本發(fā)明涉及一種屬于新能源技術(shù)領(lǐng)域的水力驅(qū)動(dòng)熱泵機(jī)組，尤其是對(duì)有一定落差水力資源豐富地區(qū)的偏遠(yuǎn)山區(qū)取暖和養(yǎng)魚場(chǎng)水體升溫使用的熱泵機(jī)組。

背景技術(shù)：

我們知道，常用的新能源制熱技術(shù)有太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、地?zé)崮芎秃四艿?，太?yáng)能光熱制熱量受光照時(shí)間限制，效率較低；風(fēng)能是轉(zhuǎn)化為電能再制熱，能源浪費(fèi)嚴(yán)重；地?zé)崮芎秃四芗夹g(shù)復(fù)雜投資較大，不適合中小型項(xiàng)目；相比其它新能源技術(shù)，水能是一種取之不盡、用之不竭、可再生的清潔能源，利用河流、湖泊等位于高處具有勢(shì)能的水流至低處，將其中所含勢(shì)能轉(zhuǎn)換成水輪機(jī)之動(dòng)能，再借水輪機(jī)為原動(dòng)力，即可驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，利用電能再驅(qū)動(dòng)熱泵壓縮機(jī)制熱，運(yùn)行效率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)合理，能充分利用水力，具有很高制熱效率的水力驅(qū)動(dòng)熱泵機(jī)組。

本發(fā)明水力驅(qū)動(dòng)熱泵機(jī)組的技術(shù)方案是：水力驅(qū)動(dòng)熱泵機(jī)組，包括水輪機(jī)、熱泵壓縮機(jī)、氣液分離器、蒸發(fā)器、節(jié)流閥、冷凝器、熱水循環(huán)泵、熱水箱、中介水泵、高位蓄水池、引水管、進(jìn)水調(diào)節(jié)閥、換熱器、排水溝、定壓補(bǔ)液裝置，所述水輪機(jī)通過聯(lián)軸器和熱泵壓縮機(jī)相連，熱泵壓縮機(jī)排氣管和冷凝器制冷劑管道入口相連，冷凝器出口制冷劑管路上設(shè)有節(jié)流閥，然后和蒸發(fā)器入口制冷劑管路相連接，蒸發(fā)器出口制冷劑管路連接氣液分離器，再和熱泵壓縮機(jī)吸氣口相連，所述高位蓄水池上口和河流相連，下端通過引水管和水輪機(jī)入口水管相連，并在水輪機(jī)入口水管端設(shè)進(jìn)水調(diào)節(jié)閥，水輪機(jī)出水口連接到排水溝，所述冷凝器出口水路和熱水箱水路入口相連，熱水箱水路出口經(jīng)熱水循環(huán)泵和冷凝器入口水路相連。

所述蒸發(fā)器設(shè)置分三種方式，一種是水源間接換熱式：排水溝內(nèi)設(shè)水-水換熱器，換熱器出水管路和蒸發(fā)器水路入口相連，蒸發(fā)器出水管路經(jīng)中介水泵和換熱器入口管路相連，換熱器出口管路和蒸發(fā)器水路入口相連，中介水泵入口管路還連接定壓補(bǔ)液裝置；第二種是水源直接換熱式：將蒸發(fā)器直接設(shè)在排水溝內(nèi)；第三種是風(fēng)冷式換熱式：直接采用風(fēng)冷式蒸發(fā)器放置到室外。

