BELIN, Patrick (6 rue Munsch, Strasbourg, Strasbourg, F-67000, FR)
SCHAEFFER, Gérard (6 rue du Moulin, Gundershoffen, Gundershoffen, F-67110, FR)
LEMERCIER, Damien (45 rue de la Course, Strasbourg, Strasbourg, F-67000, FR)
BELIN, Patrick (6 rue Munsch, Strasbourg, Strasbourg, F-67000, FR)
SCHAEFFER, Gérard (6 rue du Moulin, Gundershoffen, Gundershoffen, F-67110, FR)
REVENDICATIONS
1. Dispositif (1) de génération d'énergie électrique, caractérisé en ce qu'il contient un module fonctionnel constitué par : au moins un élément (2) à propriétés magnétocaloriques, intégré dans un circuit (3) apte à conduire un flux magnétique, ledit au moins un élément (2) étant en contact thermique de manière alternée avec des portions volumiques distinctes et individuelles de fluide caloporteur (4) fourni par une source froide, dit fluide froid (4), avec des portions volumiques distinctes et individuelles de fluide thermiquement isolant (5) et avec des portions volumiques distinctes et individuelles de fluide caloporteur (6) fourni par une source chaude, dit fluide chaud (6), les portions volumiques distinctes et individuelles de fluide froid (4) étant isolées des portions volumiques distinctes et individuelles de fluide chaud (6) par les portions de fluide thermiquement isolant (5), l'ensemble desdites portions volumiques distinctes et individuelles de fluides chaud (6), froid (4) et isolant (5) circulant dans au moins une conduite (7, 8),
- au moins un moyen de génération d'un champ magnétique permanent (12) relié magnétiquement à chaque élément (2) à propriétés magnétocaloriques, et - un moyen de transformation (13) du champ magnétique circulant dans le circuit (3) apte à conduire un flux magnétique en un courant électrique, et une valve (11) pour introduire au niveau de l'extrémité d'entrée (7', 8') de chaque conduite (7, 8) et faire circuler, entre ladite extrémité d'entrée (7, 8') et l'extrémité de sortie (7", 8") de chaque conduite
(7, 8), lesdites portions volumiques distinctes et individuelles de fluides chaud (6), froid (4) et thermiquement isolant (5), de telle manière que chaque élément (2) est en contact thermique, de manière alternée, avec au moins une portion volumique de fluide froid (4) puis avec au moins une portion volumique de fluide chaud (6), la variation de la température autour de la température de Curie de chaque élément (2) à propriétés magnétocaloriques, induite par conduction thermique entre chaque élément (2) et les fluides caloporteurs froids (4) et chauds (6) entraînant la variation de la conductivité magnétique de chaque élément (2) à propriétés magnétocaloriques, induisant une variation correspondante du champ magnétique dans le circuit (3) apte à conduire un flux magnétique et générant, grâce audit moyen de transformation (13), un courant électrique. 2. Dispositif (V) de transfert de chaleur, caractérisé en ce qu'il contient un module fonctionnel constitué par : au moins un élément (2) à propriétés magnétocaloriques, intégré dans un circuit (3) apte à conduire un flux magnétique, ledit au moins un élément (2) étant en contact thermique de manière alternée avec des portions volumiques distinctes et individuelles de fluide caloporteur (4) fourni par une source froide, dit fluide froid (4), avec des portions volumiques distinctes et individuelles de fluide thermiquement isolant (5) et avec des portions volumiques distinctes et individuelles de fluide caloporteur (6) fourni par une source chaude, dit fluide chaud (6), les portions volumiques distinctes et individuelles de fluide froid (4) étant isolées des portions volumiques distinctes et individuelles de fluide chaud (6) par les portions de fluide thermiquement isolant (5), l'ensemble desdites portions volumiques distinctes et individuelles de fluides chaud (6), froid (4) et isolant (5) circulant dans au moins une conduite (7, 8), et
- un moyen de génération (10) d'un champ magnétique variable et d'application de ce champ magnétique à chaque élément (2) à propriétés magnétocaloriques, et une valve (11) pour introduire au niveau de l'extrémité d'entrée (7', 8') de chaque conduite (7, 8) et faire circuler, entre ladite extrémité d'entrée (7', 8') et l'extrémité de sortie (7", 8") de chaque conduite (7, 8), lesdites portions volumiques distinctes et individuelles de fluides chaud (6), froid (4) et thermiquement isolant (5), de telle manière que chaque élément (2) est en contact thermique, de manière alternée, avec au moins une portion volumique de fluide froid (4) puis avec au moins une portion volumique de fluide chaud (6), la variation du champ magnétique de chaque élément (2) à propriétés magnétocaloriques, induite par le moyen de génération (10) et transmise par le circuit (3) apte à conduire un flux magnétique, entraînant la variation de la température de chaque élément (2) à propriétés magnétocaloriques et, par conduction thermique, celle des portions volumiques distinctes et individuelles de fluides froid (4) et chaud (6).
3. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les fluides froid (4) et chaud (6) sont essentiellement non miscibles avec le fluide thermiquement isolant (5).
4. Dispositif, selon les revendications 1 et 2 ou 1, 2 et 3, caractérisé en ce que le moyen de génération (10) d'un champ magnétique variable et d'application de ce champ magnétique à chaque élément (2) à propriétés magnétocaloriques constitue également le moyen de transformation (13) du champ magnétique circulant dans le circuit (3) apte à conduire un flux magnétique en un courant électrique. 5. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le moyen de génération (10) est constitué par au moins une bobine.
6. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque élément (2) coopère intimement avec deux conduites (7 et 8) en vue de réaliser des échanges thermiques par conduction avec les portions volumiques distinctes et individuelles de fluides circulant dans ces dernières, et en ce que la valve (11) introduit dans la première (7) desdites conduites (7 et 8), dite conduite froide, des portions volumiques distinctes et individuelles de fluide froid (4) suivant et alternant avec des portions volumiques distinctes et individuelles de fluide thermiquement isolant (5) et, dans la seconde (8) desdites conduites (7 et 8), dite conduite chaude, des portions volumiques distinctes et individuelles de fluide thermiquement isolant (5) suivant et alternant avec des portions volumiques distinctes et individuelles de fluide chaud (6), de telle manière que chaque élément (2) à propriétés magnétocaloriques est en contact surfacique, de manière alternée, avec le fluide froid (4) circulant dans la conduite froide (7) et le fluide thermiquement isolant (5) circulant dans la conduite chaude (8) puis avec le fluide chaud (6) circulant dans la conduite chaude (8) et le fluide thermiquement isolant (5) circulant dans la conduite froide (7).
