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 этой статье речь пойдет об автономных домах. Мы расскажем, от чего зависит проживание в обычном доме и чем от него отличается энергонезависимый дом. После рассмотрим, как создать автономную систему электричества, отопления, горячей воды и кондиционирования. Отдельно рассмотрим, насколько такой дом энергоэффективен, остальные преимущества и с чего стоит начинать строительство. Узнайте подробнее в статье=>>...
25 12 2025 6:47:12
Узнайте как быстро и правильно приклеить потолочный плинтус в доме. Обычно проблема при приклеивании в углах, мы научим вас делать красиво. Инструкция+ видео ! Узнайте подробности в статье=>>...
24 12 2025 2:27:11
Из данной статьи вы узнаете о самых лучших газовых колонках и ознакомитесь с популярными производителями, а также какую выбрать с модуляцией пламени. Обзор ТОП-16 моделей по надежности и качеству для частного дома и отзывы специалистов....
23 12 2025 14:32:36
Как правильно сделать гидроизоляцию фундамента для частного дома? Какую выбрать. Используем рубероид или жидкий битум. Чем можно? Узнай+ советы и видео смотри!...
22 12 2025 3:16:26
В этой статье мы поговорим о том, какие методы помогут избавиться от запотевания зеркала в ванной комнате. Далее будет рассмотрено, при помощи каких народных средств можно избавиться от запотевания зеркальных поверхностей, а также как избавиться от разводов при помощи покупных средств и бабушкиных способов. Узнайте подробнее в статье=>>...
21 12 2025 17:34:28
Из данной статьи вы узнаете о проточном электрическом водонагревателе на душ и ознакомитесь с его техническими хаpaктеристиками и особенностями. Обзор ТОП-10 моделей и какая самая лучшая, а также отзывы покупателей....
20 12 2025 5:44:13
В статье описывается, как сделать бетонные ступеньки своими руками. Рассказывается о некоторых видах ступенек, их положительных и отрицательных сторонах, о последовательности выполнения работ, используемых материалах и необходимых инструментах для установки и изготовления ступенек. Узнайте подробнее в статье=>>...
19 12 2025 3:52:21
В этой статье мы поговорим об укосинах в каркасном доме, и о том, как их сделать. В статье вы найдете краткое описание того, что представляет собой эта конструкция в каркасном доме и для чего она нужна. Также вы узнаете, как установить постоянные и временные укосины. Узнайте подробнее в статье=>>...
18 12 2025 13:59:51
Чем обшивать каркасный дом своими руками? В этой статье мы проведем обзор самых современных и популярных отделочным материалов. Также обзор обшивки+ фото. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 12 2025 20:42:59
Парадный вход в дом с крыльцом является визитной карточкой всего строения, ведь именно по нему судят о имидже хозяина. Существуют следующие конструкции крыльца: Открытая, закрытая, навесная, терраса. По форме крыльцо может быть округлое или прямоугольное. Крыльцо в зависимости от материала изготовления бывает: деревянное, бетонное, кирпичное, из натурального камня, кованное, с отделкой из плитки и поликарбоната. Узнайте подробнее в статье=>>...
16 12 2025 11:25:14
Эта статья для тех, кто задался целью изготовить кованые металлические ворота для гаража самостоятельно. На примере распашного типа ворот, расскажем о последовательности работ по созданию каркаса, створок, декоративных кованых элементов и фиксации их на полотнах при помощи сварочного аппарата. Узнайте подробнее в статье=>>...
15 12 2025 20:57:28
Как установить люк на чердак своими руками. Какие размеры соблюсти и чертеж люка. Пожарные люки и с лестницей. Утепленный люк своими руками из металла или дерева! Пошаговая инструкция с размерами и расстоянием от стены. Узнайте подробности в статье=>>...
14 12 2025 0:16:41
Конденсационный газовый котел состоит из трех контуров, которые позволяют смешивать в системе горячую и холодную воду, из-за чего начинается процесс конденсации на поверхности теплообменника....
13 12 2025 6:30:16
В данной статье вы узнаете о плюсах и минусах фиброцементного сайдинга, узнаете о таких его видах как : роспан, кедрал, латонит, под дерево, а так же мы подробно рассмотрим монтаж сайдинга + фото....
12 12 2025 8:53:38
Хотите узнать про Стиль прованс в интерьере? Инструкция и Интерьерный стиль Прованс- что необходимо соблюдать? Красиво и со вкусом в доме или квартире. Узнайте подробнее про французский стиль в статье=>>...
11 12 2025 5:30:29
В этой статье вы узнаете, как выполнить очистку строительного пистолета от застывшей монтажной пены. Вы узнаете, какие есть особенности инструмента, чем лучше выполнять очищение и как правильно промывать пистолет. Далее вы найдете правила по уходу за строительным пистолетом, а в конце статьи найдете полезные видео, а также рекомендации и советы от специалистов, которые не раз сталкивались с проблемой засохшей пены на устройстве. Узнайте подробнее в статье=>>...
