地埋管换热孔回填材料研究进展与展望
摘要
到广泛推广。换热孔回填材料是影响其热性能与运行效率的关键因素之一，其导热性能、力学稳定性与环境适应性对系统
综合性能具有重要影响。本文系统梳理了当前国内外在地埋管换热孔回填材料方面的研究进展，按材料类型将其分为膨润
土类、水泥砂浆及其复合增强材料、相变材料（PCM）等类别，重点分析了其热物理性能差异及导热系数提升策略。本文
研究有助于指导地源热泵系统中高性能回填材料的设计与应用，推动其在绿色建筑与可持续城市能源系统中的广泛部署。
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[1]Erol S, François B. Efficiency of various grouting materials
for borehole heat exchangers[J]. Applied thermal engineering,
2014, 70(1): 788-799.
[2] 张玟 , 郝斌尧 , 王胜 , 等 . 地源热泵系统中钻孔回填
材料研究进展 [J]. 钻探工程 ,2021,48(08):96-102.
[3] 杨树彪 , 周念清 . 中国地源热泵发展历程分析 [J]. 上
海国土资源 ,2017,38(03):57-61.
[4] 王 荣 , 杨 晨 磊 , 董 世 豪 , 等 . 回 填 材 料 热 物 性 对
地 埋 管 换 热 器 换 热 性 能 影 响 综 述 [J]. 建 筑 热 能 通 风 空
调 ,2021,40(04):35-40.
[5] 包强 , 邓启红 , 牛润卓 . 回填材料对土壤热泵 U 型埋
管换热器性能的影响 [J]. 建筑热能通风空调 ,2007,(04):64-67.
[6]Higashitani T, Ikegami T, Uemichi A, et al. Evaluation of
residential power supply by photovoltaics and electric vehicles[J].
Renewable Energy, 2021, 178: 745-756.
[7]Han N, Zhao Q, Huang T, et al. Analysis of the factors
influencing the performance of medium‐shallow borehole heat
exchangers coupled with a ground source heat pump system[J].
Environmental Progress & Sustainable Energy, 2025, 44(3):
e14614.
[8]Xia X, Sun Y, Jiang S, et al. Strategic configuration of
geothermal backfill materials using industrial solid waste for
low-carbon building energy systems[J]. Journal of Building
Engineering, 2025, 99: 111628.
[9]LEE CHULHO，LEE KANGJA. Characteristics of
thermallyenhanced bentonite grouts for geothermal heat exchanger
in South Korea［J］. Technological Sciences，2010，1（3）：
123-128.
[10]BORINAGA-TREVIÑO R，PASCUAL-MUÑOZ P，
CASTRO-FRESNO D，et al. Borehole thermal response and
ther-mal resistance of four different grouting materials measured
with a TRT［J］. Applied Thermal Engineering，2013，53（1）：
13-20.
[11]BORINAGA-TREVIÑO R，PASCUAL-MUÑOZ P，
CASTRO-FRESNO D，et al. Study of different grouting materials
used in vertical geothermal closed-loop heat exchangers［J］.
Applied Thermal Engineering，2013，50（1）：159-167.
[12]Kaldal G S, Jonsson M T, Palsson H, et al. Structural
modeling of the casings in the IDDP-1 well: Load history
analysis[J]. Geothermics, 2016, 62: 1-11.
[13] 庄迎春，孙友宏，谢康和 . 直埋闭式地源热泵回填
土性能研究［J］. 太阳能学报，2004，25（2）：216-220 .
[14] 庄迎春，谢康和，孙友宏 . 砂土混合材料导热性能
的试验研究［J］. 岩土力学，2005，26（2）：261-269.
[15] 刘玉旺，于明志，王淑香，等 . 地埋管换热器回填
材料导热系数 实验研究［J］. 山东建筑大学学报，2009，24（5）：
449-453.
[16]Moya-Rico J D, Molina A E, Belmonte J F, et al.
Experimental characterization of a double tube heat exchanger
with inserted twisted tape elements[J]. Applied Thermal
Engineering, 2020, 174: 115234.
[17] 王皓宇 , 张丹 , 钱征宇 . 相变回填材料中石墨体积
分数对 PHC 能源桩换热性能的影响 [J]. 清华大学学报 ( 自然
科学版 ),2024,64(05):831-840.
[18]KAVANAUGH S P，ALLAN M L. Testing of thermally
enhance cement ground heat exchanger grouts［J］. ASHARE
Trans，2000，106（2）：446-450.
[19]ALRTIMI A A，ROUAINIA M，MANNING D A C.
Thermal enhancement of PFA-based grout for geothermal heat
exchangers ［J］. Applied Thermal Engineering，2013，54（2）：
559-564.
[20] 杨 珍 , 尚 永 升 , 肖 雄 , 等 . 基 于 实 际 工 程 的 地
埋 管 地 源 热 泵 回 填 材 料 导 热 性 能 差 异 分 析 [J]. 河 南 科
学 ,2024,42(05):769-780.
[21]Calviño Barreiro U. Improvement of heat transfer and
energy storage processes using nanoenhanced heat transfer fluids
and PCMs[D]. Universidad de Vigo, 2025.
[22] 杨卫波 , 孙露露 , 吴晅 . 相变材料回填地埋管换热
器蓄能传热特性 [J]. 农业工程学报 ,2014,30(24):193-199.
[23] 何伟 , 赵万方 , 郑晓宇 . 新型相变材料回填的地埋
管传热特性研究 [J]. 建筑热能通风空调 ,2021,40(08):18-24.
[24] 杨晶晶 , 杨卫波 . 相变回填材料配比对地埋管换热
器蓄能传热特性影响研究 [J]. 建筑节能 ,2020,48(01):50-56.
[25] 陈 仪 侠 . 相 变 回 填 砂 对 地 埋 管 换 热 孔 热 学 影
响 规 律 研 究 [D]. 贵 州 大 学 ,2023.DOI:10.27047/d.cnki.
ggudu.2023.001486.
[26]Mahmoud M, Ramadan M, Pullen K, et al. A review of
grout materials in geothermal energy applications[J]. International
Journal of Thermofluids, 2021, 10: 100070.
[27]Bulmez A M, Ciofoaia V, Năstase G, et al. An
experimental work on the performance of a solar-assisted ground-
coupled heat pump using a horizontal ground heat exchanger[J].
Renewable Energy, 2022, 183: 849-865.
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