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 данной статье вы узнаете чем примечателен сайдинг под бревно, мы расскажем вам о монтаже и отделке сайдинг панелей и их размеры, а так же предоставим фото бревенчатых домов обшитых наружным виниловым сайдингом под бревно....
20 11 2025 1:37:17
Каким способом можно организовать отопление деревянного дома. Обзор водяных систем, а также средств электрического и печного обогрева....
19 11 2025 19:54:20
В данной статье вы узнаете какой фирмы лучше купить газовый двухконтурный настенный котел, мы предоставим вам рейтинг ТОП-10 лучших экземпляров в 2019 году по надежности, а так же вы сможете увидеть отзывы владельцев....
18 11 2025 19:12:19
Покраска стен- это один из наименее затратных и наиболее простых способов обновления интерьера. Как оригинально и грамотно покрасить стены. Советы +Фото и Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 11 2025 9:49:21
Обзор многотопливных котлов по видам используемых энергоресурсов. Краткое описание конструкции и принципа действия комбинированных теплогенераторов на конкретных примерах изделий зарубежных брендов....
16 11 2025 0:47:56
Особенности, которыми обладает турбированная газовая колонка без дымохода. Принцип действия проточного нагревателя, его преимущества и недостатки....
15 11 2025 8:17:10
Внутренняя обшивки дома фанерой своими руками. Отделка стен и потолка деревянного, каркасного дома. Рекомендации и качественная отделка фанерой. Узнайте подробнее в статье=>>...
14 11 2025 20:35:13
В этой статье мы подробно рассмотрим процесс утепления стен изнутри минватой плюс гипсокартоном и поговорим о способах внутренней теплоизоляции деревянной и кирпичной стены популярным изолятором - минеральной каменной ватой....
13 11 2025 22:26:36
В этой статье мы поговорим о том, что никогда не выйдет из моды – классический стиль в интерьере квартиры. Для начала рассмотрим, как появился классический стиль, далее рассмотрим современную классику (британскую, американскую и французскую). Вы узнаете, где стиль будет смотреться лучше всего, какова идеальная планировка, а также какие стоит использовать отделочные материалы. Рассмотрим цветовую гамму, мебель, предметы декора и какое нужно освещение....
12 11 2025 7:49:14
В этой статье речь пойдет о том, как закрыть трубы в туалете пластиковыми панелями и другими материалами. Вы узнаете, какие требования к материалам, найдете инструкцию, чтобы закрыть трубы пластиковыми панелями и узнаете об особенностях работы, использовании панелей, особенностях нанесения разметки, установки каркаса и обшивки конструкции панелями. Далее поговорим о коробе из пластика и ПВХ, достоинствах и недостатках, гипсокартоне, жалюзи и рольставнях....
11 11 2025 15:15:14
Среди преимуществ полиэтиленовых труб можно отметить их немаленький срок службы, устойчивость к коррозии и химикатам, хорошим растяжением, легким весом, невысокой стоимостью ......
10 11 2025 21:49:16
Как сделать дымоход в каркасном деревянном доме правильно. Какой выбрать, как провести внутри дома короб через стену в частном доме? Ответы по монтажу. Узнайте подробности в статье=>>...
09 11 2025 19:23:29
Насколько выгодно устанавливать счетчик на отопление в квартире. Как выбрать прибор для индивидуального учета тепловой энергии. Рекомендации по установке теплосчетчика....
08 11 2025 19:13:13
В этой статье мы поговорим о жидкой резине для гидроизоляции. Вы узнаете о составе материала и его особенностях, а также области применения. Далее будут описаны достоинства и недостатки продукта, о его использовании и необходимом оборудовании. В конце вы узнаете, как сделать гидроизоляцию своими руками. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 11 2025 1:54:18
В этой статье затронем тему применения в строительстве относительно нового для рынка нашей страны такого материала, как гидроизоляционная мембрана. Расскажем об особенностях производства материала, технических хаpaктеристиках, особенностях монтажа при создании фундамента, а также обработки швов на завершающем этапе. Кроме того, узнаете, чем мембраны лучше привычных рубероида и битума. Узнайте подробнее в статье=>>...
06 11 2025 17:18:10
Основные виды дровяных каминов. Какие особенности нужно знать при выборе камина на дровах. Принцип работы и устройство каминов. Собираем камин своими руками из кирпича...
05 11 2025 19:53:10
В независимости от типа скважины, она должна полностью обеспечивать потребителей водой, это должно происходить без сбоев и регулярно ......
04 11 2025 22:23:58
Описание комплексных мероприятий по сбережению энергоресурсов, в разрезе которых применяются энергосберегающие котлы отопления. Обзор экономичных теплогенераторов, работающих на разных видах топлива....
03 11 2025 21:45:35
Пошаговая инструкция по копке колодца своими руками! Узнай как выкопать колодец возле дома на своем участке самому, без специальной технике. Руки и лопата. +Видео! Узнайте подробнее в статье=>...