10 12 2025 6:35:22
Узнайте как собрать каркас дома. Изучите технологию! Наша пошаговая инструкция поможет вам все сделать правильно и воздвигнуть прочные стены! Фото+ Видео здесь. Узнайте подробнее в статье=>>...
09 12 2025 4:28:32
Рекомендации, как выбрать себе ручной колун для дров. Механизированные дровоколы: виды, принцип работы и советы по изготовлению своими руками....
08 12 2025 15:49:33
В данной статье вы узнаете, как устроена стропильная система полувальмовой крыши, а так же увидите фото схем монтажа каркасного дома с полувальмовой кровлей....
07 12 2025 2:44:13
Двухконтурные настенные газовые котлы Ariston BS FF, Egis X FF, Cares X FF, HS FF. Инструкция, технические хаpaктеристики, устройство, отзывы покупателей, цены...
06 12 2025 7:23:29
Вертикальные жалюзи являются популярными и обладают множеством положительных хаpaктеристик: визуально расширяют прострaнcтво и увеличивают высоту потолка, могут быть размещены на косых, арочных, изогнутых или круглых проемах. Они могут быть сделаны из пластика, ткани, алюминия, дерева и бамбука. Может быть несколько вариантов крепления карниза:на стене, на потолке, на раме окна. Узнайте подробности в статье=>>...
05 12 2025 3:52:25
Хотите защитить дом от сырости и влаги от дождя и атмосферных осадков. Статья+ фото и виды влагостойкой отделки помогут вам. + Видео. Защитите от дождя свой дом сейчас! Инструкция +Видео Узнайте подробнее в статье=>>...
04 12 2025 18:49:22
Хотите произвести отделку фасада дома клинкерной плиткой? Узнай об этой плитке все, фото и видео инструкции. Какая затирка и клей необходим? Смотри технологию! +Фото и Видео с Пошаговой инструкцией в статье. Узнайте подробнее в статье=>>...
03 12 2025 15:53:42
В данной статье вы узнаете как производится монтаж сайдинга своими руками, мы предоставим вам пошаговую инструкцию для чайников по креплению элементов сайдинга, вы узнаете технологию монтажа рядовых панелей сайдинга и как монтировать финишную планку, а так же расскажем вам как крепится Н-профиль....
02 12 2025 22:30:55
В этой статье мы поговорим о том, как крепить блок хаус. Мы рассмотрим, какие породы дерева используют для изготовления материала. После этого вы узнаете о том, как есть способы установки деревянного блок хауса и других его разновидностей. Также в статье вы найдете полезные видеоуроки по теме. Узнайте подробнее в статье=>>...
01 12 2025 4:25:10
Как организовать зону отдыха на даче: советы и рекомендации по выбору места и материалов. Эта статья для тех, кто мечтает создать на дачном участке уютный уголок с зоной отдыха для всей семьи своими руками. Проекты и фото таких сооружения можно подсмотреть на различных интернет ресурсах, взять на вооружение идеи у родственников и друзей. Узнаете, как разбить на зоны участок на даче, где поставить мангал или барбекю, какие растения высадить для декорирования стен беседок. Узнайте подробности в статье=>>...
30 11 2025 9:46:22
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=>>...
29 11 2025 1:58:37
Насколько выгодно устанавливать счетчик на отопление в квартире. Как выбрать прибор для индивидуального учета тепловой энергии. Рекомендации по установке теплосчетчика....
28 11 2025 22:30:28
Решили сделать подполье частного дома? Не забудьте про вентиляцию и температуру в подполье. Подвал под деревянным или каркасным домом очень важен. Утепли цоколь. Узнайте подробнее в статье=>>...
27 11 2025 16:11:48
Где необходимо устанавливать пpeдoxpaнительный клапан в системе отопления. Конструкция и принцип работы клапана, рекомендации по выбору и установке....
26 11 2025 5:18:31
Советы, как правильно подобрать котел на солярке по мощности и другим критериям. Плюсы и минусы дизельных теплогенераторов, рекомендации...
25 11 2025 19:50:56
В этой статье расскажем о самом востребованном материале для строительства частных домов, многоэтажных и промышленных зданий. Узнаете технологию его производства, эксплуатационные особенности, размеры (толщину, высоты, длину). Кроме того, предоставим формулу расчета соответствия количества газосиликатного блока обычному кирпичу. Изготовление газосиликатного кирпича и его эксплуатационные хаpaктеристики. Узнайте подробнее в статье=>>...
24 11 2025 2:16:52
В этой статье мы поговорим о гидроизоляции смотровой ямы своими руками. Если вы не знаете о материалах для гидроизоляции, не знаете провести теплоизоляцию и какое освещение выбрать для смотровой ямы, то эта статья для тебя! Узнайте подробнее в статье=>>...
