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Dimensionnement d
Dimensionnement d’’une sonde une sonde ggééothermique.othermique.
Youcef
Youcef. . HalliHalli
ÉÉcole Polytechnique de Montrcole Polytechnique de Montrééalal DDéépartement de gpartement de géénie mnie méécaniquecanique
MTH 6301 - Design et analyse d’expériences.
PLAN DE LA PLAN DE LA PRESENTATION PRESENTATION
Probl
Probléématique.matique.
Objectif.
Objectif.
Param
Paramèètres de contrôletres de contrôle Design exp
Design expéérimental.rimental.
Optimisation.
Optimisation.
Conclusion.
Conclusion.
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Boucle d'eau mitigée
entrée T
A A Tg
pompe Tsortie
Réseau de PAC
sol
A-A
puits tuyau coulis
Sonde
Sonde problprobléématiquematique
Sonde
Sonde problprobléématiquematique
sortie entrée
T
L ? T
Sur-dimensionnement coûts élevés↓
Sous-dimensionnement Problèmes
opérationnels
↓
5
h b y 10y m 1m h 6h
in,ground out,ground
g p
q R q R q R q R
L T T
(T T )
2
+ + +
= +
+ −
Sonde Sonde
Objectif: minimiser la longueur Objectif: minimiser la longueur
ÉÉquation de dimensionnementquation de dimensionnement
Sonde Sonde
Param
Param è è tres de contrôle tres de contrôle
* Diam
* Diamèètre du forage.tre du forage.
* Diam
* Diamèètre des tuyaux.tre des tuyaux.
* Conductivit
* Conductivitéé du sol.du sol.
* Conductivit
* Conductivitéé du coulis.du coulis.
* Distance entre les forages.
* Distance entre les forages.
* Configuration.
* Configuration.
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Sonde
Sonde 2 ou 4 tuyaux ?2 ou 4 tuyaux ?
A-A Tuyaux HDPE
A A 2 4
Sonde
Sonde Type de coulis ?Type de coulis ?
Coulis (Conductivité thermique ?)
A A 2 4
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Sonde
Sonde DiamDiamèètre du forage ?tre du forage ? Position des tuyaux ? Position des tuyaux ?
http://www.geoclip.com/
espaceur
Sonde Sonde
Plan factoriel
Plan factoriel completcomplet
* r* réésolution IVsolution IV
* deux modalit
* deux modalitééss
* facteurs contrôlables: 6
* facteurs contrôlables: 6
* nombre de traitements: 64
* nombre de traitements: 64
* r* rééppéétition=0tition=0
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Sonde Design exp
Sonde Design exp é é rimental rimental
ORD_
ESSA DIAM_
FOR DIAM
_TUY COND
_SOL COND
_COU DIST _FOR
CONF _TUY
LONG_
SON
47 1 -1 1 1 1 -1 1
57 2 -1 -1 -1 1 1 1
36 3 1 1 -1 -1 -1 1
2 4 1 -1 -1 -1 -1 -1
50 5 1 -1 -1 -1 1 1
37 6 -1 -1 1 -1 -1 1
11 7 -1 1 -1 1 -1 -1
34 8 1 -1 -1 -1 -1 1
24 9 1 1 1 -1 1 -1
21 10 -1 -1 1 -1 1 -1
5 11 -1 -1 1 -1 -1 -1
48 12 1 1 1 1 -1 1
7 13 -1 1 1 -1 -1 -1
56 14 1 1 1 -1 1 1
40 15 1 1 1 -1 -1 1
41 16 -1 -1 -1 1 -1 1
---
13 50 -1 -1 1 1 -1 -1
20 51 1 1 -1 -1 1 -1
60 52 1 1 -1 1 1 1
35 53 -1 1 -1 -1 -1 1
62 54 1 -1 1 1 1 1
46 55 1 -1 1 1 -1 1
16 56 1 1 1 1 -1 -1
9 57 -1 -1 -1 1 -1 -1
58 58 1 -1 -1 1 1 1
15 59 -1 1 1 1 -1 -1
44 60 1 1 -1 1 -1 1
59 61 -1 1 -1 1 1 1
61 62 -1 -1 1 1 1 1
52 63 1 1 -1 -1 1 1
30 64 1 -1 1 1 1 -1
Sonde Modalit
Sonde Modalitéés des facteurss des facteurs
Modalit Modalitééss Facteurs de contrôle
Facteurs de contrôle
MINMIN MAXMAX
1 DiamDiamètre du forageètre du forage 10 cm10 cm 15 cm15 cm
2 DiamDiamèètre du tuyautre du tuyau 3/4 3/4 "" 1 1 ""
3 ConductivitConductivitéé du soldu sol 1.4 W/1.4 W/m-m-kk 3.3 W/3.3 W/m-m-kk
4 ConductivitConductivitéé du coulisdu coulis 0.7 W/0.7 W/mm--kk 2.08 W/2.08 W/mm--kk
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Sonde Sonde
Phase de
Phase de tamisagetamisage..
Analyse statistique Analyse statistique
DDéétermination des facteurs termination des facteurs significatifs
significatifs.
Sonde
Sonde Optimisation Optimisation
* Phase d’optimisation..
* Choix d’un plan adéquat.
* Facteurs variant à trois modalités.
* Modélisation.
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Sonde Sonde
Conclusion Conclusion
• Investigation du processus et prendre les
facteurs les plus significatifs, leurs interactions ainsi que leurs effets sur la variable de réponse. . Cette
Cette éétude sera rtude sera rééppééttéée pour deux autres e pour deux autres configurations
configurations
•• Optimiser le processus et prendre un plan Optimiser le processus et prendre un plan adadééquat.quat.
•• ModModéélisation.lisation.