02 11 2025 5:42:57
В этой статье мы поговорим об отделке фасада дома штукатуркой «короед». Вы узнаете, какими особенностями обладает материал, прочтете обо всех достоинствах и недостатках, а также о разновидностях материала. Еще мы расскажем о цветовой гамме, технике оштукатуривания и нескольких интересных идеях отделки. Узнайте подробнее в статье=>>...
01 11 2025 2:38:18
Современные шторы для кухни могут быть прямыми, на люверсах, с ламбрикеном, короткие, для окна с балконной дверью, классические. Существуют следующие виды штор для кухни: австралийские, римские, французские, кисея, рулонные, японские. С помощью цветовой гаммы занавесок можно визуально расширять прострaнcтво, скрашивать неровности и подчеркивать интересные элементы. Узнайте подробнее в статье=>>...
31 10 2025 12:30:17
Как выбрать циркулярную пилу? В этой статье мы подробно рассмотрим много моделей, и узнаем, как выбрать циркулярную пилу. Для удобства мы разделили их по категориям и в каждой из них обозначили лучшие модели, а также их плюсы и минусы. Узнайте подробнее в статье=>>...
30 10 2025 9:58:54
Как сделать планировку каркасного дома заранее. Как сделать дизайн в доме и спланировать дом по уму. Строительство дома это важный процесс, учтите все моменты в частном доме +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
29 10 2025 15:36:38
Рубероид рпп300 является подкладочным материалом с двусторонней пылевидной посыпкой. Применяется в качестве подкладочного материала при формировании нижнего слоя при укладывании мягкой кровли. Производится из кровельного картона высокой плотности способом его пропитывания нефтяным битумом. Является самым недорогим, надежным и легким в укладке материалом. Узнайте подробнее в статье=>>...
28 10 2025 12:41:17
Какие радиаторы лучше для квартиры. Обзор стальных, биметаллических, алюминиевых радиаторов, технические хаpaктеристики. Какого производителя выбрать: Россия, Италия, Китай....
27 10 2025 13:45:11
В данной статье расскажем про особенности конструкции дверей без наличников скрытого монтажа. Узнаете, чем они привлекательны, чем отличаются от стандартных дверных полотен, каковы особенности монтажа. Также, расскажем о преимуществах и недостатках установки такой конструкции, в интерьеры каких стилистических направлений они вписываются наилучшим образом. Кроме того, узнаете о возможностях выбора полотен под покраску и облицовку другими материалами. Узнайте подробнее в статье=>>...
26 10 2025 21:16:46
Хотите узнать какая толщина у линолеума бывает? Разберем в статье что лучше для квартиры и дома. Коммерческий, полукоммерческий и бытовой: какой выбрать, сколько мм должно быть? Изучи вопрос и выбери хороший линолеум уже сейчас. Узнайте подробнее в статье >>...
25 10 2025 6:16:46
Как строить каркасно щитовые садовые домики своими руками недорого? Все плюсы и минусы дачных каркасных домов +Фото и Видео отзывы владельцев. Такие дома повсеместно строятся дачниками в наше время! Обычно это 4х6 или 6х6 одноэтажные, каркасные садовые домики с мансардой и без. Узнайте про дачные домики эконом класса подробнее в статье=>>...
24 10 2025 8:26:32
Обзор напольных газовых котлов Борино. Технические хаpaктеристики, устройство, автоматика Сигнал, САБК, Eurosit. Модели: АОГВ, АКГВ, ИШМА. Неисправности и способы их устранения....
23 10 2025 10:30:26
Не знаете, как сделать внутреннюю отделку гаража своими руками? Интересуют материалы, которые лучше всего подойдут для этого? В этой статье вы узнаете ответы на все своим вопросы +Фото и Видео! Пошаговая инструкция. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 10 2025 0:53:18
Данная статья пригодится тем, кто стоит перед выбором кондиционера для квартиры или для частного дома, который способен удовлетворить все ваши запросы и потребности. Расскажем, какие виды кондиционеров существуют: без внешнего блока, моноблочные, двухблочные, с притоком свежего воздуха, с функцией ионизации, мобильные, напольные, сплит-системы, а также для людей страдающих аллергией. Узнайте подробнее в статье=>>...
21 10 2025 4:52:16
В данной статье мы расскажем вам: как происходит усиление ленточного фундамента, причины его разрушения и методы, с помощью которых производится укрепление (при помощи отливов, сваями, торкретбетоном), а также описание производимых работ....
20 10 2025 16:32:20
Хотите поклеить новые обои на старые? Бумажные, виниловые, стеклохолст или на стену с краской. Узнайте можно ли так делать, все плюсы и минусы данного способа. Определите подходит ли подобная технология под ваши условия. Поверх старых? Подробнее в статье +Видео, стань экспертом в поклейке обоев своими руками. Узнайте подробнее в статье>>...
19 10 2025 16:56:22
У душевой кабины множество преимуществ, таких как то что ее можно установить не только в ванной комнате, но и в любом другом помещении. Удобство, экономия воды, простота в самостоятельном изготовлении. И это далеко не все ее положительные стороны. Узнайте подробнее в статье=>>...
