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Enregistrement W4391972425 · doi:10.32920/25234738

Underground Energy Storage Utilizing Building Concrete Foundation with PCMs: Experimental and Numerical Approach

2024· preprint· en· W4391972425 sur OpenAlexafffund
Magdy M. Mousa

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typepreprint
Langueen
DomaineEngineering
ThématiquePhase Change Materials Research
Établissements canadiensToronto Metropolitan University
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaQatar Foundation
Mots-clésPileBoreholeHeat pumpFoundation (evidence)Thermal energy storageLatent heatPhase-change materialGeotechnical engineeringEnvironmental scienceGeothermal energyFinite element methodEngineeringEnergy storageGeothermal gradientStructural engineeringPhase changeGeologyMechanical engineeringMeteorologyThermodynamics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

<p>Geothermal energy utilization has increased 90 times since 1995 [1], ground source heat pump (GSHP) has the largest share of this value in a way to reduce the burning of fossil fuels and contributing to the reduction of greenhouse gases (GHG) emissions. Space requirement and the high initial cost of borehole field hinder the widespread of GSHP. Building foundation piles as a GHE has been presented to eliminate these limitations. However, the foundation piles have a lower depth and small spacing compared to the borehole. To increase the storage capacity and to decrease the thermal radius of energy piles, phase change material (PCM) has been presented as a potential solution. In the current study, laboratory-scale energy piles were built with and without PCM, along with a 3-D finite element model. The numerical predictions were validated with the experimental measurements, allowing the investigations of more parameters numerically. The experimental and numerical results showed that PCM increased the storage capacity and decreased the temperature distribution of the lab-scaled pile. The validated model was then modified to study the effect of latent heat and melting temperature numerically. Increasing PCM latent heat increased the models’ storage capacity and decreased their temperature distribution. The validated numerical model was then scaled up to simulate an actual energy pile with a depth of 25 m and a diameter of 1.5 m. The pile’s performance was investigated with an actual building load for a complete year. While the actual heat pump performance curve was integrated into the numerical model. PCM enhanced the heat pump coefficient of performance (COP) by up to 5.2% during the melting of PCM, while its low thermal conductivity decreased the COP by up to 1.8% during the complete solid state. PCM cylinders’ location was also investigated at 6 different locations. In addition, two PCM melting temperature ranges were investigated in order to determine the effect of PCM melting range, the results showed that PCM with a melting temperature range of (4-6)°C is better than a melting range of (1-3)°C for the current study load. Finally, two different PCMs were used inside the same energy pile along the symmetry lines, which showed an average enhancement of 9%.</p>

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 enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,805
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,000
Science ouverte0,0000,001
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,047
Tête enseignante GPT0,298
Écart entre enseignants0,251 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations1
Publié2024
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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