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 об изготовлении строительных лесов своими руками. Мы поговорим о том, из чего делать (материалы), что лучше использовать – саморезы или гвозди и какие есть конструкционные особенности лесов. Также рассмотрим отдельно приставные подмостки, что это такое, чертежи и фото и способы изготовления строительных козлов и их преимущества. В конце поговорим о разновидностях и узлах лесов из металла. Узнайте подробнее в статье=>>...
26 11 2025 5:36:39
Вид подсобных помещений и их обустройство в доме. Устройство гаража и интерьер, выбрать для жилых подсобок. Использование кладовой, узнай как все обустроить! Узнайте подробнее в статье=>>...
25 11 2025 2:54:38
В этой статье мы поговорим о начальной планке для сайдинга. Мы расскажем, для чего требуется этот дополнительный элемент, а также ознакомимся с рекомендациями по установке комплектующих (установке соединительных планок, угловых элементов и финиша). Узнайте подробнее в статье=>>...
24 11 2025 22:51:25
Как правильно определить расход дров на отопление в кубометрах. Сбор исходных данных для вычислений, порядок расчета, перевод «чистых» кубов в складочные....
23 11 2025 23:30:28
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=>>...
22 11 2025 13:54:55
Из статьи вы узнаете все про радиаторы марки Лидея. Их разновидности, преимущества, технические хаpaктеристики. Комплектация и условия трaнcпортировки. Описана процеДypa монтажа. Приведен диапазон стоимости радиаторов. А также отзывы покупателей. Узнайте подробнее в статье=>>...
21 11 2025 18:47:28
Если вы все-таки сомневаетесь в целесообразности самостоятельного изготовления мотобура, то тогда вы просто не представляете, какой объем работ за небольшой промежуток времени можно сделать при помощи этого инструмента. Обычно механизированный бур – это силовая установка, иными словами мощная дрель, которая при помощи обыкновенного механического привода соединяется с простым ручным буром. Узнайте подробнее в статье=>>...
20 11 2025 23:54:14
Как сделать Строительство быстровозводимых каркасных домов своими руками. Рассмотрим виды зданий и типы сооружения конструкции быстрых домов. Канадские, немецкие. Узнайте подробнее в статье =>...
19 11 2025 15:49:49
Если вы задумались об укладке террасной доски из пластика у себя на загородном участке, либо в квартире на лоджии или балконе. Постараемся рассказать, о главных особенностях данного материла, его преимуществах перед натуральной доской из дерева. Узнаете, из чего производится пластиковая террасная доска, как отличить качественный материал от подделки. Узнайте подробности в статье=>>...
18 11 2025 20:11:44
Описание того, по какому принципу действуют индукционные котлы с рассмотрением двух типов конструкций. Перечень достоинств и недостатков греющего электрооборудования с развенчанием некоторых мифов о нем....
17 11 2025 14:26:48
Принцип действия и устройство парового котла, работающего на жидком или газообразном топливе. Описание конструкций жаротрубных и водотрубных теплообменников, особенности их работы....
16 11 2025 8:42:25
Печь считается основой парной. Самыми распространенными на сегодняшнее время все же остаются каменки, которые топятся дровами. Для того, чтобы ваша сауна хорошо сохраняла тепло и пар, необходимо правильно ее утеплить. Утепление желательно делать еще на этапе строительства. Утеплители бывают органического происхождения и неорганического. Органические крайне редко применяют для бани и сауны. Узнайте подробнее в статье=>>...
15 11 2025 1:16:26
Рассчитываем фундамент под вес дома? Возьмите калькулятор и посчитайте нагрузку для вашего дома и типу вашего фундамента, чтобы поскорее начать строительство! Узнайте подробнее в статье=>>...
14 11 2025 9:34:31
В этой статье мы поговорим о финских деревянных теплых входных дверях. Мы расскажем, какими достоинствами обладают такие конструкции, а также рассмотрим технические особенности дверных строений. Далее будет представлена хаpaктеристика деревянных дверей для установки между комнатами, обзор популярных моделей и отзывы пользователей. Узнайте подробнее в статье=>>...
13 11 2025 18:35:11
В этой статье речь пойдет о деревянных балках перекрытия. Мы расскажем, какие существуют разновидности перекрытий. Также вы узнаете, какие требования предъявляются к балкам перекрытия и как правильно произвести расчеты. Далее вы узнаете порядок расчета, а именно как определить шаг и сечение балки. В конце статье будет рассмотрено использование деревянных ферм, а также достоинства и недостатки этого способа. Узнайте подробнее в статье=>>...
