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.
Как пристроить веранду к дому из кирпича или возле дома из бруса? Что же необходимо для начала работ? Поэтапный проект. Как получить разрешение на строительство. Пошагово +Фото и Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
19 12 2025 16:57:24
В этой статье мы поговорим об искусственном камне под дерево. Вы узнаете, какие существуют основные разновидности искусственного камня, а также об искусственном камне на основе цемента. Мы рассмотрим основные достоинства камня искусственного происхождения на основе цемента, а также как делают материал. Далее поговорим о гипсовом, акриловом и кварцем камне искусственного происхождения....
18 12 2025 0:58:14
Гидропоника дома — это выращивание растений в растворе без почвы, из которого они получают все необходимые питательные вещества для жизнедеятельности так же как и из почвы. Слово гидропоника переводится как рабочий раствор. Основной задачей гидропоники является культивация без наличия почвы, благодаря которой происходит стимуляция роста растения. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 12 2025 8:38:41
Область применения фольгированного изолона. Технические хаpaктеристики и особенности утеплителя. Разновидности фольгированного изолона. Преимущества и недостатки...
16 12 2025 1:59:55
К созданию интерьера спальни следует отнестись с вниманием. От выбора цвета и оформления зависит сон, настроение и психоэмоциональное состояние. Вариантов придания спальне индивидуальный и красивый вид много. Это могут быть вертикальные и горизонтальные сочетания обоев разного цвета или оттенка, создание панно, наполненного обоями дорогой фактуры, зонирование комнаты и т.д. +Фото и Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
15 12 2025 6:37:43
В этой статье мы поговорим о том, как сделать холодильник под окном, точнее реконструировать старый. Вы узнаете о конструкционных особенностях устройства, какие существуют варианты переделки и как это осуществить – убрать холодильник, модернизировать нишу, обустроить под подоконником шкаф и остеклить ненужное прострaнcтво....
14 12 2025 21:11:53
Обзор производителей и подробное описание газовых печей для дачи, дома, гаража и бани. Преимущества и недостатки моделей. Хаpaктеристики и принцип работы печей...
13 12 2025 6:38:31
В частном секторе, довольно часто бывают перебои с электричеством, скачки напряжения, пониженное напряжение. Это отражается на работе настенных газовых котлов. Подробнее......
12 12 2025 1:58:14
Эта статья подробно расскажет вам как крепить гипсокартон к стене и потолку: с профилем на саморезы или без профиля на клей, читайте и узнайте все секреты сами! Узнайте подробнее в статье=>>...
11 12 2025 12:57:39
Обзор умывальников для дачи с подогревом воды. Виды умывальников: без тумбы, с терморегулятором, с paковиной из нержавеющей стали. Особенности конструкции, размеры, технические хаpaктеристики, производители и цены....
10 12 2025 17:42:49
В статье рассказывается о раскладках для окон как о дополнительных декоративных элементах устанавливаемых на оконное стекло или внутрь блока. Разъясняется о методах монтажа. Показывается результат применения деталей в декорировании. Для каких окон подходят эти детали и какие виды раскладок. Какой они имеют внешний вид+Видео! Узнайте подробнее в статье=>>...
09 12 2025 19:27:48
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=>>...
08 12 2025 23:22:56
Обзор отопительных печей для дачи, работающих на дровах. Устройство, принцип работы, преимущества и недостатки металлических печей для отопления дачи или гаража...
07 12 2025 14:56:14
Из данной статьи вы узнаете о твердотопливном котле Zota и ознакомитесь с его техническими хаpaктеристиками. Обзор ТОП-7 лучших устройств длительного горения с описанием отличительных особенностей и отзывы покупателей....
06 12 2025 5:49:59
В этой статье речь пойдет о заливке пенополиуретана. Для начала мы рассмотрим особенности использования материала и его область применения. После вы узнаете, какие преимущества дает использование ППУ, принцип действия оборудования и хаpaктеристику установок для заливки. В конце статьи поговорим об особенностях технологии. Узнайте подробнее в статье=>>...
05 12 2025 16:40:52
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....
04 12 2025 2:26:44
В данной статье вы узнаете о плюсах и минусах заглубленного ленточного фундамента, узнаете каково его устройство, а так же предоставим вам пошаговую инструкцию монтажа своими руками и в каких случаях стоит использовать данный вид фундамента....
