Multipurpose room at Cormontreuil (Marne) - Feasibility study of a thermal conduction storage project in unsaturated chalk. Interseasonal heat storage in the ground by 'double circulation well', feasibility study of a prototype in Cormontreuil (Marne)
Creators
- Abgrall, M.1
- Baudoin, A.1
- Padet, J.1
- Ausseur, J.Y.2
- Bernard, D.2
- Jean, PH.2
- Moreau, C.F.2
- Morfaux, P.2
- Sauty, J.P.2
- Agence Francaise pour la Maitrise de l'Energie, 2, rue Grenat Tellier, BP 520, 51009 Chalons-sur-Marne Cedex (France)
- Region Champagne - Ardenne, 1. Cours d'Ormesson, 51037 Chalons-aur-Marne (France)
- District de Reims, Hotel de Ville de Reims, 51096 Reims Cedex (France)
- Bureau de Recherches Geologiques et Minieres - BRGM, Service Geologique Regional Champagne-Ardenne, 13, Boulevard du General Leclerc, 51100 Reims (France)
- Bureau de Recherches Geologiques et Minieres - BRGM, Service geologique national, Departement Eau, B.P. 6009, 45060 Orleans Cedex 2 (France)
- 1. Faculte des Sciences de Reims, Service Universitaire d'Energetique, Groupe de thermomecanique, BP 347, 51062 Reims Cedex (France)
- 2. Bureau de Recherches Geologiques et Minieres, Service Geologique Regional Champagne-Ardenne, 13, Boulevard du General Leclerc, 51100 Reims (France)
Description
This document presents two reports. 1 - The first one reports testing the possibilities of heat storage in the dry chalk of Champagne with a view to a recovery for the supply of district heating unit. The site used is the multipurpose room of Cormontreuil, benefiting from a solar panel heating installation that is intended to be used soon during the storage recharge phase. The first phase of work, exposed here, consisted on the one hand in the creation of a heat exchanger in the ground; the injection of hot water is made at the base of the well, the heat exchange occurs through a flexible membrane in contact with the host rock. On the other hand, an operating test of this simple exchanger was carried out, then an operating simulation of a device of 24 exchangers, supplied in the storage phase by circulation of water coming from the solar panels and used in the de-stocking phase to supply the room's heating installation. The mathematical model, with finite difference calculation, makes it possible to conclude that 24 wells 25 meters deep will store 43 M Watts/h in the storage phase and to supply 40 pc of this power in the disposal phase after several years. 2 - The second report presents the results of the study of heat storage in the soil by thermal conduction, the exchanger being made up of a battery of double circulation wells. A general model has been adapted to simulate the thermal behavior of the subsoil and of the water circulating in the boreholes of this type of installation, according to various operating strategies. This tool was applied to the study of the prototype which is planned to heat the Cormontreuil multipurpose room (near Reims, 51) by storing calories of solar origin. This study leads to the conclusion that, subject to the validity of the hypotheses on the physical parameters of the terrain and the characteristics of the sensor system and the heating device, a project comprising 24 wells 25 m deep and arranged on a square grid spacing 2 m, would lead, after several years of operation, to a storage efficiency of between 30 and 40 pc
Abstract (French)
Assemblage de 2 rapports: 1 - L'objet de la recherche est de tester les possibilites de stockage de chaleur dans la craie seche de Champagne en vue d'une recuperation pour l'alimentation d'unite de chauffage urbain. Le site utilise est la salle polyvalente de Cormontreuil, beneficiant d'une installation de chauffage par panneau solaire que l'on se propose d'utiliser prochainement lors de la phase de recharge du stockage. La premiere phase de travaux, exposee ici, a consiste d'une part a la creation d'un echangeur de chaleur dans le sol; l'injection d'eau chaude est faite a la base du puits, l'echange de chaleur se produit au travers d'une membrane souple au contact de la roche encaissante. D'autre part, il a ete procede a un test de fonctionnement de cet echangeur simple, puis a une simulation de fonctionnement d'un dispositif de 24 echangeurs, alimente en phase de stockage par circulation d'eau en provenance des panneaux solaires et utilise en phase de destockage pour alimenter l'installation de chauffage de la salle. Le modele mathematique, avec calcul par differences finies, permet de conclure que 24 puits de 25 metres de profondeur permettront de stocker 43 MWatts/h en phase de stockage et de refournir en phase de destockage 40 pc de cette puissance apres plusieurs annees, les premieres etant consacrees en partie au rechauffage preliminaire du massif crayeux. 2 - Nous presentons les resultats de l'etude d'un stockage de chaleur dans le sol par conduction thermique, l'echangeur etant constitue d'une batterie de puits a double circulation. Un modele general a ete adapte pour simuler le comportement thermique du sous-sol et de l'eau en circulation dans les forages de ce type d'installation, en fonction des diverses strategies d'exploitation imaginees par le projeteur. Cet outil a ete applique a l'etude du prototype qui est envisage pour chauffer la salle polyvalente de Cormontreuil (commune voisine de Reims, 51) par stockage de calories d'origine solaire. Cette etude aboutit a la conclusion que sous reserve de validite des hypotheses sur les parametres physiques du terrain et des caracteristiques du systeme de capteurs et du dispositif de chauffage un projet comprenant 24 puits de 25 m de profondeur et disposes sur une grille carree d'espacement 2 m, conduirait apres plusieurs annees de fonctionnement, a une efficacite du stockage comprise entre 30 et 40 %Files
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- Original title (French)
- Salle polyvalente de Cormontreuil (Marne) - Etude de faisabilite d'un projet de stockage par conduction thermique dans la craie non-saturee. Stockage intersaisonnier de chaleur dans le sol par 'puits a double circulation', etude de faisabilite d'un prototype a Cormontreuil (Marne)
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 93 p.
- Report number
- INIS-FR--21-0622
INIS
- Country of Publication
- France
- Country of Input or Organization
- France
- INIS RN
- 52048770
- Subject category
- S29: ENERGY PLANNING, POLICY AND ECONOMY;
- Descriptors DEI
- CIRCULATING SYSTEMS; ENERGY EFFICIENCY; FEASIBILITY STUDIES; FRANCE; HEAT EXCHANGERS; HEAT TRANSFER; LIMESTONE; MATHEMATICAL MODELS; NATIONAL ENERGY PLANS; SEASONAL THERMAL ENERGY STORAGE; SPACE HEATING; THERMAL CONDUCTION
- Descriptors DEC
- CARBONATE ROCKS; DEVELOPED COUNTRIES; EFFICIENCY; ENERGY POLICY; ENERGY STORAGE; ENERGY TRANSFER; EUROPE; GOVERNMENT POLICIES; HEAT STORAGE; HEAT TRANSFER; HEATING; ROCKS; SEDIMENTARY ROCKS; STORAGE; WESTERN EUROPE
Optional Information
- Notes
- Available from the INIS Liaison Officer for France, see the INIS website for current contact and E-mail addresses
- Secondary number(s)
- BRGM--85-SGN-612-CHA; BRGM--85-SGN-584-EAU