Technical Performance Comparison of Horizontal and Vertical Ground-Source Heat Pump Systems
Notice bibliographique
Résumé
The configurations of ground heat exchangers (GHEs) play a significant role in the efficiency and sustainability of ground-source heat pump (GSHP) systems. However, there is a knowledge gap in understanding the performance differences between the horizontal and vertical GSHP systems in the same project under various heating and cooling demands. In this study, a technical performance comparison between GSHP systems coupled with horizontal ground loops and vertical boreholes under three scenarios of heating-to-cooling ratios (6 : 1, 2.4 : 1, and 1 : 1) was conducted. The simulations were based on a coupled thermal–hydraulic model for unsaturated soils that takes into account realistic ground surface boundary, GHE boundary, and the dynamics of heat pump efficiency. The GHEs were designed based on an experimental site located on the campus of a UK university. Results showed significant differences in the development of fluid temperatures and coefficient of performance (COP) of heat pumps between the horizontal and vertical GSHP systems due to the differences in the soil profiles and temperature boundaries. Both the fluid temperatures and heat pump COPs in the horizontal GSHP system reached a steady annual cycle after 2 years regardless of the heating-to-cooling ratios. For the vertical system, a general downward trend in the fluid temperatures and the COP of the heat pump in the heating mode can be found when a heating-to-cooling ratio was 6 : 1 or 2.4 : 1, while an overall upward trend in the fluid temperatures and the COP of the heat pump in the heating mode can be noted in the case of 1 : 1 heating-to-cooling ratio. Additionally, the heat pump operating in the cooling mode was off most of the time when a heating-to-cooling ratio was 6 : 1 or 2.4 : 1, while a declining trend in the COP of the heat pump in the cooling mode was exhibited in the case of a heating-to-cooling ratio of 1 : 1. The technical comparison reveals that the heating-to-cooling ratios would significantly affect the efficiency and sustainability of both GSHP systems.
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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) | 0,001 | 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 ».