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.
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет Газовый котел Очаг (ксг 7, 10, 15 и т.д), мы предоставим вам его технические хаpaктеристики, инструкцию по эксплуатации, расскажем о его основных неисправностях, а так же предоставим отзывы владельцев....
02 07 2025 3:36:53
В этой статье рассказывается о средствах защиты помещений от проникновения нежелательных лиц посредством решёток. Перечисляются типы конструкций ограды. Разъясняются качественные особенности материалов из которых изготавливались решётки. Показываются типы установки конструкций защиты. Представлена новинка в ряду решёток для окон, которая проходит испытательный срок, но уже имеет ряд преимуществ перед стальными конструкциями. За прозрачными решётками для окон прогнозируется большое будущее. Узнайте подробнее в статье=>>...
01 07 2025 19:47:38
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет двухконтурный немецкий газовый котел Viessmann (24 кВт), мы предоставим вам инструкцию по его эксплуатации, технические хаpaктеристики, а так же вы сможете ознакомиться с отзывами владельцев и диапазоном цен....
30 06 2025 18:45:41
Из статьи вы узнаете о бензиновых самоходных снегоуборщиках для загородного дома и дачи и ознакомитесь с их техническими хаpaктеристиками, а также какой из них самый лучший. ТОП-10 моделей с описанием отличительных особенностей и как выбрать машину....
29 06 2025 2:20:28
Из данной статьи вы узнаете о печи Везувий для бани и ознакомитесь с ее техническими хаpaктеристиками и размерами, а также как выбрать устройство. Обзор ТОП-10 лучших моделей и отзывы покупателей....
28 06 2025 19:45:11
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=>>...
27 06 2025 12:24:15
Огнезащитная краска по металлу – хаpaктеристики и свойства эмали. Обычно ее используют в комплексе с другими средствами, которые повышают уровень пожарной безопасности. Особое внимание стоит обратить расходу краски при нанесении на металлическую поверхность. Слой краски не должен быть более 8 мм, и не менее 4 мм. Но некоторые эмали наносят слоем и в 1 мм, и это уже исключение. Данные краски получили широкое распространение не только на производстве, но и в быту. Огнезащитная краска по металлу - это лишь часть мер защиты. Узнайте подробнее в статье=>>...
26 06 2025 10:13:40
Базовая схема подключения твердотопливного котла к системе отопления дома. Виды обвязок с теплоаккумулятором и другими котельными агрегатами....
25 06 2025 0:39:50
Что же он собой представляет? Cтержневой теплый пол представляет важную систему для дополнительного обогрева жилых помещений. Основным элементом является ......
24 06 2025 23:55:27
В этой статье мы поговорим о керамопласте и отзывах владельцев. Вы узнаете об особенностях изготовления и технических хаpaктеристиках. После этого мы рассмотрим достоинства и недостатки материала. Еще вы узнаете, где его используют и как правильно установить. В конце поговорим о дополнительных возможностях и отзывах. Узнайте подробнее в статье=>>...
23 06 2025 0:14:10
В этой статье мы поговорим о ленточном фундаменте с подвалом. Мы расскажем, в чем отличия подвала и погребом, опишем, какие подготовительные работы следует провести, и перейдем непосредственно к строительству погреба. После этого вы узнаете, как строить подвальное помещение и как устанавливать в нем вентиляцию. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 06 2025 20:33:44
Современные производители предлагают все более простые и выгодные технологии и способы обеспечения частного дома или дачи теплом. В этой статье мы расскажем как организовать отопление дома электричеством дешево. Получить теплый дом и сэкономить реально, стоит лишь создать единую систему, в которой будут рационально учтены элементы для обогрева....
21 06 2025 12:46:11
Мансарда в каркасном доме своими руками? Проект, выбор плана и пошаговая инструкция сборки дома с мансардой и окнами. Пора начать строительство! Узнайте подробности в статье=>>...
