Parná energia - zo spaľovacieho motora. DIY parný stroj

Elektráreň na drevo je jedným z alternatívnych spôsobov zásobovania spotrebiteľov elektrickou energiou.

Takéto zariadenie je schopné vyrábať elektrickú energiu pri minimálnych nákladoch na energiu aj na miestach, kde nie je napájanie vôbec.

Elektráreň využívajúca palivové drevo môže byť vynikajúcou voľbou pre majiteľov letných chát a vidieckych domov.

Existujú aj miniatúrne verzie, ktoré sú vhodné pre milovníkov dlhých túr a trávenia času v prírode. Ale prvé veci.

Zvláštnosti

Elektráreň na drevo nie je novým vynálezom, ale moderné technológie umožnili o niečo vylepšiť predtým vyvinuté zariadenia. Okrem toho sa na výrobu elektriny používa niekoľko rôznych technológií.

Okrem toho pojem „spaľovanie dreva“ je trochu nepresný, pretože na prevádzku takejto stanice je vhodné akékoľvek tuhé palivo (drevo, drevná štiepka, palety, uhlie, koks), vo všeobecnosti čokoľvek, čo môže horieť.

Okamžite si všimnime, že palivové drevo, alebo skôr proces jeho spaľovania, pôsobí iba ako zdroj energie, ktorý zabezpečuje fungovanie zariadenia, v ktorom sa vyrába elektrina.

Hlavné výhody takýchto elektrární sú:

• Schopnosť používať širokú škálu tuhých palív a ich dostupnosť;
• Prijímajte elektrinu kdekoľvek;
• Použitie rôznych technológií umožňuje získavať elektrinu s rôznymi parametrami (stačí len na bežné dobíjanie telefónu a až po napájanie priemyselných zariadení);
• Môže fungovať aj ako alternatíva, ak sú bežné výpadky elektriny, ako aj hlavného zdroja elektriny.

Klasická verzia

Ako bolo uvedené, elektráreň spaľujúca drevo využíva na výrobu elektriny viacero technológií. Klasickou medzi nimi je parný pohon, alebo jednoducho parný stroj.

Všetko je tu jednoduché - drevo alebo akékoľvek iné palivo pri spaľovaní ohrieva vodu, v dôsledku čoho sa mení na plynné skupenstvo - paru.

Vzniknutá para sa privádza do turbíny generátorového agregátu a vďaka rotácii generátor vyrába elektrinu.

Keďže parný stroj a generátorové sústrojie sú spojené v jednom uzavretom okruhu, para sa po prechode turbínou ochladí, privedie späť do kotla a celý proces sa opakuje.

Táto schéma elektrárne je jednou z najjednoduchších, ale má množstvo významných nevýhod, z ktorých jednou je nebezpečenstvo výbuchu.

Po prechode vody do plynného stavu sa tlak v okruhu výrazne zvýši a ak nie je regulovaný, je vysoká pravdepodobnosť prasknutia potrubí.

A hoci moderné systémy používajú celú sadu ventilov, ktoré regulujú tlak, prevádzka parného stroja si stále vyžaduje neustále monitorovanie.

Navyše obyčajná voda používaná v tomto motore môže spôsobiť tvorbu vodného kameňa na stenách potrubia, čo znižuje účinnosť stanice (vodný kameň zhoršuje prenos tepla a znižuje priechodnosť potrubí).

Ale teraz je tento problém vyriešený použitím destilovanej vody, kvapalín, vyčistených nečistôt, ktoré sa zrážajú, alebo špeciálnych plynov.

Ale na druhej strane môže táto elektráreň vykonávať inú funkciu - vykurovať miestnosť.

Všetko je tu jednoduché - po splnení svojej funkcie (rotácia turbíny) sa para musí ochladiť, aby sa opäť premenila na kvapalné skupenstvo, čo si vyžaduje chladiaci systém alebo jednoducho radiátor.

A ak umiestnite tento radiátor do interiéru, nakoniec z takejto stanice dostaneme nielen elektrinu, ale aj teplo.

Ďalšie možnosti

Parný stroj je však len jednou z technológií, ktorá sa používa v elektrárňach na tuhé palivá, a nie je najvhodnejšia na použitie v domácich podmienkach.

Na výrobu elektriny sa tiež používajú:

• Termoelektrické generátory (využívajúce Peltierov princíp);
• Plynové generátory.

Termoelektrické generátory

Elektrárne s generátormi postavenými na Peltierovom princípe sú celkom zaujímavou možnosťou.

Fyzik Peltier objavil efekt, ktorý sa scvrkáva na skutočnosť, že keď elektrina prechádza cez vodiče pozostávajúce z dvoch rôznych materiálov, na jednom z kontaktov sa absorbuje teplo a na druhom sa teplo uvoľňuje.

Tento efekt je navyše opačný - ak sa vodič na jednej strane zahrieva a na druhej ochladzuje, bude sa v ňom generovať elektrina.

Je to opačný efekt, ktorý sa využíva v elektrárňach spaľujúcich drevo. Pri spaľovaní ohrievajú jednu polovicu platne (ide o termoelektrický generátor), pozostávajúcu z kociek z rôznych kovov, a druhú časť ochladzujú (na čo sa používajú výmenníky tepla), v dôsledku čoho sa objaví elektrina pri svorky dosky.

Ale takýto generátor má niekoľko odtieňov. Jedným z nich je, že parametre uvoľnenej energie priamo závisia od teplotného rozdielu na koncoch platne, preto je na ich vyrovnanie a stabilizáciu potrebné použiť regulátor napätia.