7. Dispositif, selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une structure (14) tridimensionnelle dans laquelle est intégré au moins un élément (2) à propriétés magnétocaloriques, chaque structure coopère intimement et de manière simultanée avec une conduite froide (7) et une conduite chaude (8), deux structures (14) consécutives étant séparées l'une de l'autre par une conduite froide (7) ou une conduite chaude (8) commune coopérant intimement et de manière simultanée avec ces deux structures, en ce que chaque élément (2) présente une forme telle que sa paroi extérieure est en contact intime avec la paroi intérieure latérale de la structure (14) en vue de réaliser des échanges thermiques par conduction avec les portions volumiques distinctes et individuelles de fluides circulant dans les deux conduites (7 et 8), et en ce que les éléments (2) à propriétés magnétocaloriques sont séparées les uns des autres par un matériau isolant thermiquement (15) dans chaque structure (14), sont de forme identique et disposés de la même manière dans chacune desdites structures (14), de telle sorte que deux structures (14) consécutives séparées par une conduite (7, 8) sont à chaque fois symétriques par rapport à cette conduite (7, 8).
8. Dispositif, selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il constitue un dispositif 1 de génération d'énergie électrique et en ce que chaque structure (14) tridimensionnelle comprend en outre au moins un aimant permanent (12).
9. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est constitué par au moins deux éléments (2) se présentant sous la forme de profilés identiques disposés de manière décalée et parallèle les uns des autres, lesdits éléments (2) étant intégrés dans une enceinte réalisée en un matériau thermiquement isolant, en ce que le volume formé entre deux éléments (2) consécutifs réalise une conduite froide (7) ou une conduite chaude (8) commune, et en ce que l'enceinte est ouverte au niveau des extrémités d'entrée (7', 8') et de sortie (7", 8") des conduites froides (7) et chaudes (8).
10. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est constitué par au moins deux éléments (2) se présentant sous la forme de profilés identiques disposés de manière décalée et parallèle les uns des autres, lesdits éléments (2) étant intégrés dans une enceinte (E) réalisée en un matériau possédant une faible difïusivité thermique, en ce que le volume formé entre deux éléments (2) consécutifs est divisé en plusieurs conduites par des cales de séparation (16) de manière à former une rangée de conduites froides (7) ou de conduites chaudes (8), et en ce que l'enceinte (E) est ouverte au niveau des extrémités d'entrée (7', 8') et de sortie (7", 8") desdites conduites froides (7) et chaudes (8).
11. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque élément (2) coopère intimement avec au moins une conduite en vue de réaliser des échanges thermiques par conduction avec cette dernière, et en ce que la valve (11) introduit, dans chaque conduite, et de manière successive, une portion volumique distincte et individuelle de fluide froid (4), une portion volumique distincte et individuelle de fluide thermiquement isolant (5), puis une portion volumique distincte de fluide chaud (6), de telle manière que chaque élément (2) à propriétés magnétocaloriques est en contact surfacique, de manière alternée, avec une portion volumique distincte et individuelle de fluide froid (4), portion volumique distincte et individuelle de fluide thermiquement isolant (5) puis avec une portion volumique distincte et individuelle de fluide chaud (6), l'ensemble desdites portions volumiques distinctes et individuelles de fluides (4, 5 et 6) circulant dans chaque conduite entre l'extrémité d'entrée et l'extrémité de sortie correspondante.
12. Dispositif, selon la revendication 11, caractérisé en ce que le ou les éléments (2) à propriétés magnétocaloriques sont disposés dans au moins une conduite dans laquelle circulent les portions volumiques distinctes et individuelles de fluides chaud (6), froid (4) et thermiquement isolant (5), et en ce que la valve (11) introduit dans chaque conduite et de manière successive, une portion volumique distincte et individuelle de fluide froid (4), une portion volumique distincte et individuelle de fluide thermiquement isolant (5), puis une portion volumique distincte de fluide chaud (6), de telle manière que chaque élément (2) à propriétés magnétocaloriques est en contact surfacique, de manière alternée, avec une portion volumique distincte et individuelle de fluide froid (4), une portion volumique distincte et individuelle de fluide thermiquement isolant (5) puis avec une portion volumique distincte et individuelle de fluide chaud (6), l'ensemble desdites portions volumiques distinctes et individuelles de fluides (4, 5 et 6) circulant dans chaque conduite entre l'extrémité d'entrée et l'extrémité de sortie correspondante. 13. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 1 à
12, caractérisé en ce qu'un moyen de récupération et de séparation (41) des fluides froid (4), chaud (6) et thermiquement isolant (5) est monté à l'extrémité de sortie (7", 8") des conduites (7, 8).
14. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 8, 9 et 10, caractérisé en ce que la valve (11) est constituée par
- au moins un dispositif d'amenée (17) de fluide froid
(4),
- au moins un dispositif d'amenée (18) de fluide chaud (6), un dispositif d'amenée (17) de fluide froid (4) étant affecté à chaque conduite froide (7) ou à chaque rangée de conduites froides (7) et un dispositif d'amenée (18) de fluide chaud (6) étant affecté à chaque conduite chaude (8) ou à chaque rangée de conduites chaudes (8), l'extrémité de sortie (17', 18') de chaque dispositif d'amenée (17, 18) étant disposée en regard des extrémités d'entrée (7', respectivement 8') des conduites froides (7) et chaudes (8) correspondantes de manière à permettre un transfert des portions volumiques distinctes et individuelles de fluides froid (4), thermiquement isolant (5) et chaud (6) vers les conduites froides (7) et chaudes (8) correspondantes,
- un dispositif d'amenée (19) de fluide thermiquement isolant (5),
