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 живой изгороди из самшита. Мы расскажем, какие особенности есть у этого растения, как его правильно высаживать, и какие есть этапы при обустройстве изгороди. После этого мы рассмотрим способ размножения и уход за растениями. Узнайте подробнее в статье=>>...
28 11 2025 0:26:34
В данной статье вы узнаете о плюсах и минусах сайдинга под кирпич, мы расскажем вам как обшить сайдинг утеплителем и как отделать фасадными панелями дом, а так же предоставим фото домов с кирпичным сайдингом....
27 11 2025 6:40:48
Хотите сделать отделку дома? Узнайте как дешевле отделать стены фасада дома? Варианты: штукатурка, сайдинг, блокхаус и другие виды отделок! Узнай подробно+видео в статье=>>...
26 11 2025 9:21:57
В данной статье вы узнаете каково устройство вальмовой крыши, всё о конструкции и вентиляции холодного чердака четырехскатной кровли, а так же мы предоставим вам чертежи, схемы и планы стропильной системы вальмовой крыши с фронтонами и как выглядит каркас обрешетки крыши под металлочерепицу + из каких узлов состоит....
25 11 2025 23:28:47
Как построить энергоэффективный дом своими руками. Выгодно ли строить энергоэффективные жилые дома. Пассивные дома, плюсы и минусы. Фото и видео обзор! Узнайте подробности в статье=>>...
24 11 2025 10:45:51
В этой статье мы поговорим о сочетании теплых холодных оттенков. Вы узнаете, какие цвета являются базовыми, какими приемами можно воспользоваться и как повысить/понизить температуру оттенка. Узнайте подробности в статье=>>...
23 11 2025 6:53:12
В данной статье вы узнаете что представляет из себя металлический сайдинг под дерево (доска), узнаете какова его комплектация, технические хаpaктеристики, а так же мы расскажем вам о подробном монтаже сайдинга....
22 11 2025 11:19:19
При замыкании, или попадании на провода воды при протекании кровли возрастает вероятность возгорания чердака. Поэтому необходимо обpaбатывать чердак специальным составом. Узнайте подробнее в статье=>>...
21 11 2025 11:18:36
Иногда наличие шуроповерта не спасает и не позволяет сделать отверстия строго под углом 90, мы уже не говорим о косых отверстиях под различными углами. Для облегчения обработки материалов используют кондуктор для сверления. Узнайте подробнее в статье=>>...
20 11 2025 10:15:47
В статье рассказывается о важном документе ситуационном плане земельного участка. Разъясняются причины для необходимости создания такого документа. Какие органы и фирмы производят работы по выдаче необходимой информации. Сколько время тратится на оформление данной бумаги, и сколько стоят такие работы. Кто должен их выполнять. Какой состав пакета документов необходим для разрешения получения на руки результатов по запросу. Узнайте подробнее в статье=>>...
19 11 2025 5:51:59
Что собой представляет современная русская печь с лежанкой: устройство и принцип работы. Рекомендации по подготовке, выполнению кладки и растопке печи....
18 11 2025 12:14:37
Рекомендации, как выбрать циркуляционный насос для системы отопления. Принцип работы агрегатов, выполнение расчетов их производительности и напора....
17 11 2025 12:32:36
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет газовый котел Vaillant TurboTEC (Pro и Plus), мы предоставим вам инструкцию по его эксплуатации, а так же примерный диапазон цен....
16 11 2025 5:56:28
Как выбрать, что лучше, металлочерепица или мягкая кровля? Чтобы дать ответ на этот вопрос, нужно взвесить плюсы и минусы этих кровельных покрытий, сравнить технические хаpaктеристики и после этого сделать обоснованный вывод, что мы и сделаем в этой статье....
15 11 2025 1:52:27
В этой статье мы поговорим о том, как сделать реставрацию ванной жидким акрилом и несколько других популярных способов. Вы узнаете о способах реставрации, как подготовить ванну к обновлению, как правильно наносить эмаль. Далее рассмотрим, как обновить ванну акрилом (сделать наливную ванну) и особенности использования акриловых вкладышей. Узнайте подробнее в статье=>>...
14 11 2025 7:28:18
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....
13 11 2025 11:49:38
В этой статье вы узнаете, как произвести монтаж оцинкованного водостока из стали и какая схема устройства водосточной системы из оцинковки. Рассмотрим виды водостоков: прямоугольного и круглого сечения, поговорим о том, как правильно установить желоб и другие элементы системы....
12 11 2025 19:38:26
Хотите узнать как заливать наливной пол в доме своими руками? Материалы, узнай с чего начать+ фото и видео в статье. На деревянный пол заливка эпоксидной смолой пошагово! +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
11 11 2025 11:12:31
Не знаете какой насос выбрать для частного участка возле дома? Наша статья поможет вам сделать правильный выбор поверхностного насоса! +Видео в статье, смотрите подробнее=>>...
