Использование однофазного двухтарифного счетчика электроэнергии

Двухтарифный счетчик электроэнергии: принцип работы, схемы подключения, плюсы и минусы

Рост тарифов на электроэнергию обуславливает повсеместное внедрение энергосберегающих технологий, предназначенных для снижения или оптимизации расходуемых ресурсов. Одной из таких технологий является тарификация электроэнергии в зависимости от режима загрузки энергосистемы. Для реализации этого процесса в бытовых и промышленных условиях часто применяют двухтарифный счетчик электроэнергии, позволяющий вести учет затраченных киловатт в соответствии с временем суток.

Принцип работы

Двухтарифная модель счетчика электроэнергии, как и классические варианты, состоит из измерительных цепей тока и напряжения. Геометрическая сумма полученных данных от цепи тока и напряжения покажет величину потребленной нагрузкой мощности. Но, в отличии от классической однотарифной модели двухтарифные фиксируют информацию ночного и дневного тарифа в разных ячейках данных.

В виду сегментации суточного режима активности человек куда больше электроэнергии расходует сутра и в течении дня. Этот период отличается несколькими пиками, спадами, в зависимости от конкретного времени. Особенно загруженными является утро, в период подготовки к рабочему дню, обеденные и вечерние часы, когда большая часть населения возвращается домой и принимается за рутинные дела. А в ночное время электрическая система практически незагружена.


Рис. 1. График суточного распределения нагрузки в электрических сетях

Такие перепады в системе электроснабжения крайне неблагоприятно сказывается на оборудовании электростанций и подстанций. Так как из-за пиков максимума нагрузки и холостого хода ускоряется износ основных элементов электроустановок. Для предотвращения такого разрыва в загрузке электрической системы на государственном уровне принята программа разделения тарифа на дневной и ночной. Целью внедрения которого является стимуляция населения к включению мощных электрических приборов в ночное время суток, дабы распределить часть расходуемой электрической энергии с часов максимума на период минимума потребления.

Плюсы и минусы

В ходе эксплуатации двухтарифный счетчик электроэнергии производит расчет израсходованных киловатт с 07:00 утра до 23:00 вечера по обычному тарифу, а в период с 23:00 до 07:00 утра по более дешевому тарифу. Поэтому основная выгода такого прибора учета электроэнергии даст о себе знать при работе оборудования в ночное время суток. К основным преимуществам использования двухтарифных моделей следует отнести:

  • Экономия средств – основной плюс для населения заключается в возможности экономии денег на оплату счетов. Несмотря на то, что установка двухтарифного счетчика электроэнергии требует от потребителя приобретения прибора учета электрической энергии, он окупиться уже через 1 — 2 года активной работы.
  • Перераспределение нагрузки – в виду возможности платить меньше, жильцы, как правило, стараются включать в работу наиболее мощную технику после 23:00. В это же время устанавливают максимальный режим для систем электрического отопления, запускают стиральную машину или хлебопечку. Вариантов для реализации двухтарифного потребления достаточно много и каждый человек должен рассматривать возможность его реализации в индивидуальном порядке.
  • Снижение вероятности дефицита мощности в пиковые периоды потребления – в масштабах поселка, города или конкретной электростанции перераспределение нагрузки позволит избежать просадки напряжения и перегрузки системы. Что, в свою очередь, скажется на качестве и долговечности работы электроприборов.
  • Уменьшение количества перегрузок электрооборудования на трансформаторных подстанциях. Что снизит частоту аварийных отключений, время на восстановление нормальной работы системы, обесточивание потребителей в ходе АЧР.

Но, кроме плюсов в эксплуатации двухтарифных электросчетчиков, можно выделить и некоторые недостатки. Так, реальная экономия возможна лишь для тех потребителей, которые способны обеспечить ночной режим работы электрооборудования. В противном случае двухтарифный электросчетчик может и не окупиться.

Также следует отметить, что не во всех городах и районах возможно использование двухтарифной системы расчета за израсходованную электроэнергию. Так как данная функция регулируется на государственном уровне, льготную стоимость могут отменить в любой момент, тем более что вопрос об этом уже поднимался. При использовании завышенного дневного тарифа в некоторых регионах результат экономии может сводиться к 10 – 15%. Поэтому перед установкой необходимо рассчитать целесообразность такой замены.

Нюансы установки и схема подключения

Для предотвращения повреждения электросчетчика от незаконных действий сторонних лиц или агрессивных сред предусматривается защитный кожух или щит. Однако, при установке счетчика электроэнергии в защитном кожухе или щитке в соответствии с п.5.3 ГОСТ 31818.11-2012 необходимо обеспечить прозрачное окошко для возможности съема показаний.

Рис. 2. Пример окошка для съема показаний на кожухе электросчетчика

Важным нюансом при установке двухтарифного счетчика электроэнергии является необходимость согласования замены с управляющей компанией. Предварительно потребитель электроэнергии обязан подать соответствующую заявку о переводе точки учета в двухтарифный режим. Если такая возможность имеется и по вашему адресу отсутствуют долги, то договорной отдел выдаст квитанцию на оплату услуг по демонтажу старого прибора учета электроэнергии, монтажу и наладке двухтарифного счетчика электроэнергии.

В соответствии с п.1.5.27 ПУЭ счетчики электроэнергии должны устанавливаться внутри сухих отапливаемых помещений. Поэтому вы всегда можете парировать требования электроснабжающей организации о выносе прибора учета электроэнергии за пределы помещения. Однако заметьте, в случае расположения электросчетчика в доме, вам придется предоставлять беспрепятственный доступ к точке учета представителям компании.

Для подключения двухтарифного счетчика электроэнергии к однофазной сети необходимо воспользоваться схемой, приведенной на рисунке ниже:

Рис. 3. Схема подключения однофазного двухтарифного счетчика электроэнергии

Для этого вам необходимо от питающей линии фазный проводник L подвести к зажиму 1 двухтарифного счетчика электроэнергии, а от зажима 2 фазный проводник подключить к нагрузке. Нейтральный проводник N подключается аналогично к зажиму 3 двухтарифного счетчика электроэнергии, а от зажима 4 к внутренней распределительной цепи и бытовым электроприборам. Это наиболее распространенный вариант для большинства бытовых потребителей, питаемых по однофазной схеме. Способ подключения и маркировка выводов может отличаться в зависимости от конкретной модели двухтарифного электросчетчика, поэтому нужно учитывать индивидуальную схему подключения.

Для предприятий или отдельного сегмента бытовых потребителей могут применяться трехфазные схемы электроснабжения. В которых целесообразна установка трехфазного двухтарифного счетчика электроэнергии.

Рис. 4. Схема подключения трехфазного двухтарифного счетчика электроэнергии

Подключение трехфазного прибора учета электроэнергии производится аналогичным образом, каждый из фазных проводников L1, L2, L3 поочередно подключается к зажимам электросчетчика, а с одноименных выводов подводятся к нагрузке. Нейтральный проводник N также подключается к электросчетчику и от вывода к нагрузке. Для защиты самого прибора учета электроэнергии устанавливается вводной автоматический выключатель, после него в схеме могут применяться автоматические выключатели, УДТ и другие защитные устройства.