- et un dispositif de distribution (20) desdits fluides sous la forme de portions volumiques distinctes et individuelles de fluides froid (4), thermiquement isolant (5) et chaud (6), ledit dispositif de distribution (20) étant monté entre les dispositif d'amenée (17, 18) de fluides froid (4) et chaud (6) et le dispositif d'amenée (19) de fluide thermiquement isolant (5), en ce que le dispositif d'amenée (19) de fluide thermiquement isolant (5) se présente sous la forme d'un conduit disposé perpendiculairement aux conduites froides (7) et chaudes (8) et présentant des ouvertures (19') pour le passage du fluide thermiquement isolant (5), dont le nombre est égal au nombre de conduites froides (7) et chaudes (8) ou de rangées de conduites (7, 8), en ce que le dispositif de distribution (20) des fluides froid (4), thermiquement isolant (5) et chaud (6) se présente sous la forme d'une conduite montée à coulissement longitudinal sur le conduit (19) formant le dispositif d'amenée de fluide thermiquement isolant (5), de diamètre intérieur égal au diamètre extérieur du conduit (19) formant le dispositif d'amenée (19) de fluide thermiquement isolant, ladite conduite (20) formant le dispositif de distribution (20) des fluides froid (4), thermiquement isolant (5) et chaud (6) étant munie, d'une part, d'ouvertures (20') de forme correspondante aux ouvertures (19') du dispositif d'amenée (19) de fluide thermiquement isolant (5), et dont le nombre est égal au nombre total de conduites froides (7) et chaudes (8) ou de rangées de conduites froides (7) et chaudes (8) additionné de un et, d'autre part, de rainures (21), réalisées dans l'enveloppe extérieure de la conduite (20), perpendiculaires à l'axe longitudinal de cette dernière, de part et d'autre de chaque ouverture (20') et destinées au passage et guidage des fluides froid (4) et chaud (6), en ce que les dispositifs d'amenée (17,18) des fluides froid (4) et chaud (6) contiennent une chambre (C) débouchant, par l'intermédiaire d'un canal (17", respectivement 18"), sur leur extrémité de sortie (17', 18'), cette chambre (C) présentant, au niveau sa partie adjacente audit canal (17", respectivement 18"), une zone de forme circulaire (22) et ouverte de part et d'autre par rapport à l'axe longitudinal du canal (17", respectivement 18"), dont le diamètre est sensiblement égal au diamètre extérieur de la conduite (20) formant le dispositif de distribution, en ce que ladite conduite (20) est insérée dans la zone de forme circulaire (22) de telle manière que chaque ouverture (20') de ladite conduite est positionnée au niveau de l'extrémité d'un canal (17", 18") débouchant sur la chambre (C), en ce que les ouvertures (19') du dispositif d'amenée (19) de fluide thermiquement isolant (5) sont positionnées au niveau des ouvertures (20') de la conduite (20), et en ce que le dispositif de distribution (20) des fluides est déplacé par coulissement sur le dispositif d'amenée (19) de fluide thermiquement isolant (5), de manière alternée, de telle sorte que
- lorsqu'une ouverture (20') est disposée en regard d'une ouverture (19'), la partie de portion tubulaire pleine de l'anneau de paroi extérieure de la conduite (20), dans lequel est réalisée l'ouverture obture la zone de forme circulaire (22), empêchant le passage de fluide froid (4) ou chaud (6) vers le canal (17", respectivement 18"), et un passage du fluide thermiquement isolant (5) à travers les ouvertures (20', 19') et le canal correspondant (17", 18") en direction de l'extrémité d'entrée (7', 8') de la conduite froide (7) ou chaude (8) est réalisé, et - lorsqu'une rainure (21) est disposée en regard d'une ouverture (19'), le fluide froid (5) ou chaud (6) du dispositif d'amenée (17, 18) correspondant circule depuis la chambre (C), vers le canal correspondant (17", 18") en direction de l'extrémité d'entrée (7', 8') de la conduite froide (7) ou chaude (8), à travers le volume délimité par la rainure (21) et la paroi de la zone de forme circulaire (22).
15. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 8, 9 et 10, caractérisé en ce que la valve (11) est constituée par - au moins un dispositif d'amenée (32) de fluide froid (4) et de fluide thermiquement isolant (5),
- au moins un dispositif d'amenée (33) de fluide chaud (6) et de fluide thermiquement isolant (5), un dispositif d'amenée (32) de fluide froid (4) et de fluide thermiquement isolant (5) étant affecté à chaque conduite froide (7) ou à chaque rangée de conduites froides (7) et un dispositif d'amenée (33) de fluide chaud (6) et de fluide thermiquement isolant (5) étant affecté à chaque conduite chaude (8) ou à chaque rangée de conduites chaudes (8), l'extrémité de sortie (32', 33') de chaque dispositif d'amenée (32, 33) étant disposée en regard des extrémités d'entrée (7', respectivement 8') des conduites froides (7) et chaudes (8) correspondantes de manière à permettre un transfert des portions volumiques distinctes et individuelles de fluides froid (4), thermiquement isolant (5) et chaud (6) vers les conduites froides (7) et chaudes (8) correspondantes, et
- un dispositif de distribution (34) des fluides froid (4) et thermiquement isolant (5) sous la forme de portions volumiques distinctes et individuelles et un dispositif de distribution (34') de fluides chaud (6) et thermiquement isolant (5) sous la forme de portions volumiques distinctes et individuelles, en ce que les dispositifs d'amenée (32) de fluide froid (4) sont en relation fluidique les uns avec les autres, en ce que les dispositifs d'amenée (32 et 33) présentent chacun une chambre (35) de distribution des fluides (4, 5 et 6) débouchant au niveau de l'extrémité de sortie (32', 33') desdits dispositifs d'amenée (32, 33), les dispositifs d'amenées (33) de fluide chaud (6) étant en relation fluidique les uns avec les autres en amont de ladite chambre (35) et l'entrée de chaque chambre (35) étant reliée fluidiquement à une arrivée (37) de fluide chaud (6) ou une arrivée (36) de fluide froid (4) et à une arrivée (38) de fluide thermiquement isolant (5), en ce que les dispositifs de distribution (34, 34') sont réalisés sous la forme de plaques munies d'orifices de passage (39, 39') des fluides froid (4) ou chaud (6) et isolant (5) et montées coulissantes dans les dispositifs d'amenée (32, respectivement 33) au niveau de l'entrée des chambres (35) de manière à réguler l'arrivée des fluides (4, 5 et 6) dans les conduites correspondantes, et en ce que les plaques formant les dispositifs de distribution (34, 34') sont entraînées selon un mouvement de va-et-vient de telle manière que, dans un premier temps, d'une part, les arrivées de fluide froid (4) de chaque dispositif de distribution de fluide froid (4) débouchent sur les chambres (35) correspondantes par l'intermédiaire des orifices de passage (39) de la plaque (34) et ladite plaque (34) bloque le passage du fluide thermiquement isolant (5) vers lesdites chambres (35) et, d'autre part, les arrivées de fluide thermiquement isolant (5) de chaque dispositif de distribution de fluide chaud (6) débouchent sur les chambres (35) correspondantes par l'intermédiaire des orifices de passage (39') de la plaque (34') et ladite plaque (34') bloque le passage du fluide chaud (6) vers lesdites chambres (35) et, dans un second temps, d'une part, les arrivées de fluide thermiquement isolant (5) de chaque dispositif de distribution de fluide froid (4) débouchent sur les chambres (35) correspondantes par l'intermédiaire des orifices de passage (39) de la plaque (34) et ladite plaque (34) bloque le passage du fluide thermiquement froid (4) vers lesdites chambres (35) et, d'autre part, les arrivées de fluide chaud (6) de chaque dispositif de distribution de fluide chaud (6) débouchent sur les chambres (35) correspondantes par l'intermédiaire des orifices de passage (39') de la plaque (34') et ladite plaque (34') bloque le passage du fluide thermiquement isolant (5) vers lesdites chambres (35).
16. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que chaque élément (2) à propriétés magnétocaloriques, les conduites froides (7) et chaudes (8) présentent une section quadrangulaire, en ce que les conduites froide (7) et chaude (8) présentent, au niveau de leur extrémité d'entrée (7', 8'), sur une première face (23), un orifice d'entrée (26) de fluide froid (4), sur une seconde face (24), un orifice d'entrée (27) de fluide chaud (6) et, sur une troisième face (25), un orifice d'entrée (28) de fluide thermiquement isolant (5), et en ce que la valve (11) est constituée par trois plaques (29, 30, 31), chacune étant montée à translation sur une (23, 24, 25) desdites première, seconde et troisième faces, reliée à un dispositif d'amenée de fluide froid (4), chaud (6) et thermiquement isolant (5) correspondant, et munie d'une ouverture (26', 27', 28') de forme correspondante à celle de l'orifice d'entrée (26, 27, 28) correspondant, lesdites plaques (23, 24, 25) étant actionnées de manière à produire un mouvement de va et vient obturant et dégageant successivement, et de manière inversée pour chaque plaque (23, 24, 25), l'orifice d'entrée (26, 27, 28) correspondant, de sorte à générer une suite continue et alternée de portions volumiques distinctes et individuelles de fluides froid (4) et thermiquement isolant (5) dans chaque conduite froide (7) et de fluides chaud (6) et thermiquement isolant (5) dans chaque conduite chaude (8).
17. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que le circuit (3) apte à conduire un flux magnétique est réalisé sous la forme d'un élément creux à section quadrangulaire réalisé en un matériau ferromagnétique et à l'intérieur duquel sont intégrés les éléments (2) à propriétés magnétocaloriques et les conduites (7, 8) et en ce que le moyen de transformation (13) du champ magnétique circulant dans le circuit (3) apte à conduire un flux magnétique en un courant électrique est constitué par deux bobines disposée chacune sur une branche de l'élément à structure rectangulaire creux formant le circuit apte à conduire un flux magnétique et de part et d'autre de l'ensemble formé par les éléments (2) à propriétés magnétocaloriques (2) et les conduites (7, 8).
18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que le circuit (3) apte à conduire un flux magnétique est réalisé en un matériau ferromagnétique sous la forme d'un U à l'intérieur duquel sont intégrés les éléments (2) à propriétés magnétocaloriques et les conduites (7, 8) et dont une aile est entourée par une bobine (10).
19. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé en ce que les éléments (2) à propriétés magnétocaloriques sont constitués par un matériau possédant une transition magnétique de premier ordre.
20. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, caractérisé en ce que le fluide froid (4) et le fluide chaud (6) sont des liquides.
21. Dispositif, selon la revendication 20, caractérisé en ce que les fluides froid (4) et chaud (6) sont des liquides choisis dans le groupe formé par : l'eau, l'eau glycolée.
22. Dispositif, selon la revendication 21, caractérisé en ce que chaque conduite (7, 8) est réalisée en un matériau hydrophobe, de préférence en PTFE. 23. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 1 à
22, caractérisé en ce que le fluide thermiquement isolant (5) est un gaz.
24. Dispositif, selon la revendication 23, caractérisé en ce que le fluide thermiquement isolant (5) est un gaz choisi dans le groupe formé par l'air, l'hélium et l'argon. 25. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 1 à
22, caractérisé en ce que le fluide thermiquement isolant (5) est un liquide.
26. Dispositif, selon la revendication 25, caractérisé en ce que le fluide thermiquement isolant (5) est une l'huile, de préférence une huile minérale ou végétale. 27. Ensemble de génération d'énergie électrique, constitué par un module (40) comprenant un dispositif (1) de génération d'énergie électrique selon l'une quelconque des revendications 1 et 3 à 26, pour autant qu'elle se rattache à la revendication 1, et un dispositif (T) de transfert de chaleur selon l'une quelconque des revendications 2 à 26, pour autant qu'elle se rattache à la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif (1, l') de génération d'énergie électrique ou de transfert de chaleur est relié à la sortie du dispositif (V, 1) de transfert de chaleur ou de génération d'énergie électrique, en ce qu'une valve (11) commune et unique est montée en amont du dispositif (T, 1) de transfert de chaleur ou de génération d'énergie électrique de manière à introduire des portions volumiques distinctes et individuelles de fluides chaud (6), froid (4) et isolant (5) au niveau de l'extrémité d'entrée (7', 8') de chaque conduite (7, 8) de ce dernier, en ce que lesdites portions volumiques distinctes et individuelles de fluides chaud (6), froid (4) et isolant (5), en sortie desdites conduites (7, 8) sont directement introduites dans le dispositif (1, l') de génération d'énergie électrique ou de transfert de chaleur, et en ce que l'énergie électrique nécessaire au fonctionnement du dispositif (T) de transfert de chaleur et de la valve (11) est fournie en partie par le dispositif (1) de génération d'énergie électrique.
28. Ensemble, selon la revendication 27, caractérisé en ce que le moyen de récupération et de séparation (41) des fluides froid (4), chaud
(6) et thermiquement isolant (5) est monté à l'extrémité de sortie (7", 8", 14") des conduites (7, 8) du dernier dispositif (1, l') et en ce que les fluides récupérés sont réintroduits dans le module (40) et en ce qu'un dispositif apte à chauffer le fluide chaud (6) est intégré entre le moyen de récupération et de séparation (41) et la valve (11) pour chauffer le fluide chaud (6) destiné à être réintégré dans le dispositif (1, l') disposé directement derrière la valve (11).
29. Ensemble de génération d'énergie électrique selon la revendication 28, caractérisé en ce qu'il est constitué par plusieurs modules (40) montés en série, le premier desdits modules (40) étant alimenté en portions volumiques distinctes et individuelles de fluides par une valve (11) commune et unique et chacun des autres modules (40) par les portions volumiques distinctes et individuelles de fluides en sortie des conduites (7, 8) du module (40) précédent, en ce que les éléments (2) à propriétés magnétocaloriques de chaque structure (14), respectivement de chaque conduite de chaque dispositif (1, l') présente une température de Curie différente et en ce que les dispositifs (1, l') sont disposés les uns par rapport aux autres de telle sorte que celui présentant les éléments (2) à propriétés magnétocaloriques dont la température de Curie est la plus élevée est relié à la valve (11) et que celui présentant les éléments (2) ) propriétés magnétocalorifiques dont la température de Curie est la plus faible est relié, au niveau de sa sortie, à un moyen de récupération et de séparation (41) des fluides froid (4), chaud (6) et thermiquement isolant (5), la température de Curie des éléments (2) à propriétés magnétocaloriques des dispositifs (1, l') intermédiaires décroissant en direction du moyen de récupération et de séparation (41), et en ce que les fluides froid (4), chaud (6) et thermiquement isolant (5) récupérés à l'extrémité de sortie (7", 8") des conduites (7, 8) du dernier module (40) sont réintroduits dans le premier module (40). |
Dispositif de génération d'énergie électrique ou de transfert de chaleur, et ensemble de génération d'énergie électrique
La présente invention concerne le domaine de la production d'énergie électrique et thermique et a pour objet un dispositif de génération d'énergie électrique et un dispositif de transfert de chaleur, ainsi qu'un ensemble de génération d'énergie électrique utilisant des éléments à propriétés magnétocaloriques.
