Titre : Modulation de puissance acoustique dans une machine thermoacoustique

Domaine technique

L'invention se rapporte au domaine des machines thermoacoustiques.

L'invention présente un intérêt particulier pour les machines thermoacoustiques destinées à fonctionner en mode pompe à chaleur, par distinction avec un fonctionnement en mode moteur. Au sens physique, le mode pompe à chaleur correspond à l'utilisation de l'énergie mécanique d'une onde sonore pour pomper de l'énergie à une source thermique, aussi appelée source de pompage, la remonter en température puis la déposer à une deuxième source thermique, aussi appelée source de rejet, la température de la source de rejet étant donc supérieure à la température de la source de pompage. Une pompe à chaleur peut être utilisée comme un système de chauffage, en augmentant la température de la source de rejet utilisée comme moyen de chauffage, ou comme un système de réfrigération, en abaissant la température de la source de pompage utilisée comme moyen de réfrigération.

État de la technique antérieure

De manière connue en soi, une machine thermoacoustique est une machine thermique dans laquelle se réalise, selon le principe physique de la thermoacoustique, des cycles thermodynamiques au sein d'un fluide de travail. En mode moteur, ces cycles génèrent de l'énergie mécanique sous forme d'une onde acoustique à partir d'un apport de chaleur. En mode pompe à chaleur, ces cycles génèrent un pompage de chaleur en utilisant l'énergie mécanique de l'onde acoustique.

Les machines thermoacoustiques conventionnelles qui sont destinées à fonctionner en mode pompe à chaleur comprennent une ou plusieurs sources acoustiques, qui sont typiquement des actionneurs électromécaniques ou des générateurs d'ondes thermoacoustiques, configurées pour générer une onde acoustique au sein d'un guide d'onde contenant le fluide de travail. Cette onde acoustique permet d'apporter sous forme de travail l'énergie mécanique nécessaire pour assurer concomitamment le transfert et la montée en température de chaleur puisée d'une source extérieure froide vers une source extérieure chaude.

Dans les machines thermoacoustiques contemporaines, telles que celle décrite dans le document US8584471B2, le transfert de chaleur est assuré par une cellule thermoacoustique disposée dans le guide d'onde. La cellule comprend un régénérateur et deux échangeurs de chaleur disposés de part et d'autre du régénérateur.

Lors du processus de pompage de chaleur, le cycle thermodynamique mis en œuvre par l'onde acoustique permet par consommation du travail acoustique la génération d'un flux de chaleur d'une extrémité du régénérateur à l'autre qui se traduit par l'établissement d'un gradient de température le long du régénérateur. Les échangeurs de chaleur assurent quant à eux un transfert de chaleur entre le fluide de travail et un élément de transport de chaleur tel qu'un fluide caloporteur en lien avec une source de chaleur extérieure respective. En particulier, l'un des échangeurs transfère de la chaleur d'un premier fluide caloporteur vers un fluide de travail en pompant ainsi de la chaleur dans un circuit de pompage dans lequel circule ce premier fluide caloporteur. L'autre échangeur transfère à l'inverse de la chaleur du fluide de travail vers un deuxième fluide caloporteur en rejetant ainsi de la chaleur dans un circuit de rejet dans lequel circule ce deuxième fluide caloporteur.

En général, la machine est pilotée en mode « marche-arrêt », c'est-à-dire par alimentation des sources acoustiques jusqu'à ce que la température de la source de rejet - pour le chauffage - ou de la source de pompage - pour la réfrigération - atteigne une température de consigne, après quoi la commande des sources est interrompue tant que la température de consigne est maintenue.

Exposé de l'invention

L'invention vise à améliorer le rendement énergétique d'une machine thermoacoustique, en particulier d'une machine thermoacoustique fonctionnant en mode pompe à chaleur.

