专利名称：一种水源热泵空调系统的制作方法
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。应用于釆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，也带來了能耗和污染等问题。因此，丌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、出口分別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，水被取水泵增爪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S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。
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IH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。
图中冲击式水轮泵(包括水泵1和冲击式水轮机2)、水泥基座3、取水泵4、水源 热泵机组5、取水管6、水泵进水管7、水泵出水管8、机组进水管9、冲击水管10、喷嘴11、 蝶阀12、止回阀13、蝶阀14、蝶阀15、止问阀16、蝶阀17。
图2中水泵1、水泵进水口 1-1、水泵出水口 1-2、水泵输入轴1-3、托架1-4、底座1-5、 水泵联轴器l-6、冲击式水轮机2、机壳2-l、水轮机输出轴2-2、冲击水管IO。
图3中水泵1、水泵进水口 1-1、水泵出水口 1-2、托架1-4、底座1-5、水泵联轴器1-6、 冲击式水轮机2、机壳2-l、水轮机输出轴2-2、冲击水管IO。
图4中水泵进口 1-1、水泵出口l-2、底座l-5。
图5中底座l-5、机壳2-l、转轮2-3、冲击水管IO、喷嘴ll。
具体实施方式
如图1所示， 一种水源热泵空调系统，该系统包括水泥基座3、取水泵4、冲击式水轮 泵(包括水泵1和冲击式水轮机2)、水源热泵机组5、取水管6、水泵进水管7、水泵出水 管8、机组进水管9、冲击水管IO、喷嘴ll。取水泵4进口连接取水管6，并安装蝶阀12; 取水泵4出口连接机组进水管9，并安装止回阀13。机组进水管9安装蝶阀14，并在蝶阔 14进、出口处分别与水泵进水管7、水泵出水管8连接。水泵1进口连接水泵进水管7，并 安装蝶阀15;水泵出口连接水泵出水管8，并安装止回阀16。水源热泵机组5进、出口分别 与机组进水管9、冲击水管10连接。冲击水管10安装蝶阀17，冲击水管10出口安装喷嘴 11。水泵1和冲击式水轮机2安装于高出水面的水泥基座3上。水泵1与冲击式水轮机2通 过轴连接在同一轴线上。图中箭头所指方向为水流方向。
启动系统时，首先启动取水泵4,使水体的水进入取水管7。如果采取常规运行模式， 则打开蝶阔14，关闭蝶阀15，水被取水泵4增压后直接由机组进水管9流入水源热泵机组5: 如果采用节能运行模式，则关闭蝶阔14，打开蝶阀15，水被取水泵4增压后，通过水泵进 水管7流入水泵1，被水泵1增压，再通过水泵出水管8流入机组进水管9，进入水源热泵 机组5。水源热泵机组5排出的水，通过冲击水管10，从喷嘴11以自由射流形式喷出，带 动冲击式水轮机2的转轮转动，并通过轴带动水泵l的叶轮转动。关闭系统时，先关闭蝶阀17，再关闭取水泵4。
显然，本实用新型系统还应当有必要的温度压力监控系统和水质处理设备，可结合本发 明的操作要求采用本领域技术人员熟知的常规设计来完成，但不是本新型系统需要保护的主 题。因此，在本说明书中省略了部分在水源热泵空调系统中所必需的其他装置的介绍。
权利要求1、一种水源热泵空调系统，该系统包括水泥基座3、取水泵4、冲击式水轮泵(包括水泵1和冲击式水轮机2)、水源热泵机组5、取水管6、水泵进水管7、水泵出水管8、机组进水管9、冲击水管10、喷嘴11。其特征在于取水泵4进口连接取水管6，并安装蝶阀12；取水泵4出口连接机组进水管9，并安装止回阀13。机组进水管9安装蝶阀14，并在蝶阀14进、出口处分别与水泵进水管7、水泵出水管8连接。水泵1进口连接水泵进水管7，并安装蝶阀15；水泵出口连接水泵出水管8，并安装止回阀16。水源热泵机组5进、出口分别与机组进水管9、冲击水管10连接。冲击水管10安装蝶阀17，冲击水管10出口安装喷嘴11。水泵1和冲击式水轮机2安装于高出水面的水泥基座3上。水泵1与冲击式水轮机2通过轴连接在同一轴线上。
2、 根据权利要求1所述的带有水轮泵的水源热泵空调系统，其特征在于所述水源热泵 机组5为水-水式水源热泵机组、水-空气式水源热泵机组或换热机组。
专利摘要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。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，带动冲击式水轮机转轮转动，并通过连接水泵和冲击式水轮机的轴带动水泵的叶轮转动，为水源热泵机组的水循环提供动力，应用于以湖水或四季水位变化较小的水体为冷热源的水源热泵、冷却换热工程。
文档编号F03B13/00GK201233134SQ20082009932
公开日2009年5月6日 申请日期2008年7月2日 优先权日2008年7月2日
发明者军 卢, 唐华宇, 唐红琴, 杨露露, 玲 谢 申请人:重庆大学