Читайте также:
Как правильно снять показания счетчика электроэнергии

Еще больше информации о подключении электросчетчиков читайте в статье: https://www.asutpp.ru/podklyuchenie-elektroschetchika.html

Как снять показания?

Для съема показаний вам необходимо знать обозначение дневного и ночного тарифа для установленной модели счетчика электроэнергии. Как правило, эти параметры обозначаются следующим образом:

  • Т1 или Т – общие данные;

Рис. 5. Общие данные двухтарифного счетчика электроэнергии

  • Т11 или Т1 – показания дневного тарифа;

Рис. 6. Дневной тариф двухтарифного счетчика электроэнергии

  • Т12 или Т2 – показания ночного тарифа.

Рис. 7. Ночной тариф двухтарифного счетчика электроэнергии

В некоторых моделях двухтарифных счетчиков электроэнергии эти данные меняются автоматически с заданной периодичностью. В других, меняются путем нажатия соответствующей кнопки.

Для оплаты счета за израсходованную электроэнергию вам понадобится выписать цифры слева до запятой. Сначала в квитанции для оплаты указываются показания дневного тарифа, затем ночного. При наличии электронного кабинета, данные можно вносить через онлайн форму.

Кому выгодны эти электросчётчики?

Применение двухтарифного счетчика электроэнергии окажется выгодным далеко не для всех, поэтому прежде чем приобретать такой прибор учета электроэнергии, необходимо рассмотреть следующие критерии:

  • Применяет ли энергоснабжающая компания в вашем регионе возможность расчета по дневному и ночному тарифу. Если нет, то и двухтарифный счетчик электроэнергии никак не поможет сэкономить денежные средства.
  • В вашем доме или квартире активно используется мощное электрическое оборудование – печи и духовки для приготовления пищи, стиральные машины, микроволновки и т.д. Если вы пользуетесь газовыми приборами, а из электрических потребителей у вас только холодильник, телевизор и светодиодные лампы, экономии вы не увидите.
  • Для отопления применяется электрический теплый пол или электрокотел, бойлер. Тогда установка двухтарифного счетчика электроэнергии с разделением тарифов более чем оправдана.
  • Вы можете организовать работу мощного электрооборудования с 23:00 до 07:00. Если вся семья ложиться спать рано, и у вас нет переносного таймера, то двухтарифный счетчик электроэнергии будет бесполезен.

Двухтарифный счетчик

На сегодняшний день электрическая энергия является одним из важнейших ресурсов, обеспечивающих комфортабельный быт. Именно она позволяет функционировать подавляющему большинству бытовых приборов.

Однако тарифы на электроэнергию растут непрерывно, что заставляет задуматься о способах ее экономии. Вариантов сэкономить существует множество, однако наиболее простым является переход на двухтарифную систему электроснабжения. Расходы на замену однотарифного счетчика на двухтарифный полностью компенсируются получаемой экономией.

Как работают двухтарифные счетчики электроэнергии

Принцип действия двухтарифного счетчика ничем не отличается от привычного однотарифного. Измеряются сила тока и напряжение, на основании этих данных и вычисляется объем потребленной энергии за период. Различие состоит в возможности прибора запоминать и суммировать объемы энергии, потребленные в двух временных интервалах (в ночном и в дневном).

Реализовать подобную схему с использованием механических счетчиков крайне затруднительно. Поэтому все производители двухтарифных приборов учета выпускают исключительно электронные модели.

Каждый прибор оснащается цифровым дисплеем, на котором отображаются текущие значения потребленных объемов. Чаще всего для обозначения дневной зоны используется символ Т1, ночной – T2. Кроме того, большинство моделей способны отобразить общий объем, потребленный с начала текущего месяца. Обозначается он символом Т без каких-либо индексов. По сути, этот итог соответствует значению, который отразил бы однотарифный счетчик. Практического смысла он не имеет, поскольку расчеты по оплате ведутся по каждой тарифной зоне отдельно.

В счетчике имеется энергонезависимая память, сохраняющая количество потребленной энергии. При этом ведется раздельный учет накопленных значений по каждой из зон тарификации.

Двухтарифный счетчик электроэнергии: преимущества и выгода использования

Как в частных, так и в многоквартирных жилых домах потребление электроэнергии существенно меняется в зависимости от времени суток.

Минимальное потребление наблюдается в ночные часы, когда все спят. Когда наступает утро, люди начинают готовиться к рабочему дню и активно пользуются бытовыми электроприборами. СВЧ-печи, электрочайники, утюги, освещение и т.п. обладают значительной мощностью, что приводит к резкому росту нагрузки на электросеть. Данное явление принято называть утренним пиком нагрузки. Как правило утренний пик продолжается с 7-00 до 10-00.

После 10-00, когда люди уедут на работу, потребление сокращается и находится практически на одном уровне до вечера. Максимальный пик нагрузки (часы максимума) – это период с 18-00 до 23-00. Вернувшиеся домой жители активно используют бытовую технику, за счет чего и происходит рост потребления электроэнергии.

В связи с этими особенностями, энергосбытовые компании начали применять практику введения многотарифного учета. Дневной тариф действует с 7-00 до 23-00, ночной используется с 23-00 до 7-00.

Подобная дифференциация позволяет устанавливать разную стоимость киловатт-часа для каждой тарифной зоны. Дневной тариф стоит дороже, ночной – дешевле. Это мотивирует людей пользоваться мощными электроприборами в ночной время, когда расходы на электроэнергии меньше.

Соответственно, достаточно лишь перейти на двухтарифную схему электроснабжения, заменить счетчик и получить значительную экономию. Приблизительный размер экономии можно посчитать, если проанализировать расходы условного домохозяйства в одном из регионов нашей страны.

Допустим, за один месяц по дневному тарифу Т1 набежало 50 кВт*ч стоимостью 6.51 руб/кВт*ч, по ночному – 100 кВт*ч стоимостью 2,32 руб/кВт*ч.

Тогда расходы составят:

  • днем (Т1) 50*6.51=25.50 руб;
  • ночью (Т2) 100*2.32=232.00 руб;
  • итого: 325.50+232.00=557.50 руб.

Соответственно, месяц использования электричества с двухтарифным счетчиком обойдется в 557.50 руб. В случае применения однотарифной схемы стоимость кВт*ч составляет 5.66 руб/кВт*ч. Месячные расходы при том же потребленном объеме в 150 кВт*ч составили бы 5,66*150=849 руб.

Таким образом, экономия за счет установки двухтарифного счетчика составила:

Однако необходимо также принимать во внимание стоимость счетчика, а также расходы на его установку. Средняя цена двухтарифного счетчика составляет 2200 руб. Его установка обойдется приблизительно в 800 руб, общие затраты: 2200+руб=3000 руб.

