專利名稱：地源熱泵地埋管鉆孔回灌材料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種空氣調節(jié)裝置，特別是涉及一種地源熱泵地埋管鉆孔回灌材料。
背景技術：
熱泵是從土壤或巖石中提取熱量或冷量的裝置，具有能糊氏、效率高，無污染物排放的優(yōu)點， 是當今最為清潔、經濟的可再生能源之一，因此，在能源日益匱乏的今天，地源熱泵技術已經在
全世界范圍內得以廣泛的應用。但是，現有的地源熱泵的地下換熱u形管與周圍的巖土之間的 換熱效率較低，這直接影響地源熱泵的工作效率，是地源熱泵工作效率難以提高的重要原因。u
形管與周圍的巖土之間的換熱效率低的主要原因是U形管與周圍巖土之間的回灌材料大都由石
英砂、水泥、細砂或普通的泥土構成，上述物質的熱阻較大、導熱性能較差。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的，是提供了一種地源熱泵地埋管鉆孔回灌材料，它內部含有質量比不低于5% 的石墨，使回灌材料的傳熱系數K值在10以上，現有技術中地埋管鉆孔回填材料的傳熱系數的 K值一般都在1. 5—3之間，本發(fā)明的中的材料的傳熱系數是現有回灌材料傳熱系數的3倍以上， 可有效提高U形管與周圍巖土之間的換熱效率，從而，提高地源熱泵的換熱效率和能效比。
本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現的地源熱泵地埋管鉆孔回灌材料，它的重量百分比 組分是石墨5-80%，無機顆粒20-95%，所述的無機顆粒是主要成分是硅酸鹽、碳酸鹽或鋁酸鹽 的顆粒狀或粉狀的無機混合物。它的重量百分比組分是石墨5-60%，無機顆粒40-95%。它的重 量百分比組分是石墨20-60%，無機顆粒40-80%。它的重量百分比組分是石墨30-65%，無機 顆粒35-70%。它的重量百分比組分是石墨60%，無機顆粒40%。為進一步確?；毓嗖牧系膶?效果，材料組分中的石墨為純度應在40%-90%之間，粒度在30-200目的天然鱗片石墨。若采用 未加工的含雜質較多的石墨時，由于這咱石墨的純度僅有25%,因此，回灌時，可無需添加無機 顆粒，直接將未加工的石墨與水混合回灌即可。
本發(fā)明材料組份的組合是經過反復試驗得出的，其綜合性能較好，導熱效率高，使地源熱泵 地埋管回填材料的傳熱系數K值提高到10以上，比現有的回填材料的傳熱系數高3倍以上，可 將U形管與周圍巖土之間的換熱量提高2-3倍，特別是，回灌材料中含有質量比不低于5%的石 墨，石墨具有普通非金屬材料無法比擬導熱性能，其導熱性超過鋼、鐵、鉛等金屬材料，傳熱系 數達到129W/M2.K可有效地降低回灌材料的熱阻，提高地源熱泵的換熱效率；石墨在常溫下具有 良好的化學穩(wěn)定性，能耐酸、耐堿和耐有機溶劑的腐蝕，可有效延長回灌材料的使用壽命；石墨 在常溫下使用時，還能經受住溫度的劇烈變化而不致破壞，當溫度突變時，石墨的體積變化不大， 不會產生裂紋，從而，可使回灌材料的內部結構受外界溫度變化的影響較小，確保回灌材料經長 時間使用后，其內部始終緊湊密實，導熱性能不變。


圖1是本發(fā)明的換熱U形管埋入地下鉆孔的結構示意圖。
圖中標號說明1換熱U形管2回灌材料3地下鉆孔。
具體實施例方式
本發(fā)明的制作方法是，按照本發(fā)明所述的組份，將石墨、無機顆粒和水在常溫下混合攪拌均 勻后，回灌進地源熱泵鉆孔即可。施工時，使用的無機顆粒具體可采用建筑施工中使用的細砂、 中細砂、粗細砂、礫石或水泥等。
本發(fā)明實施例如下，但是，本發(fā)明不被限制在本實施例范圍內。
1、 取石墨5公斤，中細沙95公斤，充分攪拌均勻即為本發(fā)明產品，回灌時，加入水15公
斤并攪均。
2、 取石墨60公斤，中細沙40公斤，充分攪拌均勻即為本發(fā)明產品，回灌時，加入水15 公斤并攪均。
3、 取石墨80公斤，中細沙18公斤，充分攪拌均勻即為本發(fā)明產品，回灌時，加入水16 公斤并攪均。
4、 取石墨45公斤，中細沙55公斤，充分攪拌均勻即為本發(fā)明產品，回灌時，加入水20 公斤并攪均。
5、 取石墨47公斤，礫石53公斤，充分攪拌均勻即為本發(fā)明產品，回灌時，加入水6公斤 并攪均。
6、 取石墨60公斤，礫石23公斤，細沙17公斤，充分攪拌均勻即為本發(fā)明產品，回灌時， 加入水10公斤并攪均。
7、 取石墨55公斤，中細沙17公斤，礫石28公斤，充分攪拌均勻即為本發(fā)明產品，回灌時， 加入水17公斤并攪均。
