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 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=>>...
19 01 2026 23:33:44
Как изготавливают древесный уголь своими руками в домашних условиях. Описание технологии углежжения на производстве и оборудования, что для этого применяется....
18 01 2026 9:32:48
Чтобы обои получились идеально ровно и красиво наклеены, нужно следовать нехитрой инструкции, которая подробно прописана в статье, читайте и смотрите видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 01 2026 23:57:56
Тепловой насос представляет собой устройство, которое в зимнее время отапливает ваш дом, в летнее — охлаждает, и еще обеспечивает горячее водоснабжение круглогодично. Им используется энергия для производства тепла, способных в возобновлению источников. Таких, как нагретый воздух, земля и вода. Этого преобразования добиваются с использованием особого вещества -хладагента. Насосы подразделяются на типы: земляной, водяной и воздушный. Узнайте подробнее в статье=>>...
16 01 2026 0:48:42
В статье описывается еврозабор из бетона. Даны его основные хаpaктеристики. Представлены материалы, из которых изготавливают детали для ограждения. Предоставляются положительные и отрицательные хаpaктеристики данной конструкции. Даётся пошаговая инструкция для самостоятельного производства. Узнайте подробнее в статье>>...
15 01 2026 15:10:28
В этой статье мы поговорим о газодровяных печах для бани. Мы рассмотрим, какие есть виды таких печей, какими достоинствами они обладают, и какие есть требования к установке. Еще вы узнаете, как провести первичное протапливание, какие механизмы отвечают за безопасность, технику безопасности при пользовании печами комбинированного типа и ТОП лучших моделей. Узнайте подробнее в статье=>>...
14 01 2026 15:32:20
В данной статье вы узнаете о сайдинге под камень, мы расскажем вам о его плюсах и минусах, о его видах, о нюансах монтажа, а так же предоставим фото домов обшитых фасадными панелями сайдинга....
13 01 2026 1:46:38
В этой статье речь пойдет о котле КЧМ 5 и отзывах о нем. Для начала будет рассмотрено его устройство и технические хаpaктеристики. После вы узнаете, какие есть достоинства и недостатки модели КЧМ 5, а также какие существуют особенности подключения и монтажа. В конце приведены отзывы реальных пользователей котла, в которых описаны все нюансы и только здравая критика. Узнайте подробнее в статье=>>...
12 01 2026 9:49:46
В статье рассказывается о механизме для раскалывания древесных чурбаков на полена. Даётся определение названия конусного дровокола. Его предназначение. Чем он помогает человеку в заготовке топлива на зиму. Рассказывается, из каких частей он состоит. Показаны этапы его сборки. Какие детали и материалы применяются для монтирования станка. Даётся подробная поэтапная раскладка по сборке дровокола своими руками. Узнайте подробнее в статье=>>...
11 01 2026 0:29:51
Рекомендации по изготовлению печи из чугунной ванны в домашних условиях. Порядок производства работ. Достоинства и недостатки изделия....
10 01 2026 15:13:28
В этой статье пойдет речь о том, как сделать спальню в скандинавском стиле. Вы узнаете об особенностях стиля, подборе отделочных материалов для потолка, пола, стен и дверей, какие можно использовать цветовые решения. Кроме того, будут описаны особенности оформления спальни с нестандартной планировкой, как выбрать мебель, декор, текстиль и освещение. В конце вы найдете идеи дизайна спальни с фотопримерами. Узнайте подробнее в статье=>>...
09 01 2026 7:26:13
Хотите, но не знаете какой перфоратор выбрать? Сетевой или современный аккумуляторный? Узнай лучшую марку: bosh, hitachi, makita, интерскол или хилти с хитачи? Узнайте подробнее в статье=>>...
08 01 2026 10:11:35
Ремонт водонагревателей своими руками вполне возможен. Для этого нужно знать, в чем именно заключается неполадка. А для правильного установления причины неисправности следует иметь представление об устройстве водонагревателя ......
07 01 2026 21:44:50
В этой статье мы поговорим о гидрофобизации фасада и кирпичной кладки, а также других поверхностей - бетона, кирпича, камня, штукатурки. Что это и как правильно ее провести, узнаете в этой статье....
06 01 2026 10:18:30
Какие этапы создания покрасочной камеры для автомобиля своими руками на основе гаража. Сделать покрасочную камеру своими руками вполне возможно. Есть ряд весомых аргументов в пользу возведения своей красильни самостоятельно, а не покупки готовых боксов. Вот только нужно знать все принципы и подводные камни процесса, для того, чтобы помещение стало выгодным, не принесло ущерба, не было источником угрозы для жизни. Разновидности покрасочных комнат их комплектация первое с чего нужно начать изучение вопроса. Узнайте подробности в статье>>...