所述熱水箱外殼設(shè)保溫層，出水口通過水泵連接到需要用熱的設(shè)備上。

本發(fā)明水力驅(qū)動(dòng)熱泵機(jī)組的工作原理是：河流的流水不斷補(bǔ)充到高位蓄水池內(nèi)，通過引水管流到水輪機(jī)入口，形成一定的沖力帶動(dòng)水輪機(jī)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)熱泵壓縮機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過水輪機(jī)入口進(jìn)水調(diào)節(jié)閥控制水輪機(jī)開啟和轉(zhuǎn)速；在熱泵壓縮機(jī)入口形成負(fù)壓，低溫低壓氣態(tài)制冷劑被吸入熱泵壓縮機(jī)內(nèi)，經(jīng)壓縮產(chǎn)生高溫高壓氣態(tài)制冷劑，從熱泵壓縮機(jī)出口排除進(jìn)到冷凝器制冷劑換熱側(cè)放熱到冷凝器熱水側(cè)，變成低溫高壓制冷劑，經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流，變成低溫低壓液態(tài)制冷劑，再進(jìn)到蒸發(fā)器內(nèi)吸熱，低溫低壓液態(tài)制冷劑變成中溫低壓氣液態(tài)制冷劑，經(jīng)氣液分離器分離氣態(tài)中溫低壓制冷劑被吸入熱泵壓縮機(jī)內(nèi)，循環(huán)往復(fù)完成蒸發(fā)器從排水中吸收熱量制成冷凝器中高溫?zé)崴倪^程，然后經(jīng)熱水循環(huán)泵循環(huán)到熱水箱內(nèi)，再輸送到熱用戶使用。

本發(fā)明技術(shù)特點(diǎn)包括：

1、利用水的位能轉(zhuǎn)為水輪的機(jī)械能，再以機(jī)械能推動(dòng)熱泵系統(tǒng)工作，系統(tǒng)運(yùn)行廉價(jià)又無(wú)污染。

2、可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件采用水源直接換熱、水源間接換熱和風(fēng)冷換熱三種方式，運(yùn)行效率高，工況穩(wěn)定。

這些措施，使水力驅(qū)動(dòng)熱泵的效率及性能大大提高，節(jié)能效果顯著。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例3結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1、水輪機(jī)，2、熱泵壓縮機(jī)，3、氣液分離器，4、蒸發(fā)器，5、節(jié)流閥，6、冷凝器，7、熱水循環(huán)泵，8、熱水箱，9、中介水泵，10、高位蓄水池，11、引水管，12、進(jìn)水調(diào)節(jié)閥，13、換熱器，14、排水溝，15、定壓補(bǔ)液裝置。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明：

實(shí)施例1：如圖1所示，該發(fā)明水力驅(qū)動(dòng)熱泵由水輪機(jī)1、熱泵壓縮機(jī)2、氣液分離器3、蒸發(fā)器4、節(jié)流閥5、冷凝器6、熱水循環(huán)泵7、熱水箱8、中介水泵9、高位蓄水池10、引水管11、進(jìn)水調(diào)節(jié)閥12、換熱器13、排水溝14、定壓補(bǔ)液裝置15組成，水輪機(jī)1通過聯(lián)軸器和熱泵壓縮機(jī)2相連，熱泵壓縮機(jī)2排氣管和冷凝器6制冷劑管道入口相連，冷凝器6出口制冷劑管路上設(shè)有節(jié)流閥5，然后和蒸發(fā)器4入口制冷劑管路相連接，蒸發(fā)器4出口制冷劑管路連接氣液分離器3，再和熱泵壓縮機(jī)2吸氣口相連；高位蓄水池10上口和河流相連，下端通過引水管11和水輪機(jī)1入口水管相連，并在水輪機(jī)1入口水管端設(shè)進(jìn)水調(diào)節(jié)閥12，水輪機(jī)1出水口連接到排水溝14，排水溝14內(nèi)設(shè)水源換熱器13，換熱器13出水管路和蒸發(fā)器4水路入口相連，蒸發(fā)器4出水管路經(jīng)中介水泵9和換熱器13入口管路相連，換熱器13出口管路和蒸發(fā)器4水路入口相連，中介水泵9入口管路還連接定壓補(bǔ)液裝置15；冷凝器6出口水路和熱水箱8水路入口相連，熱水箱8水路出口經(jīng)熱水循環(huán)泵7和冷凝器6入口水路相連，熱水箱8外殼設(shè)保溫層，出水口通過水泵連接到需要用熱的設(shè)備上。