本發(fā)明所述的地源熱泵地埋管鉆孔回灌材料中還可加入膨潤土，膨潤土和水混合后會膨脹， 膨脹系數在10-40倍之間，充填材料中的細砂、中細砂或礫石等只起到充填和降低材料成本的 作用。上述材料按要求配比混合后對地源熱泵地埋管鉆孔回進行回灌后，由于膨潤土的遇水膨 脹作用可以使地埋管鉆孔回灌材料和周圍的土壤、巖石進行緊密結合，膨潤土和水混合膨脹后 能產生膠體結構，膠體結構具有良好的保水性和傳熱性，又由于石墨的熱超導作用(導熱系數 i29w/m. k)，這樣就可以把地源熱泵li型換熱管中載冷劑的熱量迅速的傳導周圍的土壤和巖石中 去，該發(fā)明對提高地源熱泵地埋管的換熱效率，提高地源熱泵的能效比，節(jié)約地源熱泵的初期 投資具有明顯的效果和積極的作用，比現有的地源熱泵地埋管技術有顯著的進步，因此具有明 顯的經濟效益和社會效益。
本發(fā)明內加入膨潤土的實施例如下，但是，本發(fā)明不被限制在本實施例范圍內。
1、 取石墨5公斤，膨潤土2公斤，中細沙93公斤，充分攪拌均勻即為本發(fā)明產品，回灌時， 加入水15公斤并攪均。
2、 取石墨60公斤，膨潤土5公斤，中細沙35公斤，充分攪拌均勻即為本發(fā)明產品，回灌 時，加入水15公斤并攪均。
3、 取石墨80公斤，膨潤土8公斤，中細沙12公斤，充分攪拌均勻即為本發(fā)明產品，回灌 時，加入水16公斤并攪均。
4、 取石墨40公斤，膨潤土7公斤，中細沙53公斤，充分攪拌均勻即為本發(fā)明產品，回灌 時，加入水20公斤并攪均。
5、 取石墨45公斤，膨潤土2公斤，礫石53公斤，充分攪拌均勻即為本發(fā)明產品，回灌時， 加入水6公斤并攪均。
6、 取石墨60公斤，膨潤土3公斤，礫石20公斤，細沙17公斤，充分攪拌均勻即為本發(fā)明 產品，回灌時，加入水10公斤并攪均。
7、 取石墨55公斤，膨潤土2公斤，中細沙15公斤，礫石28公斤，充分攪拌均勻即為本發(fā) 明產品，回灌時，加入水17公斤并攪均。
上述實施例中，實施例4是在確保換熱效率較佳的前提下，制造成本最低的方案。
在石墨和彭潤土的用量份額確定前提下，其余的份額為充填材料中細紗和礫石，中細紗和礫 石之間可以按任何比例進行組合。
回灌施工時，將石墨、水和無機顆粒按上述任一實施例混合并攪拌均勻，回灌入鉆孔中。
本發(fā)明未詳盡描述的技術內容均為公知技術。
權利要求
1、地源熱泵地埋管鉆孔回灌材料，其特征在于它的重量百分比組分是石墨5-80％，無機顆粒20-95％，所述的無機顆粒是主要成分是硅酸鹽、碳酸鹽或鋁酸鹽的顆粒狀或粉狀的無機組合物。
2、 根據權利要求1所述的地源熱泵地埋管鉆孔回灌材料，其特征在于它的重量百分比組分是石墨5-60%，無機顆粒40-95%。
3、 根據權利要求l所述的地源熱泵地埋管鉆孔回灌材料，其特征在于它的重量百分比組分是石墨20-60%，無機顆粒40-80%。
4、 根據權利要求1所述的地源熱泵地埋管鉆孔回灌材料，其特征在于它的重量百分比組分是石墨30-65%，無機顆粒35-70%。
5、 根據權利要求1所述的地源熱泵地埋管鉆孔回灌材料，其特征在于它的重量百分比組分是石墨60%，無機顆粒40%。
6、 根據權利1至5中任一項所述的地源熱泵地埋管鉆孔回灌材料，其特征在于材料組分中的石墨為純度在40%-90%之間，粒度在30-200目的天然鱗片石墨。
7、 一種如權利要求l所述的地源熱地埋管泵鉆孔回灌材料的使用方法，其特征在于加入該材料重量10%_20%的水，充分攪拌均勻注入鉆孔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種地源熱泵地埋管鉆孔回灌材料，它的重量百分比組分是石墨5-80％，無機顆粒20-95％，所述的無機顆粒是主要成分是硅酸鹽、碳酸鹽或鋁酸鹽的顆粒狀或粉狀的無機混合物。若采用未加工的含雜質較多的石墨時，由于這咱石墨的純度僅有25％，因此，回灌時，可無需添加無機顆粒，直接將未加工的石墨與水混合回灌即可。它內部含有質量比不低于5％的石墨，使回灌材料的傳熱系數K值在10以上，現有技術中地埋管鉆孔回填材料的傳熱系數的K值一般都在1.5-3之間，本發(fā)明中的材料的傳熱系數是現有回灌材料傳熱系數的3倍以上，可有效提高U形管與周圍巖土之間的換熱效率，從而，提高地源熱泵的換熱效率和能效比。
文檔編號F24J3/08GK101343533SQ20081013951
公開日2009年1月14日 申請日期2008年8月20日 優(yōu)先權日2008年8月20日
發(fā)明者高秀明 申請人:高秀明