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 мы поговорим о том, как сделать шумоизоляцию канализационного стояка своими руками. Вы узнаете, для чего требуется изготовление изоляции от шума трубы, почему появляется шум, который раздражает, а также какие существуют материалы для изготовления. В конце вы узнаете, как выбрать лучшую шумоизоляцию....
01 10 2025 22:25:23
Рекомендации, как осуществить монтаж сэндвич-дымохода своими руками. Устройство трехслойных модульных систем, советы по их выбору....
30 09 2025 0:19:15
В этой статье мы поговорим о ремонте швов в панельных домах. Мы расскажем вам, какие есть виды ремонтов, а также способы и технология ремонта. Главные из них – теплый шов и утепление из квартиры. Здесь будут рассказаны все преимущества и недостатки способов, а также ситуации, когда их следует применять. Узнайте подробности в статье=>>...
29 09 2025 2:59:46
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....
28 09 2025 3:34:36
В этой статье вы узнаете, как сделать трубочки из пластиковых бутылок своими руками. Также вы узнаете, как можно их применять, а именно какие сделать украшения и подделки, например, светильники, солнышко, цветы, фоторамку, венок и браслеты. Такие украшения для дома можно делать даже со своими малышами, им точно понравится!...
27 09 2025 0:12:12
Как собрать простое термореле своими руками. Назначение и виды терморегуляторов для котла. Схемы самодельных приборов....
26 09 2025 21:45:52
Удобный расчет мягкой кровли с помощью онлайн калькулятора, который поможет вам рассчитать количество гибкой черепицы для крыши, а так же поможет рассчитать количество обрешетки для кровельной системы....
25 09 2025 12:27:39
Узнай какой шаг обрешетки для частного дома необходим и можно ли делать с большим шагом обрешетки? Под профнастил, руберойд или керамопласт. Совет+ видео здесь! Узнайте подробнее в статье=>>...
24 09 2025 14:38:37
Обзор об особенностях заливки фундаментной плиты под дом из бетона, газобетона, монолитной конструкции из железобетона. Рассмотрим все плюсы и минусы, нормы работы с данным видом основания, а также все технологические процессы и нюансы, которые необходимо соблюдать для качественной установки. Узнаете, какие подготовительные работы следует провести перед заливкой бетона. Узнайте подробности в статье=>>...
23 09 2025 17:55:24
Обзор-инструкция на электрические котлы Протерм Скат 6,9,12,14,18,21,24,28К. Технические хаpaктеристики, отзывы и цена. Ошибки, неисправности, схема подключения....
22 09 2025 7:18:18
Узнай как ухаживать за глянцевым и матовым ламинатом в домашних условиях! Это очень красивое покрытие, но в тоже время требует особого ухода. Состав боится воды. Советы +Видео- Узнайте подробнее в статье=>>...
21 09 2025 2:48:34
В этой статье мы поговорим о циркулярных насосах для отопления. Мы расскажем, какового назначение насоса, какие есть разновидности этого оборудования и хаpaктеристики. После вы узнаете ТОП-3 лучших насосов, в также как их эксплуатировать и ремонтировать, и что входит в техническое обслуживание. Узнайте подробнее в статье=>>...
20 09 2025 19:18:45
В этой статье расскажем о трех видах жидких обоев, используемых ля декорирования стен и потолков в доме, а именно: шелковых, целлюлозных и материалов на основе хлопка, целлюлозы и шелка. Узнаете о преимуществах и недостатках материала, способах нанесения на поверхность, методах создания различных фактур, о том, с каким декоративными материалами можно сочетать жидкие обои, как создавать рисунки и панно. Узнайте подробнее в статье=>>...
19 09 2025 2:54:23
Из данной статьи вы узнаете о твердотопливном котле Теплодар (Куппер, Пpaктик) и ознакомитесь с его техническими хаpaктеристиками. Обзор ТОП-10 лучших устройств с описанием отличительных особенностей и отзывы покупателей....
18 09 2025 9:55:35
В данной статье вы ознакомитесь со свайно-ростверковым фундаментом: его устройством, используемыми технологиями при изготовлении основания, необходимой высотой установки и армированием. Также мы предоставим вам пошаговую инструкцию по монтажу....
17 09 2025 13:49:13
Садовый инструмент и Дачный инвентарь для сада и огорода. Что лучше выбрать и приобрести? Необходимые инструменты- Самые удобные +Фото и Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
16 09 2025 11:41:34
Описание, как добыть биогаз в домашних условиях. Свойства и состав горючего, технология его производства....
