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 сделать деревянную стропильную крышу для частного дома? Наша инструкция по устройству кровли для каркасной конструкции подойдет даже новичку! Узнайте всё...
28 08 2025 14:34:29
Как правильно выбрать инфpaкрасный обогреватель с терморегулятором для дачи. Обзор, преимущества и недостатки ИК-обогревателей. Вред для здоровья: есть или нет?...
27 08 2025 1:55:27
Пауки в доме помимо психологического дискомфорта, способны приносить вред здоровью человека, т. к. они являются переносчиками грязи и различных микроорганизмов, ухудшающих санитарное состояние дома. Пауки боятся резких запахов. Самыми популярными народными методами борьбы считаются: каштаны, эфирные масла, диатомит, уксус, лимон. Самыми действенными химическими средствами считаются аэрозоли. Узнайте подробнее в статье=>>...
26 08 2025 3:36:24
Узнай как устроено воздушное отопление помещений. Почему большинство выбирает воздушный обогрев частного дома? Система теплового обогрева доступна, читай+ видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
25 08 2025 21:58:50
В данной статье вы узнаете о ТОП-10 лучших газовых двухконтурных напольных котлов, мы расскажем вам о его устройстве, а так же предоставим рейтинг 2019г лучших энергонезависимых моделей с бойлером....
24 08 2025 4:54:17
Есть ли простой способ создания рустованного фасада «под старину»? Как облегчить массивные элементы и создать такую штукатурку вместе с утеплением? В этой статье вы найдете ответы на эти вопросы и узнаете о четырех способах изготовления элементов объемного фасада? Узнайте подробнее в статье=>>...
23 08 2025 20:29:30
Цена нивелира для выравнивания пола гораздо дороже обычного цементного раствора, но нужно понимать, что итоговый результат выравнивающей смеси просто потрясающий. Цена варьируется, в зависимости от производителя и типа смеси, в пределах от 100 до 600 рублей за 25кг мешок. В среднем расход смеси составляет 1,7 кг на квадратный метр, получается, что на площадь до 16 квадратов будет достаточно одного мешка. Таким образом цена заливки одного квадратного метра будет стоить от 10 до 40 рублей. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 08 2025 9:14:27
По каким критериям надо подбирать оборудование, чтобы осуществлять отопление дома твердотопливным котлом. Обзор теплогенераторов, работающих на биомассе....
21 08 2025 4:37:43
Описание эксплуатационных особенностей, оказывающих влияние на схему обвязки твердотопливного котла. Некоторые типовые схемы подключения: с баком аккумулятором, буферной емкостью и связка с электрокотлом....
20 08 2025 18:27:30
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=>>...
19 08 2025 9:52:52
ППУ подходит для теплоизоляции обширного перечня объектов. Сюда относятся внутренние и наружные помещения жилых домов и производственных сооружений, фундаменты, крыши и чердачное прострaнcтво, полы. Этим способом утепляют балконы и лоджии в многоквартирных домах, различные хозяйственные постройки(бани и гаражи), системы канализации. Узнайте подробнее в статье=>>...
18 08 2025 17:48:20
Пошаговая инструкция по выбору и монтажу строительного материала поможет построить гараж быстро и безошибочно. Важно учесть все рекомендации специалистов и правильно установить каркас и обшить его. Дальнейшее благоустройство в виде монтажа ворот и окон не вызовет затруднений. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 08 2025 23:39:55
Муравьи важны для экосистемы, так как выполняют роль распространения семян и декомпозиции органических материалов...
16 08 2025 23:49:26
В этой статье мы поговорим о пенополиуретановом утеплении фундамента. Мы расскажем о том, что собой представляет этот материал, какие у него есть достоинства, сравним с другими похожими теплоизоляторами. После этого вы узнаете, как провести подготовительные работы и как наносить ППУ на поверхность фундамента. Узнайте подробнее в статье=>>...
15 08 2025 6:25:26
Подробное описание печей длительного горения. Устройство и принцип работы газогенераторных печей. Печи Булерьян для дома и гаража. Делаем дымоход для печи......
14 08 2025 22:39:54
Ответ на вопрос, для чего нужен комнатный термостат для газового котла. Описание принципа действия прибора и видов бытовых терморегуляторов, их достоинства и недостатки....
13 08 2025 9:39:49
Из данной статьи вы узнаете о лучших аккумуляторных перфораторах и какой выбрать прибор, а также ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками устройств. Обзор ТОП-10 моделей и отзывы покупателей....
12 08 2025 23:35:29
В статье рассказывается о магнитных замках набирающих признание потребителей. Они уверенно заменяют механические замки. Самой востребованной нишей для установки магнитных замков, являются межкомнатные двери. Разъясняются основные конструктивные особенности механизмов магнитных замков. Даётся видовая раскладка по замкам. Представлена пошаговая инструкция по установке магнитных замков в межкомнатные двери. Узнайте подробнее в статье=>>...
