Thermal Performance of a Helical Steel Energy Pile Incorporating Latent Thermal Energy Storage for Ground Source Heat Pump Applications
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Ground source heat pump systems (GSHPs) have the potential to meet building space heating and cooling needs with significantly higher efficiencies. Using the relatively stable deep ground temperatures, GSHPs can reach efficiencies between 400–600% compared to 90% with advanced gas boilers. However, despite these high efficiencies, GSHPs are not widely used, mainly due to the associated high up-front costs. In addition, ground thermal imbalance when heating and cooling loads vary reduces GSHP performance and might result in eventual failure. Coupling ground heat exchangers with building foundations, an already existing structural element of the building, has potential to improve the cost competitiveness of GSHPs. In this study, the performance of a helical steel pile used as a ground heat exchanger for GSHPs is numerically investigated. A pile of 0.1298 m diameter and 20 m depth was considered in the analysis. Furthermore, the potential for improved performance using latent thermal energy storage with phase change material (PCM) was investigated. An organic PCM with a melting temperature of 6.5–8.5°C and a latent heat of 190 kJ/kg was used. A thoroughly validated numerical model of the helical steel pile was developed using a finite volume based computational fluid dynamics tool. With the use of PCM, considerable improvement in performance with an over 57% increase in the heat transfer rate per unit meter of the heat exchanger was achieved.
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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 | 0,000 |
| 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 ».