工作過程是：

河流的流水不斷補(bǔ)充到高位蓄水池10內(nèi)，并通過引水管11流到水輪機(jī)1入口，形成一定的沖力帶動(dòng)水輪機(jī)1葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)熱泵壓縮機(jī)2轉(zhuǎn)動(dòng)，通過水輪機(jī)1入口進(jìn)水調(diào)節(jié)閥12控制水輪機(jī)1開啟和轉(zhuǎn)速；在熱泵壓縮機(jī)2入口形成負(fù)壓，低溫低壓氣態(tài)制冷劑被吸入熱泵壓縮機(jī)2內(nèi)，經(jīng)壓縮產(chǎn)生高溫高壓氣態(tài)制冷劑，從熱泵壓縮機(jī)2出口排除進(jìn)到冷凝器6制冷劑換熱側(cè)放熱到冷凝器6熱水側(cè)，變成低溫高壓制冷劑，經(jīng)節(jié)流閥5節(jié)流，變成低溫低壓液態(tài)制冷劑，再進(jìn)到蒸發(fā)器4內(nèi)；定壓補(bǔ)液裝置15通過壓力控制器控制補(bǔ)液泵開啟，保證蒸發(fā)器4和換熱器13及連接水路內(nèi)的防凍液保持在設(shè)定壓力范圍內(nèi)；水源換熱器13吸收排水溝內(nèi)河水熱量，換熱后的換熱器13內(nèi)的防凍液經(jīng)中介水泵9循環(huán)進(jìn)入到蒸發(fā)器4內(nèi)水換熱側(cè)和制冷劑換熱側(cè)低溫低壓液態(tài)制冷劑循環(huán)換熱，低溫低壓液態(tài)制冷劑變成中溫低壓氣液態(tài)制冷劑，經(jīng)氣液分離器2分離氣態(tài)中溫低壓制冷劑被吸入熱泵壓縮機(jī)2內(nèi)，循環(huán)往復(fù)完成蒸發(fā)器4從排水中吸收熱量制成冷凝器6中高溫?zé)崴倪^程，然后經(jīng)熱水循環(huán)泵7循環(huán)到保溫?zé)崴?內(nèi)，再輸送到熱用戶使用。

實(shí)施例2：

如圖2所示，該發(fā)明水力驅(qū)動(dòng)熱泵由水輪機(jī)1、熱泵壓縮機(jī)2、氣液分離器3、蒸發(fā)器4、節(jié)流閥5、冷凝器6、熱水循環(huán)泵7、熱水箱8、高位蓄水池10、引水管11、進(jìn)水調(diào)節(jié)閥12、排水溝14組成。

水輪機(jī)1通過聯(lián)軸器和熱泵壓縮機(jī)2相連，熱泵壓縮機(jī)2排氣管和冷凝器6制冷劑管道入口相連，冷凝器6出口制冷劑管路上設(shè)有節(jié)流閥5，然后和蒸發(fā)器4入口制冷劑管路相連接，蒸發(fā)器4出口制冷劑管路連接氣液分離器3，再和熱泵壓縮機(jī)2吸氣口相連；高位蓄水池10上口和河流相連，下端通過引水管11和水輪機(jī)1入口水管相連，并在水輪機(jī)1入口水管端設(shè)進(jìn)水調(diào)節(jié)閥12，水輪機(jī)1出水口連接到排水溝14，排水溝14內(nèi)設(shè)水源蒸發(fā)器，冷凝器6出口水路和熱水箱8水路入口相連，熱水箱8水路出口經(jīng)熱水循環(huán)泵7和冷凝器6入口水路相連，熱水箱8外殼設(shè)保溫層，出水口通過水泵連接到需要用熱的設(shè)備上。

工作過程是：

河流的流水不斷補(bǔ)充到高位蓄水池10內(nèi)，并通過引水管11流到水輪機(jī)1入口，形成一定的沖力帶動(dòng)水輪機(jī)1葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)熱泵壓縮機(jī)2轉(zhuǎn)動(dòng)，通過水輪機(jī)1入口進(jìn)水調(diào)節(jié)閥12控制水輪機(jī)1開啟和轉(zhuǎn)速；在熱泵壓縮機(jī)2入口形成負(fù)壓，低溫低壓氣態(tài)制冷劑被吸入熱泵壓縮機(jī)2內(nèi)，經(jīng)壓縮產(chǎn)生高溫高壓氣態(tài)制冷劑，從熱泵壓縮機(jī)2出口排除進(jìn)到冷凝器6制冷劑換熱側(cè)放熱到冷凝器6熱水側(cè)，變成低溫高壓制冷劑，經(jīng)節(jié)流閥5節(jié)流，變成低溫低壓液態(tài)制冷劑，再進(jìn)到排水溝14內(nèi)蒸發(fā)器4內(nèi)，吸收排水溝內(nèi)河水中的熱量，低溫低壓液態(tài)制冷劑變成中溫低壓氣液態(tài)制冷劑，經(jīng)氣液分離器2分離氣態(tài)中溫低壓制冷劑被吸入熱泵壓縮機(jī)2內(nèi)，循環(huán)往復(fù)完成蒸發(fā)器4從排水中吸收熱量制成冷凝器6中高溫?zé)崴倪^程，然后經(jīng)熱水循環(huán)泵7循環(huán)到保溫?zé)崴?內(nèi)，再輸送到熱用戶使用。