A cet effet, l'invention a pour objet une machine thermoacoustique comprenant :

- un guide d'onde destiné à recevoir un fluide de travail, - une source acoustique configurée pour générer une onde acoustique de manière à propager de l'énergie acoustique dans le guide d'onde, et

- une cellule thermoacoustique comportant un régénérateur, un premier échangeur de chaleur configuré pour réaliser un échange de chaleur entre le fluide de travail et un premierélément de transport de chaleur vers une première source extérieure, et un deuxième échangeur de chaleur configuré pour réaliser un échange de chaleur entre le fluide de travail et un deuxième élément de transport de chaleur depuis une deuxième source extérieure.

Selon l'invention, la machine comprend un dispositif de mesure d'au moins un paramètre représentatif d'une température de la première source extérieure et/ou de la deuxième source extérieure et un organe de commande configuré pour moduler la puissance acoustique de la source acoustique de manière à modifier la température de la première source extérieure et/ou de la deuxième source extérieure en fonction de l'au moins un paramètre.

L'invention permet de piloter la machine en réduisant ou annulant les interruptions d'alimentation de la source acoustique.

Plus spécifiquement, l'invention permet d'atteindre dans la première ou dans la deuxième source extérieure une température cible et de maintenir cette température dans un intervalle autour de la température cible en modifiant la puissance acoustique générée par la source acoustique.

Par exemple, lorsque la machine est mise en œuvre dans le but de chauffer un local formé par la première source extérieure, l'organe de commande peut être configuré pour réduire la puissance acoustique à une valeur non nulle lorsque le local atteint une température de consigne et, en cas de réduction ultérieure de la température du local, pour augmenter la puissance acoustique de la quantité requise pour atteindre de nouveau la température de consigne.

De manière analogue, lorsque la machine est mise en œuvre dans le but de réfrigérer un local formé par la deuxième source extérieure, l'organe de commande peut être configuré pour réduire la puissance acoustique à une valeur non nulle lorsque le local atteint une température de consigne et, en cas d'augmentation ultérieure de la température du local, pour augmenter la puissance acoustique de la quantité requise pour atteindre de nouveau la température de consigne.

De manière non limitative, ledit au moins un paramètre peut être choisi parmi les paramètres suivants :

- une température du premier élément de transport de chaleur,

- une température du deuxième élément de transport de chaleur,

- une température de la première source extérieure,

- une température de la deuxième source extérieure,

- une température du fluide de travail, et

- une pression acoustique du fluide de travail.

Dans un mode de réalisation, la source acoustique comprend un moteur doté d'un élément mobile, l'organe de commande étant configuré pour modifier une amplitude et/ou une fréquence de déplacement de cet élément mobile.

Selon une première variante, le moteur est un moteur électrique, par exemple un moteur linéaire.

Dans le cadre de cette première variante, l'élément mobile peut être un piston, par exemple un piston simple ou double.

Selon une deuxième variante, le moteur est un moteur rotatif.

Dans un mode de réalisation, l'organe de commande est plus spécifiquement configuré pour modifier l'amplitude d'une tension et/ou d'une intensité d'alimentation de la source acoustique, de manière à moduler la puissance acoustique qu'elle génère.

La source acoustique peut aussi être un moteur thermoacoustique thermique.

Ainsi, dans un mode de réalisation, ladite cellule thermoacoustique est une première cellule thermoacoustique, la source acoustique étant formée par une deuxième cellule thermoacoustique, cette deuxième cellule thermoacoustique comportant un régénérateur, un premier échangeur de chaleur configuré pour réaliser un échange de chaleur entre le fluide de travail et un troisième élément de transport de chaleur vers une troisième source extérieure, et un deuxième échangeur de chaleur configuré pour réaliser un échange de chaleur entre le fluide de travail et un quatrième élément de transport de chaleur depuis une quatrième source extérieure.

Dans un tel cas, l'organe de commande est de préférence configuré pour modifier une quantité de chaleur transportée par le troisième élément de transport de chaleur et/ou le quatrième élément de transport de chaleur.

Une telle modification de quantité de chaleur permet de modifier le gradient de température au sein de la deuxième cellule thermoacoustique et par suite de moduler la puissance acoustique qu'elle génère.

Les troisième et quatrième sources extérieures peuvent chacune être différentes à la fois de la première source extérieure et de la deuxième source extérieure. En variante, la troisième ou la quatrième source extérieure peut être identique à l'une parmi la première source extérieure et la deuxième source extérieure de manière à former une machine tritherme.