03 12 2025 1:51:12
Хотите узнать как бороться с мышами в частном доме? Узнай как избавиться и чего они бояться. Советы как ловить и изобретения. Запах, которого бояться мыши, тут! Узнайте подробнее в статье=>>...
02 12 2025 1:36:57
Септик это накопительное обезвреживающее устройство для вывода бытовых сточных вод из дома. Септики бывают трех видов: накопительный, септик-отстойник, станция глубокой биологической очистки. Самыми простыми из этих видов являются накопители. Выбирая какой септик приобрести важно не только сравнивать модельный ряд, но и соотнести их особенности с конкретным местом применения. Узнайте подробнее в статье=>>...
01 12 2025 14:41:42
В этой статье мы поговорим о декоративной мраморной штукатурке Байрамикс. Вы узнаете о том, почему стоит выбрать именно эту штукатурку, отзывы реальных покупателей и технические хаpaктеристики. Еще мы расскажем, как провести подготовку поверхности к нанесению, выбор материал и приспособлений и технологию нанесения раствора. В конце вы узнаете, как избежать ошибок и что советуют делать специалисты. Узнайте подробнее в статье=>>...
30 11 2025 15:18:46
Хотите узнать как рассчитать баланс водопотрeбления и водоотведения для частного дома? Узнай как сделать, скачай образец заполнения таблицы бесплатно. Подробнее в статье=>>...
29 11 2025 15:41:49
Рассмотрение вопроса, что лучше – газовая колонка или бойлер, работающий от электричества. Виды бытовых водонагревателей, их преимущества и недостатки....
28 11 2025 3:56:46
Форсаж 161 это самый миниатюрный представитель сварочного аппарата инвекторного типа, используемый для ручной электродуговой сварки с помощью штучных плавких электропроводов семейства марки Форсаж. Прибор оснащен встроенной системой защиты, позволяющей без опасности подключаться к сети с нестабильным напряжением. Безотказное функционировании в течении 1250 (6 лет). Узнайте подробнее в статье=>>...
27 11 2025 13:50:27
Настенные и напольные газовые котлы Viessmann - гарантия уюта и комфорта вашего дома....
26 11 2025 20:18:50
Привлекательность линолеума для использования в качестве напольного покрытия. Мифы о слабой устойчивости линолеума к нагрузкам и износу. Хаpaктеристики поверхности пола покрытого линолеумом, спектр применения. Как покрыть пол линолеумом самому, правильный выбор, советы. История происхождения линолеума и применение в дизайне квартиры. Читать в статье подробно. Узнайте подробнее в статье = >>...
25 11 2025 14:48:30
Композитная черепица остается одним из самых популярных видов кровельных материалов, не смотря на одну из высоких цен на рынке. Благодаря своей стойкости, влагонепроницаемости, низкой подверженности механическим повреждениям материала долговечный и служит более 50 лет. А многообразие форм и расцветок позволяет воплотить в жизнь любое дизайнерское решение. Узнайте подробнее >>...
24 11 2025 10:45:38
Для уяснения возможных причин, из-за которых тухнет газовый котел необходимо ознакомиться с устройством газовой отопительной установки, а также разобраться с внешними и внутренними факторами, которые влияют на работу котла....
23 11 2025 20:35:28
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет мелкозаглубленный ленточный фундамент для дома из газобетона, как узнать его ширину, а так же как произвести кладку первого ряда....
22 11 2025 9:22:22
В данной статье вы узнаете о достоинствах и недостатках настенных газовых котлов Bosch, а так же мы предоставим вам инструкцию по эксплуатации двухконтурных и одноконтурных отопительных моделей....
21 11 2025 2:24:52
Хотите сделать ремонт фундамента дома своими руками? Узнайте как старый фундамент обновить и превратить в новый: свайный или ленточный- все возможно! + Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
20 11 2025 0:50:38
В этой статье мы поговорим о том, можно ли красить фасадной краской внутри помещения, а так же в чем отличаются материалы отделки фасада от краски для внутренних работ....
19 11 2025 6:33:45
Есть дачный участок — не обойтись без бани! Русскую баню возводят по-разному: из кирпича, оцилиндрованных бревен и клееного бруса. Самый простой и недорогой способ строительства — каркасный метод. Каркасные бани по своим функциональным особенностям ничем не уступаю традиционным капитальным строениям. А построить такую намного легче и дешевле. Узнайте подобнее в статье=>>...
