел Ферроли (10-32-40 кВт), мы предоставим вам инструкцию по эксплуатации настенного и атмосферного вариантов, основные неисправности, а так же отзывы пользователей....
03 09 2025 21:34:11
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=>>...
02 09 2025 15:39:37
В этой статье мы поговорим об устройстве лестниц в частных домах. Вы узнаете о том, какие есть типы лестниц, из каких материалов их делают и основные правила обустройство. Подробно будут рассмотрены лестницы на тетивах и косоурах, на больцах, а также безкосоурные лестницы и необходимое количество ступеней. В заключении будут подведены итоги по всему материалу. Узнайте подробнее в статье=>>...
01 09 2025 4:58:38
Виды бытовых сигнализаторов загазованностм: САКЗ МК-1(-2), СЗ-1(-2), СИКЗ-И-0-1 с электромагнитным клапаном КЭГМ: инструкция, применение, технические хаpaктеристики, принцип действия. Описание устройства и отличия датчиков утечки газа....
31 08 2025 9:30:14
Как выбрать светопропускные конструкции раздвижные двери из стекла. Рассказывается о местах применения, эффектах. Как выглядят и что представляют из себя такие конструкции для обеспечения жизненного цикла человека. Поясняется момент о сложности с монтажом самостоятельно стеклянных раздвижных дверей. Узнайте подробности в статье>>...
30 08 2025 13:50:44
Двухконтурные настенные газовые котлы Ariston BS FF, Egis X FF, Cares X FF, HS FF. Инструкция, технические хаpaктеристики, устройство, отзывы покупателей, цены...
29 08 2025 6:35:48
В этой статье мы поговорим о картинах с подсветкой и интерьере дома или квартиры. Вы узнаете, как правильно развесить картины так, чтобы организовать правильное освещение, и узнаете о важных факторах, таких как высота, композиция и мебель. В конце мы расскажем, какие осветительные элементы подходят лучше всего. Узнайте подробнее в статье=>>...
28 08 2025 5:14:26
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 ::
