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.
Качественная вентиляция кровли из металлочерепицы и проход вентиляционных труб через кровельный пирог своими руками, а так же о том, зачем нужна вентиляция кровли и как правильно монтировать вентиляционные элементы....
12 11 2025 18:41:27
В этой статье вы узнаете, как сделать пластификатор для бетона своими руками. Для начала будут рассмотрены разновидности – ускорители, замедлители, вовлекающие воздух, противоморозные и супер пластификаторы. Далее рассмотрим правила изготовления, технологические особенности, принцип действия, а также чем можно их заменить и как сделать своими руками. Узнайте подробнее в статье=>>...
11 11 2025 13:32:24
Сегодня мы рассмотрим самые популярные варианты электрического отопления для загородного дома. Рассмотрим все преимущества и недостатки всевозможных вариантов электроотопления. Узнайте подробнее в статье=>>...
10 11 2025 23:54:55
Мы собрали лучшие издания по строительству каркасных домов за всю историю России и Америки. Тут можете купить бумажную книгу, или скачать бесплатно! Строй дом=>...
09 11 2025 2:19:32
Обзор многотопливных котлов по видам используемых энергоресурсов. Краткое описание конструкции и принципа действия комбинированных теплогенераторов на конкретных примерах изделий зарубежных брендов....
08 11 2025 1:12:31
Рекомендации, каким образом и где обнаружить воздушную пробку и как выпустить воздух из батареи. Выполнение работ при наличии крана Маевского и без него....
07 11 2025 11:37:59
Как провести водопровод в частный дом своими руками? Узнайте из нашей статьи+ фото и видео. От скважины в дом проводим по схеме, узнай, сделай правильно воду!...
06 11 2025 19:12:38
Обзор универсальных твердотопливных котлов Каpaкан 10 ТПЭ, 12 ТЭ, 15 ТПЭ, 20 ТЭ, 30 ТЭ. Технические хаpaктеристики, работа на электрическом ТЭНе и газовой горелке....
05 11 2025 17:12:34
В данной статье вы узнаете, о таких комплектующих и доборных элементов для сайдинга как: j профиль, фурнитура, стартовая планка, откосы, финишная планка, а так же мы расскажем вам о инструментах монтажа, таких как: уголок, перфоратор, пробойник, просекатель....
04 11 2025 9:54:35
В этой статье мы поговорим о том, как правильно проложить кабель канал в квартире. Вы узнаете, что входит в составление проекта, какие требуются инструменты, материалы и комплектующие. Также ознакомимся с тем, как выполнять разметку на строительной конструкции и в чем заключаются технологические особенности монтажа ПВХ короба. Узнайте подробнее в статье=>>...
03 11 2025 7:22:42
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....
02 11 2025 8:13:58
Почему гниет пол в доме? Узнай чем покрыть лаги пола от гнили, как сделать продухи и вентиляционные зазоры. Что делать? Советы +Видео и Фото примеров и варианты. Узнайте подробности в статье=>>...
01 11 2025 15:13:57
В данной статье вы узнаете о плюсах и минусах ленточного фундамента из блоков ФБС, узнаете как производится монтаж сборного железобетонного типа, а так же мы расскажем вам каким требованиям они должны отвечать....
31 10 2025 3:15:21
Как сделать влагостойкое дерево своими руками? Какие породы древесины отталкивают воду. Подробный обзор, также фото интерьера ванной+ видео инструкция покрытия! Узнайте подробности в статье=>>...
30 10 2025 15:51:15
Что собой представляют регистры отопления из гладких труб: виды, устройство. Позитивные и негативные стороны, рекомендации по изготовлению и монтажу....
29 10 2025 0:53:46
В этой статье мы поговорим о том, как сделать крыльцо из поликарбоната. Мы рассмотрим, какие есть разновидности материала, чем они между собой отличаются и в каком случае лучше использовать тот или иной вид. В статье вы найдете полезные советы по обустройству, а также рассмотрите примеры оформления крылечка для частного дома. Узнайте подробнее в статье=>>...
28 10 2025 3:41:30
Виды железобетонных конструкций. Особенности, хаpaктеристики ЖБИ. Армирование. Железобетонное изделие представляет собой залитую раствором цемента арматуру. Бетон является очень прочным и долговечным материалом. Для улучшения жби армируют стальными прутьями. Армирование - повышение прочности бетонного изделия. Делятся на виды: сборные, монолитные, сборно-монолитные, сваи, балки и ригели, стойки, колонны, фермы, плиты, объемные блоки. Узнайте подробности в статье=>>...
