Analytical simulation of the thermal behaviour of parallel-series configurations of helical steel piles
Notice bibliographique
Résumé
The high initial cost of boreholes required for ground source heat pump (GSHP) systems is prompting a search for more cost-effective alternatives. This paper explores the use of helical steel piles (HSPs) as dual-purpose geo-exchange systems, offering both structural support and thermal energy exchange capabilities, and presenting a more economical option compared to traditional boreholes. In this study, an analytical approach utilizing the finite line source (FLS) model is developed to examine and compare the thermal performance of HSPs in various configurations—parallel, series, and mixed. For each configuration, the model dynamically computes the heat transfer rate of each pile as well as the overall inlet fluid temperature of the pile configuration. The proposed method has been validated against literature-reported test cases, demonstrating its accuracy and efficiency. The results indicate that the thermal efficiency of HSPs is similar to that of boreholes, and in the studied test case, HSPs were shown to perform better when the configurations were identical. However, comparisons may become unfair and are not advisable when the heights of the boreholes and piles are different. Moreover, the efficiency of various pile configurations varies significantly with their series or parallel arrangements as well as their flow rates, suggesting that the selection of pile arrangement and operational parameters should be carefully considered to optimize performance.
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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 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| 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) | 0,003 | 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 ».