Читайте также:
Отличительные особенности однофазных счетчиков электроэнергии

При сохранении пропорций энергопотребления между дневным и ночным тарифами срок окупаемости составит:

Это означает, что уже через 11 месяцев все расходы будут компенсированы полностью.

Видео – Выгоден ли переход на двухтарифный счетчик электроэнергии


Цены на однофазные двухтарифные электронные счетчики

Кому выгодно устанавливать двухтарифный счетчик

Система двухтарифного учета, как показывает практика, оказывается выгодной и для населения, и для ресурсоснабжающих организаций. Первые получают экономию на счетах за электроэнергию, вторые – более равномерную нагрузку на сеть. Кроме того, дневной тариф всегда несколько дороже, чем при однотарифной схеме снабжения. Это позволяет во многом компенсировать сокращение сборов за электроэнергию, потребленную в ночное время.

Однако повсеместного перехода на двухтарифную схему снабжения не наблюдается. Причин тому может быть множество, но из них основные две:

  • людей отпугивает перспектива оформления документов для перехода на двухтарифную схему. Не все понимают значение того или иного документа, необходимого для предоставления в энергосбытовую компанию. Кроме того, процедура может занять какое-то время и потребовать нескольких визитов. А наличием большого количества свободного времени похвастаться может мало кто;
  • в сети и при личном общении можно встреть многочисленные отзывы людей, уже установивших себе двухтарифный счетчик. Якобы подобная схема либо вообще не предоставляет возможности сэкономить, либо срок окупаемости чрезмерно велик.

В последнем случае необходимо принимать во внимание, что различных регионах разница между величинами дневных и ночных тарифов может оказаться весьма существенной. Так, в столице можно наблюдать почти троекратную разницу. Соответственно, двухтарифная система позволит добиваться ощутимой экономии. В глубинке же эта разница может оказаться куда более скромной. Затраты времени на переоформление документов и денег на замену счетчика могут окупаться недопустимо долго.

Видео – Основные ошибки при выборе электрического счетчика

Поэтому желательно заранее просчитать экономический эффект от смены тарифного плана.

Какие документы требуются для установки двухтарифного счетчика

Чтобы перейти на двухтарифную схему электроснабжения и установить соответствующий счетчик, в местную энергоснабжающую компанию потребуется предъявить следующие документы:

  1. Паспорт гражданина РФ.
  2. Действующий на данный момент времени договор на электроснабжение. После того, как снабжение будет переведено на двухтарифную схему, данный договор будет перезаключен.
  3. Правоподтверждающие документы на то помещение, где будет размещен новый счетчик (Свидетельство о праве собственности).
  4. Заявление.

Последний документ заполняется непосредственно в энергосбытовой компании. Там же можно получить чистый бланк, ознакомиться с образцом уже заполненного заявления, а в случае необходимости – получить разъяснения специалиста.

Бланки заявлений для установки или замены счетчика:

Как установить двухтарифный счетчик

Процесс перехода на двухтарифную систему учета электроэнергии на практике не столь сложен, как это может показаться на первый взгляд. Последовательность действий будет следующей:

  • собрать пакет документов и предоставить их в сбытовую компанию;
  • после получения постановления на замену (установку) электросчетчика приобрести данный прибор учета. Надежнее всего это сделать непосредственно в энергоснабжающей организации. Как вариант – посетить специализированный магазин. Это гарантированно избавит от вероятных проблем с принятием прибора на учет;
  • вызвать специалиста для замены старого счетчика на двухтарифный.

Непосредственно установка занимает минимум времени. Силами специалистов старый счетчик будет снят, новый установлен, настроен и опломбирован. В техническом паспорте на прибор учета будет сделана соответствующая отметка.

После установки счетчика у специалиста желательно получить детальную инструкцию по основным моментам эксплуатации счетчика: как снимать показания, что означают дополнительные символы на экране прибора, а также где и с какой периодичностью производить поверку.

Видео – Установка, подключение и первоначальная настройка многотарифного счетчика

Какой прибор учета лучше выбрать для жилого помещения

В момент приобретения двухтарифного счетчика следует изучить документацию на него и убедиться в его соответствии ГОСТу. Также должно быть указание на включение модели в Госреестр (т.е. имеется разрешение эксплуатации на территории Российской федерации).

Технический паспорт должен содержать заводской серийный номер электросчетчика, дату выпуска, межповерочный интервал и гарантийный срок эксплуатации. Серийный номер в паспорте должен соответствовать нанесенному непосредственно на сам прибор учета. Особое внимание стоит уделить сохранности пломб на корпусе, а также целостности самого корпуса счетчика. Комплектация должна соответствовать заявленной в руководстве по эксплуатации.

Из технических характеристик нужно обратить внимание на следующее:

  1. Класс точности. Как правило, современные модели двухтарифных электрических счетчиков соответствуют действующим требованиям. Класс точности указан как на самом приборе, так и в техническом паспорте. Минимальный класс точности можно уточнит в энергосбытовой компании.
  2. Количество фаз.
  3. Способ монтажа: на стойки или рейку.
  4. Функциональные возможности. Простейшие модели имеют лишь однострочный дисплей и минимум органов оправления. Более продвинутые могут обладать дисплеем с богатой графикой, а также умеют выводить значения потребляемой мощности, силы тока или напряжения в сети.

Видео – Какой электросчетчик выбрать для дом

Как показывает практика, недорогие модели со скромным функционалом зачастую имеют ту же степень надежности, что и их более дорогие собратья.

Цены на счетчики электроэнергии

В целом, переход на двухтарифную схему электроснабжения – это действенный способ снижения затрат на оплату электроэнергии. Перевод мощной бытовой техники на ночные часы только в первое время может показаться непонятным и странным. Когда домочадцы привыкнут, они будут рады состоянию семейного бюджета.

Какой лучше счетчик – однотарифный или двухтарифный? Сравнение и советы по выбору

  • 3 Июня, 2020
  • Инструменты и оборудование
  • Юлия Толок

Во многих странах ЕС двухтарифные счетчики не являются чем-то редким. Они часто дают возможность снизить расходы на использование электроэнергии при минимальных вложениях. Но вопрос того, какой лучше счетчик – однотарифный или двухтарифный счетчик, не всегда имеет однозначный ответ.

Следует понимать, что пиковые нагрузки в системе припадают на период с 7 до 10 утра с 19 до 23 вечера. А чтобы получить выгоду, необходимо потреблять электричество в период с 23 вечера до 7 утра и именно для фиксации этих показателей и применяются двухтарифные приборы. В итоге имеется два показателя, считаемые по разным тарифам.

Читайте также:
Как установить трехфазный счетчик электроэнергии своими руками

Не так давно устанавливать подобные устройства начали и в нашей стране. Такая дифференциация учета помогает достичь нескольких важных аспектов:

  • Снизить нагрузку на электросеть в пиковые периоды.
  • Уменьшить стоимость потребляемой энергии.