Druhou nuansou je, že uvoľnená energia je len vedľajším efektom, väčšina energie pri spaľovaní dreva sa jednoducho premení na teplo. Z tohto dôvodu nie je účinnosť tohto typu staníc príliš vysoká.

Výhody elektrární s termoelektrickými generátormi zahŕňajú:

• Dlhá životnosť (žiadne pohyblivé časti);
• Zároveň vzniká nielen energia, ale aj teplo, ktoré sa dá využiť na vykurovanie či varenie;
• Tichá prevádzka.

Elektrárne spaľujúce drevo využívajúce Peltierov princíp sú pomerne bežnou možnosťou a vyrábajú tak prenosné zariadenia, ktoré dokážu uvoľňovať elektrinu len na nabíjanie spotrebičov s nízkou spotrebou energie (telefóny, baterky), ako aj priemyselné, ktoré dokážu napájať výkonné jednotky.

Plynové generátory

Druhým typom sú plynové generátory. Takéto zariadenie je možné použiť v niekoľkých smeroch, vrátane výroby elektriny.

Tu stojí za zmienku, že takýto generátor sám o sebe nemá nič spoločné s elektrickou energiou, pretože jeho hlavnou úlohou je vyrábať horľavý plyn.

Podstatou činnosti takéhoto zariadenia je, že pri oxidácii tuhého paliva (jeho spaľovaní) sa uvoľňujú plyny vrátane horľavých - vodík, metán, CO, ktoré je možné využiť na rôzne účely.

Napríklad takéto generátory sa predtým používali v autách, kde na vypúšťaný plyn perfektne pracovali klasické spaľovacie motory.

Kvôli neustálemu chveniu paliva už niektorí motoristi a motocyklisti začali inštalovať tieto zariadenia na svoje autá.

To znamená, že na získanie elektrárne stačí mať plynový generátor, spaľovací motor a bežný generátor.

Prvý prvok uvoľní plyn, ktorý sa stane palivom pre motor, ktorý bude otáčať rotor generátora, aby sa ako výstup vyrábala elektrina.

Výhody elektrární využívajúcich plynové generátory zahŕňajú:

• Spoľahlivosť konštrukcie samotného generátora plynu;
• Výsledný plyn môže byť použitý na prevádzku spaľovacieho motora (ktorý bude poháňať elektrický generátor), plynového kotla, pece;
• V závislosti od použitého spaľovacieho motora a elektrického generátora je možné získavať elektrinu aj na priemyselné účely.

Hlavnou nevýhodou plynového generátora je objemnosť konštrukcie, pretože musí obsahovať kotol, kde prebiehajú všetky procesy výroby plynu, systém jeho chladenia a čistenia.

A ak sa toto zariadenie používa na výrobu elektriny, tak súčasťou stanice musí byť aj spaľovací motor a elektrický generátor.

Zástupcovia továrenských elektrární

Upozorňujeme, že uvedené možnosti - termoelektrický generátor a generátor plynu - sú teraz prioritou, preto sa vyrábajú hotové stanice pre domáce aj priemyselné použitie.

Nižšie uvádzame niekoľko z nich:

• sporák "Indigirka";
• Turistický sporák „BioLite CampStove“;
• Elektráreň "BioKIBOR";
• Elektráreň "Eco" s plynovým generátorom "Cube".

Sporák "Indigirka".

Bežný domáci sporák na tuhé palivo (vyrobený ako kachle Burzhaika), vybavený Peltierovým termoelektrickým generátorom.

Ideálne pre letné chaty a malé domy, pretože je pomerne kompaktné a možno ho prepravovať v aute.

Hlavná energia zo spaľovania dreva sa využíva na vykurovanie, ale dostupný generátor umožňuje získať aj elektrinu s napätím 12 V a výkonom 60 W.

Sporák BioLite CampStove.

Využíva tiež Peltierov princíp, je však ešte kompaktnejší (váži len 1 kg), čo vám umožňuje vziať si ho na pešie výlety, no množstvo energie generovanej generátorom je ešte menšie, ale na nabitie bude stačiť baterku alebo telefón.

Elektráreň "BioKIBOR".

Používa sa aj termoelektrický generátor, ale toto je priemyselná verzia.

Výrobca na požiadanie dokáže vyrobiť zariadenie, ktoré poskytuje výstupnú elektrinu s výkonom od 5 kW do 1 MW. To však ovplyvňuje veľkosť stanice, ako aj množstvo spotrebovaného paliva.

Napríklad zariadenie, ktoré produkuje 100 kW, spotrebuje 200 kg dreva za hodinu.

Ale elektráreň Eco je generátor plynu. Jeho konštrukcia využíva generátor plynu „Cube“, benzínový spaľovací motor a 15 kW elektrický generátor.

Okrem hotových priemyselných riešení si môžete samostatne kúpiť rovnaké termoelektrické generátory Peltier, ale bez kachlí, a použiť ich s akýmkoľvek zdrojom tepla.

Domáce stanice

Mnoho remeselníkov tiež vytvára domáce stanice (zvyčajne založené na generátore plynu), ktoré potom predávajú.

To všetko naznačuje, že môžete nezávisle vyrobiť elektráreň z dostupných materiálov a použiť ju na svoje vlastné účely.

Založené na termoelektrickom generátore.

Prvou možnosťou je elektráreň založená na Peltierovej doske. Hneď si všimnime, že doma vyrobené zariadenie je vhodné len na nabíjanie telefónu, baterky alebo na svietenie pomocou LED svietidiel.