05 01 2026 19:40:10
Достоинства и недостатки профилированного бруса из лиственницы. Строительство домов. Лиственница – прекрасное дерево для создания прочных домов и фундамента для них. В этой статье расскажем обо всех преимуществах и недостатках профилированного бруса из лиственницы в качестве материала для строительства жилья. Чем отличается клееный брус от профилированного, а также целесообразно ли его использование при застройке дома под ключ, приведем примерный расчет цена на брус. +Фото и Видео в статье>>...
04 01 2026 3:40:53
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет стабилизатор напряжения для газового котла Baxi, мы расскажем вам какие бывают критерии выбора модели, а так же вы узнаете какой может быть диапазон перепадов входных напряжений....
03 01 2026 1:28:19
В этой статье речь пойдет о перхлорвиниловой фасадной краске. Здесь представлено краткое описание и состав, а после – какие преимущества и недостатки есть у этой краски. Затем мы рассмотрим краску ХВ 161 и прочие разновидности краски и производителей. Еще мы расскажем, для каких поверхностей ее можно использовать и как правильно окрашивать стены этой красой. Узнайте подробнее в статье=>>...
02 01 2026 1:10:14
Как устранить мостики холода в частном доме? Узнай почему появляются щели и как их устраняют. Правильное утепление в статье +Фото и Видео инструкции по мостикам. Узнайте подробности в статье=>>...
01 01 2026 6:47:40
Сруб дома из профилированного бруса. В этой статье мы рассмотрим, что такое сруб из профилированного бруса и основные этапы возведения. Все этапы будут подробно описаны, а в конце статьи мы узнаем что же лучше – возводить сруб самому или заказать в компании, и какие преимущества и недостатки у обоих вариантов. Узнайте подробнее в статье=>>...
31 12 2025 17:47:53
Хотите узнать пропорции при замешивании бетона своими руками? Наша статья подробно расскажет как смешать бетон своими руками, узнайте подробнее в статье+ фото и видео здесь=>>...
30 12 2025 6:18:26
Какие нагрузки на отопление дома должен учесть тепловой расчет. Определение расходов тепла на компенсацию потерь через наружные стены, вентиляцию и ГВС....
29 12 2025 15:32:58
В этой статье мы поговорим о конструкциях слухового окна на крыше. Мы расскажем, какие есть разновидности оконных проемов на крыше и про разнообразие конструкций. После вы узнаете, какие функции выполняет слуховое окно и несколько нюансов проектирования. В конце мы расскажем, как правильно выбрать слуховое окно. Узнайте подробнее в статье=>>...
28 12 2025 2:54:32
В этой статье мы поговорим и размерах гаражных ворот. Вы узнаете, какие типичные размеры у гаражных ворот, а также габариты секционных ворот, особенности размером рулонных, подъемно-поворотных и распашных ворот....
27 12 2025 7:47:24
Монтаж профлиста саморезами или заклепками: правила, особенности. Как крепить профнастил на кровлю в обрешетке, и к металлическим конструкциям. Как подготовить крышу: гидроизоляция и вентиляция. Как выполнить работы своими руками и при этом не повредить листы. Узнайте подробнее в статье=>>...
26 12 2025 10:51:49
В этой статье мы поговорим о мебели под старину и ее использование в дизайне. Мы расскажем, в чем таится уникальность такой мебели, а также какие стили есть у таких предметов – прованс, шале, фьюжн и кантри. После вы узнаете, как состарить мебель своими руками так, чтобы она выглядела замечательно и подходила к интерьеру. И конечно же, в этой статье вы найдете много полезных советов. Узнайте подробнее в статье=>>...
25 12 2025 17:36:36
Создание локальной отопительной системы в доме. Монтаж системы отопления. Подбор оборудования и материалов....
24 12 2025 2:34:53
Как сделать отмостку дома? Отмостка дома своими руками в этой статье+ фото видео и схемы. Как утеплить её и сделать хороший слив воды. Также заливка бетоном и декоративная отделка камнем, тротуарной плиткой или бетоном. Узнайте подробнее в статье=>>...
23 12 2025 9:35:18
Из данной статьи вы узнаете о печи-камине в водяным контуром для дачи и ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками, достоинствами и недостатками. Обзор ТОП-10 устройств и на что обратить внимание при выборе....
22 12 2025 8:13:45
В независимости от типа скважины, она должна полностью обеспечивать потребителей водой, это должно происходить без сбоев и регулярно ......
21 12 2025 16:56:15
Как сделать отделку блок- хаусом? Неважно где вы хотите производить отделку внутри или снаружи помещения, наша инструкция поможет вам в монтаже. Узнайте подробности в статье=>>...
20 12 2025 16:20:32
В этой статье мы мы поговорим о фасадных панелях из ДПК, их плюсах и минусах, видах и хаpaктеристиках + технология монтажа на фасад здания....