Причем если второе напрямую относится только к потребителям, то первое – в интересах государства. Так какой счетчик электроэнергии лучше – однотарифный или двухтарифный.

Многотарифные приборы обладают значительными преимуществами. Но, как оказывается, их покупка не всегда обоснована, что связано с общим использованием электроэнергии, возможностью ее потреблять в значительном количестве в ночной период и стоимостью установки самого прибора.

Определение наличия выгоды

Прежде чем понять, имеет ли смысл устанавливать двухтарифный счетчик, нужно ответить для себя на несколько вопросов, определить:

  • какая ценовая разница временных тарифов;
  • насколько часто приходится использовать мощное приборы;
  • какая цена корректировки часов счетчика;
  • какая разница в стоимости однотарифного и многотарифного прибора учета.

Решение этих вопросов начинается с похода в организацию, которая поставляет электроэнергию. В ней можно уточнить, имеется ли разделение на тарифы в зависимости от времени суток и стоимость каждого временного интервала. Также следует задать вопрос о том, как эти данные могут поменяться в ближайшем будущем.

Далее нужно выяснить относительно корректировки часов счетчика. Какая она должна быть, как долго проводится и сколько стоит.

В многотарифные приборы встраивается специальное устройство, которое запрещает подключение определенного количества приборов во время пиковой нагрузки. Оно ограничено по мощности, перед покупкой важно определить, выдержит ли оно все бытовые приборы, которые планируется включать одновременно.

Также необходимо оценить, какие бытовые приборы можно безопасно и безболезненно эксплуатировать в льготные периоды. После этого взвесить все за и против и принять решение, какой счетчик однотарифный или двухтарифный ставить.

Преимущества многотарифных приборов

Главная отличительная черта многотарифных приборов в отсутствии в них движущихся деталей. Оценка потребления проводится благодаря небольшому количеству электронных компонентов. Они дают возможности оценить состояние сети на текущий момент. Какой лучше счетчик – однотарифный или двухтарифный, можно определить по основным преимуществам последнего:

  • получение ряда показателей;
  • возможность программирования;
  • точность измерения;
  • подключение к центральной системе управления;
  • длительный межпроверочный период (в отдельных устройствах он может составлять до 10 лет включительно).

Обычно счетчики электроэнергии электронного типа имеют эргономичный дизайн, и несколько видов крепления, чтобы можно быстро выполнить монтаж в любых условиях.

Оптимальным выбором по стоимости и точности являются приборы второго класса.

Трехтарифные счетчики

Прежде чем решить, какой счетчик ставить – однотарифный или двухтарифный, следует рассмотреть приобретение трехтарифного счетчика. В двухтарифных приборах расчет ведется по двум временным периодам: днем и ночью. Трехтарифные модели оснащены более сложной программой. Они разделяют сутки на несколько зон:

  • Дневная. Оплата проводится по стандартному тарифу.
  • Ночная. Дает экономию до 70 % по использованному объему.
  • Пиковая. Имеет несколько периодов. Первый – с 7 утра и до 10 утра, и второй с 20 часов до 23 часов. В этот период стоимость использованной электроэнергии вырастает на 70 %.

Следует понимать, что стоимость различных тарифных зон может быть неодинаковой в регионах. Кроме того, разделение на три зоны не всегда поддерживается. И в таком случае вопрос того, какой счетчик лучше – трехтарифный или двухтарифный, становится не актуальным.

При таком распределении тарифов в пиковые периоды лучше использовать электроэнергию по минимуму, а основную технику включать в ночной период. В таком случае экономия будет существенной. Но каждый для себя должен определить, какой счетчик лучше – трехтарифный или двухтарифный.

Введение таких условий использования прибора обусловлено большой нагрузкой на линии электропередач в пиковые часы. Поэтому выгода здесь присутствует как для потребителя, так и для государства. Алгоритм выбора трехтарифного счетчика будет таким же, как и для двухтарифного. В первую очередь узнать все о разности стоимости электроэнергии. Во вторую, о стоимости прибора и его установки/настройки. И проанализировать возможность отказа от применения большинства приборов в пиковые часы.

Параметры выбора двухтарифного счетчика

Прежде чем понять, какой лучше счетчик – однотарифный или двухтарифный, следует узнать, действует ли в районе возможность оплачивать электроэнергию по зонам. Так как многотарифный счетчик обходится значительно дороже обычного, его приобретение должно быть оправданным.

Уточнить следует и количество уровней тарификации, бывает так, что их установлено более двух. Не исключена и такая ситуация, когда градация возрастает, например, добавляются выходные и будние дни, или разные тарифы для времен года. Подобное уже внедрено в нескольких странах Европы, но и в нашей стране периодически проводятся подобные эксперименты.

Кроме этого, имеются и другие параметры, на которые следует обратить внимание.

Отличия счетчиков по принципу работы

Если разобраться, чем отличается двухтарифный счетчик от однотарифного, следует рассмотреть их принцип работы. По принципу работы счетчики условно разделяют на две большие группы – индукционные и электронные. Еще не так давно повсеместно были установлены индукционные счетчики. Их принцип действия заключается в следующем: через катушки прибора проходит ток, который создает электромагнитное поле, запускающее вращение диска, связанное с механическим счетным устройством.

Принцип действия электронных счетчиков электроэнергии однотарифных или двухтарифных несколько иной. На схеме имеются полупроводниковые элементы, которые преобразуют проходящий ток в импульсный сигнал, передаваемый в счетное устройство.

При этом индикация также может обеспечиваться электромеханическим способом, но передача вращения колесу, которое отсчитывает количество потребляемой электроэнергии, осуществляется через шаговый электропривод, реагирующий на выработанные схемой импульсы. В более современных устройствах предусмотрена электронная цифровая индикация.

Многотарифные счетчики, как очевидно, могут иметь только электронный принцип действия и всегда оснащаются цифровой индикацией. Для них должна быть доступна функция программирования, позволяющая задавать временные интервалы для подсчета электроэнергии.

Используемые в них ЖК дисплеи требуют определенных условий для нормальной работы, таких как отсутствие прямых солнечных лучей или низких температур. В последнем случае они могут просто перестать передавать информацию, даже при условии, что сама схема счетчика исправно подсчитывает потребление. Поэтому в частном доме они устанавливаются только внутри помещения. Последнее имеет некоторые недостатки. Если данные со счетчика не будут передаваться в систему, то проверяющим придется вручную ходить и записывать показания, а потребителю регулярно предоставлять доступ к жилью.

Читайте также:
Использование многотарифных счетчиков электроэнергии

Класс точности

Показатель отображает возможную погрешность прибора и выражается в процентах. Индукционные счетчики в большинстве случаев имели класс 2,5. Тогда как электронные приборы обычно имеют более высокий класс – 2, 1, 0,5 и выше, вне зависимости от того, какой счетчик электроэнергии – однотарифный или двухтарифный выбирать.