Na výrobu budete potrebovať:

• Kovové telo, ktoré bude hrať úlohu pece;
• Peltierova doska (kupuje sa samostatne);
• Regulátor napätia s inštalovaným výstupom USB;
• Výmenník tepla alebo len ventilátor na chladenie (môžete si vziať počítačový chladič).

Vytvorenie elektrárne je veľmi jednoduché:

1. Vyrábame sporák. Vezmeme kovovú krabicu (napríklad počítačovú skrinku) a rozložíme ju tak, aby rúra nemala dno. V stenách nižšie robíme otvory na prívod vzduchu. V hornej časti môžete nainštalovať rošt, na ktorý môžete umiestniť kanvicu atď.
2. Dosku namontujeme na zadnú stenu;
3. Chladič namontujeme na vrch dosky;
4. Na svorky z platne pripojíme regulátor napätia, z ktorého napájame chladič, a tiež nakreslíme svorky na pripojenie spotrebičov.

Funguje to jednoducho: zapálime drevo a ako sa platňa zahrieva, na jej svorkách sa začne vytvárať elektrina, ktorá bude privádzaná do regulátora napätia. Z nej začne pracovať chladič, ktorý zabezpečí chladenie platne.

Zostáva len pripojiť spotrebiteľov a monitorovať proces spaľovania v kachle (včas pridať palivové drevo).

Na základe generátora plynu.

Druhý spôsob, ako vyrobiť elektráreň, je vyrobiť plynový generátor. Takéto zariadenie je oveľa náročnejšie na výrobu, no energetický výdaj je oveľa väčší.

Na jeho výrobu budete potrebovať:

• Valcová nádoba (napríklad rozložená plynová fľaša). Bude hrať úlohu kachlí, takže by mali byť k dispozícii poklopy na nakladanie paliva a čistenie tuhých produktov spaľovania, ako aj prívod vzduchu (na nútené zásobovanie bude potrebný ventilátor, aby sa zabezpečil lepší proces spaľovania) a výstup pre plyn. ;
• Chladiaci radiátor (môže byť vyrobený vo forme cievky), v ktorom bude ochladzovaný plyn;
• Kontajner na vytvorenie filtra typu „Cyclone“;
• Nádoba na vytvorenie jemného plynového filtra;
• Benzínová generátorová súprava (ale môžete si vziať akýkoľvek benzínový motor, rovnako ako bežný 220 V asynchrónny elektromotor).

Potom musí byť všetko spojené do jednej štruktúry. Z kotla by mal plyn prúdiť do chladiaceho radiátora a potom do „cyklónu“ a jemného filtra. A až potom sa výsledný plyn dodáva do motora.

Toto je schematický diagram výroby plynového generátora. Prevedenie môže byť veľmi odlišné.

Napríklad je možné nainštalovať mechanizmus na nútenú dodávku tuhého paliva z bunkra, ktorý bude mimochodom poháňaný aj generátorom, ako aj všetky druhy ovládacích zariadení.

Pri vytváraní elektrárne založenej na Peltierovom efekte nevzniknú žiadne špeciálne problémy, pretože obvod je jednoduchý. Jediná vec je, že by ste mali prijať určité bezpečnostné opatrenia, pretože oheň v takejto kachle je takmer otvorený.

Pri vytváraní generátora plynu by sa však malo brať do úvahy veľa nuancií, medzi ktoré patrí zabezpečenie tesnosti všetkých pripojení systému, cez ktorý plyn prechádza.

Aby spaľovací motor fungoval normálne, mali by ste sa postarať o vysokokvalitné čistenie plynu (prítomnosť nečistôt v ňom je neprijateľná).

Plynový generátor je objemný dizajn, takže je potrebné vybrať preň správne miesto, ako aj zabezpečiť normálne vetranie, ak je inštalované v interiéri.

Keďže takéto elektrárne nie sú novinkou a už pomerne dlho ich vyrábajú amatéri, nahromadilo sa o nich množstvo recenzií.

V zásade sú všetky pozitívne. Dokonca aj domáci sporák s Peltierovým prvkom sa s touto úlohou úplne vyrovná. Pokiaľ ide o generátory plynu, jasným príkladom je inštalácia takýchto zariadení aj na moderné autá, čo naznačuje ich účinnosť.

Klady a zápory elektrárne na drevo

Elektráreň spaľujúca drevo je:

• dostupnosť paliva;
• Možnosť získať elektrinu kdekoľvek;

3 / 5 ( 2 hlasy)

Už dlho som chcel napísať svoj vlastný článok do Packflyer a nakoniec som sa k tomu odhodlal.
Jedným z mojich prvých serióznych projektov bola výroba parného stroja, začal som s tým v 12 rokoch a pokračoval som asi 7 rokov, keď som zväčšil nástroje a vyrovnal krivé ruky.

Všetko to začalo videami a článkami o parných strojoch, po ktorých som sa rozhodol, prečo som na tom horšie. Ako si vtedy pamätám, chcel som ho postaviť na výrobu elektriny pre stolnú lampu. Ako sa mi vtedy zdalo, muselo to byť krásne, malé, pracovať na hoblinách ceruzky a stáť na parapete, aby cez vyvŕtanú dieru v okne vypúšťalo horúce plyny na ulicu (na to neprišlo).
Výsledkom bolo, že niektoré z prvých modelov, ktoré boli načrtnuté narýchlo a postavené pomocou pilníka, kúskov dreva, epoxidu, klincov a vŕtačky, boli škaredé a nepoužiteľné.

