[发明专利]一种地源热泵专用灌浆回填材料

说明书

技术领域

本发明涉及地源热泵系统技术领域，具体地说是一种地源热泵专用灌浆回填材料。

背景技术

地源热泵系统是随着全球性的能源危机和环境问题的出现而逐渐兴起的一门热泵技术。

土壤耦合热泵系统，也称为地下埋管换热器地源热泵系统。该系统由水平式埋管换热器或垂直式埋管换热器构成浅层地能采集系统。

灌浆回填是地埋管换热器施工过程中的重要环节，即在钻孔完毕，U形管下完之后，需向钻孔中注入回填材料。地埋管换热器用回填材料应是一种热传导介质，要求其具有良好的热传导性、工作性、抗渗性、膨胀性和一定的强度等。

回填材料的选择以及正确的回填施工对于保证地埋管换热器的性能有重要的意义。导热性能高的回填材料，在同样的条件减少钻孔总长度增加，系统初投资以及运行费用的降低。近些年来，世界各国科技人员越来越关注改善和优化回填材料的性能。九十年代末美国研制出一种水泥基回填材料CG111(水泥、石英砂、膨润土、水、减水剂等的混合物)，其热导率可达2.16W/m·K，热稳定性好，居国际先进水平。目前国内对回填材料的研究还不够完善。《地源热泵系统工程技术规范》(GB 50366-2005)没有提供推荐的回填材料配方。国内相关文献还很少。因此，研究开发高热导率新型回填材料，对推广地源热泵技术、发展低碳经济具有重大的社会经济效益。

发明内容

本发明的目的是提供一种地源热泵专用灌浆回填材料，以解决上述现有技术存在的缺陷。

本发明的技术方案是灌浆回填材料的配方为：

由粉料与骨料组成；粉料与骨料的质量百分比为1∶2；其特征是粉料中含有金属及其化合物组份占粉料总质量的10％～20％，水泥占粉料总质量的30％-35％，膨润土占粉料总质量的10％-15％，其余为粘土；骨料中有含有金属及其化合物组份占骨料总质量的15％～30％，其余为石英砂、三氧化二铝其中的一种或二种的混合物；减水剂占所有干料质量的0.3％。

本发明的垂直地下埋管换热器用灌浆回填材料是一种热传导介质。首先要求其具有良好的热传导性，其次它必须具有很好的工作性、抗渗性、膨胀性和一定的强度等。另外还必须考虑其经济性、当地资源状况、是否容易获得等因素。

目前常用灌浆回填材料热导率，见表一：

表一