Modélisation de champs de puits géothermiques en série pour un stockage thermique saisonnier

Ce mémoire est constitué d'une étude sur les méthodes de modélisation du fonctionnement de champ de puits géothermiques en série pour le stockage thermique saisonnier, avec la présentation et la vérification d'un modèle analytique adapté à la simulation de grands ensembles de puits (≥ 100). L'ensemble des modèles existants pour simuler des champs de puits en série destinés au stockage géothermique saisonnier est étudié dans un premier temps, pour identifier quelles solutions il est nécessaire d'implémenter. Un modèle de puits géothermiques en série intitulé NBiS (Network of Borehole in Series) est présenté dans ce mémoire. Le modèle est tout d'abord étudié pour un arrangement simple de deux puits en série comportant un circuit simple ainsi qu'un seul tube en U (modèle NBiS(2)). Puis il est adapté à un cas général où le nombre de puits est choisi par l'utilisateur. Enfin, la dernière version du modèle correspond à nB puits comportant chacun deux circuits indépendants et quatre tuyaux (modèle NBiS(4)), permettant de modéliser des arrangements mixtes composés de branches parallèles comportants des puits en série. Chacune des trois versions du modèle NBiS a été implémentée au sein d'un Type de l'environnement de simulation TRNSYS. Les modèles ont été vérifiés avec succès par le biais de comparaisons inter-modèles. Enfin, un exemple d'application du modèle à la simulation annuelle d'une communauté solaire est présenté, le stockage géothermique étant modélisé par un Type TRNSYS de la suite NBiS.