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.
Используя все важные советы, казалось бы, из маленького домика, можно сделать уютное и комфортное гнездышко. Советы по выбору и обустройству домов разных планировок. Узнайте подробнее в статье=>>...
09 11 2025 12:36:38
Виды штукатурки для отделки стен. Как приготовить раствор и какие материалы использовать? Плюсы известковой штукатурки. Нанесение, расход на 1м. Узнайте подробнее в статье=>>...
08 11 2025 6:47:11
В этой статье речь пойдет об утеплителе Изорок и отзывах о нем. Вы узнаете, какими хаpaктеристиками обладает данный материал, какова область применения, а также марки утеплителя и их предназначение. После этого будет рассмотрен монтаж Изорока, а именно создание цементной стяжки, утепление внутренней и наружной стены каркасного дома, сухой способ утепления и утепление межэтажного перекрытия. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 11 2025 8:57:45
Узнай как производится автоматизированная штукатурка с помощью машины. Учимся наносить своими руками машинным способом. +Видео пошаговая инструкция, +Фото. Узнайте подробности в статье=>>...
06 11 2025 0:15:18
Как правильно подобрать обычный или гофрированный дымоход из нержавеющей стали. Правила монтажа дымоходов, рекомендации по стыковке и утеплению....
05 11 2025 4:14:23
В статье мы ознакомимся с механизмом и принципом работы электромеханического замка на калитку, рассмотрим его разновидности, правила выбора и монтажа, плюсы и минусы. Электрические механизмы отличаются от обычной механики наличием электронного механизма, который осуществляет открытие замка и автоблокировку дверей после закрытия. В зависимости от принципа блокировки механического засова, устройства подразделяют на моторные, электрозащелки, электроблокирующие, соленоидные. Монтаж накладного электромеханического замка происходит при помощи саморезов или специальных болтов. Узнайте подробнее в статье=>>...
04 11 2025 15:30:26
Эта статья поможет тем, кто собирается заняться заменой дверных полотен и не хочет ошибиться с размерами. Расскажем о нормативах ГОСТ в новостройках, в панельных и кирпичных домах времен Советского союза. Узнаете, как осуществлять правильный замер ширины, высоты и глубины дверного проема для подбора дверей на кухню, в ванную комнату, туалет, в межкомнатное прострaнcтво, для двухстворчатых полотен в гостиную. Узнайте подробнее в статье=>>...
03 11 2025 16:12:56
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=>>...
02 11 2025 13:33:13
Какой лучше нейлер выбрать для гвоздей, пневматический или электрический? Виды, плюсы и минусы гвоздезабивного кровельного инструмента. Марки пистолета +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
01 11 2025 10:12:49
Подробный обзор котлов Лемакс Премиум, наши отзывы. Модельный ряд, устройство, технические хаpaктеристики, недостатки, автоматика. Неисправности котла Лемакс...
31 10 2025 1:42:31
В этой статье расскажем об особенностях проектирования и последующего строительства дачных домов с мансардой. Узнаете, как рассчитывать нагрузку на фундамент в начальной стадии строительства. Как укреплять основание дома, при необходимости возведения мансарды, по прошествии времени. Какие материалы используют для утепления мансардного этажа и обеспечения оптимального микроклимата в помещении. Узнайте подробнее в статье=>>...
30 10 2025 11:21:35
Помимо дров топить печь сегодня можно различными видами топлива: торф, уголь, евродрова и пеллеты. В статье подробно рассматривается каждый вид топлива, обозначается их основные достоинства и недостатки. Узнайте подробнее в статье=>>...
29 10 2025 18:24:13
Котлы напольные чугунные газовые имеют все необходимое для стабильной эксплуатации – электронный термостат, автомат обратной тяги (он нужен для перекрытия газа, если давление упадет до критических значений), блок питания и несколько многоходовых циркуляционных насосов ......
28 10 2025 5:18:40
Эта статья пригодится тем, кто собирается заняться покраской гаража снаружи и внутри. Расскажем об особенностях использования водоэмульсионных, эмалевых, эпоксидных, перхлорвиниловых, полиуретановых, полимерных, нитроэмалевых красок на разных поверхностях. Узнаете, как подготовить к окрашиванию оштукатуренные стены, металлическую конструкцию гаража, для чего покрывают краской бетонный пол, и как выбрать ЛКС для ворот. Узнайте подробнее в статье=>>...
27 10 2025 12:33:51
В этой статье мы поговорим о том, чем отделать цоколь фундамента своими руками. Вы узнаете, какие есть типы цоколя, почему отделка необходима, а также при помощи каких материалов обшить фундамент дома изнутри. Далее будут рассмотрены отделочные материалы для цоколя и особенности монтажа. Вы узнаете о каркасном, бескаркасном типе и использовании обрешетки. В конце рассмотрим декорирование цоколя. Узнайте подробнее в статье=>>...
26 10 2025 19:24:40
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет дагестанский камень для фасада, мы расскажем вам о его достоинствах и недостатках, о технологии отделки и облицовки, а так же предоставим вам фото различных видов дагестанского камня....