10 11 2025 5:24:10
В данной статье вы познакомитесь с десятью самыми необычными домами, какие только существуют в Мире и сохранились до нашего времени. Сначала хочется рассказать вам о нашем соотечественнике Николае Сутягине и о его необычном деревянном небоскребе. Еще одним удивительным домом является творение почтальона из Франции Фердинанда Шеваля под названием «Идеальный замок». И еще много потрясающих и удивительных творений архитектуры. Узнайте подробнее в статье=>>...
09 11 2025 2:59:56
В этой статье мы поговорим об обшивке фасада деревом. Мы расскажем вам, какие есть требования к древесине, чем отличаются между собой обшивками досками, вагонкой и сайдингом, а также обратим внимание на возможность комбинирования. Еще вы узнаете о технологии подготовки поверхности, особенностях утепления и крепления. Узнайте подробнее в статье=>>...
08 11 2025 2:23:54
В этой статье мы поговорим о том, как правильно сделать шубу на дом. В статье вы найдете краткое описание этого вида штукатурки и его достоинства. После будут рассмотрены инструменты, которыми следует наносить штукатурку и пошаговая инструкция. В конце статьи вы найдете полезные советы и рекомендации по нанесению материала. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 11 2025 8:20:13
В этой статье мы поговорим о том, как заделать дыру в гипсокартоне. Вы узнаете, что потребуется подготовить в самом начале, а далее рассмотрим, как заделать дыру до 5, 30, 60 и больше 60 мм. Все полезные рекомендации помогут справиться с проблемой и быстро устранить недостаток....
06 11 2025 15:41:42
Узнайте как построить дом из бруса 150х150 своими руками в нашей статье! Поэтапные 7 шагов к постройке дома мечты +Фото и Видео В статье подробно описан поэтапная подробная инструкция. В статье рассказывается о возможности самостоятельного возведения сруба дома из бруса. Раскрываются некоторые секреты для успешного выполнения основных мероприятий по строительству дома. Как экономно, но, не теряя в качестве, обзавестись собственным жильём на долгие годы. На что обратить внимание и правильно сделать работу. Узнайте подробно в статье>>...
05 11 2025 13:14:47
Какими способами организуются энергосберегающие системы отопления частных домов. Средства экономичной генерации тепла и автоматического управления обогревом....
04 11 2025 11:28:48
Хотите узнать какие варианты укладки есть для пробкового пола? Преимущества и недостатки этого покрытия с клеем, а также пошаговая инструкция+ видео. Узнайте подробности в статье=>>...
03 11 2025 10:41:10
Крыша Судейкина — это оригинальная в своем роде конструкция кровли, представленная восьмигранным куполом без традиционной стропильной системы. Особенность данной крыши заключается именно в том, что в ней нет стропильной системы. Ее каркасом служит строечно-балочная конструкция, опорой для которой служит центральная стойка. Так, крыша имеет восемь треугольников, 4 из них располагаются острием книзу, а оставшиеся кверху. Узнайте подробнее в статье=>>...
02 11 2025 9:24:26
Статья посвящена фасадным панелям фирмы Kmew, достоинствам и недостаткам, техническим хаpaктеристикам японских панелей для фасада и технологии укладки....
01 11 2025 3:41:16
В этой статье мы поговорим о том, как крепить кабель канал к бетонной стене и потолку. Вы узнаете порядок выполнения работ, а именно подготовку, разметку, классификацию кабелей, а также рассмотрим особенности крепления. После вы узнаете два лучших способа крепления, а потом поговорим о том, на что крепить кабель канала (жидкие гвозди, саморезы и проч.) Узнайте подробнее в статье=>>...
31 10 2025 5:55:51
Что делать, чтобы избежать ошибок и лишних трат при оборудовании внутренней гидроизоляции, необходимо соблюдать правила. В данной статье мы поговорим о том, как грамотно оборудовать гидроизоляцию в подвале. Узнайте подробнее в статье=>>...
30 10 2025 10:43:20
Хотите произвести монтаж деревянного или пластикового плинтуса своими руками? Пошаговая инструкция поможет сделать правильно+ фото и видео в статье! Смотри тут! Узнайте подробнее в статье=>>...
29 10 2025 19:45:51
В этой статье речь пойдет о том, как сделать душевую кабину своими руками. Мы поговорим о разнообразии душевых, почему не все образцы из магазина хорошо, и покажем разновидности. После вы узнаете, как сделать ее своими руками и что для этого потребуется. Узнайте подробнее в статье=>>...
28 10 2025 2:23:52
В этой статье мы расскажем вам о видах дверей для сантехнического шкафа в туалете. Вы узнаете о том, какие есть составляющие сантехнического шкафа, из каких материалов его можно сделать, каким по размеру может быть шкаф. После мы расскажем, какие инструменты пригодятся при проведении работ, что нужно сделать на подготовительном этапе, и какие есть варианты дизайна. Узнайте подробнее в статье=>>...
