Парогенератор электроэнергии своими руками

Паровой генератор электричества: предназначение, разновидности и основные достоинства каждого из них

Все чаще уставшие жители больших и маленьких городов перебираются загород в маленькие и уютные домики.

Дабы обеспечить себе здесь комфортное существование необходимо электричество и довольно в больших количествах. Оно нужно для того чтобы в доме было светло и тепло, для работы бытовых приборов и телефонов.

Поэтому многие люди, еще в процессе планирования и строительства загородного дома предусматривают этот вопрос, посредством монтажа парового генератора электричества.

Что это за оборудование, его разновидности и особенности

Парогенератор для дома и бани

Для каждого из нас важен вопрос установки такого оборудования (источника электрической энергии), который бы функционировал независимо от ветра, воды, ТЭЦ, разнообразных природных катаклизмов.

Ну, конечно, чтобы и обслуживание его было доступным, и стоимость невысокой.

Для этого идеально подойдет такой автономный источник конденсации и преобразования электрики, как паровой генератор электричества.

В чем же особенности данного оборудования

ПГЭ – это оборудование автономного типа, способное преобразовывать энергию любого вида (механическая, тепловая и др.) до электрической.

Отличительной особенностью такого оборудования является простота его конструкции и принцип работы. Такой генератор электричества, независимо от его видов состоит из мотора, установленного на раме конструкции, который сжигает топливо и генератора. Через механическую передачу вращающийся момент передается от двигателя к генератору.

Немаловажным фактором, влияющим на большую популярность подобных установок, является высокий уровень коэффициента полезного действия, близкого к 98%.

Существует несколько видов установок, классификация которых базируется нескольких основных факторах:

• Вид топлива. Оборудование имеет возможность работать на нескольких видах топлива. Это может быть мазута, дрова, газ, дизельное топливо и др.
• Область использования. Такие установки активно используются не только в быту, но и на производственной и перерабатывающей промышленности.
• Особенности конструкции. Преобразование энергии может происходить через две разные системы: трубы с горячим газом и емкости с водой.

Для того чтобы оборудование выполняло все возложенные на него функции и его эксплуатация в результате была целесообразной, чрезвычайно важно правильно выбрать установку. При этом специалисты рекомендуют учитывать такие факторы:

• Мощность
• Скорость, с которой вращается генератор
• Разновидность тока
• Показатель давления образованного пара на турбину

С учетом всех показателей, паровая установка обеспечит помещение необходимым количеством недорогой электрической энергии.

Как сделать самому

Если требуется небольшое количество энергии, изготовить паровой генератор электричества своими руками можно из небольшого количества подручных материалов.

Для этого понадобится:

• Банка из под консервов
• Алюминиевая проволока
• Небольшой лист жести
• Крепежные элементы

Сам процесс изготовления довольно прост:

• В консервной банке проделать два небольших отверстия
• В одно из них впаять трубку
• Взять лист жести и разрезать его на небольшие полоски таким образом, чтобы получилась крыльчатка турбины
• Закрепить готовую крыльчатку на жестяной полоске, предварительно согнутой в виде буквы «П»
• При помощи крепежных элементов прикрепить полоску с крыльчаткой на втором отверстии. Стоит обратить внимание на то, что крыльчатка должна быть расположена в сторону трубки
• Все отверстия и швы, сделанные в процессе изготовления установки, запаять. Это необходимо для обеспечения герметичности конструкции
• Из проволоки изготовить подставку, на которую устанавливается готовое оборудование
• При помощи шприца система заполняется водой
• Под подставкой в специальной коробке поджечь сухое горючее

Изготовленная по данной инструкции паровая машина не способна обеспечить дом необходимым количеством энергии. На ней можно доступно и просто ознакомиться с принципом работы парового генератора электричества.

Процесс создания такой установки, которая бы могла обеспечить дом необходимым количеством энергии немного сложнее, но нет ничего невозможного.