De tels éléments présentent deux particularités. En effet, d'une part, lorsque l'on soumet un élément à propriétés magnétocaloriques à une température variant autour de sa température de Curie, la conductivité magnétique de cet élément varie et, d'autre part, lorsque l'on soumet un élément à propriétés magnétocaloriques à un champ magnétiques variable, la température de l'élément à propriétés magnétocaloriques varie également.
La température de Curie, telle qu'elle s'entend dans la présente invention, correspond à la température au point médian de conductivité entre l'état ferromagnétique et l'état paramagnétique d'un matériau. La figure 1 représente à cet effet le point de Curie (noté P c ) pour un élément à propriété magnétocaloriques.
Il existe des dispositifs utilisant les propriétés de ces éléments pour générer de l'énergie thermique. Toutefois, ces dispositifs sont d'une construction très élaborée, nécessitent le déplacement de certains composants et notamment des éléments à propriétés magnétocaloriques. En outre, ces dispositifs connus ne présentent pas un rendement satisfaisant.
Il existe également des dispositifs utilisant les propriétés de ces éléments pour générer de l'énergie électrique. Ces derniers présentent également l'inconvénient d'un rendement faible et ne fonctionnent que sur une plage étroite de température, souvent éloignée de la température ambiante.
En outre, les dispositifs connus sont uniquement dédiés soit à la production d'énergie électrique, soit à la production d'énergie thermique.
La présente invention a pour objet de pallier les inconvénients des dispositifs précités et de proposer un dispositif présentant une structure simple et pouvant, par une modification simple, être utilisé soit en tant que dispositif de génération d'énergie électrique, soit en tant que dispositif de transfert de chaleur.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de génération d'énergie électrique, caractérisé en ce qu'il contient un module fonctionnel constitué par :
- au moins un élément à propriétés magnétocaloriques, intégré dans un circuit apte à conduire un flux magnétique, ledit au moins un élément étant en contact thermique de manière alternée avec des portions volumiques distinctes et individuelles de fluide caloporteur fourni par une source froide, dit fluide froid, avec des portions volumiques distinctes et individuelles de fluide thermiquement isolant et avec des portions volumiques distinctes et individuelles de fluide caloporteur fourni par une source chaude, dit fluide chaud, les portions volumiques distinctes et individuelles de fluide froid étant isolées des portions volumiques distinctes et individuelles de fluide chaud par les portions de fluide thermiquement isolant, l'ensemble desdites portions volumiques distinctes et individuelles de fluides chaud, froid et isolant circulant dans au moins une conduite,
- au moins un moyen de génération d'un champ magnétique permanent relié magnétiquement à chaque élément à propriétés magnétocaloriques, et
- un moyen de transformation du champ magnétique circulant dans le circuit apte à conduire un flux magnétique en un courant électrique, et une valve pour introduire au niveau de l'extrémité d'entrée de chaque conduite et faire circuler, entre ladite extrémité d'entrée et l'extrémité de sortie de chaque conduite, lesdites portions volumiques distinctes et individuelles de fluides chaud, froid et thermiquement isolant, de telle manière que chaque élément est en contact thermique, de manière alternée, avec au moins une portion volumique de fluide froid puis avec au moins une portion volumique de fluide chaud, la variation de la température autour de la température de Curie de chaque élément à propriétés magnétocaloriques, induite par conduction thermique entre chaque élément et les fluides caloporteurs froids et chauds entraînant la variation de la conductivité magnétique de chaque élément à propriétés magnétocaloriques, induisant une variation correspondante du champ magnétique dans le circuit apte à conduire un flux magnétique et générant, grâce audit moyen de transformation, un courant électrique.
L'invention a également pour objet un dispositif de transfert de chaleur, caractérisé en ce qu'il contient
un module fonctionnel constitué par :
- au moins un élément à propriétés magnétocaloriques, intégré dans un circuit apte à conduire un flux magnétique, ledit au moins un élément étant en contact thermique de manière alternée avec des portions volumiques distinctes et individuelles de fluide caloporteur fourni par une source froide, dit fluide froid, avec des portions volumiques distinctes et individuelles de fluide thermiquement isolant et avec des portions volumiques distinctes et individuelles de fluide caloporteur fourni par une source chaude, dit fluide chaud , les portions volumiques distinctes et individuelles de fluide froid étant isolées des portions volumiques distinctes et individuelles de fluide chaud par les portions de fluide thermiquement isolant, l'ensemble desdites portions volumiques distinctes et individuelles de fluides chaud, froid et isolant circulant dans au moins une conduite, et
- un moyen de génération d'un champ magnétique variable et d'application de ce champ magnétique à chaque élément à propriétés magnétocaloriques, et une valve pour introduire au niveau de l'extrémité d'entrée de chaque conduite et faire circuler, entre ladite extrémité d'entrée et l'extrémité de sortie de chaque conduite, lesdites portions volumiques distinctes et individuelles de fluides chaud, froid et thermiquement isolant, de telle manière que chaque élément est en contact thermique, de manière alternée, avec au moins une portion volumique de fluide froid puis avec au moins une portion volumique de fluide chaud, la variation du champ magnétique de chaque élément à propriétés magnétocaloriques, induite par le moyen de génération d'un champ magnétique variable et transmise par le circuit apte à conduire un flux magnétique, entraînant la variation de la température de chaque élément à propriétés magnétocaloriques et, par conduction thermique, celle des portions volumiques distinctes et individuelles de fluides froid et chaud. Elle concerne encore un ensemble de génération d'énergie électrique, constitué par un module comprenant un dispositif de génération d'énergie électrique et un dispositif de transfert de chaleur selon l'invention, caractérisé en ce que le dispositif de génération d'énergie électrique ou de transfert de chaleur est relié à la sortie du dispositif de transfert de chaleur ou de génération d'énergie électrique, en ce qu'une valve commune et unique est montée en amont du dispositif de transfert de chaleur ou de génération
d'énergie électrique de manière à introduire des portions volumiques distinctes et individuelles de fluides chaud, froid et isolant au niveau de l'extrémité d'entrée de chaque conduite de ce dernier, en ce que lesdites portions volumiques distinctes et individuelles de fluides chaud, froid et isolant, en sortie desdites conduites sont directement introduites dans le dispositif de génération d'énergie électrique ou de transfert de chaleur, et en ce que l'énergie électrique nécessaire au fonctionnement du dispositif de transfert de chaleur et de la valve est fournie en partie par le dispositif de génération d'énergie électrique.
