Insulated concrete form foundation wall as solar thermal energy storage for Cold-Climate building heating system
Notice bibliographique
Résumé
Employing green energies for building energy sector decarbonization has captured the world’s attention in the current century. However, the imbalance between energy demand and availability necessitates designing reliable and cost-effective energy storage systems. The present study aims to propose an innovative building-integrated solar thermal storage method using insulated concrete form (ICF) foundation walls for residential buildings in cold climates such as that of Canada. Surplus solar thermal energy is stored inside the ICF wall, which has a high thermal capacity and mass and is integrated into the building envelope. The ICF wall and solar thermal collectors are coupled with a water-to-water heat pump to meet building space heating load and domestic hot water demand. Different configurations integrating the ICF wall are modeled and simulated in TRNSYS software to perform a yearly transient analysis. It is shown that a system with ICF walls has an 11% higher solar fraction (SF) than a similar system with a large water thermal storage tank. By replacing the solar thermal collector with a hybrid photovoltaic/thermal collector, the overall system solar fraction can increase to 20% above that of a similar system with a large water thermal storage tank system. An ICF-based system with a 16 m2 solar collector can completely cover nine months of space heating and domestic hot water load for a single-family house in London, Ontario. A detailed sensitivity analysis shows that the proposed ICF-based systems achieve an optimum solar fraction at high tilt angles (65-70°), unlike a similar design with an extensive water thermal storage tank system. Because of their ability to achieve a high SF at high tilt angles, ICF systems are suitable for vertically mounted solar systems typically required by high-rise buildings due to limited roof area. As part of the building envelope, ICF foundation walls have no additional cost and can be considered a feasible strategy for reducing the residential sector’s carbon footprint..
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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 | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».