15 09 2025 13:57:32
Существуют следующие параметры, по которым делается следует делать выбор моющего пылесоса:вид; вес и габариты; мощность; емкость водяного бака; система фильтрации; комплектация; шумовые хаpaктеристики; удобство использования; безопасность; легкость обслуживания. По типу управления существуют следующие типы пылесосов: с проводным управлением, с инфpaкрасным и на радиоуправлении. Узнайте подрбнее в статье=>>...
14 09 2025 17:13:59
В этой статье мы поговорим о том, чем покрасить плитку на потолке из пенопласта. Вы узнаете, зачем окрашивать пенопластовый потолок, а также какую краску можно использовать для окрашивания плитки – водоэмульсионную, акриловую и латексную. Далее вы узнаете, какие инструменты и приспособления можно использовать, как подготовить потолок и какая технология окрашивания. В конце вы узнаете полезные хитрости для удачного окрашивания. Узнайте подробнее в статье=>>...
13 09 2025 5:10:32
Что такое обвязка газового котла, какие основные функции она выполняет, какие элементы включает в себя. Схема обвязки газовых котлов с естественной и принудительной циркуляцией, их достоинства и недостатки. Какие трубы выбрать для обвязки газового котла. Узнайте подробнее=>>...
12 09 2025 20:26:39
В данной статье вы ознакомитесь с технологией ремонта фундамента винтовыми сваями, а именно с: заменой, переносом, реконструкцией и демонтажем старого основания вашего дачного дома, а также сможете почитать отзывы....
11 09 2025 9:36:57
Как сделать отделку блок- хаусом? Неважно где вы хотите производить отделку внутри или снаружи помещения, наша инструкция поможет вам в монтаже. Узнайте подробности в статье=>>...
10 09 2025 1:39:58
Сроительство деревянной каркасной пристройки к деревянному дому своими руками. Сделать пристройку деревянному или кирпичному дому тут! Узнайте подробности в статье=>>...
09 09 2025 15:30:38
Как построить гидроизоляцию каркасного дома? Как утеплить стены, потолок, оконные проемы? Что использовать пену, пенопласт, вату? Пошаговая инструкция +фото здесь! Узнайте подробности в статье=>...
08 09 2025 10:26:22
В этой статье мы поговорим о том, как рассчитать несущую способность и прогиб деревянной балки. Мы расскажем, что требуется для проведения правильных расчетов, как отдельно рассчитать длину и прочее. Еще вы узнаете все необходимые данные о методологии расчета и формулы для самостоятельной работы. В конце мы расскажем, почему эти данные настолько важны и представим калькулятор. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 09 2025 13:30:41
Хотите подобрать внутренний утеплитель для стен в частном доме и узнать технологию утепления? Тогда эта статья для вас! Точка росы +Фото и Видео .Теплоизоляция внутренних стен => Узнайте подробнее в статье=>>...
06 09 2025 4:22:34
В этой статье мы поговорим о том, как сделать стык плитки и ламината своими руками. Вы узнаете о том, какие факторы способны усложнять стыковку плитки и ламината, какие существуют формы стыков этих двух материалов для напольного покрытия, а также рассмотрим различные варианты оформления стыков плитки и памината (как с порожком, так и без него). Узнайте подробнее в статье=>>...
05 09 2025 11:40:40
В этой статье вы найдете полезные советы по уборке в доме или квартире. Вы узнаете обо всех правилах, сможете определить интервал проведения уборки, каковы особенности уборки пола, почему нельзя экономить на швабре и пылесосе, как поддерживать сантехнику в чистоте, чем поможет для уборки стирка вещей в щадящем режиме, а также, почему стоит покупать качественные моющие средства и не экономить на них. Узнайте подробнее в статье=>>...
04 09 2025 3:37:34
Советы, как правильно выбрать полотенцесушитель из трех существующих видов. Порядок установки обогревателя в ванной комнате. Что делать, когда прибор холодный....
03 09 2025 20:55:11
Не знаете как оборудовать кладовую в доме? Наши советы и варианты помогут вам красиво оформить и сохранить много места в доме! Большой дом и сохранение места! Узнайте подробнее в статье=>>...
02 09 2025 9:19:49
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=>>...
01 09 2025 15:41:48
В этой статье речь пойдет о проекте каркасного дома 6 на 4. Мы рассмотрим, какими достоинствами обладает строение на каркасе, какие есть проекты и варианты планировки и все этапы строительстве. Далее вы узнаете, как утеплить дом, планировки и проекты домов размером 6 на 4, а в конце – сколько стоит построить такой дом в Мск и Подмосковье. Узнайте подробнее в статье=>>...
31 08 2025 11:49:10
В данной статье вы узнаете о достоинствах и недостатках сайдинга ФайнБир (FineBer), узнаете какие он имеет технические хаpaктеристики, а так же мы расскажем вам о всех его видах и о особенностях монтажа....