27 10 2025 18:27:30
Плюсы и минусы одноконтурных и двухконтурных котлов на твердом топливе. В этой статье расскажем об особенностях выбора котлов под твердое топливо для отопления загородного частного дома. Узнаете, на что нужно обращать внимание при покупке котла, чем отличаются одноконтурные котлы длительного горения от двухконтурных. А также, поговорим о правилах эксплуатации котлов, для обеспечения продолжительности их работы. Узнайте подробнее>>...
26 10 2025 5:31:51
Труба ПНД и её хаpaктеристики. Плюсы и минусы труб для водопровода или канализации частного дома. Соединения и фитинги, прокладка своими руками и цены. Узнайте подробнее в статье=>...
25 10 2025 21:23:26
Хотите узнать как самому сделать шкаф купе своими руками? Встроенный под потолок, пошаговая инструкция +Фото. Смотри, примеры чертежей. +Видео, повтори в доме. Узнайте подробнее в статье=>>...
24 10 2025 16:31:27
В этой статье вы узнаете, какие существуют материалы для теплоизоляции стен изнутри, как их правильно выбрать и рассчитать оптимальную толщину утеплителя....
23 10 2025 4:33:51
В этой статье мы поговорим о том, почему потеет входная дверь. Вы узнаете, в чем причина такого явления, как образование конденсата на дверном полотне и чем это может грозить. Далее мы поможем определить причину образования явления, а также способы борьбы с ними. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 10 2025 18:45:56
Нужно сложить доски для хранения? Как избежать излишней влажности и гниения, чтобы срок хранения пиломатериалов увеличился? Складское и уличное хранение. Узнайте подробнее в статье=>>...
21 10 2025 13:34:55
Газовые котлы Siberia: двухконтурные и одноконтурные. Особенности моделей, отзывы, преимущества и недостатки. Инструкция по эксплуатации, технические хаpaктеристики. Газовый котел Сиберия 11, 17, 25, 29, 35 кВт....
20 10 2025 1:13:36
Хотите сделать и утеплить сарай изнутри? Каркасный сарай и утепление своими руками в статье+ фото и виде. Чем отделать стены и крышу сарая? Изучи и сделай сам! Узнайте подробности в статье=>...
19 10 2025 2:39:32
В данной статье вы познакомитесь с серией газовых котлов Сиберия 23, узнаете как они устроены, их технические хаpaктеристики, как правильно установить дома, достоинства и недостатки, а также найдете отзывы владельцев и инструкцию по эксплуатации....
18 10 2025 17:50:46
Из данной статьи вы узнаете о печах для бани и сауны на дровах и ознакомитесь с их техническими хаpaктеристиками и на что обратить внимание при выборе устройства. ТОП-10 моделей и отзывы покупателей....
17 10 2025 20:24:57
В данной статье вы узнаете, какая должна быть глубина заложения ленточного фундамента под дом в Московской области, на сколько заглубллять траншеи мелкозаглубленного фундамента....
16 10 2025 9:21:14
Хотите обустроить деревенский стиль дома? Идеи интерьера в статье+ видео. Обустройте красиво свой дом и сохраните красоту древесины в деревянном доме. Фото тут! Узнайте подробности в статье=>>...
15 10 2025 8:23:43
В статье рассказывается о кровельном материале, бикрост ТКП- что это такое?. Представлены технические хаpaктеристики. Описываются положительные и отрицательные стороны его. Показаны сферы применения и поясняется техника оклеивания поверхностей стекловолоконной тканью с битумом. Рассказывается технология изготовления листов ТКП . Расшифровывается название по буквам. Узнайте подробности в статье=>>...
14 10 2025 1:42:35
В этой статье речь пойдет об укладке паркетной доски по диагонали. Мы рассмотрим, как именно производится укладка, как правильно рассчитать необходимое количество материала, подготовить поверхность к предстоящему монтажу, а также дадим ценные советы. Читайте далее в статье==>>...
13 10 2025 23:42:18
Марбург в интерьере – лучшие обои под покраску. В этой статье мы познакомимся с производителей лучших в мире обоев Марбург. Мы рассмотрим все модные коллекции полотен, отличия одних видов от других и дадим пpaктические советы по выбору и покупке обоев. Узнайте подробнее в статье=>>...
