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A Comprehensive Review of Vertical Ground Heat Exchangers Sizing Models With Suggested Improvements

Mohammadamin Ahmadfard

PhD thesis (2018)

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Cite this document: Ahmadfard, M. (2018). A Comprehensive Review of Vertical Ground Heat Exchangers Sizing Models With Suggested Improvements (PhD thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/3034/
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Abstract

RÉSUMÉ L'objectif principal de ce travail est d'améliorer les outils de dimensionnement pour les échangeurs géothermiques verticaux en proposant plusieurs changements à l'équation de dimensionnement classique de l’ASHRAE, en adaptant un logiciel de simulation horaire pour en faire un outil de dimensionnement et en proposant des cas tests permettant une comparaison inter-modèle. Il est suggéré de changer l'équation classique de dimensionnement de l’ASHRAE à trois impulsions afin que les résistances thermiques effectives au sol soient évaluées en utilisant des facteurs de réponse thermique basés sur les g-functions. Les trois g-functions requises sont évaluées dynamiquement à chaque itération jusqu'à convergence vers la longueur de puits finale. De plus, il est montré que les g-functions peuvent être évaluées sans superposition temporelle de l'historique thermique des puits géothermiques. Une autre contribution de la présente étude est l'inclusion de g-functions de courte durée dans la détermination des résistances thermiques effectives au sol. Comme le montre cette étude, négliger les effets à court terme peut entraîner un surdimensionnement d'environ 10% pour un champ de puits de 12×10 lorsque les charges de pointes ont une durée d'une heure. Dans la seconde partie de cette thèse, le modèle de stockage thermique par puits géothermique connu sous le nom de DST est combiné avec GenOpt, un programme d'optimisation générique, pour permettre le dimensionnement du champ géothermique à l’intérieur de TRNSYS, un outil de simulation de systèmes thermiques. La combinaison résultante peut prendre en compte la variation horaire du coefficient de performance (COP) des pompes à chaleur et optimiser la longueur, le nombre de puits et leur espacement simultanément. Enfin, une comparaison inter-modèle est présentée. Premièrement, les modèles de dimensionnement actuels sont classés en cinq niveaux ((

Open Access document in PolyPublie
Department: Département de génie mécanique
Dissertation/thesis director: Michel Bernier
Date Deposited: 26 Jun 2018 15:50
Last Modified: 24 Oct 2018 16:12
PolyPublie URL: https://publications.polymtl.ca/3034/

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