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.
У душевой кабины множество преимуществ, таких как то что ее можно установить не только в ванной комнате, но и в любом другом помещении. Удобство, экономия воды, простота в самостоятельном изготовлении. И это далеко не все ее положительные стороны. Узнайте подробнее в статье=>>...
10 11 2025 3:37:50
Подробное описание печей длительного горения. Устройство и принцип работы газогенераторных печей. Печи Булерьян для дома и гаража. Делаем дымоход для печи......
09 11 2025 21:44:58
В этой статье коснемся темы использования Пеноплекса в качестве утеплительного материала для отмостки, фундамента и цоколя. Расскажем о технологии произведения данных работ, порядке действий, способах монтажа пеноплекса на цоколь, а также отмостку из тротуарной плитки и бетона. Кроме того, узнаете про преимущества и недостатки применения утеплителя пеноплекс. Далее узнайте подробно в статье==>>...
08 11 2025 10:40:34
Обзор напольных газовых котлов Борино. Технические хаpaктеристики, устройство, автоматика Сигнал, САБК, Eurosit. Модели: АОГВ, АКГВ, ИШМА. Неисправности и способы их устранения....
07 11 2025 3:48:12
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=>>...
06 11 2025 4:40:22
Как выполнить монтаж окон ПВХ в деревянном доме своими руками. Пошаговая инструкция +Фото и Видео в статье. Изучи технологию от мастера и примени у себя! Узнайте подробнее в статье=>>...
05 11 2025 20:32:14
В данной статье вы узнаете, что представляет из себя облицовочный силикатный кирпич для наружной отделки, его достоинства и недостатки, технические хаpaктеристики, а так же узнаете какую цветовую гамму он имеет и какова его сфера применения....
04 11 2025 1:56:38
Из данной статьи вы узнаете о печах для бани и сауны на дровах и ознакомитесь с их техническими хаpaктеристиками и на что обратить внимание при выборе устройства. ТОП-10 моделей и отзывы покупателей....
03 11 2025 11:30:35
Строим столбчатый фундамент своими руками для вашего дома? Узнайте все Плюсы, минусы столбчатого фундамента. Пошаговая инструкция +Фото в статье. Как рассчитать нагрузку? Из чего сделать? Из кирпича, блоков, глины. Какой размер необходим- чаще делают 20х20х40? Пошаговая инструкция +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
02 11 2025 4:52:40
В этой статье мы поговорим о фактурной фасадной краске, плюсах и минусах покрытия для фасада дома, видах структурной краски для наружных работ и особенностях рельефной краски....
01 11 2025 3:50:35
В данной статье вы узнаете, что представляет из себя захват для сэндвич панелей, узнаете как производится монтаж вакуумного приспособления и струбцины своими руками, а так же мы расскажем вам о их классификациях и типах....
31 10 2025 3:40:22
В данной статье мы покажем вам современные варианты отделки фасада частного дома облицовочным кирпичом, вы увидите фото различных видов дизайна одноэтажных и двухэтажных домов разных цветов....
30 10 2025 19:41:40
Хотите узнать про строительство каркасных дачных домов? Наша статья с пошаговой инструкцией поможет вам построить теплый дом недорого своими руками +Фото и Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
29 10 2025 19:16:51
В статье описывается еврозабор из бетона. Даны его основные хаpaктеристики. Представлены материалы, из которых изготавливают детали для ограждения. Предоставляются положительные и отрицательные хаpaктеристики данной конструкции. Даётся пошаговая инструкция для самостоятельного производства. Узнайте подробнее в статье>>...
28 10 2025 7:16:10
В данной статье вы узнаете что представляет из себя металлический сайдинг под кирпич, узнаете о его технических хаpaктеристиках и видах, а так же мы расскажем вам о его монтаже, установке панелей и подготовке обрешетки....
27 10 2025 13:18:49
Ковролин считается самым распространенным и удобным напольным покрытием. Существуют следующие варианты укладки ковролина на бетон: С использованием подложки; без приклейки; приклеиванием без соединения; с помощью двустороннего скотча; с одновременными соединениями; укладка стрейчинг. При приклеивании ковролина поверхность из бетона можно использовать полиуретановые, реакционные или универсальные клеевые составы. Узнайте подробнее в статье=>>...