18 10 2025 9:43:29
Срок службы водопроводной магистрали напрямую зависит от сырья, из которого выполнена труба. Современная промышленность постоянно удивляет новыми материалами. Они становятся всё долговечными, лёгкими в монтаже и эксплуатации. Так на смену привычным металлическим трубам пришла ПНД труба для водопровода. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 10 2025 11:54:37
В этой статье будут рассмотрены бюджетные изобретения для дачи, своими руками сделать которые не составит труда. Это и форма для выращивания овощей, и автомобильная подушка для дальних поездок на дачу, и многофункциональные ведра. Еще больше интересных идей вы найдете в статье=>>...
16 10 2025 23:27:50
Из данной статьи вы узнаете о проточных электрических водонагревателях и ознакомитесь с их техническими хаpaктеристиками и принципом работы, а также какой лучше. ТОП-10 моделей бытовых устройств для дома и отзывы покупателей....
15 10 2025 5:40:56
В этой статье мы поговорим о том, какой алюминиевый профиль для балкона лучше. Вы узнаете, какие требуются материалы и приспособления, какой из профилей выбрать – холодный или теплый, и найдете список лучших производителей. После этого будет рассмотрено, какие требуются подготовительные работы и в чем заключаются особенности монтажа. Узнайте подробнее в статье=>>...
14 10 2025 3:31:47
В этой статье рассмотрим разные типы воздушных аэраторов для прудов и водоемов, особенности их работы и для чего, собственно, они нужны. Расскажем, как из подручных предметов и материалов (дренажного насоса, автомобильного насоса, компрессора, бочки, пенопласта, вентилятора системы охлаждения машины) смастерить ветровой, донный, эжекторный аэратор. Узнайте подробнее в статье=>>...
13 10 2025 0:54:25
В статье можно найти информацию о том, что такое рубероид, из чего он состоит, как происходит его производство. Есть описание обозначений аббревиатуры в названии рубероида. Описаны преимущества и недостатки, способ монтажа наплавляемого рубероида, как подготовить поверхность к процессу укладки. Узнайте подробности в статье=>>...
12 10 2025 11:53:34
Подробный обзор альтернативных вариантов отопления загородного дома в отсутствии газа. Сравнение различных видов отопления. Выбор самого экономичного способа......
11 10 2025 3:17:55
В данной статье вы познакомитесь с газовыми котлами Protherm 24 кВт (двухконтурные), узнаете устройство, технические хаpaктеристики и ознакомитесь инструкцией по применению данного прибора, а также с актуальными ценами и отзывами владельцев....
10 10 2025 5:20:24
Как сделать самодельный котел для отопления частного дома: принцип работы, рекомендации по изготовлению и выбору материалов....
09 10 2025 21:46:32
Хотите узнать про метизы и что это такое? Узнайте про виды и разновидности, а также их применение. Классификация систем и стандартов метизов, Для чего необходимы метизы крепления? Область применения. Деление по материалу изготовления.Основные виды крепёжных метизов +Фото. Узнайте подробнее в статье=>>...
08 10 2025 18:31:30
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 = >>...
07 10 2025 2:37:11
В этой статье мы поговорим о том, как своими руками построить дом на дереве. Вы узнаете о том, как составить чертеж или схему, что в ней нужно указать и на каких деревьях можно строить домик. Также мы расскажем обо всех подготовительных работах, а после будет подробно освещена тема технологии возведения домика. В конце мы подскажем, как сделать домик уютным и интересным. Узнайте подробнее в статье=>>...
06 10 2025 11:56:24
Строительство с применением египетского треугольника древний способ, активно используемый до сих пор современными строителями. Название получил благодаря древнеегипетским сооружениям, хотя известно, что история его начинается задолго до этого периода. Но, скорее всего свойства уникальной фигуры не были оценены в те времена, пока не появился Пифагор, сумевший проанализировать и оценить изящные формы фигуры. Узнайте подробнее в статье=>>...
05 10 2025 8:56:17
В этой статье мы поговорим о печах из талькохлорита. Мы расскажем, что собой представляет такая печь, как ее сделать своими руками. После вы узнаете, как проводить отделку талькохлоритом готовых печей, таких, как печь Варвара и Калита Президент. Узнайте подробнее в статье=>>...
04 10 2025 19:44:42
В этой статье расскажем о технических хаpaктеристиках и функциональных особенностях комнатных термостатов для газового котла, для электрического котла, для батарей и радиаторов отопления. Узнаете, как подключается беспроводной, проводной тип терморегуляторов. Чем так привлекательны комнатные термостаты для газовых котлов Baxi, а также от чего зависит цена на приборы в целом. Узнайте подробнее в статье=>>...
03 10 2025 15:27:30
Собственный бассейн загородом уже не дорогостоящее дело с рытьем котлована, подведением коммуникаций и канализации и заливкой бетона, а, вполне доступный по средствам, конструктор. Поэтому в настоящее время всем доступна установка каркасного бассейна без помощи наемной бригады самостоятельно собственными руками. Рекомендуется не брать каркас по самой низкой стоимости, т.к. низкая цена – это показатель низкого качества материалов и элементов, а также их плохая подгонка друг к другу – как следствие, низкая надежность. Узнайте подробнее в статье=>>...
02 10 2025 19:51:37
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 ::