L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci- après, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : la figure 2 est une vue simplifiée en perspective d'un dispositif de génération d'énergie électrique selon la présente invention, la figure 3 est une vue simplifiée en perspective du module fonctionnel d'un dispositif de génération d'énergie de chaleur selon la présente invention, la figure 4 est une vue simplifiée en coupe selon l'axe longitudinal des conduites chaude et froide, du module fonctionnel d'un dispositif de transfert de chaleur selon la présente invention, la figure 5 est une vue simplifiée et en perspective d'une valve, selon une première variante de réalisation de l'invention, la figure 6 est une vue en perspective d'une pièce d'un dispositif d'amenée de fluide chaud ou froid du moyen représenté à la figure 4, la figure 7 est une vue en perspective du dispositif d'amenée de fluide thermiquement isolant du moyen représenté à la figure 4, les figures 8A et 8B sont des vues du dispositif de distribution des fluides du moyen représenté à la figure 4, respectivement en perspective et en coupe selon l'axe longitudinal de ce dispositif de distribution, la figure 9 est une vue en perspective d'une valve, selon une deuxième variante de réalisation de l'invention, la figure 10 est une vue en élévation de la valve représentée à la figure 9, la figure 11 est une vue en perspective d'un dispositif d'amenée de la valve de la figure 9,
Ia figure 12 est une vue en perspective d'une des deux demi- coques constituant le dispositif d'amenée représenté à la figure 11, la figure 13 est une vue en perspective d'un dispositif de distribution de fluides froid ou chaud et thermiquement isolant, la figure 14 est une vue en perspective éclatée d'une valve selon une troisième variante de réalisation de l'invention, la figure 15 est une vue en perspective représentant un ensemble de génération d'énergie électrique selon l'invention, la figure 16 est un schéma bloc représentant les flux de fluide et d'énergie dans l'ensemble de génération d'énergie électrique représenté à la figure 10, les figures 17A et 17B sont des représentations schématiques d'un dispositif de génération d'énergie électrique et d'un dispositif de transfert de chaleur selon la présente invention, et la figure 18 est la courbe de magnétisation en fonction de la température d'un matériau magnétocalorique pouvant être utilisé dans la présente invention.
La figure 2 des dessins annexés représente un dispositif 1 de génération d'énergie électrique, caractérisé en ce qu'il contient un module fonctionnel constitué par :
- au moins un élément 2 à propriétés magnétocaloriques, intégré dans un circuit 3 apte à conduire un flux magnétique, ledit au moins un élément 2 étant en contact thermique de manière alternée avec des portions volumiques distinctes et individuelles de fluide caloporteur 4 fourni par une source froide, dit fluide froid 4, avec des portions volumiques distinctes et individuelles de fluide thermiquement isolant 5 et avec des portions volumiques distinctes et individuelles de fluide caloporteur 6 fourni par une source chaude, dit fluide chaud 6, les portions volumiques distinctes et individuelles de fluide froid 4 étant isolées des portions volumiques distinctes et individuelles de fluide chaud 6 par les portions de fluide thermiquement isolant 5, l'ensemble desdites portions volumiques distinctes et individuelles de fluides chaud 6, froid 4 et isolant 5 circulant dans au moins une conduite 7, 8,
- au moins un moyen de génération d'un champ magnétique permanent 12 relié magnétiquement à chaque élément 2 à propriétés magnétocaloriques, et
- un moyen de transformation 13 du champ magnétique circulant dans le circuit 3 apte à conduire un flux magnétique en un courant électrique, et une valve 11 pour introduire au niveau de l'extrémité d'entrée 7', 8', de chaque conduite 7, 8, et faire circuler, entre ladite extrémité d'entrée 7', 8', et l'extrémité de sortie 7", 8", de chaque conduite 7,
8, lesdites portions volumiques distinctes et individuelles de fluides chaud
6, froid 4 et thermiquement isolant 5, de telle manière que chaque élément 2 est en contact thermique, de manière alternée, avec au moins une portion volumique de fluide froid 4 puis avec au moins une portion volumique de fluide chaud 6, la variation de la température autour de la température de Curie de chaque élément 2 à propriétés magnétocaloriques, induite par conduction thermique entre chaque élément 2 et les fluides caloporteurs froids 4 et chauds 6 entraînant la variation de la conductivité magnétique de chaque élément 2 à propriétés magnétocaloriques, induisant une variation correspondante du champ magnétique dans le circuit 3 apte à conduire un flux magnétique et générant, grâce audit moyen de transformation 13, un courant électrique.
Le moyen de génération d'un champ magnétique permanent 12 peut se présenter sous la forme d'un aimant, comme cela est représenté sur les figures annexées.
La figure 3 représente un module fonctionnel d'un dispositif l' de transfert de chaleur. Un tel dispositif l' est caractérisé en ce qu'il contient un module fonctionnel constitué par :
- au moins un élément 2 à propriétés magnétocaloriques, intégré dans un circuit 3 apte à conduire un flux magnétique, ledit au moins un élément 2 étant en contact thermique de manière alternée avec des portions volumiques distinctes et individuelles de fluide caloporteur 4 fourni par une source froide, dit fluide froid 4, avec des portions volumiques distinctes et individuelles de fluide thermiquement isolant 5 et avec des portions volumiques distinctes et individuelles de fluide caloporteur 6 fourni par une source chaude, dit fluide chaud 6, les portions volumiques distinctes et individuelles de fluide froid 4 étant isolées des portions volumiques distinctes et individuelles de fluide chaud 6 par les portions de fluide thermiquement isolant 5, l'ensemble desdites portions
volumiques distinctes et individuelles de fluides chaud 6, froid 4 et isolant 5 circulant dans au moins une conduite 7, 8, et
- un moyen de génération 10 d'un champ magnétique variable et d'application de ce champ magnétique à chaque élément 2 à propriétés magnétocaloriques, et une valve 11 pour introduire au niveau de l'extrémité d'entrée T, 8', de chaque conduite 7, 8, et faire circuler, entre ladite extrémité d'entrée T, 8', et l'extrémité de sortie 7", 8", de chaque conduite 7, 8, lesdites portions volumiques distinctes et individuelles de fluides chaud 6, froid 4 et thermiquement isolant 5, de telle manière que chaque élément 2 est en contact thermique, de manière alternée, avec au moins une portion volumique de fluide froid 4 puis avec au moins une portion volumique de fluide chaud 6, la variation du champ magnétique de chaque élément 2 à propriétés magnétocaloriques, induite par le moyen de génération 10 et transmise par le circuit 3 apte à conduire un flux magnétique, entraînant la variation de la température de chaque élément 2 à propriétés magnétocaloriques et, par conduction thermique, celle des portions volumiques distinctes et individuelles de fluides froid 4 et chaud 6. Dans le dispositif l' de transfert de chaleur, lorsque la température d'un élément 2 augmente car il est soumis à un champ magnétique, une portion volumique de fluide chaud 6 est en relation thermique avec cet élément 2, de sorte que cette chaleur ou les frigories correspondantes sont transmises à ladite portion volumique de fluide chaud 6. Lorsque la température de l'élément 2 diminue jusqu'à atteindre une température inférieure à sa température initiale car il n'est plus soumis à un champ magnétique, ledit élément 2 est en relation thermique avec une portion volumique de fluide froid 5 et des frigories sont transmises à cette dernière. Les calories ou frigories engendrées par un élément 2 peuvent être transportées vers un échangeur.
