Thermal performance of a solar-assisted slinky foundation heat exchanger coupled with a heat pump in a cold climate
Notice bibliographique
Résumé
Using the excavation of a building’s foundation offers a cost-effective solution to alleviate the high installation costs hindering the widespread adoption of ground-source heat pump systems. However, limited land space in urban areas and higher heating loads in cold climates pose challenges. Issues like ground thermal imbalances and prolonged freezing around the heat exchanger can impair performance. To address these, a novel solar-assisted ground source heat pump with a slinky foundation ground heat exchanger and a solar-heated recovery heat exchanger loop embedded in the building’s foundation is proposed. A 3D transient finite element numerical model is developed to evaluate the performance of the proposed system. Realistic building energy loads obtained from a building energy simulation with time-varying ambient temperature and solar irradiation are coupled to the foundation heat exchanger to predict the long-term transient performance of the system. Results show that implementing a solar-assisted foundation heat exchanger system reduces soil freezing from 58.3 % to 32.4 % of the year, and heat pump shut-off occurrences caused by low entering fluid temperature drop from 38.9 % to 5.8 %. Additionally, incorporating an auxiliary heater eliminates heat pump shut-offs and reduces the soil freezing period to 6.3 %. Moreover, extending the heat exchangers beyond the footprint of the house mitigates the soil freezing problem completely and reduces the demand for auxiliary heating.
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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 | 0,001 |
| 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 ».