11 08 2025 18:21:46
В этой статье мы поговорим о том, как есть насадки на бензопилу. Вы узнаете, зачем они требуются, а также какие существуют насадки для бензопилы – лебедка, болгарка, мотор для лодки, короед, помпа, фуганок, дровокол и мотобур. Далее отдельно рассмотрим насадки для бензопил Штиль и Хускварна, а также, какие из приспособлений можно сделать собственноручно, и какие есть устройства для нарезания досок....
10 08 2025 5:12:51
Человека встречают по одежке, а о доме судят по внешнему виду его фасада. Вместе с тем важно сохранить экологичность и повысить теплосбережение дома. Поэтому отделка фасада деревом является преимущественно приоритетным. Помимо этого, облицовка деревом возможно провести собственноручно, сэкономив денежные средства. Важно изначально определить тип дерева, понять тонкости монтажа различных пород и изучить особенности использования дизайнерских решений. Узнайте подробнее в статье=>>...
09 08 2025 22:45:49
В этой статье мы расскажем вам о наружнем организованном и неорганизованном водостоке для кровли плоского и скатного типа. Рассмотрим основные нормы и СНиП с основными рекомендациями по установке водостоков....
08 08 2025 20:27:12
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет напольный и настенный газовый двухконтурный котел Navien, узнаете какие у него технические хаpaктеристики (12 и 35 кВт), а так же мы предоставим вам отзывы о нем....
07 08 2025 9:28:29
Описание того, зачем нужен дымосос для твердотопливного котла и что даст его внедрение. Существующие виды тяговых устройств, их конструкция и применение...
06 08 2025 2:30:56
Дровокольные устройства подразделяются на бытовые и профессиональные для обработки целого бревна. Механический дровокол -это станок с приспособлением для фиксации чурбаков. Существуют следующие типы дровоколов: электрические, бензиновые дровоколы, винтовые дровоколы. Самое простейшее электрическое дровокольное устройство можно вполне изготовить самостоятельно....
05 08 2025 7:56:45
Как выбрать газовый камин для частного дома, работающий на баллонном газе? В этой статье коснемся вопроса выбора газового камина для дачи или загородного дома, работающего на баллонном газе, способном обеспечить обогрев помещения, имея при этом хороший функционал. Расскажем, какие виды данных отопительных приборов представлены на рынке, сделаем краткий обзор популярных производителей и моделей. Узнаете, чем необходимо руководствоваться при выборе камина. Узнайте подробнее в статье=>>...
04 08 2025 3:33:38
В этой статье мы поговорим о том, как крепится на пол ковролин. Вы узнаете, какие должны быть условия для правильной укладки материала, а также какие потребуются материалы и инструменты. После этого будут рассмотрены 4 способа укладки – на скотч, под плинтуса, на клей и на грипперные рейки. Далее рассмотрим несколько полезных рекомендаций, и вы узнаете, на что лучше выполнять укладку ковролина. Узнайте подробнее в статье=>>...
03 08 2025 3:53:52
Статья для тех, кто не знает, что лучше, ондулин или металлочерепица? А так же подробно рассмотрим все плюсы и минусы этих кровельных материалов, а так же подробный обзор альтернативных покрытий....
02 08 2025 12:16:50
Эта статья для тех, кто стоит на пороге грандиозного ремонта и заинтересован узнать о современных материалах для отделки стен дома внутри и снаружи. Расскажем про новые напольные и настенные покрытия, их применение в ванной, на кухне, в городской квартире, квартире и частном доме, прихожей, спальне, детской комнате и гостиной. Узнаете о технологии создания материалов и преимуществах перед традиционными видами. Узнайте подробнее в статье=>>...
01 08 2025 0:59:13
Деревянные фермы – это основа несущей конструкции любой крыши. Именно от них зависит прочность и срок эксплуатации. Главная задача фермы – распределение нагрузки, которая давит на кровлю и стены здания. Допустимо изготовление кровельной фермы своими руками. Деревянные стропила или железобетонные конструкции. Узнайте подробнее в статье=>>...
31 07 2025 3:31:14
В этой статье мы рассмотрим, как самостоятельно и правильно сделать вынос балкона. Мы расскажем, как расширить балкон через подоконник, как правильно остеклить его, и какие справки нужны для официального оформления достройки. Узнайте подробности в статье=>>...
30 07 2025 6:25:43
Что собой представляет кварцевый обогреватель и как он работает. Плюсы и минусы прибора, отзывы пользователей, рекомендации по выбору....
29 07 2025 22:13:30
Что такое коаксиальный дымоход, из чего он состоит, каким бывает и каковы его главные свойства и преимущества. Какие материалы и инструменты нужны для установки коаксиального дымохода. Требования к установке. Как смонтировать коаксиальный дымоход, пошаговая инструкция. Узнайте подробнее в статье=>>...
28 07 2025 1:51:15
В этой статье мы поговорим о том, какие чаще всего допускают ошибки при монтаже резьбовых соединений, а также как их избежать и выполнить правильную установку, при которой все будет выполнено надежно и долговечно....