Potom začala séria vylepšení a opráv chýb. Za ten čas som sa musel odskúšať nielen ako zlievarenský robotník, taviť zotrvačník (čo sa neskôr ukázalo ako zbytočné), ale naučiť sa pracovať aj v kresliacich programoch KOMPAS 3D, AutoCAD (čo sa na ústave hodilo) .



Ale akokoľvek som sa snažil, vždy sa niečo pokazilo. Neustále nebolo možné dosiahnuť požadovanú presnosť pri výrobe piestov a valcov, čo viedlo k zaseknutiu alebo zlyhaniu vytvorenia kompresie a motory nefungovali dlho alebo nefungovali vôbec.
Osobitným problémom bolo vytvorenie parného kotla pre motor. Svoj prvý kotol som sa rozhodol vyrobiť podľa jednoduchej schémy, ktorú som niekde videl. Bola odobratá obyčajná plechovka s vekom uzavretým na otvorenom konci s hadičkou na motor. Hlavnou nevýhodou kotla bolo, že voda by sa nemala nechať vyvrieť, pretože... Zvýšenie teploty môže spôsobiť roztavenie spájky. A samozrejme, ako sa vždy stáva, počas experimentu sa preťažilo kúrenie, čo viedlo k minivýbuchu a úniku horúcej pary a hrdzavej vody pozdĺž stien a stropu...

Následne sa výroba parného stroja a kotla na niekoľko mesiacov zastavila.

Kúpa hobby sústruhu môjho otca mi pomohla urobiť významný pokrok pri vytváraní parného stroja. Diely išli ako po masle, čo sa týka kvality a rýchlosti výroby, no vzhľadom na to, že od samého začiatku neexistoval jasný plán na stavbu parného stroja, všetko sa v priebehu procesu menilo, čo viedlo k hromadeniu množstva rôznych dielov. ktoré boli z nejakého dôvodu zamietnuté.

A to je len časť toho, čo dnes zostáva.

Aby sa neopakovala smutná situácia prvého kotla, bolo rozhodnuté, že bude super-mega spoľahlivý:

A pre ešte väčšiu bezpečnosť bol nainštalovaný tlakomer

Tento kotol má však nevýhodu: na zahriatie takejto bandury na prevádzkovú teplotu ju musíte ohrievať plynovým horákom asi 20 minút.
Výsledkom bolo, že s krvou a potom nakoniec vyrobili VLASTNÝ parný stroj, ktorý však nešiel na hobliny z ceruzky a nespĺňal úplne počiatočné požiadavky, ale ako sa hovorí: „dá“.

No, video:

Parné lokomotívy alebo automobily Stanley Steamer často prichádzajú na myseľ, keď sa povie „parné stroje“, ale použitie týchto mechanizmov sa neobmedzuje len na dopravu. Parné stroje, ktoré boli prvýkrát vytvorené v primitívnej forme asi pred dvoma tisícročiami, sa za posledné tri storočia stali najväčšími zdrojmi elektrickej energie a dnes parné turbíny vyrábajú asi 80 percent svetovej elektriny. Aby ste lepšie pochopili povahu fyzikálnych síl, na ktoré takýto mechanizmus funguje, odporúčame vám vyrobiť si vlastný parný stroj z obyčajných materiálov pomocou jednej z tu navrhovaných metód! Ak chcete začať, prejdite na krok 1.

Kroky

Parný stroj vyrobený z plechovky (pre deti)

Odrežte spodok hliníkovej plechovky na 6,35 cm. Pomocou nožníc na plech odrežte dno hliníkovej plechovky rovno asi do tretiny výšky.

Ohnite a stlačte okraj pomocou klieští. Aby ste sa vyhli ostrým okrajom, ohnite okraj nádoby dovnútra. Pri vykonávaní tohto úkonu dávajte pozor, aby ste sa nezranili.

Zatlačte na dno nádoby zvnútra, aby bola plochá. Väčšina hliníkových nápojových plechoviek bude mať okrúhlu základňu, ktorá sa ohýba dovnútra. Zarovnajte dno stlačením prstom alebo pomocou malého pohára s plochým dnom.

Vytvorte dva otvory na opačných stranách nádoby, 1/2 palca od vrchu. Na dierovanie je vhodný ako papierový dierovač, tak aj klinec a kladivo. Budete potrebovať otvory, ktoré majú priemer len niečo málo cez tri milimetre.

Do stredu nádoby umiestnite malú čajovú sviečku. Zmačkajte fóliu a umiestnite ju pod sviečku a okolo nej, aby držala na mieste. Takéto sviečky sa zvyčajne dodávajú v špeciálnych stojanoch, takže vosk by sa nemal topiť a vytekať do hliníkovej nádoby.

Stredovú časť medenej rúrky dlhej 15-20 cm omotajte okolo ceruzky 2 alebo 3 otáčkami, aby ste vytvorili závit. Rúrka s priemerom 3 mm by sa mala okolo ceruzky ľahko ohýbať. Budete potrebovať dostatočne zakrivené hadičky, ktoré presahujú cez vrch nádoby, plus navyše 5 cm rovnej rúrky na každej strane.

Vložte konce rúrok do otvorov v nádobe. Stred cievky by mal byť umiestnený nad knôtom sviečky. Je žiaduce, aby rovné časti rúrky na oboch stranách mohli mať rovnakú dĺžku.