25 10 2025 12:30:39
В этой статье мы рассмотрим, как самостоятельно и правильно сделать вынос балкона. Мы расскажем, как расширить балкон через подоконник, как правильно остеклить его, и какие справки нужны для официального оформления достройки. Узнайте подробности в статье=>>...
24 10 2025 3:30:39
В этой статье вы узнаете все о гибкой черепице - плюсы и минусы, срок службы, состав покрытия и другие хаpaктеристики. Расскажем, как сделать крышу из мягкой кровли по шагам от А до Я + подробные фото и видео....
23 10 2025 23:58:28
Выделяют следующие типы схем подключения двигателей 380 на 220 В: треугольник-звезда и с помощью конденсотора. При подключении электрического двигателя к однофазной сети по схеме треугольник или звезда, как правило, выполняется соединением двух питающих проводов. Для подключения электрических двигателей 380 на 220 В в основном используются следующие конденсаторы — МБГО, КБП, МБГП. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 10 2025 23:55:48
Рекомендации, как выбрать автоматический или ручной воздушный клапан для отопления. Хаpaктеристики воздухоотводчиков, их назначение в отопительной схеме....
21 10 2025 19:32:55
Дорожки из дерева стали широко использоваться. Они вписываются в любое дизайнерское решение и выглядят красиво. Какие еще есть достоинства использования именно дерева для изготовления садовых дорожек. Какие можно создать варианты дорожек из дерева собственными силами. Технология правильного устройства деревянных дорожек для длительного срока эксплуатации. Узнайте подробнее в статье=>>...
20 10 2025 9:45:20
Какая самодельная буржуйка на отработке больше подходит для отопления гаража. Конструктивные схемы и чертежи печей, рекомендации по изготовлению и установке....
19 10 2025 22:55:10
Как правильно нанести штукатурку на стены? Основные этапы нанесения. Как своими руками выровнять стену. Декоративна штукатурка: разновидности, особенности нанесения внутри помещения и на фасадах. Как подобрать инструменты для шпаклевки. Ручная и машинная штукатурка - что лучше? Читайте подробнее в статье==>>...
18 10 2025 21:18:43
Описание вакуумной канализации, способы ее применения, преимущества вакуумной канализации ......
17 10 2025 18:15:32
Как закрепить мауэрлат и балки к стенам дома. К каркасному дому или дома из газобетона. Крепление к двускатной крыше и опирание. Установка и оборудование, узнайте подробнее в статье=>>...
16 10 2025 12:22:10
Рекомендации, как производится разводка труб отопления в частном доме. Классификация систем отопления и советы по использованию той или иной схемы....
15 10 2025 2:35:49
Конструкция дымохода- это сложно и ответственно. От правильности выполнения, зависит эффективность и безопасность использования отопителя. Ни одно устройство, выpaбатывающее тепло не способно нормально работать без трубы выводящей дым из помещения. В дыме присутствует огромное количество различных газов, содержащих продукты сгорания топлива. Присутствие дыма внутри помещения это верный признак ошибочного расчета системы дымохода, что влечет за собой риск воспламенения и отравления продуктами горения. В данной статье мы расскажем вам об обратной тяге в дымоходе, и том, как предотвратить его появление, а также как настроить стабилизатор тяги дымохода. Узнайте подробнее в статье=>>...
14 10 2025 4:23:21
Какие обои выбрать для дома? Бумажные под покраску или виниловые, а может жидкие для стен? Наша статья поможет разобраться в покрытии для стен+ видео для декора. Узнайте подробнее в статье=>>...
13 10 2025 12:30:20
Внутренняя обшивки дома фанерой своими руками. Отделка стен и потолка деревянного, каркасного дома. Рекомендации и качественная отделка фанерой. Узнайте подробнее в статье=>>...
12 10 2025 14:18:20
В этой статье мы рассмотрим, что собой представляют аккумуляторные отвертки, какие они бывают, в чем плюсы и минусы, а в конце статьи мы составили для вас список лучших отверток с подробной хаpaктеристикой. Узнайте подробнее в статье=>>...
11 10 2025 23:52:52
В этой статье мы расскажем вам, какие технические хаpaктеристики у насоса «Ручеек». Вы узнаете о каждой детали устройства отдельно, мы покажем вам, как провести ремонтные работы и подключение устройства, а в конце статьи вы найдете таблицу сравнению достоинств и недостатков данного насоса.Технические хаpaктеристики насоса ручейка. Узнайте подробнее в статье=>>...
10 10 2025 19:44:40
В статье вы узнаете, что такое утепленная шведская плита (УШП). Для чего она применяется. Из чего состоит. Какими преимуществами и недостатками обладает. Также узнаете, по каким параметрам можно рассчитать ее стоимость. Как производится установка конструкции плитного железобетонного основания. Узнайте подробнее в статье=>>...