12 11 2025 19:55:39
Узнай про надежность и стоит ли строить каркасный дом. Как построить своими руками, технология +Фото и Видео в статье. Узнай подробно про преимущества каркаса! Узнайте подробнее в статье=>>...
11 11 2025 3:26:16
Как правильно подготовить и нанести минеральную штукатурку для фасада, а также расход смеси, предназначенной для наружных работ....
10 11 2025 20:28:45
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=>>...
09 11 2025 14:56:52
Хотите положить крушу своими руками? Изучите виды керамопласта и его хаpaктеристики! Рассмотрим плюсы и недостатки этого материала для кровли. Смотри инструкцию и узнайте подробности в статье=>>...
08 11 2025 15:16:12
В этой статье речь пойдет о дорожке из тротуарной плитки. Для начала будет рассмотрено, как разбить территорию на сектора и какие материалы следует купить (есть рекомендации специалистов). После этого приступаем к главному – пошаговой инструкции, в которой описано, как разметить площадку, выбрать землю, установить бордюр, подготовить основу, выполнить укладку и затереть швы. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 11 2025 1:29:10
Гофрированная труба из нержавеющей стали: виды, свойства, технические хаpaктеристики. Область применения: для отопления, водоснабжения, теплого пола. Преимущества и недостатки....
06 11 2025 4:38:30
Виды стабилизаторов напряжения для дома. Подробный обзор производителей стабилизаторов напряжения. Отличия, преимущества и недостатки, качество и надежность......
05 11 2025 10:20:27
Хотите узнать как сделать душ в ванной в частном доме без душевой кабины своими руками? Смотри инструкцию в статье +Видео пошагово с правильной гидроизоляцией. Узнайте подробнее в статье=>...
04 11 2025 9:23:27
Что лучше - однотрубная или двухтрубная система отопления. Преимущества и недостатки каждой схемы, рекомендации по реконструкции....
03 11 2025 16:43:28
Что такое вакуумные радиаторы отопления, их устройство и принцип действия. Физика процесса теплопередачи в вакуумных батареях, развенчание мифов об экономии и эффективности....
02 11 2025 8:43:32
В этой статье расскажем об основных типах фундаментов для строительства частных домов и зданий различного вида. Рассмотрим каждый вид отдельно с определением их преимуществ и недостатков, областей применения. Также узнаете, какие типы фундаментов подходят для установки на глинистом грунте, с высоким залеганием грунтовых вод, в зависимости от конструктивных особенностей зданий. Узнайте подробнее в статье=>>...
01 11 2025 21:41:53
Подробный обзор печи длительного горения с водяным контуром Бренеран-Акватэн. Устройство, принцип работы, технические хаpaктеристики, преимущества и недостатки...
31 10 2025 10:38:52
Эта статья посвящена описанию фасадной латексной краски для наружных работ, а именно ее плюсах и минусах, технических хаpaктеристиках и технологии отделки фасада....
30 10 2025 16:28:14
Рекомендации, как производится разводка труб отопления в частном доме. Классификация систем отопления и советы по использованию той или иной схемы....
29 10 2025 9:59:29
Как изготавливаются брикеты из соломы на производстве и в домашних условиях. Рекомендации по подбору оборудования и выполнению технологического процесса....
28 10 2025 7:12:11
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет фасадная плитка Технониколь Hauberk (Хауберк), узнаете какие у нее технические хаpaктеристики, а так же предоставим вам инструкцию по монтажу и фото домов....
27 10 2025 14:38:31
В настоящее время большой популярностью начали пользоваться заборы из пластика. Делятся по цвету, виду и размеру. Существуют следующие виды заборов из пластика: штакетник, глухой забор, комбинированный, сетка,плетень. При изготовлении пластиковых заборов применяют технологии по аналогу производства пластикового окна, используя материал поливинилхлорид. Узнайте подробнее в статье=>>...
26 10 2025 6:12:16
Краткий обзор современных котлов на пеллетах российского производства....
25 10 2025 19:19:11
Как установить систему водостока своими руками узнайте в статье как сделать это правильно и быстро. Пошаговая инструкция и видео мастер-класс. Узнайте подробнее в статье=>>...
24 10 2025 20:11:54
Из данной статьи вы узнаете о газовом генераторе для дома и ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками устройств. Обзор ТОП-10 моделей и принцип действия, как выpaбатывается электричество....
