Паровая турбина для автономного электроснабжения дома0

В статье Двигатель Стирлинга для автономного электроснабжения дома обсуждалась возможность использования теплового двигателя Стирлинга (если он будет работать от котла отопления) для выработки электричества. Вернее, такие установки были в свое время в Англии (приводили в движение насосы). Это хорошо забытое можно вспомнить и использовать для удаленных районов и для тех, кто отапливает свои дома котлами. Такая установка была бы кстати.

Другой вариант использования энергии от котла — вращать электрогенератор, используя паровую турбину. В настоящее время эта технология используется на ТЭЦ.

Паровая турбина для автономного электроснабжения дома1

Схема работы ТЭЦ. Если необходимо что-то отапливать (город, район города), то вместо конденсатора и градирни – горячую воду подают к потребителям. КПД ТЭЦ 35-43%.

Но на ТЭЦ это огромные агрегаты с мощностью в сотни МВт. Гигантские котлы, работающие на угле. Для частного дома необходима установка гораздо меньших размеров и работающая по такой схеме: котел кипятит воду в закрытой емкости, пар выходит под давлением (подогревается дополнительно в печи) и вращает турбину с генератором. Остывший отработанный пар проходит теплообменник и передает свое остаточное тепло системе отопления дома. Конденсат насосом через обратный клапан подается обратно в емкость.

Конечно, нужны датчики давления и система регулировки, клапана сброса давления в аварийных случаях. Паровые котлы на паровозах в свое время могли взрываться если их неправильно настраивали. Котел должен быть максимально безопасным.

Моделей готовых установок с паровыми турбинами для частного сектора я не нашел. Есть множество микро-турбин для демонстрации работы принципа получения электроэнергии:

Паровая турбина для автономного электроснабжения дома2Паровая турбина для автономного электроснабжения дома3Паровая турбина для автономного электроснабжения дома4

Демонстрация работы такой паровой турбины с генератором здесь: https://youtu.be/lUdLyCWhxco

Мощность, которую выдает генератор, небольшая. Думаю, здесь неудачно использованная модель генератора. Нужно сконструировать паровой котел в разы больших размеров, чтобы объем пара, который он вырабатывает – хватал для вращения генератора, мощностью в десятки кВт. А тепловой энергии хватит для отопления дома. Будет полная автономность в зимнее время – нужны только дрова или уголь.

Такая схема будет востребована лишь в отопительный сезон. Летом придется получать электричество от линии электропередач или солнечных батарей. А воду греть от солнечного коллектора и запасать в накопителе.

На aliexpress нашел микро паровые турбины:

Паровая турбина для автономного электроснабжения дома5Паровая турбина для автономного электроснабжения дома6Паровая турбина для автономного электроснабжения дома7

Ссылка здесь и здесь. У первой модели ротор диаметром 41 мм и вес турбины 225 гр. Вторая модель в разы меньше (вес 100 гр.). Скорость вращения ротора – до 20-50 тыс. об/мин.

Работу микротурбины можно оценить на видео:

К турбине подключили воздух от компрессора и она уверенно вращает небольшой генератор (электродвигатель), способный заряжать телефон или создавать подсветку. Ее мощности достаточно для вырабатывания пары десятков ватт электричества.

Для дома для вращения генератора необходима в 3-5 раз большая турбина. И более мощные, но в тоже время небольшие паровые турбины существуют:

Паровая турбина для автономного электроснабжения дома8Паровая турбина для автономного электроснабжения дома9Паровая турбина для автономного электроснабжения дома10

Видео работы этого агрегата на несколько кВт электрической мощности:

Если поставить конденсатор воды, теплообменник для передачи остаточного тепла в систему отопления, а так же насос с клапаном, который будет добавлять воду после конденсации в емкость – то автономность обеспечена. Хотя, можно отапливать и паром. Так даже проще. Здесь простые инженерные решения.

Установку нужно размещать в отдельном помещении без контакта с домом. Она издает гул и он может быть не комфортным. Думаю, котел отопления должен быть универсальным, паровой котел отключаем с переходом только на нагрев теплоносителя системы отопления.

Решил посмотреть на alibaba.com, может быть, там есть предложения от китайских производителей. Обнаружил такое предложение:

Паровая турбина для автономного электроснабжения дома11Паровая турбина для автономного электроснабжения дома12

Установки на 200 кВт. Стоимость – от 766 тыс. руб. По информации в описании, этот производитель может изготовить паровые турбины мощностью от 1 кВт до 1 МВт.

Т.е. разработки паровых турбин с вырабатываемой небольшой мощностью, сопоставимой с потребностями частного дома, вполне реальны. Их приобрели бы не только хозяева частных домов, но и базы отдыха в труднодоступных местах, турфирмы. Если рассказать, то купят даже староверы в сибирских глубинках.

***

Подписывайтесь на канал, добавляйте его в закладки браузера (Ctrl+D). Впереди много интересной информации.

Like
Love
Haha
Wow
Sad
Angry

Вам может понравиться

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.