Simulation dynamique en régime transitoire de systèmes de chauffage solaires avec stockage saisonnier de chaleur dans le terrain, rapport intermédiaire de juin 1998

Pahud, Daniel (1998) Simulation dynamique en régime transitoire de systèmes de chauffage solaires avec stockage saisonnier de chaleur dans le terrain, rapport intermédiaire de juin 1998. Project Report. UNSPECIFIED.

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Abstract

Dans le cadre du projet de recherche mandaté par l’office fédéral de l’énergie (OFEN), “Saisonale Speicherung von Sonnenenergie im Erdboden zur Wärmeversorgung von grösseren Überbauungen”, mené par l’école d’ingénieurs de Winterthur (TWI) et en collaboration avec le laboratoire de systèmes énergétiques (LASEN) de l’école polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), ce rapport a pour but d’archiver le travail effectué au LASEN relatif à la tâche n° 2, “Speicheroptimierung”, du projet. Actuellement, l’investissement nécessaire pour la réalisation d’un champ de capteurs solaires avec un stockage de chaleur est trop élevé pour rendre un système de chauffage solaire rentable économiquement. Le projet a pour but de rechercher des concepts de chauffage solaire central avec stockage saisonnier de chaleur plus attractifs du point de vue économique, sans devoir recourir à une pompe à chaleur. Il s’agit de développer des techniques de mise en oeuvre efficaces pour la réalisation d’un stockage saisonnier de chaleur dans le terrain, ainsi que d’optimiser le système dans son ensemble, afin de réduire autant que possible les investissements relativement aux performances énergétiques du système. Ce type de système est destiné à fournir en énergie de chauffage et d’eau chaude de gros bâtiments dont la demande d’énergie annuelle est supérieure à 106 MJ/an (> 300 MWh/an). La tâche “Speicheroptimierung” a pour but principal d’optimiser un stockage saisonnier de chaleur diffusif dans le terrain, comme partie intégrante d’un système de chauffage solaire central, pour des bâtiments d’habitation dont la taille a été définie ci-dessus. Les travaux archivés dans ce rapport ont pour but principal d’évaluer l’influence de paramètres relatifs à différents aspects liés au concept du stockage saisonnier, et en particulier à la stratégie de contrôle adoptée, sur les performances thermiques globales du système. Les travaux de recherche s’appuient sur les résultats contenus dans le rapport “Simulation of Central Solar Heating Plants Using a Duct Store: an Application for Switzerland”, et référencés par Pahud, 1996 . Les analyses ont été effectuées par simulations numériques, en se basant sur un groupe d’immeubles d’habitation à rénover à Wettswil (ZH), utilisé comme exemple typique pour la définition de la demande de chaleur et des niveaux de température associés du système à simuler.

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