27 10 2025 9:28:49
Есть ли простой способ создания рустованного фасада «под старину»? Как облегчить массивные элементы и создать такую штукатурку вместе с утеплением? В этой статье вы найдете ответы на эти вопросы и узнаете о четырех способах изготовления элементов объемного фасада? Узнайте подробнее в статье=>>...
26 10 2025 4:58:50
Обзор накопительных электрических водонагревателей Термекс 30, 50, 80, 100 литров с нержавеющим и эмалированным баком: вертикальные и горизонтальные, плоские и круглые. Отзывы, инструкция по эксплуатации....
25 10 2025 2:47:31
Хотите сделать стропильную систему двухскатной крыши своими руками? Наша статья с подробной фото и видео инструкцией поможет сделать все правильно самому! Узнайте подробности в статье=>>...
24 10 2025 19:37:28
Статья о том, как произвести утепление стен из пеноблоков снаружи под сайдинг, а также технология теплоизоляции фасада и правильная отделка пенобетонного дома внутри (изнутри)....
23 10 2025 20:45:23
Какие факторы нужно учитывать для выбора настенного газового котла для отопления частного дома и обеспечения подачи горячего водоснабжения....
22 10 2025 8:54:13
Проводка в деревянном доме должна быть устроена с соблюдением всех правил устройства электроустановок. Монтаж электропроводки своими руками только на первый взгляд кажется невыполнимой задачей. При грамотной разработке схемы и четком соблюдении инструкции её можно проложить в несколько этапов, не прибегая к платным услугам электрика. Узнайте подробнее в статье=>>...
21 10 2025 6:22:28
В этой статье мы поговорим о мастике для фундамента. Мы расскажем вам о разновидностях мастики, и на какие группы она делится, что представляет собой холодная битумная мастика и какие есть свойства у гидроизоляционного материала. В самой статье вы найдете полезные советы, которые очень важно применять при работе. В конце вы узнаете, как рассчитать необходимое количество материала и как наносить материал на фундамент. Узнайте подробности в статье=>>...
20 10 2025 17:11:20
Как правильно утеплить дом из бруса. Советы и инструкция. Облицовка и эффективное утепление являются одним из наиболее актуальных способов ремонта уже не нового строения. Узнайте подробнее в статье=>>...
19 10 2025 20:57:25
Рекомендации, как подобрать расширительный бак для отопления. Особенности и назначение открытых и закрытых емкостей. Способ расчета вместительности бачка....
18 10 2025 11:29:59
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 10 2025 3:21:39
Хотите узнать как сделать забор из дерева своими руками? Какие материалы выбрать в зависимости от выбора вида ограждения? Пошаговая инструкция в статье! В статье представлены описания основных видов забора из дерева. Описываются их хаpaктеристики и назначение. Приводится краткое пошаговое описания строительства ограждения для своего хозяйства собственными руками. Какие инструменты необходимы, и какой материал применяется в процессе установки. Подробнее узнайте в статье>>...
16 10 2025 14:10:17
Как сделать возведение двускатной или односкатной крыши правильно? Написал для вас статью, чтобы ваша деревянная каркасная крыша возвелась грамотно! Конструкция и устройство. Узнайте подробнее в статье=>>...
15 10 2025 10:42:56
Хотите узнать стандартные размеры плоского или волнового шифера? На рынке в данный момент существуют разные размеры 7, 8 и др. , также различают по весу. Узнайте подробнее в статье=>>...
14 10 2025 5:10:51
В этой статье мы поговорим о том, как составить чертеж и выбрать дерево, на котором построить дом на дереве своими руками. Вы узнаете обо всех тонкостях планирования, особенностях подготовки, а также будет отдельно рассмотрена технология возведения дома – установка опор, платформы, укладывания пола, монтаж стенок дома и крыши, установка лестницы и отделочные работы. В конце статьи вы найдете обучающее видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
13 10 2025 17:56:30
Из данной статьи вы узнаете о лучших ударных дрелях и как выбрать качественный прибор, а также ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками устройств. Обзор ТОП-15 ударных, безударных и моделей с микроударом для алмазного бурения....
12 10 2025 7:31:50
Монтаж фальцевой кровли своими руками. Наша пошаговая инструкция сделает вас профи, все о креплении конька, ендовы, как использовать рамку+Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
11 10 2025 13:11:24
Хотите узнать про технологию монтажа гибкой черепицы Шинглас своими руками? Читайте статью с Фото инструкцией +Видео. Плюсы черепицы shinglas на крыше дома. Узнайте подробнее в статье=>>...
10 10 2025 17:10:46
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 ::