Dans un mode de réalisation, le troisième élément de transport de chaleur et le quatrième élément de transport de chaleur comprennent chacun un fluide caloporteur, l'organe de commande étant configuré pour modifier une température et/ou un débit du fluide caloporteur du troisième élément de transport de chaleur et/ou du quatrième élément de transport de chaleur.

L'invention a aussi pour objet un procédé de pilotage d'une telle machine thermoacoustique.

Ce procédé comprend de préférence une étape de modulation qui comprend :

- une mesure dudit au moins un paramètre,

- une comparaison d'une valeur de l'au moins un paramètre ainsi mesuré avec une valeur de référence,

- une commande de la source acoustique de manière à moduler la puissance acoustique qu'elle génère si ces valeurs sont différentes afin de modifier la température de la première source extérieure et/ou deuxième source extérieure. Ladite valeur de référence peut être une valeur prédéterminée ou une valeur mesurée antérieurement.

Lorsque la valeur de référence est prédéterminée, celle-ci peut être variable et dépendante d'un facteur externe tel que la période diurne ou nocturne ou autre.

Dans un mode de mise en œuvre, l'étape de modulation est répétée au cours du temps.

Ladite valeur de référence est de préférence une valeur de consigne.

Autrement dit, l'invention peut être mise en œuvre de sorte que la température de la première source extérieure et/ou de la deuxième source extérieure atteigne une température de consigne et/ou pour que cette température reste identique ou proche d'une telle température de consigne.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée, non limitative, qui suit.

Brève description des dessins

La description détaillée qui suit fait référence aux dessins annexés sur lesquels :

- Figure 1 est une vue schématique d'une installation comprenant une machine thermoacoustique selon un premier mode de réalisation de l'invention, cette machine comprenant quatre moteurs acoustiques et quatre cellules thermoacoustiques de pompage de chaleur ;

- Figure 2 est une vue schématique d'une installation comprenant une machine thermoacoustique selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, cette machine comprenant deux moteurs thermiques et deux cellules thermoacoustiques de pompage de chaleur.

Description détaillée de modes de réalisation

Il est schématiquement représenté sur la figure 1 une installation comprenant une machine thermoacoustique 1, des sources extérieures 2 et 3 ainsi qu'un réseau de distribution 4 reliant la machine 1 aux sources extérieures 2 et 3. La machine thermoacoustique 1 est destinée à un fonctionnement en mode pompe à chaleur, au sens physique de l'expression.

De manière générale, la machine 1 comprend un guide d'onde 5, quatre sources acoustiques 6, 7, 8 et 9, quatre cellules thermoacoustiques 10, 11, 12 et 13, un organe de commande 14 et un dispositif de mesure 15.

Chacune des cellules thermoacoustiques 10 à 13 comprend un régénérateur 16, un premier échangeur de chaleur 17 et un deuxième échangeur de chaleur 18.

Dans cet exemple, le guide d'onde 5 est un tube définissant un espace interne, en boucle fermée, formant un guide d'onde acoustique.

L'espace interne du guide d'onde 5 contient un fluide de travail pressurisé permettant de propager une onde acoustique. Le fluide de travail peut être un gaz monoatomique, un gaz polyatomique tel qu'un mélange comprenant de l'hélium et de l'argon ou un autre mélange, ou encore un mélange d'un gaz et d'un liquide.

Une telle géométrie du guide d'onde 5, qui n'est aucunement limitative, permet de favoriser le développement d'une onde à caractère progressif et plus spécifiquement d'obtenir localement au niveau des régénérateurs 16 une onde à caractère progressif.

Le guide d'onde 5 est préférablement réalisé dans un matériau tel qu'un alliage métallique ou autre permettant de contenir le fluide de travail sous pression.

Les sources acoustiques 6 à 9 et les cellules thermoacoustiques 10 à 13 sont montées en série le long du guide d'onde 5, de manière alternée, de sorte que chacune des cellules 10 à 13 soit disposée entre deux respectives desdites sources acoustiques 6 à 9.