Класс точности можно посмотреть как на самом приборе, так и в технической документации. Обычно он имеет вид пиктограммы в виде цифры, заключенной в кружок.

Очевидно, что чем класс точности выше, тем прибор дороже. И тут необходимо понимать еще одну важную тонкость. Часто работники электросетей требуют приобретения прибора с высокой точностью, например, 1 или даже 0,5. Это не обосновано, имеется постановление правительства № 442 от 04 мая 2012, которое определяет, что для частных потребителей в многоквартирных или частных домах устанавливается класс точности 2 или выше. Класс 1 требуется только при условии, что нагрузка в системе выше 670 кВт, что в таких условиях практически невозможно.

В том же постановлении указано, что если имеется установленный измерительный прибор с более низким классом точности, то он подлежит замене только по истечении срока межпроверочного интервала или выходе его из строя. Таким образом, требования работников заменить счетчик на более точный является незаконным.

Однофазный, трехфазный, максимальный ток

Вопрос того, какой счетчик поставить – однотарифный или двухтарифный, может быть не единственным. Большинство городских квартир или частных домов подключаются к однофазной сети 220 В с частотой 50 Гц. Именно таким показателям и должен отвечать счетчик. Однако встречаются подключения и к трехфазной сети. Обычно это становится необходимо в квартирах или частных домах с электроотоплением или стационарными электроплитами. В таком случае в доме устанавливаются особые розетки и вилки, на более мощных кабелях.

При условии наличия трехфазного подключения придется приобретать и соответствующий счетчик. Некоторые трехфазные счетчики могут допускать подключение к однофазной сети, что значительно расширяет их универсальность.

Кроме того, для каждого счетчика определяются такие параметры, как номинальный и максимальный ток нагрузки. Как правило, они рассчитаны на предельно допустимое значение 60 А, что соответствует 10 кВт. Этого вполне достаточно для большинства случаев. Однако если суммарная нагрузка может превышать 10 кВт, то следует приобрести счетчик с максимальным значением тока 100 А. Обычно такие приборы подключаются к сети напрямую без использования дополнительных преобразователей.

Все эти показатели указываются на лицевой панели прибора или в его техническом паспорте.

Интерфейсы связи

По мере развития электросетей вводятся все новые требования для систем учета потребления – автоматизация и интерфейсы связки. Последние необходимы для передачи на локальные станции и в единый центр показаний приборов учета, в том числе и по другим видам устройств подсчета потребляемых услуг. Для этого они используются силовые линии и ли GSM-сети.

Целесообразной покупка такого счетчика электроэнергии, однотарифного или двухтарифного, будет считаться только в том случае, если подобная автоматизация будет введена в ближайшее время в местной энергосберегающей организации. Кроме того, если подобное нововведение планируется, то следует рассмотреть заранее приобретение подобного счетного устройства, чтобы потом его не пришлось менять.

Дополнительные опции

Помимо раздельной тарификации, современные электронные счетчики могут иметь и целый ряд других дополнительных опций. В них заключается разница однотарифного счетчика и двухтарифного. К ним относят:

  • занесение помесячных показателей в ячейки памяти;
  • передача данных на компьютер;
  • снятие мгновенных показаний – потребляемого тока, напряжения, активной мощности в момент времени.
  • запись в журнал пиковых точек потребления, скачков напряжения, измерение фаз и многого другого.

Но, как показывает практика, большинство этих функций для бытовых потребителей остаются невостребованными.

Отличия по типу установки

При выборе счетчика обязательно необходимо учесть не только, какой счетчик лучше – трехтарифный или двухтарифный, но и его конструктивные особенности, и в первую очередь, способ монтажа в распределительный щит. Старые приборы устанавливались с помощью старых винтовых креплений в трех точках, для чего на самих устройствах предусматривались монтажные отверстия, а на щитах – резьбовые гнезда.

Более современный вариант монтажа распределительного щита с прибором – установка на DIN-рейку. В этом случае на счетчике располагается фигурный паз с фиксатором, помогающим его закрепить на стандартную профильную рейку.

Некоторые модели могут предусматривать возможность использования обоих типов крепления. Более того, одна и та же схема прибора может быть заключена в разные корпуса.

При строительстве частного дома или при капитальном ремонте в квартире многие отдают предпочтение современным пластиковым боксам внешнего или встроенного типа с креплением счетчика и других элементов на DIN-рейки. А вот какой лучше счетчик – однотарифный или двухтарифный счетчик, каждый решает для себя сам.

На что обратить внимание при покупке

Прежде всего, стоит обратить внимание на то, что подобные приборы не следует приобретать в организация, которые не имеют соответствующей государственной сертификации или у случайных лиц. Также необходимо отказаться от идеи приобрести прибор, бывший в употреблении. Он, конечно, стоит дешевле, но могут быть проблемы с поверкой и установкой.

Разумный подход – обратиться в местную организацию энергосбыта. Они могут предложить приобрести у них счетчик или подскажут какие модели наиболее всего рекомендуются к установке.

Если выгода при установке двухтарифного счетчика

Многие задаются вопросом, какой счетчик выгоднее однотарифный или двухтарифный. Двухтарифный со временем поможет возместить затраты на приобретение. В дальнейшем он даст возможность нести меньшие расходы, но это справедливо не всегда. Важным аргументом является показатель потребления.

Затраченные средства возвращаются значительно быстрее, если электроэнергии потребляется достаточно много. Однако в сравнении с обычными счетчиками, стоимость электронного налога с возможностью программирования может быть в два-три раза выше, а перенести использование на ночь можно далеко не всех бытовых приборов.

Читайте также:
Нарушения при оплате электроэнергии на общедомовые нужды

На ночное время можно перенести использование:

  • водонагревателя;
  • электрического котла;
  • стиральной машины;
  • посудомоечной машины;
  • мелкой бытовой техники (мультиварки, йогуртницы, хлебопечки).

Во многих из них имеется функция отложенного старта. Она позволяет запускать работу именно в период, когда тариф наиболее низкий. Таким образом, к утру пища будет приготовлена, белье постирано, а стоимость киловатта при этом будет значительно меньше.

Учитывая то, что тарифы постоянно повышаются, весьма вероятно, что такой счетчик окупить себя сможет достаточно быстро. Однако если расход электричества небольшой, то может случиться такая ситуация, когда на то, чтобы счетчик окупился, уйдет несколько лет или даже десятков лет.

Определить, какой лучше счетчик – однотарифный или двухтарифный, можно и по такой схеме. Считается, что наиболее выгоден счетчик день-ночь при таких обстоятельствах:

  • при частичном или полном использовании электрического отопления;
  • наличии теплового насоса, бойлера или кондиционера;
  • в перспективе рассматривается установка одного из вышеперечисленных приборов.

Если имеется электрический бойлер и семья расходует достаточно много электроэнергии, а также при этом около 35 % из нее приходится на ночное время, то покупка может быть вполне оправданной.