30 08 2025 0:15:47
Разновидности водогрейных котлов на дровах для отопления частного дома: хаpaктеристики и схема обвязки с системой отопления....
29 08 2025 16:17:52
Устройство газогенераторного котла позволяет увеличить КПД за счет дополнительного дожигания пиролизного газа во вторичной камере сгорания....
28 08 2025 22:50:16
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....
27 08 2025 18:34:51
В данной статье вы узнаете каких видов бывает фасадная облицовочная плитка под кирпич, о их достоинствах и недостатках, а так же о их технических хаpaктеристиках облицовки и подробном монтаже всех элементов плитки....
26 08 2025 8:33:10
Обзор и рекомендации для желающих построить дом под ключ своими руками. Иметь собственное жилье хотят многие люди, смотрят Фото +Цены. Те, кто уже обзавелся семьей и те, кто только планирует. Частный дом своими руками (из пеноблоков, бруса, кирпича) итд имеет ряд неоспоримых преимуществ перед жильем в многоэтажках. Чистый воздух, собственный двор, приусадебный участок, который можно использовать по собственному усмотрению. Возникает вопрос – как недорого построить дом с учетом всех своих пожеланий и приоритетов? Узнайте в статье +Видео>>...
25 08 2025 14:24:36
В статье описываются модели люстр из дерева. Как правильно подобрать светильник по размеру для жилья, по назначению помещения. Рассказывается о материалах применяемых для производства данных приборов освещения. Как обpaбатывать и ухаживать для продления срока службы люстр из дерева и как сделать своими руками. Размеры светильников и стили приборов освещения - выбор материала изготовления из дерева для люстр. Узнайте подробности в статье=>>...
24 08 2025 10:58:50
Как рассчитать металлочерепицу для кровли? В этом вам поможет наш онлайн калькулятор расчета металлочерепицы на крышу, который не только посчитает вам количество листов для крыши, но так же рассчитает стропильную систему и схему обрешетки....
23 08 2025 14:40:11
Чем бойлер с сухим тэном отличается от обычного водонагревателя. Его позитивные и негативные стороны, рекомендации по осуществлению выбора....
22 08 2025 5:12:44
В этой статье речь пойдет о веранде из поликарбоната, пристроенной к дому. Мы поговорим об особенностях пристройки из поликарбоната, проектировании, а также о том, как все построить. Далее будет выбор проекта, дизайнерские советы и рекомендации профессионалов по строительству. Узнайте подробнее в статье=>>...
21 08 2025 2:47:57
Как выбрать систему отопления в деревянном доме. Их основные хаpaктеристики. Самые лучшие и востребованные системы отопления в частном доме из бруса 150х150. Как выбрать и что учесть при планировании обогрева дома, как подобрать оптимальный вариант системы обогрева для частного дома из бруса. Какие плюсы и минусы водяного, воздушного, газового, электрического и печного отопления в деревянных домах. Узнайте подробнее в статье ==>>...
20 08 2025 18:47:47
В данной статье вы узнаете, что из себя представляют газовые котлы Данко (одноконтурные и двухконтурные), мы предоставим вам их технические хаpaктеристики, инструкцию по эксплуатации, причины неисправностей (почему тухнет) и отзывы владельцев....
19 08 2025 2:31:14
Как изготовить искусственный камень своими руками. Современные материалы и технологии позволяют с успехом проводить такие работы даже в условиях дома. Узнайте подробности в статье=>>...
18 08 2025 6:36:14
Как правильно определить расход дров на отопление в кубометрах. Сбор исходных данных для вычислений, порядок расчета, перевод «чистых» кубов в складочные....
17 08 2025 22:39:46
Описание того, какие следует учитывать технические хаpaктеристики биметаллических радиаторов. Краткое рассмотрение устройства батарей и их видов, предлагаемых на рынке....
16 08 2025 6:42:46
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет газовый котел Baxi Eco Four 24 F настенного типа, мы расскажем вам о том, как бороться с неисправностями, а так же предоставим вам примерный диапазон цен и отзывы пользователей....
15 08 2025 23:33:14
В данной статье вы узнаете, как производится монтаж ступенчатого ленточного фундамента на склоне, узнаете о его достоинствах и недостатках, а так же мы расскажем вам каково его устройство и как правильно произвести расчет....
14 08 2025 8:30:47
В этой статье мы поговорим о том, какие бывают ошибки при ремонте квартиры или дома. Вначале вы узнаете, какова цена экономии, далее рассмотрим, чем плох неправильно составленный план, как улучшить порядок действий и что делать с местами для хранения. Кроме того, будут рассмотрены ошибки оформления спальни, ванной комнаты и кухни....
13 08 2025 13:15:24
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 ::