Dans cet exemple, chacune des sources acoustiques 6 à 9 est un moteur linéaire comprenant un élément mobile du type piston.

Chacune des sources 6 à 9 est configurée pour générer une onde acoustique dans le fluide de travail, sous l'action d'un déplacement du piston, de manière à propager de l'énergie acoustique dans le guide d'onde 5. Pour chacune des cellules thermoacoustiques 10 à 13, le régénérateur 16 et les échangeurs 17 et 18 sont disposés dans le guide d'onde 5 de manière à être traversés par le fluide de travail pour pouvoir réaliser une conversion d'énergie thermoacoustique.

Le régénérateur 16 est une structure poreuse, c'est-à-dire une structure dotée de pores ou cavités ou ouvertures permettant d'augmenter ou maximiser la surface de contact et donc d'échange avec le fluide de travail tout en minimisant les pertes de charge.

A titre d'exemple, le régénérateur 16 de chacune des cellules 10 à 13 peut à cet effet comprendre un empilement de lamelles ou de grilles, réalisées dans un matériau présentant une capacité calorifique élevée et une faible conductivité thermique, par exemple un acier inoxydable ou un matériau céramique.

En fonctionnement, les régénérateurs 16 se comportent comme des éponges thermiques à l'égard du fluide de travail, en emmagasinant et en restituant de manière alternative de la chaleur.

Pour chacune des cellules thermoacoustiques 10 à 13, les échangeurs de chaleur 17 et 18 sont disposés de part et d'autre du régénérateur 16 de manière à pouvoir réaliser, aux extrémités du régénérateur 16, un échange de chaleur entre le fluide de travail et un élément de transport de chaleur respectif.

Plus précisément, pour chacune des cellules 10 à 13, le premier échangeur de chaleur 17 est dans cet exemple configuré pour réaliser un échange de chaleur entre le fluide de travail et un premier élément de transport de chaleur constitué par un fluide caloporteur circulant dans un conduit 20 relié à la source extérieure 2, tandis que le deuxième échangeur de chaleur 18 est configuré pour réaliser un échange de chaleur entre le fluide de travail et un deuxième élément de transport de chaleur également constitué par un fluide caloporteur circulant dans un conduit 21 relié à la source extérieure 3.

Pour réaliser un tel échange de chaleur, chacun des échangeurs 17 et 18 peut comprendre de manière connue en soi des éléments conducteurs formant par exemple un empilement d'ailettes en contact avec le fluide de travail. De telles ailettes peuvent être réalisées dans un métal conducteur tel que le cuivre ou l'aluminium. Ainsi, les conduits 20 et 21, qui forment ledit réseau de distribution 4, permettent de réaliser un transport de chaleur entre le fluide de travail et, respectivement, les sources 2 et 3 qui sont extérieures à la machine 1, via le fluide caloporteur circulant dans ces conduits.

Dans une variante de réalisation, non représentée, le premier élément de transport de chaleur et/ou le deuxième élément de transport de chaleur peuvent être non pas un fluide caloporteur mais un élément solide tel que des ailettes dont une partie forme le, ou est reliée au, réseau de distribution 4.

Dans une variante de réalisation, le réseau de distribution 4 comprend un caloduc (non représenté).

Dans cet exemple, les sources extérieures 2 sont des sources de rejet constituant ensemble un local à chauffer et les sources extérieures 3 sont des sources de pompage formées par un espace extérieur qui forme un réservoir thermique d'air ou d'eau relativement froid par rapport à l'air circulant dans le local. Autrement dit, les conduits 20 associés aux cellules thermoacoustiques 10 à 13 forment dans cet exemple un montage en parallèle. De même, les conduits 21 associés aux cellules thermoacoustiques 10 à 13 forment un montage en parallèle. Alternativement, un montage en série peut être mise en œuvre (non représenté).

Les sources 2 et 3 forment ainsi des réservoirs thermiques extérieurs à la machine 1.