Grâce à l'invention, il est donc possible de réaliser, à partir d'une structure de base, soit un dispositif de génération d'énergie électrique, soit un dispositif de transfert de chaleur. Cette structure de base peut ainsi consister en une structure comprenant, d'une part, au moins un élément 2 à propriétés magnétocaloriques, intégré dans un circuit 3 apte à conduire un flux magnétique, ledit au moins un élément 2 étant en contact thermique de
manière alternée avec des portions volumiques distinctes et individuelles de fluide caloporteur 4 fourni par une source froide, dit fluide froid 4, avec des portions volumiques distinctes et individuelles de fluide thermiquement isolant 5 et avec des portions volumiques distinctes et individuelles de fluide caloporteur 6 fourni par une source chaude, dit fluide chaud 6, les portions volumiques distinctes et individuelles de fluide froid 4 étant isolées des portions volumiques distinctes et individuelles de fluide chaud 6 par les portions de fluide thermiquement isolant 5, l'ensemble desdites portions volumiques distinctes et individuelles de fluides chaud 6, froid 4 et isolant 5 circulant dans au moins une conduite 7, 8, et, d'autre part, une valve 11 pour introduire au niveau de l'extrémité d'entrée 7', 8', de chaque conduite 7, 8, et faire circuler, entre ladite extrémité d'entrée T, 8', et l'extrémité de sortie 7", 8", de chaque conduite 7, 8, lesdites portions volumiques distinctes et individuelles de fluides chaud 6, froid 4 et thermiquement isolant 5, de telle manière que chaque élément 2 est en contact thermique, de manière alternée, avec au moins une portion volumique de fluide froid 4 puis avec au moins une portion volumique de fluide chaud 6.
A partir de cette structure de base, il est possible de réaliser un dispositif l' de transfert de chaleur en intégrant un moyen de génération 10 d'un champ magnétique variable et d'application de ce champ magnétique à chaque élément 2 à propriétés magnétocaloriques, de sorte ce dernier entraîne, par l'intermédiaire du circuit 3, la variation du champ magnétique de chaque élément 2 à propriétés magnétocaloriques. Cette variation de champ magnétique a pour effet la variation de la température de chaque élément 2 à propriétés magnétocaloriques, transmise par conduction thermique aux portions volumiques distinctes et individuelles de fluides froid 4 et chaud 6.
Pour réaliser un dispositif 1 de génération d'énergie électrique à partir de cette structure de base, il suffit d'intégrer au moins un moyen de génération d'un champ magnétique permanent 12 relié magnétiquement à chaque élément 2 à propriétés magnétocaloriques et un moyen de transformation 13 du champ magnétique circulant dans le circuit 3 apte à conduire un flux magnétique en un courant électrique. Ainsi, la variation de la température autour de la température de Curie de chaque élément 2 à propriétés magnétocaloriques, induite par conduction thermique entre chaque élément 2 et les fluides caloporteurs froids 4 et chauds 6 entraîne la
variation de la conductivité magnétique de chaque élément 2 à propriétés magnétocaloriques et induit une variation correspondante du champ magnétique dans le circuit 3 apte à conduire un flux magnétique de manière à générer un courant électrique, grâce au moyen de transformation 13. Bien entendu, pour pouvoir mettre les éléments 2 à propriétés magnétocaloriques en relation de manière alternée avec des portions de fluides froid 4, thermiquement isolant 5 et chaud 6, les fluides froid 4 et chaud 5 sont essentiellement non miscibles avec le fluide thermiquement isolant 5, de sorte qu'ils ne se mélangent pas entre eux. Une certaine tolérance au niveau de la non solubilité peut être prévue, selon la nature des fluides utilisés, l'objectif étant d'obtenir une interface suffisamment stable entre les différentes portions volumiques.
Ces fluides froid 4, thermiquement isolant 5 et chaud 6 peuvent se présenter sous différentes phases. Ils sont non miscibles ou faiblement miscibles, de manière à pouvoir les faire circuler dans une conduite 7, 8 sous la forme de portions volumiques distinctes et individuelles. Les propriétés de ces fluides et leurs débits sont de préférence choisis de telle sorte que l'interface entre deux portions volumiques soit stable pendant leur déplacement dans les conduites. Selon l'invention, le moyen de génération 10 d'un champ magnétique variable et d'application de ce champ magnétique à chaque élément 2 à propriétés magnétocaloriques peut également constituer le moyen de transformation 13 du champ magnétique circulant dans le circuit 3 apte à conduire un flux magnétique en un courant électrique. Dans ces conditions, la structure de base peut également comprendre le moyen de génération 10 formant moyen de transformation 13, de sorte qu'elle constitue le dispositif l' de transfert de chaleur. Ainsi, il suffit de rajouter au moins un moyen de génération d'un champ magnétique permanent 12 pour adapter la structure de base pour qu'elle constitue un dispositif 1 de génération d'énergie électrique. Inversement, il suffit de retirer chaque moyen de génération d'un champ magnétique permanent 12 au dispositif 1 de génération d'énergie électrique pour constituer un dispositif l' de transfert de chaleur.
De manière avantageuse, le moyen de génération 10 est constitué par au moins une bobine. Dans le cas d'un dispositif l' de transfert de chaleur, cette bobine peut être reliée à un générateur électrique synchronisé de manière à obtenir une oscillation des éléments 2 à propriété
magnétocalorifiques autour de leur température de Curie. Cette bobine peut, en outre, être réalisée en cuivre vernis, par exemple.