Для ее изготовления понадобиться взять основу – элемент Пелетье. Его можно приобрести отдельно в магазине, а можно снять с вышедшего из строя стационарного ПК.

Кроме этого для работы потребуется:

• Модуль, оснащенный выходом USB
• Лист металла для изготовления корпуса установки. Его можно сделать самостоятельно, а можно взять уже готовый корпус ПК
• Охладительный радиатор с кулером
• Паста для герметизации швов
• Ножницы для резки металла
• Заклепочник
• Дрель
• Паяльник
• Заклепки

В начале процесса изготовить небольшую емкость, в которую можно будет заложить мелкие дрова и разжечь костерок. Верхняя часть емкости сконструировать таким образом, чтобы на нее можно было поставить небольшую кастрюльку с водой и довести ее до кипения.

С одной стороны этой емкости прикрепить элемент Пелетье. С другой же при помощи песты прикрепить радиатор охлаждения с кулером.

Специалисты обращают внимание на то, что радиатор и кулер должны быть достаточно мощными. От того насколько большая разница температур, зависит скорость и количество выделения электрической энергии.

Если оборудование используется в холодное время, его можно постаять прямо в снег и проблема будет практически решена. Если же используется установка в теплое время, без мощного охладителя и кулера не обойтись. Нельзя забывать о тщательной герметизации всех швов и креплений.

Стабилизатор напряжения спаять с элементом Пелетье. Этот прибор необходим для того чтобы можно было задать определенный показатель электрической энергии на выходе.

Стабилизатор можно купить уже готовым в магазине. Его преимущество заключается в том, что при достижении необходимого показателя на приборе загорается лампочка.

Немаловажное значение также имеет и то, что уже припаянный стабилизатор необходимо загерметизировать таким образом, дабы полностью исключить попадание на него воды. Эксплуатация данной модели парогенератора способна обеспечить нагрев двух куллеров.

Тэн для парогенератора

Можно также изготовить еще более мощную модель генератора на пару – тэновую.

Ее основой служит довольно большая емкость, в которой монтируются тэны (один или несколько).

Это зависит от предполагаемой мощности будущей установки.

В боковинах емкости просверлить отверстия, с помощью которых прикрепить тэн.

В качестве крепежных элементов отлично подойдут гайки с резиновыми прокладками.

Если планируется установка двух тэнов, важно разместить их таким образом, чтобы они не соприкасались друг с другом. Рядом с первой емкостью установить вторую.

В ней будет находиться вода, которая по мере необходимости перемещается в первую емкость. Необходимо обратить внимание на то, что в процессе работы оборудования нельзя будет открыть крышку и посмотреть уровень воды в первом сосуде.

Поэтому специалисты рекомендуют немного автоматизировать этот процесс, путем установки обычного поплавка, как у сливном бачке унитаза.

Обе емкости соединяются между собой прочной трубкой, которая вставляется в просверленные отверстия, расположенные нижу того уровня, на котором установлены тэны. Все швы тщательно загерметизировать.

Для того чтобы вода быстро прогревалась, лучше трубку, через которую будет подаваться свежая порция воды, скрутить в виде спирали. Перед стационарной установкой и эксплуатацией данной установки, ее необходимо протестировать на течь.

Кроме этого, клапан должен выдерживать необходимое давление, в противном случае оборудование работать не сможет. Созданная по такому принципу установка отличается практически 100% КПД. Но ее необходимо поддерживать в рабочем состоянии.

Для этого необходимо периодически проверять тэны на наличие на их стенках накипи. Если таковой будет слишком много, они могут не работать с полной отдачей или согреть вообще.

Для того чтобы накипи образовывалось, как можно меньше периодически необходимо добавлять в воду первой емкости намного лимонной или уксусной кислоты. Некоторые заливают в бак только специальную мягкую воду.

Нередко случаются ситуации, когда паровой генератор электричества для дома выходит из строя по причине того, что он работал насухую. Дабы избежать такой неприятности, рекомендуется установить метки минимального и максимального количества воды в емкости.