Bien entendu, la machine 1 peut aussi être mise en œuvre non pas pour réchauffer un local mais à l'inverse pour le refroidir. Ainsi, dans une variante, les sources de pompage 3 peuvent constituer ensemble un local à refroidir et les sources de rejet 2 peuvent être formées par un espace extérieur qui forme un réservoir thermique d'air ou d'eau relativement chaud par rapport à l'air circulant dans le local. La présente description s'applique par analogie à une telle variante de mise en œuvre.

Il va maintenant être décrit un exemple de fonctionnement de l'installation de la figure 1, en vue de chauffer le local 2.

L'organe de commande 14 est actionné de manière à piloter les moteurs 6 à 9 afin de déplacer leur piston suivant une fonction périodique, qui est dans cet exemple une fonction finusoïdale du type X _i (t) = A _i sin(2πf _i t + φ _i ), avec i le numéro de la source (dans cet exemple, la source 6 a pour numéro i = 1, la source 7 a pour numéro i = 2, la source 8 a pour numéro i = 2 et la source 9 a pour numéro i = 4), t le temps, X _i la position du piston de la source i, A _i l'amplitude du déplacement du piston de la source i, f _i la fréquence du déplacement du piston de la source i et φ _i la phase associée au déplacement du piston de la source i.

De manière non limitative, il est ici considéré que f ₁ = f ₂ = f ₃ = et A ₁ = A ₂ = A ₃ = A ₄ .

Le déplacement du piston du moteur 7 est déphasé par rapport au déplacement du piston du moteur 6, celui du piston du moteur 8 est déphasé par rapport au déplacement du piston du moteur 7, le déplacement du piston du moteur 9 est déphasé par rapport au déplacement du piston du moteur 8 et le déplacement du piston du moteur 6 est déphasé par rapport au déplacement du piston du moteur 9.

Dans cet exemple non limitatif, la valeur de ce déphasage est respectivement de Δ _φ = φ ₂ - φ ₁ = φ ₃ - φ ₂ = φ ₄ - φ ₃ = φ ₁ - φ ₄ = -π/2 .

Une telle commande des sources 6 à 9 permet de propager de l'énergie acoustique dans le guide d'onde 5 suivant un sens de propagation produisant une onde acoustique progressive ou quasi progressive dans le régénérateur 16 de chacune des cellules thermoacoustiques 10 à 13 se déplaçant dans un sens allant de l'échangeur 17 vers l'échangeur 18.

De manière connue en soi, une telle propagation d'énergie acoustique permet de donner lieu à un cycle thermique de type Stirling entraînant au sein de chacune des cellules 10 à 13 une conversion d'énergie thermoacoustique associée à un transfert de chaleur d'une part du fluide caloporteur circulant dans le conduit 21 vers le fluide de travail par l'échangeur de chaleur 18 et, d'autre part, du fluide de travail vers le fluide caloporteur circulant dans la conduit 20 par l'échangeur 17, autrement dit un pompage de chaleur de l'espace extérieur 3 et un rejet de chaleur vers le local 2. La machine 1 permet ainsi de chauffer le local 2 de sorte que l'air qu'il contient atteigne une température de consigne.

Selon l'invention, la machine 1 permet de modifier la température du local 2, en particulier de l'augmenter lorsqu'elle est inférieure à la température de consigne et la réduire lorsqu'elle est supérieure à la température de consigne, par modulation de la puissance acoustique générée par les moteurs 6 à 9.

Dans cet exemple particulier, le dispositif de mesure 15 est à cet effet configuré pour mesurer la température du local 2.

La température du local 2 ainsi mesurée est comparée à la température de consigne, à l'aide d'un moyen de calcul (non représenté) de la machine 1.

Si ces deux valeurs de température sont différentes, ou si la différence absolue de l'écart entre ces deux valeurs est supérieure à un seuil prédéterminé, par exemple 1°C, la puissance acoustique des moteurs 6 à 9 est modifiée, en l'occurrence abaissée si la température du local 2 est supérieure à la température de consigne et augmentée si la température du local 2 est inférieure à la température de consigne.

Ce processus de mesure, de comparaison et de modification de puissance acoustique constitue une étape de modulation qui peut être répétée continûment au cours du temps.

