[實用新型]一種帶有水輪泵的水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820098532.3
• 申請日: 2008-06-11
• 公開（公告）號: CN201212755Y
• 公開（公告）日: 2009-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 盧軍;陳靜;王佐君;唐華宇;宋景娜
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: F25B30/06
• 分類號: F25B30/06;F04D13/04
• 代理公司: 重慶博凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 張先蕓

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種帶有水輪泵的水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，水輪泵由水泵和水輪機兩部分組成。本實用新型利用水輪機將水的位能轉(zhuǎn)化為機械能，帶動連接水輪機轉(zhuǎn)輪，并通過連接水泵和水輪機的軸帶動水泵的葉輪轉(zhuǎn)動，從而為水源熱泵系統(tǒng)的水循環(huán)提供動力。應(yīng)用于采用水源熱泵作為冷熱源的建筑空氣調(diào)節(jié)工程中。

背景技術(shù)

進入二十一世紀(jì)，能源緊缺已經(jīng)成為各國經(jīng)濟發(fā)展的世界性難題。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，對室內(nèi)空氣品質(zhì)的要求也越來越高。利用空調(diào)改善室內(nèi)環(huán)境的同時，也帶來了能耗和污染等問題。因此，開發(fā)利用清潔能源的可持續(xù)發(fā)展的暖通空調(diào)技術(shù)非常迫切。水源熱泵空調(diào)技術(shù)是一項具有節(jié)能和環(huán)保意義的應(yīng)用技術(shù)。水源熱泵可以采用各種水體，包括地表水、地下水和污水作為熱泵的熱源和熱匯，冬季吸取水體中的熱量，供給室內(nèi)采暖，夏季吸取室內(nèi)熱量，釋放到水體中。

水源熱泵系統(tǒng)通常存在水源熱泵機房與水體表面高差偏大的問題，有些項目的高差甚至達到100米。因此必須利用水泵提升水到機房，在機房換熱后又排回水體當(dāng)中。在這個過程中存在水的位能損失，它耗去了循環(huán)水泵較多的電能，降低了水源熱泵系統(tǒng)的能效，使水源熱泵系統(tǒng)的推廣受限。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本實用新型的目的是提供一種提高能源利用效率，利用水輪泵轉(zhuǎn)化水的位能為機械能，為水源熱泵系統(tǒng)的水循環(huán)提供動力的水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)。

本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的：一種帶有水輪泵的水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括取水泵、水源熱泵機組、取水管、機組進水管和機組出水管；其特征在于取水泵進口連接取水管并裝有蝶閥，取水泵出口通過止回閥連接機組進水管；機組進水管上設(shè)有蝶閥，并在蝶閥的進、出口處分別設(shè)有與水泵相連的水泵進水管和水泵回水管；水泵進水管的管路上安裝蝶閥，水泵回水管的管路上安裝止回閥；水源熱泵機組的進、出口分別與機組進水管和機組出水管連接；機組出水管連接定壓水池的進口，定壓水池的出口連接水輪機進水管，水輪機進水管上安裝蝶閥；水輪機安裝于蝸殼中，蝸殼的進口通過蝸殼進水接頭連接水輪機進水管，蝸殼出口連接尾水管。

本實用新型的工作方式為：利用水輪泵回收水源熱泵機組排水的部分位能，轉(zhuǎn)化為機械能后對水源熱泵機組進水做功，以提高能源利用效率。本實用新型中的水輪泵由于靠回收的位能做功，只能提供部分可供系統(tǒng)使用的能量，因此要配合本實用新型中的取水泵裝置聯(lián)合運行提供給系統(tǒng)足夠的能量。取水泵類型根據(jù)水體的水位變化進行選擇：對一年中不同時間水位固定或變化微小的水體選用定頻水泵；對一年中不同時間水位變化較大的水體選用變頻水泵，穩(wěn)定系統(tǒng)運行。

水輪泵是水輪機與水泵通過軸結(jié)合為一體的輸水泵，又稱水力抽水機。水輪機由轉(zhuǎn)輪導(dǎo)水器和進出接口等組成；水泵由葉輪、泵體、泵蓋和進出接口等組成。水輪機進出口壓差驅(qū)動水輪機轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動，并通過軸帶動水泵葉輪，從而把水的位能轉(zhuǎn)化為機械能。水輪泵完全靠水力作用運轉(zhuǎn)，不需其它動力，凡有水位落差的地方都可使用。

本實用新型的有益效果是：水輪泵設(shè)備構(gòu)造簡單、無電動機，易損件少，體積小，重量輕；通過水源熱泵回水對水輪機葉片的沖擊，將水的位能轉(zhuǎn)化為機械能傳遞給水泵使其做功，回收位能，節(jié)約能耗；將水輪機安裝于蝸殼中，提高了水力穩(wěn)定性。本實用新型安裝簡便，可廣泛應(yīng)用于江、河、湖、海、污水、地下水等各類水源熱泵、冷卻換熱工程，及其他開式的循環(huán)水系統(tǒng)。

附圖說明

圖1為本實用新型示意圖。

圖2為本實用新型中水輪泵的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實用新型中水輪泵接管示意圖

圖4為本實用新型中水泵俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實用新型中蝸殼俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種帶有水輪泵的水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括取水泵4、水輪泵(包括水泵1和水輪機2)、水源熱泵機組5、定壓水池6、取水管7和排水管13。取水泵4進口連接取水管7、取水泵4出口連接機組進水管10，并安裝止回閥15。機組進水管10安裝蝶閥16，并在蝶閥16進、出口處分別與水泵進水管8、水泵出水管9連接。水泵1進口連接水泵進水管8，并安裝蝶閥17；水泵出口連接水泵回水管9，并安裝止回閥18。水源熱泵機組進、出口分別與機組進水管10、機組出水管11連接。定壓水池6進口連接機組出水管11，定壓水池6出口連接水輪機進水管12，并安裝蝶閥19。水輪機2安裝于蝸殼3中，蝸殼3的進口通過蝸殼進水接頭連接水輪機進水管12，蝸殼出口連接尾水管13。圖中箭頭所指方向為水流方向。