09 10 2025 16:39:18
В этой статье мы поговорим о том, какой выбрать фундамент под сруб дома. Мы подскажем, какой тип выбрать, поговорим о столбчатом основании для сруба и особенностях изготовления опор для него. Далее будет кратко рассмотрен способ изготовления ленточного фундамента, а в конце будут рассмотрены остальные типы фундамента для сруба. Узнайте подробнее в статье=>>...
08 10 2025 22:55:40
В этой статье мы поговорим о финских деревянных теплых входных дверях. Мы расскажем, какими достоинствами обладают такие конструкции, а также рассмотрим технические особенности дверных строений. Далее будет представлена хаpaктеристика деревянных дверей для установки между комнатами, обзор популярных моделей и отзывы пользователей. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 10 2025 6:38:53
В этой статье мы рассмотрим о том, как сделать живую изгородь из можжевельника. Мы поговорим о том, как какие есть разновидности декоративного живого забора, и как правильно выбирать саженцы. Еще мы составили краткую хаpaктеристику видов изгороди из хвои, и описали процесс высадки. В конце статье вы найдете советы по обрезке растений и подкормке удобрениями. Узнайте подробнее в статье=>>...
06 10 2025 6:26:34
Универсальный котел позволяет использовать несколько видов топлива, что может оказаться весьма выгодной опцией при доступности нескольких энергоносителей....
05 10 2025 22:57:52
В этой статье мы поговорим о том, как сделать водосток из пластиковых бутылок своими руками. Вы узнаете обо всех достоинствах и недостатках системы, как подобрать подходящие материалы, а также какие дополнительные компоненты и инструменты могут пригодиться. В конце будут рассмотрены монтажные работы, а также особенности возведения вертикальной части....
04 10 2025 20:56:55
Хотите сделать быстровозводимый дом своими руками? Сборно-разборные конструкции по технологии фахверк и другие модульные домики тут. Технология в статье! +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
03 10 2025 15:40:59
Для чего необходим общедомовой прибор учета тепловой энергии и кто его устанавливает. Виды тепловых узлов для многоквартирного дома....
02 10 2025 17:58:59
В данной статье вы узнаете о достоинствах и недостатках напольных газовых котлов Конорд, мы расскажем вам как запустить одноконтурный и двухконтурный вариант, а так же вы узнаете о основных его неисправностях и мы предоставим вам отзывы пользователей....
01 10 2025 7:47:58
Рекомендации, как правильно подобрать шаровые краны для отопления в зависимости от назначения. Устройство и виды шаровых вентилей, сфера применения....
30 09 2025 9:14:29
В этой статье мы поговорим о том, как установить гараж-пенал своими руками. Мы расскажем об особенностях этой конструкции, о преимуществах и недостатках и дадим советы, которые помогут обустроить хранилище и создать из него лучший гараж. +Фото и Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
29 09 2025 17:57:35
Стоит ли выполнять утепление фундамента частного дома. Как делается теплоизоляция разными видами утеплителей. Тепловая защита свайно-винтового основания....
28 09 2025 15:14:48
Почему данный вид кранов называют шаровыми. Виды шаровых кранов, их отличия и технические хаpaктеристики. Материал изготовления шаровых кранов. Область их применения и основные производители....
27 09 2025 13:21:54
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...
26 09 2025 23:19:43
Как выбрать и правильно расставить мебель для маленькой прихожей. Эта статья для тех, кто не может определиться, как же выбрать мебель для маленькой прихожей и правильно организовать прострaнcтво, сделав его максимально функциональным. Расскажем о компактной мебели в современном стиле, для маленьких квартир хрущевок, узнаете о современных идеях, а также самых подходящих стилистических направления в дизайне интерьера небольших прихожих. Узнайте подробнее в статье=>>...
25 09 2025 11:13:43
К элементам ливневой канализации относят водоотводящие лотки, трубы, каналы, колодцы для сбора сточных вод, желоба, решетка ливневой канализации ......
24 09 2025 16:45:29
В этой статье мы поговорим о утеплении фасадов минеральной ватой и технология утепления частного дома базальтовой (каменной) минватой Роквул под сайдинг и штукатурку своими руками. Расскажем, какие виды минераловатных плит существуют и какой лучше выбрать....
23 09 2025 21:11:21
В этой статье будут рассмотрены 13 вещей, который убивают уют дома и заставляют тратить силы на уборку. После прочтения вы точно найдете у себя дома хотя бы одну из перечисленных вещей. Что именно это будет – узнайте в статье=>>...
22 09 2025 15:18:20
Самый простой способ нагреть бассейн – укрыть его черным полиэтиленом и положиться на солнечные лучи. Если такой способ не подходит, можно воспользоваться топливными нагревателями. Как соорудить дровяной обогреватель написано в статье. Лучший способ для обогрева загородного бассейна – сделать солнечный нагреватель своими руками. Самый простой и быстрый способ для меленьких бассейнов – использовать электронагреватель. Узнайте подробнее в статье=>>...
21 09 2025 8:50:48
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 ::