La machine 1 permet ainsi de pomper de la chaleur de la source extérieure 3 pour chauffer le local 2 de manière à atteindre la température de consigne et à conserver une température égale ou proche à la température de consigne au cours du temps, sans qu'il soit nécessaire d'interrompre l'alimentation des moteurs 6 à 9 lorsque la température de consigne est atteinte puis de les réalimenter lorsque la température du local 2 s'éloigne de la température de consigne, ou du moins en réduisant le nombre d'interruptions nécessaire.

Dans cet exemple non limitatif, l'organe de commande 14 est plus spécifiquement configuré pour moduler la puissance acoustique des moteurs 6 à 9 en modifiant l'amplitude de leur tension d'alimentation de manière à modifier l'amplitude du déplacement de leur piston. Bien entendu, cette modulation de puissance acoustique peut être réalisée en modifiant d'autres paramètres de commande des moteurs 6 à 9, par exemple l'amplitude de leur intensité d'alimentation et/ou leur phase. De plus, notamment dans des modes de réalisation (non représentés) dans lesquels les moteurs 6 à 9 sont des moteurs rotatifs, la modulation de puissance acoustique peut résulter d'une modification de la fréquence et/ou de l'amplitude de déplacement de l'élément mobile des moteurs 6 à 9. En outre, d'autres paramètres peuvent aussi être modulés afin de modifier la température des sources extérieures 2 et/ou 3, par exemple le débit et/ou la température du fluide caloporteur circulant dans le conduit 20 et/ou dans le conduit 21 reliés à une ou plusieurs des cellules thermoacoustiques 10 à 13.

Par ailleurs, le dispositif de mesure 15 peut être configuré pour mesurer un ou plusieurs paramètres autres que la température des sources extérieures 2, tels que la température du fluide caloporteur circulant dans le conduit 20 et/ou dans le conduit 21 reliés à une ou plusieurs des cellules thermoacoustiques 10 à 13, la température et/ou la pression acoustique du fluide de travail, et/ou la température des sources extérieures 3, en particulier lorsque ces dernières forment un local à réfrigérer.

Plus généralement, la modulation de puissance acoustique de la machine 1, en vue d'atteindre dans les sources extérieures 2 et/ou 3 une température de consigne, est réalisée en fonction d'un ou plusieurs paramètres représentatifs de la température des sources extérieures 2 et/ou 3, incluant les paramètres listés ci-dessus mais n'étant pas limités à ceux-ci.

Dans des variantes de réalisation, non représentées, les sources acoustiques 6 à 9 de la machine 1 de la figure 1 peuvent comprendre des actionneurs autres que des moteurs linéaires, par exemple des moteurs rotatifs. De plus, l'élément mobile de la source acoustique peut être un piston simple ou double ou autre.

La figure 2 illustre un deuxième mode de réalisation qui se distingue du mode de réalisation de la figure 1 en ce que la machine 1 comprend non pas quatre mais deux cellules thermoacoustiques 11 et 13 de pompage de chaleur et en ce qu'elle comprend non pas quatre sources acoustiques mais deux sources acoustiques 30 et 31 qui sont dans cet exemple des moteurs thermiques. La description qui précède s'applique par analogie à ce deuxième mode de réalisation, qui est essentiellement décrit selon ses différences par rapport à celui de la figure 1.

En référence à la figure 2, les sources acoustiques 30 et 31 et les cellules thermoacoustiques 11 et 13 sont montées en série le long du guide d'onde 5, de manière alternée, de sorte que chacune des cellules 10 et 13 soit disposée entre les sources acoustiques 30 et 31, et réciproquement.

Les sources acoustiques 30 et 31 sont chacune formées par une cellule thermoacoustique du même type que les cellules 11 à 13 décrites ci-dessus. Ainsi, chacune des cellules 30 et 31 comprend un régénérateur 32, un premier échangeur de chaleur 33 et un deuxième échangeur de chaleur 34 qui sont disposés dans le guide d'onde 5 de manière à être traversés par le fluide de travail pour pouvoir réaliser une conversion d'énergie thermoacoustique.