Для того чтобы обезопасить готовую установку от скачкой напряжения в сети, можно установить специальный регулятор напряжения, который при падении напряжения автоматически отключает оборудование.

ПГЭ – это уникальное оборудование, которое является автономным источником электричества. Его эксплуатация в домашних условиях имеет ряд преимуществ:

• Возможность работы на разных видах топлива, которое для каждого владельца установки является наиболее выгодным.
• Высокий уровень мощности на выходе.
• Мощность может регулироваться владельцем по его желанию в ручном режиме. Это повышает экономичность эксплуатации установки.
• Если в качестве источника энергии выбрано твердое топливо, например, дрова, зола, которая остается поле их использования, служит отличным удобрением для садовых и огородных растений.

Промышленность выпускает подобного рода установки в широком разнообразии. Кроме этого, есть возможность изготовить парогенератор самостоятельно в домашних условиях. Для этого нет необходимости использовать дорогостоящие материалы и детали.

Существуют разные варианты и схемы изготовления подобных установок. Прежде, чем остановить выбор на каком-либо конкретном способе, необходимо учитывать в первую очередь мощность парогенератора, которая необходима на выходе. В процессе создания ПГЭ в домашних условиях, необходимо соблюдать правила безопасности и предварительно протестировать готовую установку.

О том, как самостоятельно собрать парогенератор для бани, можно посмотреть на видео:

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.

Источник

Изучаем паровые электрогенераторы

Паровой электрогенератор представляет собой нечто схожее с солнечной батареей, но обладает гораздо более высокой производительностью, не говоря уже о доступности подобного рода устройств. Само функционирование подобных агрегатов заключается в преобразовании механической силы в электрическую, посредством нагревания воды до того момента, когда она превращается в пар. Именно данная сила приводит искомый механизм в движение.

Назначение

Подобного рода агрегаты имеет смысл использовать в тех отраслях современной промышленности или бытовой сферы, где наблюдается достаточное большое количество парообразований, которые можно использовать в качестве преобразователя в электроэнергию. Именно генераторы парового типа получили широкое использование в котельных установках, где они образуют некую тепловую электростанцию вместе котлом и турбиной.

Такие агрегаты позволяют существенно экономить на своей эксплуатации, а также снизить затраты на получение электрической энергии. Именно поэтому, паровые установки зачастую считаются одними из основных рабочих узлов многих электростанций.

Кроме того, если изучить принцип действия, а также конструктивные особенности подобных паровых генераторов, можно попытаться реализовать их своими руками, с помощью определенных средств. Однако, о данной возможности пойдет речь чуть позже.

Устройство и принцип действия

По своим конструктивным особенностям, котельные установки обладают достаточно схожей структурой. В их состав входит несколько рабочих узлов, которые принято считать определяющими — непосредственно сам котел, электрический генератор и турбина. Последние два составляющих образуют кинетическую связь между собой, а одной из разновидностей подобных систем является турбинный электрогенератор парового типа.

Если смотреть более глобально, то подобные установки представляют собой полноценные тепловые электростанции, пусть и меньших габаритов. Благодаря своей работе, они способны обеспечивать электричеством не только гражданские объекты, но и крупные промышленные отрасли.

Сам же принцип действия паровых электрических генераторов сводится к следующий основным моментам:

• Специальное оборудование производит нагрев воды до оптимальных значений, при которых она испаряется, образуя пар.
• Получившийся пар поступает дальше, на роторные лопатки паровой турбины, что приводит сам ротор в движение.
• В результате мы получаем сначала кинетическую энергию, преобразованную из получившейся энергии сжатого пара. Затем кинетическая энергия переходит в механическую, что приводит к началу работы турбинного вала.

Электрический генератор, входящий в конструкцию таких паровых установок, является определяющим. Это объясняется тем, что именно электрогенераторы осуществляют переход механической энергии в электрическую.