18 11 2025 3:32:29
В этой статье мы расскажем вам о правильном подборе фотообоев для коридора. В статье описано, какие они бывают по виду, какие функции выполняют, и как правильно выбрать вид фотообоев под особенности своей прихожей и коридора. Если у вас нет возможности использовать фотообои в интерьере, но вы очень хотите, то в конце статьи вы найдете альтернативные методы создания уникального дизайна и стиля. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 11 2025 15:58:26
Хотите выбрать лучший шуруповерт? Макита, Бош, Интерскол? Как выбрать для дома (домашнего использования) или профессиональный? Рассмотрим плюсы и минусы фирм от Китая до России. Смотрите подробнее в статье=>...
16 11 2025 7:30:43
Из данной статьи вы узнаете о лучших мотоблоках Зубр и ознакомитесь с их техническими хаpaктеристиками. Обзор ТОП-2 модели, их хаpaктеристики и какое навесное оборудование подходит, а также отзывы покупателей....
15 11 2025 9:35:30
В этой статье вы узнаете все о металлочерепице каскад - достоинства и недостатки, технические хаpaктеристики, а так же подробную инструкцию по монтажу, с подробными фото и видео матриалами....
14 11 2025 1:12:46
Как работает система отопления с естественной циркуляцией, ее плюсы и минусы. Как выглядит однотрубная и двухтрубная самотечная схема для одно – и двухэтажного дома....
13 11 2025 19:27:16
Обзор вентиляции в каркасном доме и нужна ли она? Давайте разберемся в этом вопросе. Монтаж, установка, виды естественной и принудительной вентиляции. Узнайте подробнее в статье=>>...
12 11 2025 7:58:55
Какие нужны исходные данные и как правильно подобрать диаметр труб для отопления частного дома. Порядок выполнения расчета и выбора размера трубы....
11 11 2025 17:37:33
Какие существуют дровяные печи для бани с баком для воды, их достоинства и недостатки. Виды нагревательных емкостей по способу размещения....
10 11 2025 16:32:17
Водяной или электрический теплый пол становится сегодня привычной составляющей не только частных коттеджей, но и городских квартир ......
09 11 2025 5:53:54
Особенности, которыми обладает турбированная газовая колонка без дымохода. Принцип действия проточного нагревателя, его преимущества и недостатки....
08 11 2025 8:32:37
Как выбрать бойлер для дома?Советы по выбору для дома для нагрева воды в частном доме. Газовый или электрический? Проточный или накопительный? Узнай подробнее в статье=>...
07 11 2025 3:10:18
Мечта многих жить в своем доме, а еще приятней если он будет достаточно компактным и вместимым -дом 7 на 8 является живым примером. Построив дом данного размера на Вашем участке еще останется место для организации места отдыха или сада. В этой статье мы осветим планировку дома 7 на 8, методы увеличения прострaнcтва, типы проекта и многое другое. Узнайте подробнее в статье=>>...
06 11 2025 2:29:45
Наличие комбинированного отопительного котла позволяет без лишних трудностей переключиться на другой вид топлива, тем самым позволяя избавиться от лишних хлопот связанных с отоплением частного дома....
05 11 2025 7:35:22
Обзор труб ПНД для водопровода: свойства, размеры, диаметр, цена. Преимущества и недостатки труб из полиэтилена низкого давления. Технические хаpaктеристики и марки....
04 11 2025 14:35:41
В этой статье мы поговорим о датчике наличия воды в трубах. Вы узнаете, каков принцип действия подобных устройств, какие существуют разновидности датчиков и каково устройство датчика. Также вы узнаете все особенности функционирования, преимущества и недостатки, и особенности эксплуатации и применения. Далее будут рассмотрены все возможные неисправности и способы их устранения, а также производители и модельный ряд датчиков....
03 11 2025 21:50:36
Какую функцию выполняет игольчатый кран для отопления и чем отличается от прочей трубопроводной арматуры. Разновидности и устройство игольчатых вентилей....
02 11 2025 20:12:27
В данной статье вы узнаете, что представляет из себя облицовочный кирпич Браер (Braer), узнаете о его достоинствах и недостатках, о технических хаpaктеристиках, а так же мы расскажем вам как производится укладка баварской кладки....
01 11 2025 0:25:58
Чем хороши котлы длительного горения Стропува? Время одной закладки твердого топлива до 7 суток? Обзор, модельный ряд, устройство и принцип работы, отзывы......
31 10 2025 21:10:50
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 ::