Ohnite konce rúrok pomocou klieští, aby ste vytvorili pravý uhol. Ohnite rovné časti trubice tak, aby smerovali v opačných smeroch z rôznych strán plechovky. Potom znova ohnite ich tak, aby padali pod dno nádoby. Keď je všetko pripravené, mali by ste získať nasledovné: hadovitá časť trubice sa nachádza v strede nádoby nad sviečkou a mení sa na dve naklonené „trysky“, ktoré sa pozerajú v opačných smeroch na oboch stranách nádoby.

Nádobu umiestnite do misky s vodou, aby sa konce skúmavky ponorili. Vaša „loď“ musí zostať bezpečne na hladine. Ak konce trubice nie sú dostatočne ponorené, skúste nádobu trochu zaťažiť, ale dávajte pozor, aby ste ju neutopili.

Naplňte trubicu vodou. Najjednoduchšie je ponoriť jeden koniec do vody a ťahať z druhého konca ako cez slamku. Môžete tiež prstom zablokovať jeden vývod z trubice a druhý umiestniť pod tečúcu vodu z kohútika.

Zapáľte sviečku. Po chvíli sa voda v skúmavke zahreje a vrie. Keď sa premení na paru, bude vychádzať cez „dýzy“, čo spôsobí, že sa celá plechovka bude v miske otáčať.

Parný stroj v plechovke na farbu (dospelí)

1. Vyrežte obdĺžnikový otvor blízko základne 4-litrovej plechovky s farbou. Vytvorte vodorovný obdĺžnikový otvor s rozmermi 15 cm x 5 cm na boku nádoby blízko základne.

   • Musíte sa uistiť, že táto plechovka (a tá druhá, ktorú používate) obsahovala iba latexovú farbu a pred použitím ju dôkladne umyte mydlovou vodou.

2. Odstrihnite pás drôteného pletiva 12 x 24 cm. Ohnite 6 cm pozdĺž každého okraja pod uhlom 90 o. Vznikne vám štvorcová „plošina“ s rozmermi 12 x 12 cm s dvomi 6 cm „nohami.“ Vložte ju do pohára „nohami“ nadol a zarovnajte ju s okrajmi vyrezaného otvoru.

   Po obvode veka urobte polkruh otvorov. Následne budete spaľovať uhlie v plechovke, aby ste poskytli teplo parnému stroju. Ak je nedostatok kyslíka, uhlie bude horieť zle. Aby ste zabezpečili správne vetranie v nádobe, vyvŕtajte alebo vyrazte niekoľko otvorov vo veku, ktoré tvoria polkruh pozdĺž okrajov.

   • V ideálnom prípade by mal byť priemer vetracích otvorov asi 1 cm.

3. Vytvorte cievku z medenej rúrky. Vezmite asi 6 m mäkkej medenej rúrky s priemerom 6 mm a odmerajte 30 cm od jedného konca. Od tohto bodu urobte päť závitov s priemerom 12 cm. Zvyšnú dĺžku rúry ohnite na 15 závitov s priemerom 8 cm. Malo by vám zostať asi 20 cm.

   Pretiahnite oba konce cievky cez vetracie otvory vo veku. Ohnite oba konce zvitku tak, aby smerovali nahor, a oba prevlečte cez jeden z otvorov vo veku. Ak potrubie nie je dostatočne dlhé, budete musieť mierne ohnúť jeden zo závitov.

   Vložte cievku a drevené uhlie do nádoby. Umiestnite cievku na sieťovú platformu. Vyplňte priestor okolo a vo vnútri cievky dreveným uhlím. Pevne zatvorte veko.

   Vyvŕtajte otvory pre rúrku v menšej nádobe. Do stredu viečka litrovej nádoby vyvŕtajte otvor s priemerom 1 cm. Na boku nádoby vyvŕtajte dva otvory s priemerom 1 cm – jeden blízko dna nádoby a druhý nad ňou. blízko veka.

   Vložte utesnenú plastovú trubicu do bočných otvorov menšej nádoby. Pomocou koncov medenej rúrky vytvorte otvory v strede dvoch zástrčiek. Do jednej zátky vložte tvrdú plastovú rúrku dlhú 25 cm a tú istú rúrku dlhú 10 cm do druhej zátky. Mali by pevne sedieť v zátke a trochu sa pozerať von. Vložte zátku s dlhšou trubičkou do spodného otvoru menšej nádoby a zátku s kratšou trubičkou do horného otvoru. Zaistite rúrky v každej zátke pomocou svoriek.

   Pripojte skúmavku z väčšej nádoby k skúmavke z menšej nádoby. Umiestnite menšiu plechovku nad väčšiu tak, aby hadička a zátka smerovali preč od vetracích otvorov väčšej plechovky. Pomocou kovovej pásky pripevnite rúrku od spodnej zátky k rúrke vychádzajúcej zo spodnej časti medenej cievky. Potom podobne zaistite rúrku z hornej zátky tak, aby rúrka vychádzala z hornej časti cievky.

   Vložte medenú rúrku do spojovacej skrinky. Pomocou kladiva a skrutkovača odstráňte strednú časť okrúhlej kovovej elektrickej skrinky. Zaistite svorku elektrického kábla poistným krúžkom. Do káblovej svorky vložte 15 cm medenú hadičku s priemerom 1,3 cm tak, aby hadička siahala niekoľko centimetrov pod otvor v krabici. Okraje tohto konca ohnite dovnútra pomocou kladiva. Vložte tento koniec trubice do otvoru vo veku menšej nádoby.

   Vložte špíz do hmoždinky. Vezmite obyčajný drevený grilovací špíz a vložte ho do jedného konca dutej drevenej hmoždinky s dĺžkou 1,5 cm a priemerom 0,95 cm Vložte hmoždinku a špíz do medenej rúrky vo vnútri kovovej spojovacej skrinky tak, aby špíz smeroval nahor.