В обычных квартирах с небольшим электропотреблением, без электроотопления, экономия получится незначительной. В таком случае лучше рассмотреть другие мероприятия по снижению потребления. Также необходимо понимать, что не во всех регионах есть возможность использовать двухтарифный или трехтарифный прибор.

Как сделать паровую турбину

Идея практического 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 вырабатывается 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 пространство 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.

Читайте также:
За чей счет производится замена счетчика электроэнергии

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.

Модель парового двигателя

Звучит важно. На самом деле – забавная штучка.

Вот видео работы нашей паровой турбины (39 секунд).

Катя все спрашивала: “А когда она полетит?” Видимо, ей колесо напоминало винт от вертолета. Да и мне эта штука напоминает космический корабль из кинофильма “Кин-дза-дза”. Пепелац :)

Принцип работы паровой турбины практически такой же как у чайника – из-за горения топлива в топке вода в резервуаре закипает, образуется пар, который под давлением вырывается через узенькую трубочку и крутит колесо укрепленной над трубочкой турбины. Энергию вращения турбины можно использовать для получения электричества. Именно так и делают на различного рода электростанциях – тепловых, геотермальных, ядерных. С помощью паровых турбин получается 86% электроэнергии в мире!

Схема работы модели паровой турбины. Рисовал Витя

Дальше мастер-класс по созданию парового двигателя:)

Для паровой турбины нам понадобится:

  • 2 жестяных банки (у нас они были от сгущенки). Одна из них обязательно должна быть еще не открытая, потому что мы будем открывать ее особым способом!
  • Тонкая трубка или стальной стержень, в котором надо будет просверлить отверстие.
  • Гайка, шуруп, длинный гвоздь, 2 пластмассовых дюбеля
  • Сухой спирт, вода.

Сначала рисуем эскиз. Примерно так:

Эскиз модели

Когда все детали продуманы, приступаем к изготовлению.
Самый интересный этап: берем целую банку, и в ее крышке пробиваем два диаметрально противоположных отверстия. Через них надо будет вылить содержимое банки. Так как у нас там была сгущенка, Витя очень быстро справился с заданием опустошить банку :) Банку моем. Наш резервуар для воды готов.

Подготавливаем консервную банку :)

Вторую банку можно открывать как обычно, мы все равно будем разрезать ее пополам. Из нижней половины будем делать топку. Ножницами по металлу прорезаем отверстие для того, чтобы класть туда топливо. По окружности шилом делаем ряд отверстий, чтобы улучшить доступ кислорода (мы сначала не сделали, и огонь плохо разгорался).

Так выглядит топка паровой турбины

Из оставшихся от второй банки кусков жести надо вырезать колесо-крыльчатку для турбины и ушки-держалки для него. Этим занялся Витя.

Вырезание крыльчатки и держателей для нее

После этого все детали нужно припаять к резервуару. Тут уж Антон Вите помог.
Сначала по окружности к дну резервуара надо припаять топку.

С помощью тонкого сверлышка Антон сверлит отверстие в металлическом стержне.
А потом припаивает все детали модели.

Затем, к верху резервуара нужно припаять сверху на одно отверстие гайку. Это будет отверстие для наливания воды. Мы его будем закручивать шурупом, чтобы пар выходил только через второе отверстие.
А на второе отверстие нужно припаять узкую трубочку и ушки для установки турбины

Модель паровой турбины. Вид сверху без крыльчатки

Подготовленная к установке крыльчатка турбины

С помощью длинного гвоздя устанавливаем турбину на место. Чтобы во время вращения она не съезжала, мы ее зафиксировали кусочками пластикового дюбеля.

Модель паровой турбины с установленной крыльчаткой

Все готово, можно наливать воду (не очень много, примерно 1/3 банки, чтобы закипала скорее), закручивать шуруп, класть в топку сухой спирт и поджигать. Как только вода закипит (где-то минут 3-5), пойдет пар и колесико закрутится.

Модель паровой турбины в действии

Мы не делали ничего, чтобы гасить огонь – таблетки сухого спирта как раз хватает на то, чтобы налюбоваться вращением. Только будьте осторожны – помните, что в банке кипящая вода, а снизу открытый огонь! Используйте прихватки и подставку для горячего из невоспламеняющихся материалов.

Общий вид паровой турбины

А тут можно посмотреть еще всякие научно-технические самоделки, которые делал Витя сам или с помощью Антона: Макет космического аппарата , Пищалка, Модель электрического мотора, Фонарик-пчелка, Прибор для проверки твердости руки, Радистский (телеграфный) ключ, Робот-мышь, Робот-паук, Водяная ракета, Светофор, Перископ.

А этот пост я добавляю в галерею “Мир мальчишек” в блог Женя Ясной

Читайте также:
Подключение однофазного счетчика электроэнергии своими руками

Самодельная паровая турбина своими руками

Header>Паровая турбина. Первые упоминания о паровых двигателях относятся к началу первого века до нашей эры. Относительно простой принцип действия сделал этот паровой двигатель основным для человечества на сотни лет. Попробуем изготовить простейшую модель паровой турбины своими руками.

  • Консервная банка. Я взял маленькую от томатной пасты.
  • Жестяные крышки от банок большего диаметра.
  • Жестяная полоска. Ее можно вырезать из боковины банки.
  • Заклепки диаметром 3мм и длинной 7 и 14мм.
  • Винт с гайкой М5.
  • Алюминиевая проволока.
  • Свечка. В место свечи лучше использовать таблетку сухого горючего или спиртовку.

Варианты подставки могут быть любыми. Самое простое — выгнуть из алюминиевой проволоки.

Турбина готова к запуску. Заливать воду будет гораздо проще, воспользовавшись полиэтиленовым флаконом из под капель от насморка. Не стоит наливать воды больше половины объема нашего котла. В качестве уплотнительной шайбы идеально использовать шайбу, вырезанную из свинцовой оболочки кабеля. Можно использовать кожаную. Если нет ни того ни другого, достаточно взять стандартную и облудить.

Теперь осталось развести огонь и дождаться закипания воды. Пар будет под давлением вырываться из форсунки и крутить турбину.

Вид работающей турбины завораживает. Теперь появилось желание изготовить цивильный настольный вариант. Что-нибудь в стиле стим-панк.

Процесс изготовления и работа паровой турбины на видео.

Паровая турбина вместо паровой машины

Часто звучит мнение — а зачем нам паровую машину изобретать? Давайте сразу паровую турбину!

Там деталей всего — колесо с лопатками и клапан выхода пара — регулировать мощность можно элементарно.

Нет ни поршней (для которых точность изготовления — это КПД), нет ни шатунов из которых смазка летит и которые всю машину разбалансируют, и которые в первую очередь разрушаются, если машина пойдет в разнос.

Не нужно также сложного устройства ограничения скорости оборотов, с маятниками и клапанами. Нужно просто прийти к Уатту и открыть ему глаза, ибо «а пацаны-то и не знают».

Хочу вас разочаровать. Пацаны знали.

