| Titre de série : |
Mémoire Master d'ingénierie Génie Electrique et Energétique |
| Titre : |
Modélisation d’une installation innovante de couplage de chaleur solaire géothermique |
| Type de document : |
texte imprimé |
| Auteurs : |
Amadou OUMAROU OUSMANE, Auteur |
| Année de publication : |
2023 |
| Importance : |
73 p |
| Langues : |
Français (fre) |
| Résumé : |
Le secteur du résidentiel constitue 38%1 de la consommation finale d’énergie en France. De plus, le poste de chauffage constitue 61,3% de la consommation énergétique moyenne dans ce secteur [1]. Un projet de couplage des énergies solaire et géothermique, dénommé BTESmart, a été initié par l’ADEME en juin 2021. L’idée de ce projet d’exploiter le potentiel de ce couplage afin d’améliorer l’apport énergétique dans le bâtiment. Son principe de fonctionnement est d’injecter le surplus de production d’un champ de capteurs solaires thermiques sur un champ de sondes à travers des échangeurs géothermiques verticaux. Ce potentiel associé à la géothermie, servira à chauffer un bâtiment à partir d’une pompe à chaleur géothermique et à produire de l’eau chaude sanitaire en hiver. En été, les calories prélevées du bâtiment et la production solaire seront injectées au sol pour recharger son potentiel. Le BTESmart est principalement constitué de 78 m2 de capteurs solaires thermiques, d’une pompe à chaleur d’une puissance nominale de 140 kW, d’un ballon ECS de 1500 L, d’un préparateur électrique ECS de 14,2 kW. Les travaux réalisés montrent qu’environ 78% de l’énergie solaire produite est consacrée à la recharge thermique avec un taux de couverture solaire ECS de 43%. L’énergie extraite est de 63,5 MWh pour un besoin en chauffage estimé à 95,6 MWh.
Abstract : The residential sector is responsible of 38% of the final energy consumption in France. In addition, the heating sector represents 61.3% of the average energy consumption in this sector [1]. A project of coupling solar and geothermal energies, called BTESmart, was initiated by ADEME in June 2021. The idea of this project is to explore the potential of this coupling in order to improve the energy supply in the building. Its operating principle is to inject the extra production of a field of solar thermal collectors on a bed of boreholes through vertical geothermal exchangers. This potential associated with geothermal energy will be used to provide heating for a building using a geothermal heat pump and to produce domestic hot water in winter. In summer, the solar field production and the calories removed from the building will be injected into the ground to reload its potential. The BTESmart is mainly composed of 78 m2 of solar thermal collectors, a heat pump with a nominal heat output of 140 kW, a 1500 L DHW tank, and a 14.2 kW electric auxiliary heater. The work carried out shows that about 78% of the solar energy produced is devoted to thermal recharge with a solar domestic hot water coverage rate of 43%. The extracted energy is 63.5 MWh for an estimated heating need of 95.6 MWh. |
Mémoire Master d'ingénierie Génie Electrique et Energétique. Modélisation d’une installation innovante de couplage de chaleur solaire géothermique [texte imprimé] / Amadou OUMAROU OUSMANE, Auteur . - 2023 . - 73 p. Langues : Français ( fre)
| Résumé : |
Le secteur du résidentiel constitue 38%1 de la consommation finale d’énergie en France. De plus, le poste de chauffage constitue 61,3% de la consommation énergétique moyenne dans ce secteur [1]. Un projet de couplage des énergies solaire et géothermique, dénommé BTESmart, a été initié par l’ADEME en juin 2021. L’idée de ce projet d’exploiter le potentiel de ce couplage afin d’améliorer l’apport énergétique dans le bâtiment. Son principe de fonctionnement est d’injecter le surplus de production d’un champ de capteurs solaires thermiques sur un champ de sondes à travers des échangeurs géothermiques verticaux. Ce potentiel associé à la géothermie, servira à chauffer un bâtiment à partir d’une pompe à chaleur géothermique et à produire de l’eau chaude sanitaire en hiver. En été, les calories prélevées du bâtiment et la production solaire seront injectées au sol pour recharger son potentiel. Le BTESmart est principalement constitué de 78 m2 de capteurs solaires thermiques, d’une pompe à chaleur d’une puissance nominale de 140 kW, d’un ballon ECS de 1500 L, d’un préparateur électrique ECS de 14,2 kW. Les travaux réalisés montrent qu’environ 78% de l’énergie solaire produite est consacrée à la recharge thermique avec un taux de couverture solaire ECS de 43%. L’énergie extraite est de 63,5 MWh pour un besoin en chauffage estimé à 95,6 MWh.
Abstract : The residential sector is responsible of 38% of the final energy consumption in France. In addition, the heating sector represents 61.3% of the average energy consumption in this sector [1]. A project of coupling solar and geothermal energies, called BTESmart, was initiated by ADEME in June 2021. The idea of this project is to explore the potential of this coupling in order to improve the energy supply in the building. Its operating principle is to inject the extra production of a field of solar thermal collectors on a bed of boreholes through vertical geothermal exchangers. This potential associated with geothermal energy will be used to provide heating for a building using a geothermal heat pump and to produce domestic hot water in winter. In summer, the solar field production and the calories removed from the building will be injected into the ground to reload its potential. The BTESmart is mainly composed of 78 m2 of solar thermal collectors, a heat pump with a nominal heat output of 140 kW, a 1500 L DHW tank, and a 14.2 kW electric auxiliary heater. The work carried out shows that about 78% of the solar energy produced is devoted to thermal recharge with a solar domestic hot water coverage rate of 43%. The extracted energy is 63.5 MWh for an estimated heating need of 95.6 MWh. |
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