   • Kým náš motor beží, špíz a hmoždinka budú pôsobiť ako „piest“. Aby boli pohyby piestu lepšie viditeľné, môžete naň pripevniť malú papierovú „vlajku“.

4. Pripravte motor na prevádzku. Vyberte spojovaciu skrinku z menšej vrchnej nádoby a naplňte hornú nádobu vodou, nechajte ju naliať do medenej špirály, kým nádoba nebude do 2/3 plná vody. Skontrolujte netesnosti na všetkých spojoch. Pevne zaistite viečka pohárov poklepaním kladivom. Znova nainštalujte spojovaciu skrinku na miesto nad menšou hornou plechovkou.

5. Naštartujte motor! Pomačkajte kúsky novín a umiestnite ich do priestoru pod obrazovkou v spodnej časti motora. Keď je uhlie zapálené, nechajte ho horieť asi 20-30 minút. Keď sa voda v špirále zohreje, para sa začne hromadiť v hornej nádobe. Keď para dosiahne dostatočný tlak, zatlačí hmoždinku a špíz na vrch. Po uvoľnení tlaku sa piest pod vplyvom gravitácie bude pohybovať smerom nadol. Ak je to potrebné, odrežte časť špajle, aby ste znížili hmotnosť piestu - čím je ľahší, tým častejšie bude „plávať“. Pokúste sa vyrobiť špíz takej hmotnosti, aby sa piest „pohyboval“ konštantným tempom.

   • Proces spaľovania môžete urýchliť zvýšením prietoku vzduchu do prieduchov pomocou fénu.

6. Zostať v bezpečí. Sme presvedčení, že je samozrejmé, že pri práci a manipulácii s podomácky vyrobeným parným strojom je potrebné dávať pozor. Nikdy ho nespúšťajte v interiéri. Nikdy ho nespúšťajte v blízkosti horľavých materiálov, ako sú suché lístie alebo prevísajúce konáre stromov. Motor používajte iba na pevnom, nehorľavom povrchu, ako je betón. Ak pracujete s deťmi alebo tínedžermi, nemali by ste ich nechať bez dozoru. Deťom a mladistvým je zakázané približovať sa k motoru, keď v ňom horí drevené uhlie. Ak nepoznáte teplotu motora, predpokladajte, že je príliš horúci na dotyk.

   • Uistite sa, že para môže unikať z horného „kotla“. Ak sa piest z akéhokoľvek dôvodu zasekne, vo vnútri menšej plechovky sa môže vytvoriť tlak. V najhoršom prípade by banka mohla vybuchnúť, čo Veľmi nebezpečné.
• Umiestnite parný stroj do plastovej loďky a ponorte oba konce do vody, aby ste vytvorili parnú hračku. Z plastovej fľaše sódy alebo bielidla môžete vyrezať jednoduchý tvar člna, aby bola vaša hračka ekologickejšia.

Aj keď má športovec už bohaté skúsenosti s vytváraním replík modelov lodí, pri navrhovaní nového mikroplavidla nevyhnutne čelí problému, aký motor nainštalovať do budúcej kópie! Žiarenie alebo kompresia - vyskytnú sa problémy s palivom, znížením hluku a vibráciami. Elektrické! Nie je to však bez nevýhod, najmä vzhľadom na veľké množstvo elektrických batérií.

Čo tak ísť najdrahšou cestou a nepoužiť skutočný miniatúrny parný stroj na kópiách napríklad parníkov! Pokus o realizáciu tohto nápadu, ktorý sa spočiatku zdal ťažko realizovateľný, priniesol veľmi zaujímavé výsledky.

Najprv o samotnom motore (parná inštalácia obsahuje mnoho ďalších veľkých komponentov). Jednoduchšie je vyrobiť ho na základe ktoréhokoľvek z modelových spaľovacích motorov s dostatočným zdvihovým objemom. Mimochodom, motor ako „Kometa“ MD-5, ktorý sa už dlho ukázal ako úplne nefunkčný v štandardnej žhaviacej verzii, je na tieto účely vhodný. Pre parnú verziu je najlepšie urobiť novú vložku valca a urobiť v nej len výfukové otvory, aby mohla para uniknúť. Obtokové (preplachovacie) okná nie sú potrebné - ak chýbajú, kľuková skriňa motora sa zatvorí, čo umožní zadržanie dostatočného množstva oleja v objeme kľukovej skrine počas prevádzky jednotky.

Ďalšou etapou prác na parnej elektrárni je výroba dvoch nádrží: na vodu a benzín alebo iné kvapalné palivo. Nádrž na vodu je vyrobená spájkovaním z hrubého mosadzného plechu alebo nehrdzavejúcej ocele s hrúbkou minimálne 0,8-1 mm (v extrémnych prípadoch postačí aj hrubá strešná krytina). Výber materiálu je určený skutočnosťou, že nádrž na vodu bude počas prevádzky zariadenia pod rovnakým tlakom ako celý parný systém. Palivová nádrž nemusí byť taká odolná a môže mať menší objem. Jeho rozmery sa vyberajú prakticky.

Jednou z najdôležitejších súčastí inštalácie je parný kotol. Jeho dizajn je jasný z výkresov a každý si môže vybrať materiály a technológie na výrobu článkov kotla podľa vlastných predstáv a možností.