Во-первых, не следует думать, что в те времена машины строили на ощупь. Уже все рассчитывалось до винтика. Для интересующихся есть подборка книг на английском языке, самые старые книги — 1805 год.

Как для попаданца в средневековье, то взятая оттуда «Cyclopedia of Engineering» 1910 года (в шести томах) была бы просто спасением, сейчас на эти темы так книги не пишут.

Нас интересует второй том, где речь идет про паровые турбины.

Во-вторых, почему-то мы сейчас решили, что во времена, когда внедряли паровую машину, никто не знал о турбине. Знали. И знал сам Джеймс Уатт.

И даже более того — его про турбину спрашивали: а не угрожает ли турбина изобретенной им паровой машине? На что он ответил: «О какой конкуренции может идти речь, если без помощи Бога нельзя заставить рабочие части двигаться со скоростью 1000 футов в секунду?»

Попытаюсь объяснить, почему он так ответил. Но сначала — о том, чего он не знал (и что знаем мы). Мы знаем сопло Лаваля. Это всего лишь форма сопла, из которого выходит пар, что крутит лопатки турбины.

У него есть одна особенность — пар выходит с очень большой скоростью, быстрее скорости звука.

Для сопла турбины — чем выше скорость, тем больше из потенциальной энергии давления переходит в кинетическую энергию, которая нам и нужна.

Но для того, чтобы кинетическая энергия движущегося пара эффективно передалась лопатке турбины, та должна двигаться со скоростью, равной половине скорости пара. Лопатка у нас — часть колеса и нас интересует ее линейная скорость.

Чтобы ее линейная скорость была высокой, а количество оборотов низким — нужно строить турбинное колесо большого диаметра. Так и было — диаметр в 3 метра был нормальным решением.

Паровая турбина для автономного электроснабжения дома

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.

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:

Демонстрация работы такой паровой турбины с генератором здесь:

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:

Читайте также:
Какой счетчик электроэнергии лучше поставить в квартире

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:

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:

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.

Читайте нас в Одноклассники Вконтакте Telegram

Паровая турбина — как сделать своими руками. Жми!

Именно такое оборудование работает на ТЭЦ и электростанциях. Правда, для некоторых мастеровых людей не составляет особой трудности сделать их аналоги скромных размеров в домашних условиях.

Принцип функционирования


Схема работы паровой турбины. (Для увеличения нажмите)

  • Дело в том, что паровая турбина по большому счету это часть специального механизма, основная задача которого преобразование энергии пара в электрическую или тепловую.
  • Технологически весь процесс выглядит следующим образом:
  1. При сжигании различных видов топлива в топке вода превращается в пар.
  2. При дальнейшем перегреве пара до 435 ºС и давлении 3.43 МПа пар по трубам передается на турбину, где при помощи особых частей происходит его равномерное распределение по соплам.
  3. С сопел пар подается на специальные лопатки изогнутой формы, что крепятся на валу, из-за этого они вращаются, в результате чего кинетическая энергия трансформируется в механическую.
  4. Вал генератора является «электродвигателем» наоборот и вращается при помощи ротора турбины, и это позволяет вырабатывать электричество.
  5. Далее пар в конденсаторе при контакте с холодной водой опять превращается в воду, которую насосы снова закачивают на разогрев.

Для этих целей будет использоваться обычная консервная банка, проволока из алюминия, кусочек жести, и крепежные материалы.

Перечисленные материалы позволят сделать задуманное дома, не применяя для этих целей специальное оборудование и инструмент. Данная турбина будет наглядно демонстрировать превращение энергии пара в электричество.

Процесс изготовления

После этого крепится полоска на другое отверстие, крыльчатка закрепляется лопастями напротив трубки.

Сооружение крепят на проволочную подставку, берут шприц с водой и ее заполняют, а снизу зажигают сухое топливо. Из трубки будет вырываться струя пара, что приведет в движение импровизированный ротор.

Правда, мощности такой турбины ни на что не хватит, поскольку кпд ее очень низкий. Она может рассматриваться только в качестве макета для того, чтобы понять принцип работы оборудования.

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.

Читайте также:
Как проверить счетчик электроэнергии в домашних условиях

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.

Самодельная паровая турбина своими руками: принцип работы, устройство, кпд, схема

Header>Паровая турбина. Первые упоминания о паровых двигателях относятся к началу первого века до нашей эры. Относительно простой принцип действия сделал этот паровой двигатель основным для человечества на сотни лет. Попробуем изготовить простейшую модель паровой турбины своими руками.

  • Консервная банка. Я взял маленькую от томатной пасты.
  • Жестяные крышки от банок большего диаметра.
  • Жестяная полоска. Ее можно вырезать из боковины банки.
  • Заклепки диаметром 3мм и длинной 7 и 14мм.
  • Винт с гайкой М5.
  • Алюминиевая проволока.
  • Свечка. В место свечи лучше использовать таблетку сухого горючего или спиртовку.

Варианты подставки могут быть любыми. Самое простое — выгнуть из алюминиевой проволоки.

Турбина готова к запуску. Заливать воду будет гораздо проще, воспользовавшись полиэтиленовым флаконом из под капель от насморка. Не стоит наливать воды больше половины объема нашего котла. В качестве уплотнительной шайбы идеально использовать шайбу, вырезанную из свинцовой оболочки кабеля. Можно использовать кожаную. Если нет ни того ни другого, достаточно взять стандартную и облудить.

Теперь осталось развести огонь и дождаться закипания воды. Пар будет под давлением вырываться из форсунки и крутить турбину.

Вид работающей турбины завораживает. Теперь появилось желание изготовить цивильный настольный вариант. Что-нибудь в стиле стим-панк.

Процесс изготовления и работа паровой турбины на видео.

Паровая турбина вместо паровой машины

Часто звучит мнение — а зачем нам паровую машину изобретать? Давайте сразу паровую турбину!

Там деталей всего — колесо с лопатками и клапан выхода пара — регулировать мощность можно элементарно.

Нет ни поршней (для которых точность изготовления — это КПД), нет ни шатунов из которых смазка летит и которые всю машину разбалансируют, и которые в первую очередь разрушаются, если машина пойдет в разнос.

Не нужно также сложного устройства ограничения скорости оборотов, с маятниками и клапанами. Нужно просто прийти к Уатту и открыть ему глаза, ибо «а пацаны-то и не знают».

Хочу вас разочаровать. Пацаны знали.

Во-первых, не следует думать, что в те времена машины строили на ощупь. Уже все рассчитывалось до винтика. Для интересующихся есть подборка книг на английском языке, самые старые книги — 1805 год.

Как для попаданца в средневековье, то взятая оттуда «Cyclopedia of Engineering» 1910 года (в шести томах) была бы просто спасением, сейчас на эти темы так книги не пишут.

Нас интересует второй том, где речь идет про паровые турбины.

Во-вторых, почему-то мы сейчас решили, что во времена, когда внедряли паровую машину, никто не знал о турбине. Знали. И знал сам Джеймс Уатт.