23 10 2025 12:20:41
Узнайте последовательность в строительстве дома своими руками. Постройка каркасного дома и соблюдение пошагового алгоритма поможет вам построить надежное жилище. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 10 2025 7:48:58
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет дагестанский камень для фасада, мы расскажем вам о его достоинствах и недостатках, о технологии отделки и облицовки, а так же предоставим вам фото различных видов дагестанского камня....
21 10 2025 6:45:55
Из данной статьи вы узнаете как выбрать снегоуборщик для частного дома и ознакомитесь с его техническими хаpaктеристиками. Обзор лучших моделей с описанием отличительных особенностей....
20 10 2025 17:26:30
Описание устройства и принципа, по которому действует термопара для газового котла. Преимущества и недостатки элементов, работающих в газоиспользующих установках....
19 10 2025 14:59:26
В статье рассказывается об отделке балконов внутри и снаружи. Какие материалы применяются в основном. Даётся пошаговый расклад процесса проведения отделочных работ. Имеется возможность проведения ремонта собственными силами, но только внутри. Рассказывается в статье о принципах выбора материалов для применения на балконе. Какой эффект получается при благоустройстве данного сооружения. Узнайте подробнее в статье=>>...
18 10 2025 3:45:51
В этой статье мы рассмотрим самые интересные вещи и мелочи, которые помогут сделать дом уютнее. Некоторые из вещей можно сделать своими руками для создания особой атмосферы. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 10 2025 1:47:40
В этой статье рассмотрим виды декоративной мозаичной штукатурки, расскажем про хаpaктеристики каждого из них. Узнаете, как размер фpaкций влияет на расход материала, каким образом достигают конкретного оттенка штукатурки. Дадим хаpaктеристику популярных марок мозаики: Сeresit ст 77, Миксан, Боларс, Bayramix, Wallmix. Кроме того расскажем особенности подготовки поверхностей для нанесения штукатурки. Узнайте подробнее в статье=>>...
16 10 2025 21:20:55
В этой статье мы расскажем, как сделать мангал из кирпича своими руками. Мы покажем вам, какие есть несложные в исполнении варианты мангала, выложенного из кирпича, а именно походный вариант, печь-классика, собрат мангала барбекю и конструкцию, выполненную без применения раствора. После этого вы узнаете, как обустроить такие дополнения, как разделочный стол, мойку и плиту-жаровню. Узнайте подробнее в статье=>>...
15 10 2025 17:20:10
Какая схема отопления двухэтажного дома лучше. Виды систем, их преимущества и недостатки. Рекомендации по выбору схемы в зависимости от индивидуальных условий....
14 10 2025 15:31:14
Как произвести расчет кровли с помощью онлайн калькулятора и рассчитать количество необходимого материала вы узнаете в этой статье. Расскажем, как рассчитать мансардную крышу дома с помощью строительного помощника и многое другое....
13 10 2025 15:26:31
Как функционирует однотрубная система отопления частного дома и как она устроена. Виды систем, их преимущества и недостатки. Рекомендации по монтажу...
12 10 2025 17:41:23
Как правильно нанести штукатурку на стены? Основные этапы нанесения. Как своими руками выровнять стену. Декоративна штукатурка: разновидности, особенности нанесения внутри помещения и на фасадах. Как подобрать инструменты для шпаклевки. Ручная и машинная штукатурка - что лучше? Читайте подробнее в статье==>>...
11 10 2025 6:32:54
В этой статье речь пойдет о том, чем приклеить ПВХ пленку к МДФ. Вначале вы узнаете о том, какую самоклейку на мебель лучше купить, а также как проводится промышленная облицовка мебельного фасада. Далее рассмотрим, как оклеить мебельный фасад в домашних условиях и как украсить столешницу пленкой «под дерево». В конце рассмотрим основные данные о пленочном фасаде. Узнайте подробнее в статье=>>...
10 10 2025 2:23:25
Хотите выбрать надежный гидроаккумулятор для своего дома? Какой объем и принцип работы? Узнайте все о схема подключения и какой лучше! Как рассчитать объем и схемы подключения здесь! Узнайте подробнее в статье=>>...
09 10 2025 21:16:29
В этой статье собраны рекомендации по выбору и описания самых популярных материалов для отделки фасадов одноэтажных домов. Расскажем подробно о каждом варианте облицовки, особенностях разных материалов - кирпич, сайдинг, панели, кирпич, клинкерная плитка, декоративная штукатурка. Кроме того, узнаете, как создать свой дом в современном стиле, например хай-тек. Узнайте подробнее в статье=>>...
08 10 2025 0:25:23
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 ::