1 - prívodná trubica paliva (meď, Ø 3 mm), 2 - výmenník-výparník, 3 - prívodná trubica vstrekovača (meď, Ø 3 mm), 4 - trubica na odvod pary, 5 - výparník vody (rúrka Ø 3-4 mm ) , 6 - žalúzie na prívod vzduchu do plameňa, 7 - dýza, 8 - montážna jednotka dýzy, 9 - spodná komora, 10 - prívodná trubica vody do výparníka, 11 - puzdro-potrubie.

Výmenník tepla - výparník paliva môže byť vyrobený z medenej skrinky zo starého barometra alebo vo forme cievky z tenkej medenej rúrky. Rozprašovacia tryska paliva je prerobená z toaletnej rozprašovacej fľaše.

1 - trubica prívodu pary z kotla do motora, 2 - mosadzné teleso ventilu, 3 - pružina, 4 - guľa ventilu. Na ovládanie ventilu musí byť v strede piestu motora namontovaná tlačná tyč, ktorá, keď sa piest priblíži k hornej úvrati, musí tlačiť guľu ventilu smerom nahor, čím vpustí ďalšiu časť pary pod tlakom.

1 - teleso (strešné železo alebo mosadzný plech), 2 - plniace hrdlo (uzaviera sa hermeticky), 3 - ventil (vsuvka z bicykla alebo motocykla), 4 - prietokový ventil.

Príprava na testovanie parného stroja nie je náročná. Motorový olej sa naleje do kľukovej skrine prerobeného spaľovacieho motora; Do štandardného difúzora karburátora sa vkladá zátka (olej je potrebné vymeniť približne po 50 hodinách prevádzky stroja). Nádrže sa plnia vodou (najlepšie destilovanou, ktorá eliminuje tvorbu vodného kameňa v parnom systéme) a benzínom akejkoľvek značky. Obe nádrže sú hermeticky uzavreté. Potom sa do spodnej časti parného kotla vloží zapálená tableta suchého liehu a cez vsuvky priletované do nádrží sa do nich čerpá vzduch, čím vzniká pretlak. Teraz môžete otvoriť prívodné ventily. Po určitom čase, keď sa výmenník tepla na odparovanie paliva zahreje, systém plameňa kotla sa prepne do automatického režimu a neustále dodáva benzín pod tlakom do trysky trysky. Aby sa motor rozbehol, stačí niekoľkokrát zatočiť kľukovým hriadeľom. Otáčky motora sú riadené prívodom vody a výškou plameňa.

Svoje rozširovanie začala začiatkom 19. storočia. A už vtedy sa stavali nielen veľké celky na priemyselné účely, ale aj dekoratívne. Väčšina ich zákazníkov boli bohatí šľachtici, ktorí chceli zabaviť seba a svoje deti. Keď sa parné jednotky stali súčasťou spoločnosti, začali sa na univerzitách a školách používať dekoratívne motory ako vzdelávacie modely.

Parné stroje modernej doby

Začiatkom 20. storočia začal význam parných strojov klesať. Jednou z mála spoločností, ktoré pokračovali vo výrobe dekoratívnych minimotorov, bola britská spoločnosť Mamod, ktorá vám umožňuje zakúpiť vzorku takéhoto zariadenia aj dnes. Náklady na takéto parné stroje však ľahko presahujú dvesto libier šterlingov, čo nie je tak málo za cencúľ na pár večerov. Navyše pre tých, ktorí radi zostavujú všetky druhy mechanizmov sami, je oveľa zaujímavejšie vytvoriť si jednoduchý parný stroj vlastnými rukami.

Veľmi jednoduché. Oheň ohrieva hrniec s vodou. Voda sa vplyvom teploty mení na paru, ktorá tlačí piest. Pokiaľ je v nádobe voda, zotrvačník spojený s piestom sa bude otáčať. Toto je štandardná schéma konštrukcie parného stroja. Môžete však zostaviť model s úplne inou konfiguráciou.

No prejdime od teoretickej časti k vzrušujúcejším veciam. Ak máte záujem robiť niečo vlastnými rukami a prekvapujú vás takéto exotické stroje, tak práve pre vás je určený tento článok, v ktorom sa radi porozprávame o rôznych spôsoboch, ako zostaviť parný stroj vlastnými rukami. ruky. Zároveň samotný proces vytvárania mechanizmu dáva radosť nie menej ako jeho spustenie.

Metóda 1: DIY mini parný stroj

Takže, začnime. Zostavme si najjednoduchší parný stroj vlastnými rukami. Výkresy, zložité nástroje a špeciálne znalosti nie sú potrebné.

Na začiatok priberáme z akéhokoľvek nápoja. Odrežte z nej spodnú tretinu. Keďže výsledkom budú ostré hrany, treba ich ohnúť dovnútra kliešťami. Robíme to opatrne, aby sme sa neporezali. Keďže väčšina hliníkových plechoviek má konkávne dno, je potrebné ho vyrovnať. Stačí ho pevne pritlačiť prstom na nejaký tvrdý povrch.

Vo vzdialenosti 1,5 cm od horného okraja výsledného „skla“ musíte urobiť dva otvory oproti sebe. Na to je vhodné použiť dierovač, pretože je potrebné, aby mali priemer aspoň 3 mm. Na spodok nádoby umiestnite ozdobnú sviečku. Teraz vezmeme bežnú stolovú fóliu, pokrčíme ju a potom zo všetkých strán zabalíme náš mini horák.

Mini trysky

Ďalej musíte vziať kus medenej rúrky s dĺžkou 15-20 cm.Je dôležité, aby bola vo vnútri dutá, pretože to bude náš hlavný mechanizmus na uvedenie konštrukcie do pohybu. Stredná časť rúrky je 2 alebo 3 krát obalená okolo ceruzky, aby sa vytvorila malá špirála.