И даже более того — его про турбину спрашивали: а не угрожает ли турбина изобретенной им паровой машине? На что он ответил: «О какой конкуренции может идти речь, если без помощи Бога нельзя заставить рабочие части двигаться со скоростью 1000 футов в секунду?»

Попытаюсь объяснить, почему он так ответил. Но сначала — о том, чего он не знал (и что знаем мы). Мы знаем сопло Лаваля. Это всего лишь форма сопла, из которого выходит пар, что крутит лопатки турбины.

У него есть одна особенность — пар выходит с очень большой скоростью, быстрее скорости звука.

Для сопла турбины — чем выше скорость, тем больше из потенциальной энергии давления переходит в кинетическую энергию, которая нам и нужна.

Но для того, чтобы кинетическая энергия движущегося пара эффективно передалась лопатке турбины, та должна двигаться со скоростью, равной половине скорости пара. Лопатка у нас — часть колеса и нас интересует ее линейная скорость.

Чтобы ее линейная скорость была высокой, а количество оборотов низким — нужно строить турбинное колесо большого диаметра. Так и было — диаметр в 3 метра был нормальным решением.

Подробно о назначении


Паровой агрегат в городе Детройт

Данный электрогенератор используется в областях, где есть возможность преобразовывать избыточное количество образующегося пара в электрическую энергию. В частности, системы такого рода широко применяются в котельных установках. В совокупности с турбиной и отопительных котлом генератор представляет собой некое подобие мини-ТЭС.

Техника такого рода позволяет удешевить процесс получения электроэнергии, благодаря чему она используется в качестве одного из основных узлов на электростанциях.

Зная принцип, на основании которого функционирует паровой генератор, можно попытаться реализовать его собственными силами, используя электрогенератор и бойлер для подогрева воды.

Паровая турбина — как сделать своими руками. Жми!

Именно такое оборудование работает на ТЭЦ и электростанциях. Правда, для некоторых мастеровых людей не составляет особой трудности сделать их аналоги скромных размеров в домашних условиях.

Принцип функционирования


Схема работы паровой турбины. (Для увеличения нажмите)

  • Дело в том, что паровая турбина по большому счету это часть специального механизма, основная задача которого преобразование энергии пара в электрическую или тепловую.
  • Технологически весь процесс выглядит следующим образом:
  1. При сжигании различных видов топлива в топке вода превращается в пар.
  2. При дальнейшем перегреве пара до 435 ºС и давлении 3.43 МПа пар по трубам передается на турбину, где при помощи особых частей происходит его равномерное распределение по соплам.
  3. С сопел пар подается на специальные лопатки изогнутой формы, что крепятся на валу, из-за этого они вращаются, в результате чего кинетическая энергия трансформируется в механическую.
  4. Вал генератора является «электродвигателем» наоборот и вращается при помощи ротора турбины, и это позволяет вырабатывать электричество.
  5. Далее пар в конденсаторе при контакте с холодной водой опять превращается в воду, которую насосы снова закачивают на разогрев.
Читайте также:
За чей счет производится замена счетчика электроэнергии

Для этих целей будет использоваться обычная консервная банка, проволока из алюминия, кусочек жести, и крепежные материалы.

Перечисленные материалы позволят сделать задуманное дома, не применяя для этих целей специальное оборудование и инструмент. Данная турбина будет наглядно демонстрировать превращение энергии пара в электричество.

Процесс изготовления

После этого крепится полоска на другое отверстие, крыльчатка закрепляется лопастями напротив трубки.

Сооружение крепят на проволочную подставку, берут шприц с водой и ее заполняют, а снизу зажигают сухое топливо. Из трубки будет вырываться струя пара, что приведет в движение импровизированный ротор.

Правда, мощности такой турбины ни на что не хватит, поскольку кпд ее очень низкий. Она может рассматриваться только в качестве макета для того, чтобы понять принцип работы оборудования.

Самодельная паровая турбина своими руками


Паровая турбина. Первые упоминания о паровых двигателях относятся к началу первого века до нашей эры. Относительно простой принцип действия сделал этот паровой двигатель основным для человечества на сотни лет. Попробуем изготовить простейшую модель паровой турбины своими руками.

Нам понадобится:

-Консервная банка. Я взял маленькую от томатной пасты. -Жестяные крышки от банок большего диаметра. -Жестяная полоска. Ее можно вырезать из боковины банки. -Заклепки диаметром 3мм и длинной 7 и 14мм. -Винт с гайкой М5. -Алюминиевая проволока. -Свечка. В место свечи лучше использовать таблетку сухого горючего или спиртовку.

Из крышек вырезаем два кружочка. Один подгоняем под размер банки, которая будет паровым котлом. Второй будет турбиной. Его размер выбираем на свое усмотрение, в зависимости от размера всей конструкции. Длинную заклепку, которая будет форсункой с одной стороны обстучать молотком и уменьшить диаметр до 0.6-0.7мм.

Делаем в крышке две дырки: под форсунку и под заливное отверстие. Заливное отверстие располагаем чуть с боку, чтобы турбина не мешала завернуть винт.

Припаиваем к крышке гайку и форсунку из заклепки. Эти заклепки делают из алюминия, по этому придется использовать либо универсальную паяльную жидкость, либо специальный флюс для пайки алюминия. Я использовал Ф59А.

Припаиваем крышку к банке. Надо заметить, что почти все современные консервные банки изготавливаются с дополнительным полимерным покрытием, по этому все детали перед пайкой необходимо зачистить шкуркой.

Изготавливаем турбину. Для этого делим кружок из жести сперва на 4 части, потом каждую четвертинку на 2 части, и наконец каждую дольку на пополам. Надрезаем дольки примерно до середины радиуса. Загибаем лопатки турбины плоскогубцами. В центр припаиваем головку заклепки.

Держатель турбины выгибаем из жестяной полоски в виде буквы П. Ширина подбирается чуть больше длины двух заклепок.

Впаиваем турбину в держатель так, чтобы она свободно вращалась. В качестве оси берем обрезанный центральный стержень заклепки.

Припаиваем держатель с турбиной к крышке над форсункой. Обязательно проверяем чтобы она не за что не цеплялась.

Варианты подставки могут быть любыми. Самое простое — выгнуть из алюминиевой проволоки.

Турбина готова к запуску. Заливать воду будет гораздо проще, воспользовавшись полиэтиленовым флаконом из под капель от насморка. Не стоит наливать воды больше половины объема нашего котла. В качестве уплотнительной шайбы идеально использовать шайбу, вырезанную из свинцовой оболочки кабеля. Можно использовать кожаную. Если нет ни того ни другого, достаточно взять стандартную и облудить.

Теперь осталось развести огонь и дождаться закипания воды. Пар будет под давлением вырываться из форсунки и крутить турбину.

Вид работающей турбины завораживает. Теперь появилось желание изготовить цивильный настольный вариант. Что-нибудь в стиле стим-панк.

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

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.

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:

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: