Dynamic Simulation of Organic Rankine Cycle-Assisted Ground-Source Heat Pump Based Micro-Cogeneration System in Cold Climates: A Case Study in Canada
Notice bibliographique
Résumé
Abstract As the energy needed for heating and cooling involves a substantial amount (> 80%) of residential energy utilisation in Canada, there is a demand for ultra-efficient energy systems for heating, cooling, and power generation. Two efficient systems to assist these systems are ground-source heat pumps (GSHPs) and organic Rankine cycles (ORCs). Of particular interest, this paper presents the integration of these two systems in a parallel configuration. A transient simulation model developed in TRNSYS program has been utilised to simulate the thermal performance of the combined ORC-GSHP based microco/trigeneration system. This later supplies heating and cooling to the residential load during the heating mode as required, with the capability to switch to a charging mode, where the ORC unit is directly coupled to the ground heat exchanger (GHE), which operates as a thermal energy storage and provides energy to the GSHP. The feasibility of this combined system configuration as well as its comparison with a conventional GSHP system are investigated for use in residential application in Ottawa, Canada temperature conditions. Results disclosed that the proposed micro-cogeneration system had the operating hours and performance of the GSHP improved by the addition of the ORC unit, resulting in about 11.8% reduction in hours in the colder city of Ottawa. The COP (coefficient of performance) of the GSHP system sustained a much higher value overall due to the addition of the ORC system to maintain the GHE storage temperature. In terms of net energy reduction between the conventional GSHP system and the ORC-assisted one, results revealed that Ottawa had energy usage reduction of 82.0%, demonstrating that the addition of an ORC to provide heating and recharge the GHE of a GSHP system has many advantages that could be accomplished by the end-user.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».