[发明专利]一种基于废弃物的环保型地源热泵回填材料及其配制方法

说明书

本发明公开了一种基于废弃物的环保型地源热泵回填材料及其配制方法，该回填材料为含水率为18％～22％的混合物A；混合物A包括组分B和铁尾矿，组分B为黄土或砖粉与黄土的混合物；组分B和铁尾矿的质量份数比为(39～83)：(17～61)，组分B和铁尾矿的质量份数之和为100份。所述组分B为砖粉与黄土的混合物时，砖粉与黄土的质量份数比为(17～33)：(67～83)，砖粉与黄土的质量份数之和为100份。解决了现有技术中地源热泵回填材料经济环保性不足，且固体废弃物处置难的问题。本发明的地源热泵回填材料导热性能良好、绿色环保，经济易行。

技术领域

本发明属于地源热泵技术领域，尤其涉及一种基于废弃物的环保型地源热泵回填材料及其配制方法。

背景技术

地源热泵是一种利用浅层地热能源的既可供热又可制冷的高效节能系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源，如电能，实现由低品位热能向高品位热能转移。这比传统空调系统运行效率要高40％。由于地源热泵系统具有高效节能、清洁环保的优点，近年来得到了越来越多的使用。

地源热泵回填材料是影响地源热泵换热器换热效果的关键因素。回填材料是用于填充地下换热器钻孔与地层之间的材料，是连接换热器与地层的传热介质，其传热性能将直接影响整个换热器的性能。

《地源热泵系统工程技术规范》明确指出：地埋管换热系统应根据地质特征确定回填料配方，具有良好导热系数的地源热泵回填材料显得尤为重要。当然回填材料的选择还必须考虑经济效益和环保性能，是否符合当今时代的绿色发展理念。

为了提高地源热泵回填材料的导热性能，常常在现有的回填材料中添加水泥、石灰等固化剂，甚至化学添加剂，这些物质直接与土壤和地下水接触，不仅造成工程成本高，而且有可能会对土壤和地下水造成的污染。

另外，我国正处于经济建设的高峰期，在社会生产活动中，每天都有大量的固体废弃物产生，例如工业铁尾矿。铁尾矿是铁矿石经过选矿工艺选取铁精矿后排放的固体废料。据不完全统计，全世界每年新增铁尾矿及废石约100亿吨以上，目前中国的累计铁尾矿量已接近150亿吨。铁尾矿普遍存在着利用难、处置难的情况。已有研究表明铁尾矿的化学成分呈中性，不易于其他物质产生反应，对环境无污染，且由于铁相的存在，其导热系数要高于黄土。

近年来我国城市持续发展，城市建设中拆旧建新的现象非常普遍，特别是我国20世纪末期的房屋以砖混结构为主，所以在城市建设过程中会产生大量的废旧粘土砖。砖颗粒取自废旧粘土砖，砖破碎后与黄土性质相近，无污染。砖颗粒之间孔隙较大，无黏粒，不易压实，导热系数近于黄土。在常见的建筑固体废料中，关于废旧混凝土再利用的方法比较多，技术也比较成熟，但由于废旧粘土砖强度低，易破碎，所以再利用范围小，方法少，如何有效解决废旧砖的再利用问题，促进建筑废弃物充分全面的再利用，是我国全面实现建筑业可持续发展必须要解决的重要问题之一。

综上所述，如何提供一种环保经济且工程性能良好的地源热泵回填材料，同时解决固体废弃物的回收再利用问题，是本发明需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于废弃物的环保型地源热泵回填材料及其配制方法，解决了现有技术中地源热泵回填材料经济环保性不足，且固体废弃物处置难的问题。本发明的地源热泵回填材料导热性能良好、绿色环保，经济易行。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种基于废弃物的环保型地源热泵回填材料，该回填材料为含水率为18％～22％的混合物A；混合物A包括组分B和铁尾矿，组分B为黄土或砖粉与黄土的混合物；组分B和铁尾矿的质量份数比为(39～83)：(17～61)，组分B和铁尾矿的质量份数之和为100份。

所述组分B为砖粉与黄土的混合物时，砖粉与黄土的质量份数比为(17～33)：(67～83)，砖粉与黄土的质量份数之和为100份。

更进一步的，本发明的特点还在于：