Thermal Performance of a Geothermal Source High-Temperature Heat Pump for District Heating – Comparison of Single-Stage and Cascade Vapor Compression Cycles
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Reducing greenhouse gas emissions is of utmost importance in the race to keep the global average temperature increase to within 1.5°C of pre-industrial levels to avoid catastrophic consequences of climate change. In cold climates, a large portion of carbon dioxide emissions come from the heating requirements of buildings, primarily space heating and hot water heating. Large institutional and commercial buildings use considerable amounts of energy to provide space heating and hot water, most of which comes from large-scale district heating systems powered by fossil fuels. There is therefore potential for emission reduction in institutional and commercial buildings using clean and renewable energy. This study investigates the use of high-temperature heat pumps in a high-temperature district heating system for a University Campus. The considered heat pump system meets 51 MWth of heating demand. The heat pump is coupled to a geothermal borehole 2 km in depth whose performance is modeled using CMG software for thermal reservoir modeling to improve its performance. The performance of the heat pump system using R134a is compared with that of environmentally friendly refrigerants, including R1233zd(E), R1366mzz(Z), R1234ze(Z), Butene, ammonia, R1224yd(Z), and RE245CB2. Results show that the cascade system yields higher average COPs regardless of the refrigerant due to lower compressor energy inputs. Results further show that using refrigerant R1233zd(E) in both system stages produces the best performance, with an average COP of approximately 3.0. Furthermore, for the building energy loads considered, high flow rates between 500 m3/h to 6000 m3/h are needed to meet the entire heating demand depending on the temperature difference between the inlet and outlet temperatures of the geothermal heat transfer fluid.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 ».