Geothermy

Durée

18h Th, 15h Pr, 40h Proj., 1j T. t.

Nombre de crédits

Enseignant

Robert Charlier, Alain Dassargues, Hans-Balder Havenith

Coordinateur(s)

N...

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue anglaise

Organisation et évaluation

Enseignement au deuxième quadrimestre

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

Introduction (6h)

• Heat transfer in saturated porous media (equations and main parameters) (A. Dassargues) 2h
• Building energy needs (S. Attia) 2h
• Heat pumps, performance coefficients, ... (V. Lemort or P. Dewaleffe) 2h

• Introduction
• Different systems including ATES (Aquifer Thermal Energy Storage)for shallow and deep open systems
• Possible impacts on the gw resources (quantity, quality, cumulative aspects), permitting aspects
• Hydrochemical aspects
• Methodological aspects before and for an efficient design

• Introduction
• Design and efficiency of closed systems: geology, tubes, grouting, drilling, depth and interactions, long term behaviour ...
• Design, operation and interpretation of Thermal Response Tests (TRT)
• (if possible field trip of 0.5 day with a TRT demonstration)

• Deep geothermal energy exploration and exploitation: case studies, favourable geological site conditions, prospection methods, design, implementation, ...
• Application of3D geomodelling for deep geothermy
• Field trip at a deep geothermal exploitation /drilling site: Soultz-sous-forêt and/or Mol
• Invited seminars.

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

At the end of the course, the student will have a strong basic skill in geothermy. He will be able to: - be familiar with the main characteristics of geothermal systems;
- make adequate conceptual choices in function of the local energy demand and local geological and hydrogeological conditions;
- collect and organise the needed data for a first assessment and then a feasibility study of the geothermal system;
- calculate basic feasibility aspects of a deep as well as of a shallow geothermal system;
- detect advantages and drawbacks in the choice of an site for geothermal use;
- assess / calculate the mid- and long-term behaviour of a geothermal system in function of the undeground characteristics;
- assess possible impacts on the groundwater resources of a geothermal system.

Savoirs et compétences prérequis

Basic knowledge and understanding of geology and hydrogeology.
Elementary notions of physics (essentially thermodynamics) and chemistry.
No official prerequesite course is compulsory.

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

The course is composed of "ex-cathedra" lectures (see content above).
Practicalwork/exercise (30h) consists in a comparative study of the different geothermal systems in one given site and for a given specific energy demand (i.e. on the basis of geological, hydrogeological, geomechanical and thermal basic data, each group of students must prepare concurrent projects).

Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)

Face-to-face for theory teaching.
In groups of 2 for practical work.

Adaptations organisationnelles liées au contexte sanitaire

Des capsules vidéos (mp4) seront accessibles via eCampus. Soit il s'agira de ppt commentés avec la voix off et le pointeur visible, soit il s'agira de cours enregistrés (podcasts).
Si et seulement si le contexte sanitaire l'exige les dispositions ci-dessous seront peut-être appliquées.
Chaque groupe prépare un projet de géothermie urbaine. Chaque groupe doit enregistrer un powerpoint commenté (ou une vidéo), avec un export en mp4, à déposer sur eCampus min 24h avant l'examen. Le jour de l'examen, un entretien individuel oral à distance par lifesize sera organisé pour poser des questions plus précises à chaque étudiant sur le projet géothermique. Tous les étudiants d'un groupe passent séquentiellement avant de faire de même pour les autres  groupes. Nous demandrons aux étudiants de se munir d'une feuille blanche et d'un marqueur noir pour éventuellement nous montrer à distance un schéma permettant d'illustrer leur propos.

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

A pdf copy of transparents and different publications will be made available on eCampus. 
For the shallow geothermy with open systems, it could be useful to check chapter 11 of the following book: Dassargues, A. 2018. Hydrogeology: groundwater science and engineering. Taylor & Francis CRC Press, 472p.

Modalités d'évaluation et critères

Vous trouverez ci-dessous les modalités d'évaluation envisagées pour les examens en présentiel et à distance ainsi que celle souhaitée en cas de session hybride. En fonction de l'évolution sanitaire, la modalité choisie vous sera communiquée au plus tard un mois avant le début de la session d'examen.

Toutes sessions confondues :

- En présentiel

évaluation orale

- En distanciel

évaluation orale

- Si évaluation en "hybride"

préférence en présentiel


Explications complémentaires:

Oral exam consists in a short 'professional' ppt presentation of the main results from the practical work, then questions by the professors acting as 'stake-holders' of the geothermal operation ...
A good knowledge and a perfect command of the fundamentals from all the concerned topics of this geothermy course are indeed needed for being able to provide adequate answers.

Stage(s)

Remarques organisationnelles

The course will be given during the 2nd semester. The schedule and the room should be checked on CELCAT.

Contacts

Professor: Alain Dassargues 04/3662376 Alain.Dassargues@uliege.be
Professor: Robert Charlier 04/3669334 Robert.Charlier@uliege.be
Professeur Hans Havenith 04/3669316 HB.Havenith@uliege.be