27 07 2025 23:13:19
В этой статье мы поговорим о подземных домах и как сделать их своими руками с минимумом затрат. Далее вы узнаете, какие основные моменты строительства, а также список лучших подземных домов планеты Земля – экологические дома-отели, жилье в пещере, на побережье, а также прекрасный дом с видом на Альпы. Узнайте подробнее в статье=>>...
26 07 2025 19:35:14
Существует несколько методов чистки дачных туалетов: своими силами; с применением специального насоса; ассенизаторской машиной; химическими средствами; с применением биологических бактерий. Выгребные ямы в среднем откачиваются раз в один два-года. Для откачивания с помощью насоса подойдут такие модели, как фекальный дренажный или канализационный погружной. Узнайте подробнее в статье=>>...
25 07 2025 13:13:57
Как сделать самодельный котел для отопления частного дома: принцип работы, рекомендации по изготовлению и выбору материалов....
24 07 2025 21:17:27
Хотите узнать что такое дверной добор. И как он крепится правильно. Смотри пошаговую инструкцию +Фото и Видео. Монтаж своими руками к двери в доме. Изучите, узнайте подробнее в статье=>>...
23 07 2025 0:38:57
В этой статье мы поговорим о том, как произвести покраску имитации бруса внутри помещения. Подробно рассмотрим, как правильно обработать, и чем покрыть (покрасить) доски внутри дома, в частности потолок + подробные фото....
22 07 2025 22:54:51
Подробный обзор газовой колонки Нева-4511: технические хаpaктеристики и отзывы, внутреннее устройство, запчасти, цена. Преимущества и недостатки модели Нева-4511. размеры, неисправности....
21 07 2025 13:37:17
С какой целью устанавливаются краны для радиаторов отопления. Виды арматуры для батарей и рекомендации по ее выбору для разных условий эксплуатации....
20 07 2025 12:30:55
Главные преимущества декоративного камня для внутренней отделки стен. В этой статье расскажем о главных преимуществах искусственного камня для декорирования стен в помещениях. Узнаете, какие виды камня предлагает современный рынок облицовочных материалов, из чего они производятся, на какие качества и особенности необходимо обращать внимание при их выборе. Рассмотрим, как при помощи декоративного камня преобразить интерьер в спальне, гостиной, коридоре, кухне или ванной. Узнайте подробнее в статье>>...
19 07 2025 3:20:41
Какие счетчики для квартиры лучше поставить на холодную и горячую воду. Счетчики воды универсальные и с термодатчиком. Обзор производителей: Бетар, Валтек, Тритон. Устройство, принцип работы, хаpaктеристики...
18 07 2025 10:45:54
Хотите обойтись без применения инвентарных лесов или подмостей? Узнайте чем они могут быть полезны! Леса для реставрации и при отделке фасада. +Фото, Подробнее узнайте в статье=>>...
17 07 2025 7:34:29
Утепленная шведская плита УШП является иновационным материалом в строении фундамента. У нее масса преимуществ, самыми главными являются функции гидроизоляции и отличная прочность фундамента. Минусов немного. К ним относятся высокая стоимость работ и недолгая эксплуатация, а так же сложность в ремонте, благодаря тому что теплоноситель прочно забетонирован в фундамент. Узнайте подробнее в статье=>>...
16 07 2025 20:17:17
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=>>...
15 07 2025 10:55:37
Хотите обшить балкон вагонкой, но не знаете как сделать правильно? Вагонка и обшивка ею в нашей пошаговой инструкции+ Видео. Сделай своими руками правильно! Узнайте подробнее в статье=>....
14 07 2025 16:32:35
Хотите узнать как быстро избавиться от моли в доме? Самые лучшие методы борьбы на все времена. Хозяева непрерывно борются с различными вредными насекомыми, которые усложняют нашу жизнь и доставляют много неудобств своим хозяевам. Инструкции +Фото и Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
13 07 2025 18:44:44
В этой статье мы поговорим о том, как выполнить укладку плитки в ванной на гипсокартон. Вы узнаете, как выбирать гипсокартон под плитку, клеевой состав, а также плитку, которая подойдет для гипсокартона. Далее вы узнаете подробности установки, а именно как установить листы гипсокартона, подготовить материалы и инструменты и поверхность, ошпаклевать гипсокартон, выполнить укладки плиту и затереть швы. В конце вы узнаете, как избежать ошибок при укладке. Узнайте подробнее в статье=>>...
12 07 2025 3:42:43
В этой статье мы поговорим о том, как установить гараж-пенал своими руками. Мы расскажем об особенностях этой конструкции, о преимуществах и недостатках и дадим советы, которые помогут обустроить хранилище и создать из него лучший гараж. +Фото и Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
11 07 2025 17:17:47
Прочная отличная кровля для каркасного дома своими руками? В этой статье вы узнаете какие материалы наиболее долговечны и выгодны, подробная инструкция тут! Виды и монтаж своими руками +Фото и Видео в статье. Узнайте подробнее в статье=>...
10 07 2025 8:35:21
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 ::
Какая температура дома зимой у жителей различных стран в доме? Список норм разных народов