19 12 2025 1:41:46
Какие требования к дымоходу газового котла в зависимости от конструкции. Как подобрать высоту, диаметр и материал для газохода. Рекомендации по монтажу....
18 12 2025 0:51:53
В этой статье мы рассмотрим все свойства и особенности полиуретанового напольного плинтуса, ознакомимся с ценовой политикой на него и узнаем, какой лучше выбрать. Помимо этого мы узнаем как подготовиться к процессу монтажа – как сделать разметку, обрезку, как крепить и какие средства для этого подойдут лучше всего. Узнайте подробности в статье=>>...
17 12 2025 18:41:48
Хотите произвести утепление пенопластом изнутри или снаружи дома? Смотрите пошаговой инструкции как это сделать правильно для крыши частного дома. Узнай + Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
16 12 2025 21:28:40
Утепление дома керамзитом правильно? Керамзит поставляется россыпью или в мешках. Узнайте все преимущества и недостатки в утеплении пола и потолка в частном доме. Виды керамзита и способы укладки и стяжки пола с утеплением, узнайте подробно в статье +Видео. Узнайте подробнее в статье =>>...
15 12 2025 1:47:25
В данной статье подробно рассмотрим виды сайдинг панелей для внутренней отделки. Для финишного штриха при ремонте нужно правильно подобрать отделочный материал. Очень большое количество людей для внутренней отделки комнат используют сайдинг. Узнайте подробнее в статье=>>...
14 12 2025 19:48:11
Что собой представляет и для чего используется балансировочный клапан для системы отопления. Принцип работы устройства, сфера применения....
13 12 2025 5:13:23
Рекомендации для подбора терморегулятора для батареи. Конструкция и принцип действия термостатических клапанов, рекомендации по выбору и монтажу изделий разного типа....
12 12 2025 16:44:21
В данной статье вы узнаете, сколько штук облицовочного кирпича в 1 м2 (квадратном метре) кладки, а так же узнаете расход кирпича и сколько весит поддон и какое там количество кирпича....
11 12 2025 6:55:36
Все о правильном выборе монтажной пены. Как выбрать и какая лучше, использовать ли профессиональный пистолет, или подойдет обычная бытовая. Лучшая пена+ видео! Узнайте подробнее в статье=>>...
10 12 2025 23:57:16
В этой статье вы узнаете, как провести расключение кабеля на электрическом щитке. Мы расскажем, для чего нужен электрощиток, как выбрать потребителей и распределить их, как правильно установить все оборудование и как подготовить провода и кабели перед установкой. Узнайте подробнее в статье=>>...
09 12 2025 22:32:42
В этой статье мы поговорим об опалубке из ОСБ. В качестве ориентира будет рассмотрена стружечная плита, а также ее использование в строительстве, способ производства, разновидности и технические свойства. Далее будут рассмотрены правила установки, благодаря которым вы сможете своими руками сделать ОСБ опалубку. Узнайте подробнее в статье=>>...
08 12 2025 12:34:44
Хотите узнать как сделать металлическую лестницу на второй этаж в частном доме? Смотрите инструкцию, виды +Фото и Видео в статье. Сделайте правильно и на века! Узнайте подробнее в статье=>>...
07 12 2025 11:31:58
В этой статье расскажем о силикатном облицовочном кирпиче, полнотелом и пустотелом, одинарном, полуторном и двойном. Узнаете об особенностях производства материала для облицовки фасадов, применения его на пpaктике, технологическом процессе укладки. От чего зависит цветовая гамма, и как при помощи тонировочных средств придавать силикатным блокам желаемых оттенков. Узнайте подробнее в статье=>>...
06 12 2025 2:23:19
В этой статье мы поговорим о том, как сделать эпоксидную шпаклевку своими руками. Вы узнаете о том, какие ингредиенты требуются для создания состава, а также как правильно ее наносить. Далее будут рассмотрены достоинства материала, какие виды шпаклевок следует использовать для разных материалов, хаpaктеристики и как сделать состав своими руками. Узнайте подробнее в статье=>>...
05 12 2025 12:22:12
Какие существуют дровяные печи для бани с баком для воды, их достоинства и недостатки. Виды нагревательных емкостей по способу размещения....
04 12 2025 21:20:17
Подробная инструкция по изготовлению пиролизного котла своими руками: чертеж, рекомендации по выбору материала, расчет, видео....
03 12 2025 2:22:58
Виды сварки с использованием лазерной установки. Сварка металлов, действенный способ соединения металлоконструкций. Образуемый шов, также имеет свойство герметизировать конструкцию, что имеет целый ряд применений. Сварка имеет два вида применения: соединение деталей и их резка. Узнайте подробнее в статье=>>...
02 12 2025 13:11:34
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=>>...
01 12 2025 18:24:49
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 ::