26 10 2025 17:24:49
В этой статье вы узнаете все о пластиковом шифере и его видах: гибкое полимерное покрытие, шифер армированный стекловолокном, гладкий ПВХ пластик и другие. Достоинства и недостатки материала, монтаж и многое другое....
25 10 2025 5:45:26
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=>>...
24 10 2025 21:15:45
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=>>...
23 10 2025 17:12:13
В этой статье мы поговорим о том, как вагонка для наружных работ ведет себя на улице. Для начала вы ознакомитесь с краткой хаpaктеристикой, а после узнаете, какие достоинствами обладает виниловая вагонка и какие недостатки есть у ПВХ материала. Также рассмотрим, в чем преимущества винилового покрытия для наружных работ, область применения, а в конце статьи поговорим о технологии установки (какие требуются инструменты и все шаги выполнения работ). Узнайте подробнее в статье=>>...
22 10 2025 13:13:21
Эта статья пригодится тем, кто стоит перед выбором душевого поддона со шторками для ванной комнаты. Расскажем о видах поддонов по форме, высоте, типу покрытия дна, материалу изготовления: акрил, керамика, сталь. Узнаете в чем преимущества каждого из них, а в чем недостатки. Кроме того, расскажем о типах шторок для поддонов из стекла, винила, влагонепроницаемой стали. Узнайте подробнее в статье=>>...
21 10 2025 9:59:37
Как заменить патрон, замена картриджа для кранов, замена уплотнительных колец на картридже, как удалить патрон, как устранить капли в струе или некоторые проблемы с горячей и холодной водой при смешивании...
20 10 2025 13:29:27
Узнай как красить обои. Какие обои под покраску лучше? Существуют разные виды покраски обоев своими руками, стань профи, читай статью и смотри видео! Узучи тут! Узнайте подробнее в статье=>>...
19 10 2025 19:56:40
Эта статья посвящена плоскому шиферу: размерам листа по госту, техническим хаpaктеристикам асбестоцементного покрытия, достоинствам и недостаткам, применению данного материала в быту + подробные фото покрытия....
18 10 2025 15:44:48
Если вы не располагаете большими финансовыми возможностями, а размеры приусадебного участка не дают возможности возвести отдельный домик для сауны или бани ......
17 10 2025 12:11:39
В данной статье вы узнаете о плюсах и минусах сайдинга Деке (docke), о его цветовых вариантах и о различных видах, а так же мы предоставим вам инструкцию по монтажу винилового и блок хаус сайдинга в форме елочки, с фото примеров работ....
16 10 2025 2:18:49
Как провести водопроводные трубы в частный дом правильно своими руками. Как выбрать водопровод, подключить насос и использовать надежные трубы в доме. Узнайте подробнее в статье=>>...
15 10 2025 16:29:32
Какие виды шпатлевки по дереву выбрать, какая лучшая? Рассмотрим для внутренних и внешних работ. Как сделать шпатлевку по дереву своими руками? Заделываем щели! Узнайте подробнее в статье=>>...
14 10 2025 15:14:32
Из какого сырья и как можно производить биотопливо своими руками. Что такое биотопливо, технология получения биогаза и изготовления брикет из опилок или соломы....
13 10 2025 21:36:13
В этой статье мы поговорим о расчете отопления в частном доме. Для начала будет рассмотрено, что нужно посчитать для расчета, а также выполнить расчет мощности отопительных приборов. После этого поговорим, какие трубы лучше всего подойдут для магистрали отопления. В конце статьи поговорим о том, как рассчитать оптимальное количество и объем теплового обменника. Узнайте подробнее в статье=>>...
12 10 2025 17:11:56
Как произвести расчет кровли с помощью онлайн калькулятора и рассчитать количество необходимого материала вы узнаете в этой статье. Расскажем, как рассчитать мансардную крышу дома с помощью строительного помощника и многое другое....
11 10 2025 5:42:19
Способ применения явления электромагнитной индукции в заводских агрегатах и как изготовить самодельный индукционный нагреватель своими руками....
10 10 2025 9:25:22
В этой статье вы узнаете, какие существуют материалы для теплоизоляции стен изнутри, как их правильно выбрать и рассчитать оптимальную толщину утеплителя....
