[实用新型]一种水源热泵空调系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水源热泵空调系统，利用冲击式水轮泵为系统水循环提供动力。冲击式水轮泵由水泵和冲击式水轮机两部分组成。应用于采用湖水或四季水位变化较小的水体作为冷热源的水源热泵空气调节工程中。

背景技术

进入二十一世纪，能源紧缺已经成为各国经济发展的世界性难题。随着经济的快速发展，人们生活水平的不断提高，对室内空气品质的要求也越来越高。利用空调改善室内环境的同时，也带来了能耗和污染等问题。因此，开发利用清洁能源的可持续发展的暖通空调技术非常迫切。水源热泵空调技术是一项具有节能和环保意义的应用技术，水源热泵可以采用各种水体，包括地表水、地下水和污水作为热泵的冷热源，冬季吸取水体中的热量，供给室内采暖，夏季吸取室内热量，释放到水体中。

水源热泵系统通常存在水源热泵机房与水体表面高差偏大的问题，因此必须利用水泵提升水到机房，在机房换热后又排回水体当中。在这个过程中存在水的位能损失，它耗去了循环水泵较多的电能，降低了水源热泵系统的能效，使水源热泵系统的推广受限。

冲击式水轮泵是冲击式水轮机与水泵通过轴结合为一体的输水泵。冲击式水轮机由转轮、主轴、机壳等组成；水泵由叶轮、泵体、泵盖和进出接口等组成。冲击式水轮机的转轮必须始终处于大气中。来自压力钢管的高速自由射流冲击转轮的部分轮叶，在轮叶的约束下发生流速大小和方向的改变，驱动转轮旋转，转轮通过轴带动水泵叶轮转动，从而把水的位能转化为机械能。冲击式水轮泵完全靠水力作用运转，不需其它动力。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的是提供一种提高能源利用效率，利用冲击式水轮泵转化水源热泵机组排水的位能为机械能，为水源热泵系统的水循环提供动力的水源热泵空调系统。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种水源热泵空调系统，该系统包括水泥基座、取水泵、冲击式水轮泵(包括水泵和冲击式水轮机)、水源热泵机组、取水管、水泵进水管、水泵出水管、机组进水管、冲击水管、喷嘴。水泵与冲击式水轮机通过轴连接在同一轴线上。

本实用新型的工作方式为：利用冲击式水轮泵回收水源热泵机组排水的部分位能，转化为机械能后对水源热泵机组进水做功，以提高能源利用效率。本实用新型中的冲击式水轮泵靠回收的位能做功，只能提供部分可供系统使用的能量，因此要配合本实用新型中的取水泵装置联合运行提供给系统足够的能量。取水泵类型选用定频水泵。

本实用新型的连接方式为：取水泵进口连接取水管，并安装蝶阀；取水泵出口连接机组进水管，并安装止回阀。机组进水管安装蝶阀，并在蝶阀进、出口处分别与水泵进水管、水泵出水管连接。水泵进口连接水泵进水管，并安装蝶阀；水泵出口连接水泵回水管，并安装止回阀。水源热泵机组进、出口分别连接机组进水管和冲击水管。冲击水管安装蝶阀，冲击水管出口安装喷嘴。水泵和冲击式水轮机安装于高出水面的水泥基座上。水泵与冲击式水轮机通过轴连接在同一轴线上。

本实用新型的工作流程如下：

启动系统时，首先启动取水泵，使水体的水进入取水管。如果采取常规运行模式，则打开机组进水管上的蝶阀，关闭水泵进口处的蝶阀，水被取水泵增压后直接由机组进水管流入水源热泵机组；如果采用节能运行模式，则关闭机组进水管上的蝶阀，打开水泵进口处的蝶阀，水被取水泵增压后，通过水泵进水管流入水泵，被水泵增压，再通过水泵出水管流入机组进水管，进入水源热泵机组。水源热泵机组排出的水，通过冲击水管，从喷嘴以自由射流形式喷出，带动冲击式水轮机的转轮转动，并通过轴带动水泵的叶轮转动。

关闭系统时，先关闭冲击水管上的蝶阀，再关闭取水泵。

本实用新型的有益效果在于：

冲击式水轮泵设备构造简单、无电动机，易损件少，体积小，重量轻；通过水源热泵排水对水轮机转轮的冲击，将水的位能转化为机械能，并传递给水泵使其做功，从而回收位能，节约能耗。本实用新型安装简便，外型可结合周围环境布置成水景景观，应用于以湖水或四季水位变化动较小的水体为冷热源的建筑水源热泵、冷却换热工程。

附图说明

图1为本发明示意图。

图2为本发明中冲击式水轮泵的侧视结构示意图。

图3为本发明中冲击式水轮泵的俯视结构示意图。

图4为本发明中水泵正视结构示意图。

图5为本发明中冲击式水轮机正视结构示意图。