實(shí)施例3：

如圖3所示，該發(fā)明水力驅(qū)動(dòng)熱泵由水輪機(jī)1、熱泵壓縮機(jī)2、氣液分離器3、蒸發(fā)器4、節(jié)流閥5、冷凝器6、熱水循環(huán)泵7、熱水箱8、高位蓄水池10、引水管11、進(jìn)水調(diào)節(jié)閥12、排水溝14組成。

水輪機(jī)1通過聯(lián)軸器和熱泵壓縮機(jī)2相連，熱泵壓縮機(jī)2排氣管和冷凝器6制冷劑管道入口相連，冷凝器6出口制冷劑管路上設(shè)有節(jié)流閥5，然后和風(fēng)冷式蒸發(fā)器4入口制冷劑管路相連接，蒸發(fā)器4出口制冷劑管路連接氣液分離器3，再和熱泵壓縮機(jī)2吸氣口相連；高位蓄水池10上口和河流相連，下端通過引水管11和水輪機(jī)1入口水管相連，并在水輪機(jī)1入口水管端設(shè)進(jìn)水調(diào)節(jié)閥12，水輪機(jī)1出水口連接到排水溝14，冷凝器6出口水路和熱水箱8水路入口相連，熱水箱8水路出口經(jīng)熱水循環(huán)泵7和冷凝器6入口水路相連，熱水箱8外殼設(shè)保溫層，出水口通過水泵連接到需要用熱的設(shè)備上。

工作過程是：

河流的流水不斷補(bǔ)充到高位蓄水池10內(nèi)，并通過引水管11流到水輪機(jī)1入口，形成一定的沖力帶動(dòng)水輪機(jī)1葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)熱泵壓縮機(jī)2轉(zhuǎn)動(dòng)，通過水輪機(jī)1入口進(jìn)水調(diào)節(jié)閥12控制水輪機(jī)1開啟和轉(zhuǎn)速；在熱泵壓縮機(jī)2入口形成負(fù)壓，低溫低壓氣態(tài)制冷劑被吸入熱泵壓縮機(jī)2內(nèi)，經(jīng)壓縮產(chǎn)生高溫高壓氣態(tài)制冷劑，從熱泵壓縮機(jī)2出口排除進(jìn)到冷凝器6制冷劑換熱側(cè)放熱到冷凝器6熱水側(cè)，變成低溫高壓制冷劑，經(jīng)節(jié)流閥5節(jié)流，變成低溫低壓液態(tài)制冷劑，再進(jìn)到風(fēng)冷式蒸發(fā)器4內(nèi)，風(fēng)冷式蒸發(fā)器4吸收空氣中熱量，低溫低壓液態(tài)制冷劑變成中溫低壓氣液態(tài)制冷劑，經(jīng)氣液分離器2分離氣態(tài)中溫低壓制冷劑被吸入熱泵壓縮機(jī)2內(nèi)，循環(huán)往復(fù)完成蒸發(fā)器4從排水中吸收熱量制成冷凝器6中高溫?zé)崴倪^程，然后經(jīng)熱水循環(huán)泵7循環(huán)到保溫?zé)崴?內(nèi)，再輸送到熱用戶使用。

以上所述，僅是本發(fā)明較佳實(shí)例，任何對(duì)本發(fā)明結(jié)構(gòu)作簡(jiǎn)單調(diào)整，均應(yīng)屬于本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。