Teraz musíte umiestniť tento prvok tak, aby zakrivené miesto bolo umiestnené priamo nad knôtom sviečky. Na tento účel dáme trubici tvar písmena „M“. Zároveň vytiahneme oblasti, ktoré idú dole cez otvory vytvorené v banke. Medená trubica je teda pevne pripevnená nad knôtom a jej okraje fungujú ako druh dýzy. Aby sa konštrukcia mohla otáčať, je potrebné ohnúť opačné konce „M-prvku“ o 90 stupňov v rôznych smeroch. Konštrukcia parného stroja je hotová.

Štartovanie motora

Nádoba sa umiestni do nádoby s vodou. V tomto prípade je potrebné, aby okraje trubice boli pod jej povrchom. Ak trysky nie sú dostatočne dlhé, môžete na dno nádoby pridať malú záťaž. Dávajte však pozor, aby ste neutopili celý motor.

Teraz musíte naplniť trubicu vodou. Ak to chcete urobiť, môžete spustiť jeden koniec do vody a druhým nasať vzduch, ako keby ste cez slamku. Položíme nádobu do vody. Zapáľte knôt sviečky. Po určitom čase sa voda v špirále zmení na paru, ktorá pod tlakom vyletí z opačných koncov trysiek. Nádoba sa začne v nádobe pomerne rýchlo otáčať. Takto sme si vyrobili vlastný parný stroj. Ako vidíte, všetko je jednoduché.

Model parného motora pre dospelých

Teraz poďme skomplikovať úlohu. Zostavme vážnejší parný stroj vlastnými rukami. Najprv musíte vziať plechovku s farbou. Mali by ste sa uistiť, že je úplne čistý. Na stenu, 2-3 cm od dna, vyrežte obdĺžnik s rozmermi 15 x 5 cm.Dlhá strana je umiestnená rovnobežne s dnom dózy. Vystrihneme si kúsok kovovej siete o rozmere 12 x 24 cm. Od oboch koncov dlhej strany odmeriame 6 cm. Tieto časti ohneme pod uhlom 90 stupňov. Dostaneme malý „platformový stôl“ s plochou 12 x 12 cm so 6 cm nohami. Výslednú konštrukciu inštalujeme na dno dózy.

Po obvode veka je potrebné urobiť niekoľko otvorov a umiestniť ich v tvare polkruhu pozdĺž jednej polovice veka. Je vhodné, aby otvory mali priemer asi 1 cm, čo je potrebné na zabezpečenie správneho vetrania vnútorného priestoru. Parný stroj nemôže dobre fungovať, pokiaľ nie je k zdroju ohňa privádzaný dostatok vzduchu.

Hlavný prvok

Vyrábame špirálu z medenej rúrky. Musíte si vziať asi 6 metrov mäkkej medenej rúrky s priemerom 1/4 palca (0,64 cm). Od jedného konca odmeriame 30 cm. Od tohto bodu je potrebné urobiť päť závitov špirály s priemerom 12 cm. Zvyšok rúrky je ohnutý do 15 krúžkov s priemerom 8 cm, na druhom konci by teda malo byť 20 cm voľnej rúrky.

Obidve vodiče prechádzajú vetracími otvormi vo veku nádoby. Ak sa ukáže, že dĺžka rovnej časti na to nestačí, môžete ohnúť jednu otáčku špirály. Uhlie je umiestnené na predinštalovanej plošine. V tomto prípade by mala byť špirála umiestnená tesne nad touto platformou. Uhlie sa opatrne ukladá medzi jeho otáčky. Teraz môže byť nádoba uzavretá. V dôsledku toho sme dostali ohnisko, ktoré bude poháňať motor. Parný stroj je takmer vyrobený vlastnými rukami. Trochu doľava.

Nádoba na vodu

Teraz musíte vziať ďalšiu plechovku farby, ale menšej veľkosti. V strede veka je vyvŕtaný otvor s priemerom 1 cm. Ďalšie dva otvory sú vytvorené na boku nádoby - jeden takmer na dne, druhý hore, blízko samotného veka.

Vezmite dve kôry, v strede ktorých je vytvorený otvor s priemerom medenej rúrky. Do jedného korku sa vloží 25 cm plastovej rúrky, do druhého 10 cm, takže ich okraj ledva vykúka zo zátok. Do spodného otvoru malej nádoby sa vloží korok s dlhou trubicou a do horného otvoru kratšia trubica. Menšiu plechovku položíme na väčšiu plechovku s farbou tak, aby otvor na dne bol na opačnej strane od vetracích priechodov veľkej plechovky.

Výsledok

Výsledkom by mal byť nasledujúci dizajn. Voda sa naleje do malej nádoby, ktorá preteká otvorom na dne do medenej rúrky. Pod špirálou sa zapáli oheň, ktorý ohrieva medenú nádobu. Horúca para stúpa hore trubicou.

Aby bol mechanizmus dokončený, je potrebné na horný koniec medenej rúrky pripevniť piest a zotrvačník. V dôsledku toho sa tepelná energia spaľovania premení na mechanické sily otáčania kolesa. Existuje veľké množstvo rôznych schém na vytvorenie takéhoto motora s vonkajším spaľovaním, ale vo všetkých sú vždy zahrnuté dva prvky - oheň a voda.

Okrem tohto dizajnu môžete zostaviť aj parný, ale to je materiál na úplne samostatný článok.