20 06 2025 20:31:41
Выбор теплоносителя для системы отопления: пропиленгликоль, этиленгликоль, глицерин. Расчет, подбор и заливка незамерзающей жидкости: -30 или - 65 °С, Диксис, Теплый Дом, Термагент, Термос....
19 06 2025 2:54:29
Хотите сделать навесной унитаз в доме? Пошаговая установка и его монтаж своими руками. Инструкция и советы +Фото и Видео в статье! Сделай туалет качественно. Узнайте подробнее в статье=>...
18 06 2025 13:31:53
В данной статье вы познакомитесь с газовыми котлами Китурами, узнаете их устройство, технические хаpaктеристики, модельный ряд (двухконтурные и одноконтурные приборы), а также найдете инструкцию по эксплуатации и отзывы владельцев....
17 06 2025 13:46:29
В этой статье мы поговорим о подкровельной мембране. Для того чтобы не ошибиться и выбрать нужную мембрану, давайте рассмотрим ее виды и какие из них подойдут для определенных типов кровли – из металлочерепицы, композитной черепицы, еврошифера, шифера, натуральной черепицы, битумной черепицы. Узнайте подробнее в статье=>>...
16 06 2025 5:46:10
В статье рассказывается о воротах и калитке как обязательных элементах для устройства защитного ограждения приусадебной территории и дачного участка. Даны хаpaктеристики профнастила. Описываются примеры защитных слоёв материала для отделки ворот и калитки. Даны отличия покрытий и их виды. Разложены материалы для изготовления ворот и калитки. Описывается общий принцип изготовления данных частей ограждения. Показаны виды и типы ворот и механизмов для открывания створок. Различия по типу привода открывания ворот и Материалы, используемые для изготовления ворот. Процесс изготовления в пошаговой инструкции +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
15 06 2025 10:45:28
На высоких грядках можно вырастить обильные урожаи и использовать их на протяжении многих сезонов. Такие конструкции устойчивы к влажности, не имеют свойств к расширению под действием влажности. Грядки могут быть выполнены из волнистого или плоского шифера. Состав высоких грядок: металлическая сетка, древесные щепки, перегной и компост, торф, плодородный грунт. Узнайте подробнее в статье=>...
14 06 2025 13:50:53
В данной статье вы узнаете что представляет из себя цокольный сайдинг под кирпич, узнаете о его плюсах и минусах, о его технических хаpaктеристиках, видах, фирмах-производителях, а так же мы расскажем вам как производится его монтаж....
13 06 2025 10:39:32
В этой статье речь пойдет о заливке пенополиуретана. Для начала мы рассмотрим особенности использования материала и его область применения. После вы узнаете, какие преимущества дает использование ППУ, принцип действия оборудования и хаpaктеристику установок для заливки. В конце статьи поговорим об особенностях технологии. Узнайте подробнее в статье=>>...
12 06 2025 9:32:40
В этой статье расскажем о способах декорирования гаражных ворот своими руками при помощи наклеек, трафаретов, шаблонов, аэрографии, 3д изображений. Узнаете, как выбрать аэрограф для начинающих и профессионалов, предоставим инструкцию по нанесению объемных аэрографических рисунков. Узнайте подробнее в статье=>>...
11 06 2025 23:51:33
В этой статье мы поговорим о том, что такое блок-хаус в интерьере, о его особенностях, и чем он так привлекателен в настоящее время. Все большую и большую популярность дерево обретает в интерьере. Это не просто делает ваше жилище благороднее или богаче, дерево также является экологически чистым материалом, который прослужит немало лет. Узнайте подробнее в статье=>>...
10 06 2025 13:22:43
Как выбрать настольную газовую плиту под баллонный газ с 1,2 и 4 конфорками. Рейтинг и обзор популярных марок: Гефест, Мечта, Дарина, Дельта. Размеры плит, расход газа....
