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Modélisation du transport de chaleur en milieu poreux: application à un système de pompage géothermique avec stockage d'énergie en aquifère.

Gauthier, Jean (1993). Modélisation du transport de chaleur en milieu poreux: application à un système de pompage géothermique avec stockage d'énergie en aquifère. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 142 p.

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Résumé

Afin de répondre à leurs besoins énergétiques toujours grandissant, les pays industrialisés doivent innover en matière d'approvisionnement d'énergie. Les projets sont confrontés à un contexte nouveau où les objectifs environnementaux et sociaux ont une importance aussi significative que les objectifs économiques dans l'évaluation des projets. Dans ce contexte, de nombreux programmes d'économie et d'efficacité énergétique ont vu le jour ces dernières années et on observe un intérêt pour la diversification énergétique. La présente étude s'intéresse au potentiel d'utilisation des pompes géothermiques couplées au stockage de chaleur en aquifère pour le chauffage des bâtiments. Pour maîtriser cette technologie, il est important de bien comprendre le comportement hydrogéothermique des aquifères soumis à ce genre d'exploitation. Cette étude évalue donc, par des travaux de modélisation, l'influence de certaines caractéristiques physiques des aquifères sur différents comportements hydrogéothermiques et sur l'efficacité du stockage d'énergie en aquifère. Trois phénomènes hydrogéothermiques sont étudiés, soit le temps de perçée de la chaleur entre deux puits, la convection naturelle par différence de densité des fluides, et finalement les pertes thermiques agissant sur le stock de chaleur. De plus, l'efficacité du stockage sera évaluée pour deux aquifères représentatifs du contexte hydrogéologique québécois. Il est observé que l'épaisseur de l'aquifère est le paramètre physique qui influence le plus les différents comportements hydrogéothermiques. Les autres paramètres étudiés ayant une influence significative sur le comportement de la chaleur dans le sol sont: l'anisotropie du milieu, la stratification de l'aquifère, l'écoulement régional de la nappe, l'épaisseur et le type d'éponte, et finalement le coefficient de dispersion. De plus, il est démontré que des travaux de stockage de chaleur pourraient être efficaces aux Québec. En effet, on observe pour une nappe sans écoulement de la région de Rougemont un taux de récupération de chaleur de 60% et pour une nappe avec écoulement de la région de Rivière-Du-Loup, un taux de récupération d'environ 25%. Ces résultats permettent d'espérer l'utilisation de cette technologie comme source de diversification énergétique là où les conditions hydrogéologiques sont favorables.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Villeneuve, Jean-Pierre
Co-directeurs de mémoire/thèse: Banton, Olivier
Mots-clés libres: approvisionnement; aquifère; bâtiment; canada; chaleur; chauffage; énergie; géothermique; hydrogéothermique; milieu; phénomène; pompe; poreux; transfert
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 07 oct. 2013 19:11
Dernière modification: 18 nov. 2015 20:06
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/1550

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