23 11 2025 11:54:49
Фольгированный пенофол: способы применения, свойства, основные виды и технические хаpaктеристики. Утепление стен снаружи и изнутри. Утепление трубопровода пенофолом.....
22 11 2025 1:22:31
В этой статье будет рассмотрено, стоит ли покупать бюджетный шуруповерт для дома. Вы узнаете, почему это стоит сделать, а также какие есть недорогие модели устройств, которые будут отличными помощниками – Милитари, Эдон, Хаммер, Зубр, Вихрь, БОРТ, Колнер и Калибр. Узнайте подробнее в статье=>>...
21 11 2025 15:37:53
Строительство каркасно- щитового дома 6 6 своими руками. Строим каркасный дом длиной шесть метров с мансардой или верандой. Фото проекта+ видео материалы и чертежи. Хотите построить? Узнайте подробности в статье=>>...
20 11 2025 20:41:32
Проведение электричества считается ответственным мероприятием, от которой зависит внутренняя работа сети, качество работы электрических приборов, обогрев и пожаробезопасность дома. Способы ввода - воздушный и подземный. Подземный ввод может быть выполнен двумя методами: кабель поднимается по стене и через фундамент. СИП — самонесущий изолированный провод, являющийся современным безопасным помощником....
19 11 2025 22:50:59
В статье рассказывается о системах нагрева воды . Бойлеры описываются со стороны внешних признаков. Даются хаpaктеристики по механическим и физическим принципам работы данных аппаратов. Чем они отличаются. Даётся в сравнении положительные и отрицательные стороны индивидуальной подготовки воды для использования в хозяйстве. Описываются типы котлов и даётся их принципиальное устройство. Приведены примеры использования видов топлива для различных типов водонагревателей. Принцип работы водонагревателей и По техническому отношению к способу прогрева воды- Различия по объёму воды. Отличия бойлеров по топливу, используемому для нагрева воды. Узнайте подробности в статье=>>...
18 11 2025 7:11:26
Принцип работы индукционной печи - это процесс получения тепла от электричества, выpaбатываемого переменным магнитным полем. В печах индукционного типа происходит преобразование энергии по схеме электромагнитная-электрическая-тепловая....
17 11 2025 1:21:39
В этой статье мы поговорим о том, как сделать от «а» до «я» ремонт ванной комнаты в доме. Вы узнаете, как обустроить ванную комнату в доме, и для этого будет рассмотрено 6 важнейших этапов – создание канализации, водопровода, разводки электрики и создание ровных стен. далее поговорим об отделке пола, стен и потолка, а также установке сантехнических узлов. Узнайте подробнее в статье=>>...
16 11 2025 20:46:36
В этой статье мы рассмотрим виды прозрачного шифера (ПВХ, поликарбонат и другие), а также достоинства и недостатки материала и подробную технологию монтажа...
15 11 2025 22:11:34
Автономный дом на солнечных батареях своими руками. Выгодно ли использовать комплект солнечных батарей? Мощности батарей хватает даже на обогрев дома и освещение. Узнайте подробности в статье=>>...
14 11 2025 6:55:26
Область применения фольгированного изолона. Технические хаpaктеристики и особенности утеплителя. Разновидности фольгированного изолона. Преимущества и недостатки...
13 11 2025 14:19:34
Стальные и чугунные банные печи Везувий – обзор модельного ряда. Особенности конструкции, основные технические хаpaктеристики....
12 11 2025 14:41:26
В этой статье мы поговорим о гидрофобизации фасада и кирпичной кладки, а также других поверхностей - бетона, кирпича, камня, штукатурки. Что это и как правильно ее провести, узнаете в этой статье....
11 11 2025 4:23:31
В этой статье коснёмся темы установки так называемых мягких окон из поливинилхлорида в беседках и открытых террасах. Расскажем про особенности эксплуатации и ухода за пленкой ПВХ, узнаете, в чем ее преимущества пред другими подобными материалами. Кроме того, дополним рассказ об окантовке мягких окон, ее предназначении и способах монтажа. Узнайте подробнее в статье=>>...
10 11 2025 6:39:21
Советы, как правильно выбрать полотенцесушитель из трех существующих видов. Порядок установки обогревателя в ванной комнате. Что делать, когда прибор холодный....
09 11 2025 15:16:51
Хотите узнать про давление воды в квартире или частном доме? Нормативы и варианты увеличить давление, все о насосах и том, какое должно быть +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
08 11 2025 4:10:39
Описание того, как работает одно- и двухконтурный электрический котел с насосом. Рекомендации по укрупненному расчету и подбору перекачивающего устройства с учетом протяженности трубопроводов отопления....
07 11 2025 0:37:22
В этой статье вы узнаете, как выбрать правильно ширину для въездных ворот и какие виды ворот бывают. По стандартам ширина въездных ворот должна быть около 2,5 метров. Но большинство людей делают ширину около трех метров, так как ширина многих грузовых больше рекомендуемой. Узнайте подробнее в статье=>>...
06 11 2025 23:56:51
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 ::