Pour chacune des sources 30 et 31, le premier échangeur de chaleur 33 est configuré pour réaliser un échange de chaleur entre le fluide de travail et un troisième élément de transport de chaleur constitué par un fluide caloporteur circulant dans un conduit 35 relié à une source extérieure 36. Le deuxième échangeur de chaleur 34 est quant à lui configuré pour réaliser un échange de chaleur entre le fluide de travail et un quatrième élément de transport de chaleur constitué par un fluide caloporteur circulant dans un conduit 37 relié à une source extérieure 38.

Les conduits 35 et 37 forment un réseau de distribution 40 distinct du réseau de distribution 4 des cellules thermoacoustiques 11 et 13.

De plus, les sources extérieures 36 et 38, qui forment des réservoirs thermiques extérieurs à la machine 1, sont dans cet exemple distinctes des sources extérieures 2 et 3 auxquelles sont reliées les cellules thermoacoustiques 11 et 13. Dans une variante de réalisation, les sources extérieures 2 et 36 sont identiques. Dans cet exemple, les sources extérieures 36 sont des sources de rejet contenant un fluide relativement froid et les sources extérieures 38 sont des sources qui fournissent de la chaleur grâce à un fluide relativement chaud.

La machine 1 permet de réfrigérer/climatiser un local constitué par les sources extérieures 3 qui forment en l'occurrence des sources de pompage, les sources extérieures 2 formant des sources de rejet.

Pour ce faire, l'organe de commande 14 de la machine 1 est ici configuré pour modifier la température et/ou le débit du fluide caloporteur circulant dans les conduits 37 reliés aux moteurs 30 et 31, de manière à modifier la quantité de chaleur transférée par ce fluide caloporteur.

Il en résulte une modification du gradient thermique entre les extrémités du régénérateur 32 de chacun de ces moteurs 30 et 31 entraînant une modification de la puissance acoustique générée par les moteurs 30 et 31.

De manière connue en soi, un tel gradient thermique permet de générer et d'entretenir une onde acoustique dans le fluide de travail, de manière à propager de l'énergie acoustique dans le guide d'onde 5.

Dans cet exemple, l'énergie acoustique se déplace suivant un sens de propagation produisant une onde acoustique progressive ou quasi progressive dans le régénérateur 16 de chacune des cellules thermoacoustiques 11 et 13, allant de l'échangeur 17 vers l'échangeur 18.

Les cellules thermoacoustiques 11 et 13 peuvent ainsi réaliser une conversion d'énergie thermoacoustique telle que décrite ci-dessus de manière à pomper de la chaleur du local 3 et d'en rejeter vers l'espace extérieur 2, permettant de réfrigérer le local 3 de sorte que l'air qu'il contient atteigne une température de consigne.

Dans cet exemple, le dispositif de mesure 15 est configuré pour mesurer la température du local 3, la machine 1 pouvant réaliser ladite étape de modulation en pilotant l'alimentation des moteurs thermiques 30 et 31, dans cet exemple en modifiant la température et/ou le débit du fluide caloporteur circulant dans les conduits 37. De nombreuses variantes peuvent être apportées à ce deuxième mode de réalisation, notamment en appliquant par analogie les variantes du premier mode de réalisation décrites ci-dessus. Par exemple, le réseau de distribution 4 et/ou 40 peut comprendre un caloduc (non représenté). Pour autre exemple, les sources 30 et 31 et les cellules 11 et 13 peuvent être agencées différemment les unes par rapport aux autres, les sources 30 et 31 pouvant se suivre l'une l'autre et les cellules 11 et 13 se suivre l'une l'autre, par distinction avec le montage en alternance représenté sur la figure 2.

Les modes de réalisation et variantes décrits ci-dessus peuvent en outre être combinés entre eux. Par exemple, la machine 1 peut comprendre un ou plusieurs moteurs linéaires et/ou rotatifs et/ou un ou plusieurs moteurs thermiques. La machine 1 peut évidemment comprendre un nombre différent de sources acoustiques et/ou de cellules thermoacoustiques. De plus, les différents composants de cette machine peuvent présenter des différences structurelles et/ou géométriques par rapport à la description qui précède.