Это описание одной установки парового типа. Если требуется выделение большего количества энергии, то используется совокупность нескольких установок, объединенных вместе.

Подобное решение должно приниматься строго индивидуально, в зависимости от типов объекта, а также параметров требуемой мощности энергии. Только при таком грамотном подходе можно избежать убыточности в данном вопросе.

Критерии выбора

На сегодняшний момент существует достаточно широкий выбор всевозможных электрических генераторов, работающих на пару, поэтому нужно крайне внимательно подходить к вопросу выбора.

Чтобы данный выбор был обдуманным и взвешенным, надо обращать внимание на следующие показатели:

• Мощность паровой установки (тепловая и электрическая).
• Нужно также обратить внимание на то, с какой скоростью происходит вращение роторов генератора и турбины.
• Тип применяемого тока — здесь речь идет об однофазном или трехфазном виде установок. В большинстве случаев, используется именно трехфазная система.
• Показатели давления пара не только в сжатом виде, но и в свободном состоянии.

Внимательное отношение к данным критериям позволит существенно упростить выбор, тем самым помогаю потребителю получить нужный ему агрегат. Чтобы было более наглядно, рассмотрим несколько моделей паровых электрогенераторов, пользующихся наибольшим спросом.

Обзор моделей

В нашей стране есть несколько предприятий, занимающихся производством паровых электрогенераторов. В частности, речь идет о турбогенераторах компаний «Калужский турбинный завод» и ОАО «Росэлектромаш». Рассмотрим несколько моделей, произведенных на обоих предприятиях.

ПТ-40/50-8,8/1,3 представляет собой паровую турбину, используемую в различных схемах с утилизацией тепловой энергии, а также отходов производственного типа. Среди потенциальных покупателей данной продукции числятся крупные промышленные предприятия и электростанции.

• показатели номинальной мощности — от 12000 кВт до 80000 кВт;
• показатель давления пара — от 3 до 12,8 МПа;
• температурные показатели пара — от 420 до 550 C;
• производственное давление — от 0,5 до 1,75 МПа;
• отопительное давление — от 0,07 до 0,25 МПа.

П-6-3,4/1,0 — это турбина парового типа, обладающая производственным отбором пара.

• показатели номинальной мощности — от 4000 кВт до 55000 кВт;
• показатель давления пара — от 1,1 до 8,8 МПа;
• температурные показатели пара — от 260 до 445 C;
• производственное давление — от 0,4 до 1,3 МПа.

ПР-13/15,8-3,4/1,5/0,6 используется во многих ТЭС, а также на предприятиях промышленного типа, где присутствует необходимость в подаче пара заданного показателя.

• показатели номинальной мощности — от 2500 кВт до 35000 кВт;
• показатель давления пара — от 1,2 до 9,3 МПа;
• температурные показатели пара — от 290 до 540 C;
• производственное давление — от 0,4 до 1,75 МПа;
• давление за турбиной — от 0,07 до 0,9 кПа.

К-66-8,8 относится к конденсационным типам паровых турбин.

• показатели номинальной мощности — от 6000 кВт до 70000 кВт;
• показатель давления пара — от 1,57 до 12,8 МПа;
• температурные показатели пара — от 320 до 500 C;
• давление за турбиной — от 4 до 10,6 кПа.

К-37-3,4 — это паровая турбина конденсационного типа, обладающая воздушным конденсатором.

• показатели номинальной мощности — от 37000 кВт до 37300 кВт;
• показатель давления пара — от 2,9 до 3,7 МПа;
• температурные показатели пара — от 390 до 445 C;
• давление за турбиной — 15 кПа.

Данная продукция производится на Калужском турбинном заводе. Теперь рассмотрим модели от ОАО «Росэлектромаш». Здесь представлены уже полноценные турбогенераторы, в которых используются турбины парового и газового типа.