09 06 2025 19:23:34
Душ в своем деревянном доме это возможно. Из статьи вы узнаете, как правильно подготовится к обустройству душевой комнаты. Какие инструменты понадобятся. В каком порядке и и как правильно подготовить стены, пол и потолок. Как правильно провести гидроизоляцию и какими средствами. Монтаж каких систем дополнительно понадобиться установить. Узнайте подробнее в статье=>>...
08 06 2025 21:55:13
Валики для декоративной штукатурки. В данной статье подробно рассмотрим различные виды и фактуры валиков для декорирования штукатурки. Как правильно использовать такой валик. Правила и советы по выбору. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 06 2025 22:14:11
Выделяются следующие преимущества забора из профнастила: нет необходимости в дорогостоящем оборудовании и инструментах; возможность комбинирования с другими материалами; профнастил обладает долговечностью и прочностью; надежность; звукоизоляционные хаpaктеристики; экологичность; разнообразие цветовой палитры; небольшая стоимость; ветровая стойкость; универсальность; легкий монтаж и уход....
06 06 2025 23:36:13
Как выбрать Межкомнатные стеклянные раздвижные двери: их виды и особенности конструкции. В этой статье расскажем о стеклянных межкомнатных раздвижных дверях, позволяющих сэкономить прострaнcтво в доме, сделать его привлекательным и воздушным. Узнаете , как производится стекло для такого типа дверей, стоит ли опасаться того, что они могут разбиться и поранить кого-нибудь в доме. Какую конструкцию имеют раздвижные двери из стекла, каким образом она крепится, и какого типа бывает. И главное, для каких помещений и интерьера подходит данная конструкция. Узнайте подробности в статье=>>...
05 06 2025 21:58:42
Из данной статьи вы узнаете о твердотопливном котле Protherm и ознакомитесь с его техническими хаpaктеристиками. Обзор ТОП-5 лучших моделей с описанием отличительных особенностей и отзывы покупателей....
04 06 2025 8:51:51
Хотите построить веранду на даче своими руками? Смотрите дизайн +Фото примеров. А также пошаговую инструкцию и Видео для создания летней веранды у дома. Изучите и узнайте подробнее в статье=>>...
03 06 2025 14:16:11
В этой статье мы поговорим о том, как легко и просто убрать скрип пола своими руками. Вы узнаете, какие есть возможные причины скрипов, как определить ее самостоятельно, какие есть способы для устранения неприятного скрипа, а также как это сделать своими руками – при помощи укрепления на анкеры, притягивания досок на лаги, ремонт клеем-пеной и прочее. Узнайте подробнее в статье=>>...
02 06 2025 0:55:38
Аккуратный и красивый садовый домик удобен как для временного, так и для постоянного проживания. Обычно такой домик получается достаточно вместителен, и многие хозяева используют его для хранения хозяйственного инвентаря. Построить небольшой садовый домик самостоятельно не составит большого труда, главное следовать инструкции и соблюдать технологию. Узнайте подробнее в статье=>>...
01 06 2025 9:39:32
Мокрица — это насекомое, представитель семейства paкообразных. Местом обитания в природе является теплые места с повышенной влажностью. В доме мокрицы могут находится в ванных комнатах под paковиной либо за трубами, около мусорного ведра, под ковриками, в комнатных цветах. Есть два способа борьбы с мокрицами — народными и химическими средствами. Для предотвращения появления мокриц в доме нужно следить за чистотой жилища и влажностью в нем. Узнайте подробнее в статье=>>...
31 05 2025 1:42:35
В этой статье будет рассмотрен процесс реконструкции фундамента дома. Вначале мы выясним первопричины разрушения, а после рассмотрим различные способы устранения этих проблем посредством ремонта столбов, основания и прочих элементов дома. Узнайте подробности в статье=>>...