09 10 2025 18:16:48
В этой статье расскажем об особенностях производства такого утеплительного материала для фасадов жилых домов как пеноплекс. Узнаете, о преимуществах и недостатках материла, технологическом процессе монтажа на стены дома, подготовке поверхности и укладке армирующей сетки под дальнейшее нанесение штукатурки или краски. Также расскажем, как избежать неприятного появления конденсата внутри дома и под утеплителем. Узнайте подробнее в статье=>>...
08 10 2025 8:43:10
В этой статье мы поговорим о фасадной резиновой краске, а именно о ее плюсах и минусах, технических хаpaктеристиках, технологии нанесения эластичного покрытия на кровли и фасады....
07 10 2025 6:29:42
Из данной статьи вы узнаете о самых лучших культиваторах для дачи и какой выбрать бензиновый или электрический. Обзор ТОП-17 моделей по качеству и как правильно выбрать хорошее устройство для огорода по советам профессионалов и отзывы покупателей....
06 10 2025 19:28:54
Хотите изучить японские дома? Дом в японском стиле это целое искусство. Как строят дома японцы? Технология+ фото Идеи проектов и видео, изучи японское искусство и применим на пpaктике +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
05 10 2025 14:48:55
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....
04 10 2025 23:21:53
Для чего нужна группа безопасности котла в системе отопления. Ее устройство и назначение, указания по выполнению правильного монтажа....
03 10 2025 8:53:30
Утеплить потолок и пол своими руками совсем несложно, если правильно все сделать, инструкция по утеплению, а также все, что нужно знать об утеплении керамзитом. Узнайте подробности в статье=>>...
02 10 2025 3:53:22
Усилением фундамента предотвращается полная его замена. Методы усиления: торкретирование, цементация, усиление жб сваями, обоймами, жб рубашкой, уширение подошвы, усиление отливами, увеличение глубины залегания, созданием опускного колодца, усилением грунта. Методы усиления грунта: внесением в почву специальных химических веществ; нагнетание в грунт цементного раствора; обжигом — сжиганием газообразований в шурфах; электросиликатизацией. Узнайте подробнее в статье=>>...
01 10 2025 9:27:59
Как сделать септик для частного дома своими руками? Для частного дома, дачи. Выбираем материалы, устанавливаем, используем. Пошаговая инструкция +Видео. Просто с установкой, Узнайте подробности в статье=>...
30 09 2025 3:13:15
В этой статье мы рассмотрим влагостойкие обои в ванную, а также их достоинства и недостатки, выбор и возможности использования в помещении. Влагостойкие обои в ванную – Советы по выбору +Фото и Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
29 09 2025 9:20:34
Хотите узнать Как правильно работать шпателем и наносить шпатлевку на стены правильно? Советы от профессионалов +Видео уроки. Узнайте Как пользоваться шпателем: для обоев, герметика, внутренних углов, затирки, прикатки. Пошаговая Инструкция, Советы +Фото. Узнайте подробности в статье=>>...
28 09 2025 17:57:18
Шпатлевка гипсокартона своими руками- это дело несложное, наша статья поможет разобраться качественно и правильно шпаклевать. Пошаговая инструкция +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
27 09 2025 7:40:19
Хотите узнать какой тип фундамента выбрать для частного дома. Все зависит от веса вашего каркасного, кирпичного или дома из бруса. Узнай в статье +Фото и Видео! Узнайте подробнее в статье=>>...
26 09 2025 15:14:56
Нормативные требования, предъявляемые к газовой котельной в частном доме и к воздухообмену в ней. Особенности устройства топочных, работающих на других энергоносителях....
25 09 2025 21:55:37
Сухая штукатурка и как отделывают дом листами сухой штукатурки? Все о сухой отделке стен штукатуркой и как заделывать дыры в стене подробно в статье! Узнайте подробности в статье=>>...
24 09 2025 23:50:11
Работа конвекторов заключается в перемешивании прогретого воздуха с холодным.Теплый поток, поднимаясь, вовлекает за собой в конвектор холодный поток воздуха ......
23 09 2025 19:32:11
В этой статье мы рассмотрим самые интересные вещи и мелочи, которые помогут сделать дом уютнее. Некоторые из вещей можно сделать своими руками для создания особой атмосферы. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 09 2025 0:31:45
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 ::