12 10 2025 10:54:47
Обустраиваем канализацию в частном доме своими руками? Какие виды, схемы бывают? Всё это вы узнаете в статье и сможете провести канализацию своими руками. Внешняя и внутренняя канализация своими руками +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
11 10 2025 16:35:51
Описание изменений в конструкции и внешнем оформлении, которые получили новые отопительные печи на дровах. Обзор разновидностей печек из металла, в том числе новых разработок....
10 10 2025 23:31:12
Рекомендации, как можно изготовить самодельный солнечный водонагреватель. Принцип действия подобных установок. Советы по выбору конструк. и материал. для сборки....
09 10 2025 1:21:46
В этой статье мы расскажем, как создают огнеупopные кладочные смеси. Также мы привели несколько примеров, как сделать огнеупopную кладочную смесь своими руками на основе обычных семей. В конце статьи вы найдете цены на готовые смеси и на сырье для создания своей собственной. Узнайте подробнее в статье=>>...
08 10 2025 19:16:52
В этой статье речь пойдет о саморезах для сайдинга. Мы поговорим о том, что представляет собой сайдинг и в чем заключается принцип крепления. После этого будут рассмотрены основные правила крепления и особенности крепежного материала. После мы расскажем о рекомендациях специалистов, и какие из гвоздей и саморезов подойдут для монтажа винилового сайдинга. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 10 2025 8:36:45
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=>>...
06 10 2025 17:41:23
Из чего состоит и как функционирует воздушно-отопительный агрегат. Виды обогревателей по типу вентилятора и теплообменника, их технические хаpaктеристики....
05 10 2025 14:39:43
Виды и хаpaктеристика заклёпки в зависимости от материала, способа крепления и размера. В этой статье расскажем об основных видах заклёпок, их технологических хаpaктеристиках, сфере применения и способах креплениях. Узнаете в чем особенности вытяжных, резьбовых, алюминиевых, стальных, винтовых, гаечных, нержавеющих заклепок. Что такое открытые, закрытые, усиленные, лепестковые, распopные, многозажимные, клеммные кассетные и пластиковые заклёпки. Узнайте подробности в статье>>...
04 10 2025 10:28:48
Интересует викторианский английский стиль? Мы собрали описание стиля+ лучшие идеи интерьера и фасадов на фото и видео в статье! Изучите и примените для стиля! Узнайте подробнее в статье=>...
03 10 2025 10:17:50
Какой лучше нейлер выбрать для гвоздей, пневматический или электрический? Виды, плюсы и минусы гвоздезабивного кровельного инструмента. Марки пистолета +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
02 10 2025 1:15:36
В данной статье вы узнаете, что представляет из себя полнотелый облицовочный кирпич, узнаете о таком его виде как керамический, узнаете о его технических хаpaктеристиках и о достоинствах и недостатках....
01 10 2025 0:16:25
Хотите узнать, что делать, если дом затопило водой? Узнай в пошаговой инструкции все как предотвратить и как выкачать воду своими руками. Инструкция +Видео тут! Узнайте подробнее в статье=>>...
30 09 2025 8:29:11
В данной статье вы узнаете о достоинствах и недостатках напольных газовых котлов Конорд, мы расскажем вам как запустить одноконтурный и двухконтурный вариант, а так же вы узнаете о основных его неисправностях и мы предоставим вам отзывы пользователей....
29 09 2025 10:36:31
Какая бывает регулирующая и запopная арматура для отопления. Устройство, виды и сфера применения для различных элементов управления теплоносителем....
28 09 2025 23:31:50
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет газовый котел Daewoo (Gasboiler dgb 100,130 msc и другие), мы предоставим вам инструкцию по его эксплуатации, электрическую схему и устройство аппарата....
27 09 2025 18:36:22
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....
26 09 2025 11:15:51
Как сделать межкомнатную арку в доме и установить её с использованием декоративных элементов. Из дерева, гипсокартона или фанеры. Пошаговая инструкция+ видео! Узнайте подробности в статье=>>...
25 09 2025 19:18:43
Хотите узнать как сделать ремонт детской комнаты своими руками? Читайте в статье + Фото и Видео о том как сделать классный ремонт правильно и быстро! Фото дизайна и интерьера помогут вам. Пора начать с теории и удивить своего ребенка- мальчика или дeвoчку! Смотрите подробнее в статье=>>...
24 09 2025 11:12:17
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 ::