Вне зависимости от марки модели, в комплект продажи входят следующие комплектующие:

• генератор;
• система возбуждения;
• аппаратные органы автоматики, сигнализации и контроля;
• запчасти;
• специальный инструмент для монтажа и сопутствующие материалы;
• различные инструкции по применению.

Нашему вниманию представлены турбогенераторы серии ТВФ. Описывать их детально не имеет смысла, поэтому посмотрим на их технические данные.

Технические характеристики ТВФ-63-2:

• показатель мощности — 63000 кВт;
• степень напряжения — 6300 В;
• статорный ток — 7217 А;
• частота вращения — 3000 оборотов в минуту;
• КПД в процентном соотношении — 98%;
• общий вес — 107900 кг.

Технические характеристики ТВФ-63-3600:

• показатель мощности — 50000 кВт;
• степень напряжения — 11000 В;
• статорный ток — 3280 А;
• частота вращения — 3600 оборотов в минуту;
• КПД в процентном соотношении — 98,3%;
• общий вес — 107950 кг.

Технические характеристики ТВФ-110-2E:

• показатель мощности — 110000 кВт;
• степень напряжения — 10500 В;
• статорный ток — 7560 А;
• частота вращения — 3000 оборотов в минуту;
• КПД в процентном соотношении — 98,4%;
• общий вес — 145000 кг.

Технические характеристики ТВФВ-110-2:

• показатель мощности — 110000 кВт;
• степень напряжения — 13800 В;
• статорный ток — 5752 А;
• частота вращения — 3000 оборотов в минуту;
• КПД в процентном соотношении — 98,45%;
• общий вес — 190000 кг.

Стоимость данных моделей нужно уточнять у производителя, но можно сказать, что она переваливает за несколько миллионов рублей.

Целесообразность эксплуатации

Говорить о целесообразности покупки парового электрогенератора для личных нужд не приходится, потому что его стоимость очень высока для обычного бытового использования. Иными словами, подобные вложения вряд ли окупятся в течение жизни потенциального покупателя. Кроме того, габаритные размеры подобных установок, что размещать их необходимо на очень большой территории. Именно поэтому, на бытовом уровне используются агрегаты, у которых двигатель работает на бензине или дизеле, а для крупных предприятий как раз и подходит двигатель, работающий на пару.

Что касается использования электрогенераторов, работающих на пару, то их использование в котельных установках может принести определенные плоды. Дело в том, что по достижении некоторых показателей мощности, данные установки показывают очень хорошие рабочие характеристики, выгодные отличающие их от своих аналогов.

Подробный рассказ про паровой генератор

Изготовление своими руками — возможно ли это?

Тем не менее, при наличии некоторых знаний и необходимых материалов, сделать данный агрегат своими руками становится возможным.

Понятно, что итоговый вариант будет куда меньшего размера, чем заводские варианты. Кроме того, здесь будет совсем другое устройство для привода в движение имеющегося генератора — если в заводских моделях за это отвечает паровая турбина, то в домашнем варианте это будет делать двигатель.

На видео продемонстрирован походный паровой мини-генератор

Заключение

Электрогенераторы турбинного типа пользуются определенной популярностью среди множества промышленных предприятий и электростанций. Однако, прежде чем приобретать подобные устройства, необходимо произвести точный расчет целесообразности их использования, чтобы предприятие работало не в убыток себе.

Что касается применения на бытовом уровне, то в этом нет абсолютно никакой необходимости. Кроме того, это технически и практически невозможно, т.к. габариты данных установок очень велики, не говоря уже об их стоимости. Вопрос изготовления своими руками также достаточно спорный, в силу объективных причин сложности конструкции.

Владельцам же предприятий, которые намереваются использовать паровые установки, можно дать один совет: приобретите сначала генератор небольшой мощности, чтобы можно было оценить на практике эффективность его использования. Неслучайно ведь, что производители выпускают агрегаты от 100 кВт, подразумевая такой рациональный подход.

Источник