30 05 2025 15:25:48
Виды скважин на воду и их плюсы и минусы! Сегодня мы поговорим о видах скважин на воду. Мы рассмотрим все особенности, преимущества, а также какие бывают типы вод. Мы узнаем о каждом виде отдельно, чем отличается и какие имеет свойства. Также мы описали для вас 4 основных вида скважин, их преимущества и недостатки, а также условия для их создания. Узнайте подробности в статье=>>...
29 05 2025 22:29:44
В этой статье вы узнаете как выбрать краску для шифера и чем покрасить шиферный лист на крыше с максимальной эффективностью. Покраска шифера не трудоемкий процесс и доступен даже новичку. Если вы хотите узнать советы умельцев, которые подскажут вам какой краской покрасить шифер, то эта статья для вас....
28 05 2025 7:19:49
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет цокольный сайдинг Деке (Docke), узнаете каких он бывает видов, каковы его технические хаpaктеристики, а так же расскажем вам как производится монтаж обрешетки и монтаж самого сайдинга....
27 05 2025 1:18:50
О том, как проводится подключение узо к однофазной сети с заземлением. Какие правила сопровождают включение и каким инструкциям нужно следовать, выполняя монтажные работы.Приведены тематические фото и видеоматериалы....
26 05 2025 6:54:57
Как правильно подобрать котел для бани на дровах: сравнение стальных и чугунных отопительных установок, рекомендации эксперта, видео....
25 05 2025 1:14:23
Если у вас сильно ограничено прострaнcтво для постройки лестницы, есть один отличный выход постройка лестницы утиный шаг. Таким образом, у вас получится значительно сэкономить прострaнcтво, при этом, не утеряв свои положительные эксплуатационные свойства. Узнайте подробнее в статье=>>...
24 05 2025 16:28:24
Виды отопления для частного дома. Хорошо ли когда автономное газовое отопление и что делать, если отопление дома нет? Варианты котлов, экономим сами! +Фото и Видео! Узнайте подробности в статье=>>...
23 05 2025 1:59:59
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 =>>...
22 05 2025 13:42:19
В этой статье мы поговорим о теплоотдаче биметаллических радиаторов. Мы расскажем вам о том, как увеличить теплоотдачу и о том, действительно ли настолько эффективен биметалл для использования в отопительных системах. Узнайте подробнее в статье=>>...
21 05 2025 3:29:15
Избегаем трещины на стенах дома? Изучим полностью коробление, внутреннее напряжение, в древесине, а также причины растрескивания пиломатериалов. Узнайте подробнее в статье=>>...
20 05 2025 5:15:16
В этой статье мы поговорим о насосах Агидель 10 и Агидель М. Для начала мы рассмотрим общие технические хаpaктеристики и назначение прибора. После этого будут рассмотрены конструкционные особенности насоса Агидель 10 и Агидель М, а также их параметры и недостатки по мнению пользователей. Далее вы найдете инструкцию по использованию, а также список типичных поломок и быстрые способы их устранения. Узнайте подробнее в статье=>>...
19 05 2025 20:34:39
Надумали сделать забор вокруг дома своими руками? Забор для загородного дома необходим, узнай все для установки и законности частного ограждения+идеи! Узнайте подробнее в статье=>>...
18 05 2025 20:11:36
Рекомендации, как сделать автономное отопление в квартире. Требования, предъявляемые к газовому и электрическому отоплению....
17 05 2025 21:18:12
Для уяснения возможных причин, из-за которых тухнет газовый котел необходимо ознакомиться с устройством газовой отопительной установки, а также разобраться с внешними и внутренними факторами, которые влияют на работу котла....
16 05 2025 3:53:54
Технология и монтаж мягкой черепицы? Пошаговая инструкция с фото и видео! Установка черепицы своими руками подробно! Узнайте подробности в статье=>>...
15 05 2025 13:36:43
Рекомендации, как изготовить автомобильный или домашний газогенератор своими руками. Устройство и принцип работы агрегата, развенчание самых популярных мифов....
14 05 2025 23:58:24
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 ::
