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.
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: |
Thèse
Mémoire
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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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