Selon un premier mode de réalisation de l'invention, chaque élément 2 peut coopérer intimement avec deux conduites 7 et 8 en vue de réaliser des échanges thermiques par conduction avec les portions volumiques distinctes et individuelles de fluides circulant dans ces dernières, et la valve 11 peut introduire dans la première 7 desdites conduites 7 et 8, dite conduite froide, des portions volumiques distinctes et individuelles de fluide froid 4 suivant et alternant avec des portions volumiques distinctes et individuelles de fluide thermiquement isolant 5 et, dans la seconde 8 desdites conduites 7 et 8, dite conduite chaude, des portions volumiques distinctes et individuelles de fluide thermiquement isolant 5 suivant et alternant avec des portions volumiques distinctes et individuelles de fluide chaud 6, de telle manière que chaque élément 2 à propriétés magnétocaloriques est en contact surfacique, de manière alternée, avec le fluide froid 4 circulant dans la conduite froide 7 et le fluide thermiquement isolant 5 circulant dans la conduite chaude 8 puis avec le fluide chaud 6 circulant dans la conduite chaude 8 et le fluide thermiquement isolant 5 circulant dans la conduite froide 7. La figure 4 représente un dispositif l' réalisé selon une première variante de ce mode de réalisation. Le dispositif représenté peut ainsi comporter au moins une structure 14 tridimensionnelle dans laquelle peut être intégré au moins un élément 2 à propriétés magnétocaloriques, de sorte que chaque structure peut coopérer intimement et de manière simultanée avec une conduite froide 7 et une conduite chaude 8, deux structures 14 consécutives étant séparées l'une de l'autre par une conduite froide 7 ou une conduite chaude 8 commune coopérant intimement et de manière simultanée avec ces deux structures. En outre, chaque élément 2 peut présenter une forme telle que sa paroi extérieure est en contact intime avec la paroi intérieure latérale de la structure 14 en vue de réaliser des échanges thermiques par conduction avec les portions volumiques distinctes et individuelles de fluides circulant dans les deux conduites 7 et 8, et les éléments 2 à propriétés magnétocaloriques peuvent être séparés les uns des autres par un matériau isolant thermiquement 15 dans chaque structure 14, de forme identique et disposés de la même manière dans chacune desdites structures 14, de telle sorte que deux structures 14 consécutives séparées
par une conduite 7, 8 sont à chaque fois symétriques par rapport à cette conduite 7, 8.
La structure 14 représentée est réalisée sous la forme d'une conduite. Les éléments 2 à propriétés magnétocalorifiques, du fait qu'ils sont adjacents à la paroi intérieure de la conduite formant structure 14, et du fait que chaque conduite formant structure 14 est adjacente à une conduite froide 7 et une conduite chaude 8, sont en contact thermique avec les fluides circulant dans lesdites conduites 7 et 8 et les échanges thermiques sont facilités entre les fluides froid 4 et chaud 6 et les éléments 2. Pour transformer le dispositif représenté à la figure 3 de sorte qu'il constitue un dispositif 1 de génération d'énergie électrique, chaque structure tridimensionnelle peut comprendre, en outre, au moins un aimant permanent 12. Ce dernier peut être disposé, dans chaque structure 14 à côté d'un élément 2. Selon une seconde variante de ce premier mode de réalisation, le dispositif peut être constitué par au moins deux éléments 2 se présentant sous la forme de profilés identiques disposés de manière décalée ou espacée et parallèle les uns des autres, lesdits éléments 2 étant intégrés dans une enceinte réalisée en un matériau thermiquement isolant, le volume formé entre deux éléments 2 consécutifs peut réaliser une conduite froide 7 ou une conduite chaude 8 commune, et l'enceinte peut être ouverte au niveau des extrémités d'entrée T, 8' et de sortie 7", 8" des conduites froides 7 et chaudes 8. Cette variante non représentée est avantageuse et présente encore un meilleur rendement thermique que celui de la première variante, étant donné que les conduites chaudes 8 et froides 6 sont réalisées par les éléments 2 eux-mêmes et que de ce fait, aucune énergie thermique n'est absorbée par une paroi.
L'enceinte E pourra être réalisée en un isolant mince, tel que du PVC, par exemple. Comme cela est représenté sur les figures 2, 3 et 15, et selon une troisième variante de réalisation du premier mode l'invention, les modules fonctionnels des dispositifs 1 et l' selon l'invention peuvent être constitués par au moins deux éléments 2 se présentant sous la forme de profilés identiques disposés de manière décalée et parallèle les uns des autres, lesdits éléments 2 étant intégrés dans une enceinte E réalisée en un matériau possédant une faible diffusivité thermique, le volume formé entre deux éléments 2 consécutifs peut être divisé en plusieurs conduites par des
cales de séparation 16 de manière à former une rangée de conduites froides 7 ou de conduites chaudes 8, et l'enceinte E peut être ouverte au niveau des extrémités d'entrée 7', 8' et de sortie 7", 8" desdites conduites froides 7 et chaudes 8. Ce type de réalisation est particulièrement avantageux dans le cas de dispositifs 1 et l' volumineux. En effet, le volume ou l'espace formé entre deux éléments 2 consécutifs peut présenter une taille ne permettant pas de faire circuler de manière convenable les portions volumiques distinctes et individuelles de fluides chaud 6, froid 4 et isolant 5, par exemple sans que ces derniers ne se mélangent. Cela est le cas lorsque les éléments 2 présentent, selon une vue en coupe transversale, une dimension telle que la hauteur très importante par rapport à l'autre dimension (la largeur). Dans ce cas, il est avantageux de diviser la hauteur du volume entre deux éléments 2 consécutifs par des cales de séparation 16, de manière à créer des conduites de section adaptée à la circulation des portions volumiques distinctes et individuelles de fluides chaud 6, froid 4 et isolant 5.
Selon un second mode de réalisation de l'invention, chaque élément 2 peut coopérer intimement avec au moins une conduite en vue de réaliser des échanges thermiques par conduction avec cette dernière, et la valve 11 peut introduire, dans chaque conduite, et de manière successive, une portion volumique distincte et individuelle de fluide froid 4, une portion volumique distincte et individuelle de fluide thermiquement isolant 5, puis une portion volumique distincte de fluide chaud 6, de telle manière que chaque élément 2 à propriétés magnétocaloriques est en contact surfacique, de manière alternée, avec une portion volumique distincte et individuelle de fluide froid 4, une portion volumique distincte et individuelle de fluide thermiquement isolant 5 puis avec une portion volumique distincte et individuelle de fluide chaud 6, l'ensemble desdites portions volumiques distinctes et individuelles de fluides 4, 5 et 6 circulant dans chaque conduite entre l'extrémité d'entrée et l'extrémité de sortie correspondante.
Dans ce second mode de réalisation non représenté, les éléments 2 peuvent être montés dans une structure coopérant avec au moins une conduite dans laquelle circulent les portions volumiques distinctes et individuelles de fluides 4, 5 et 6 de manière à réaliser des échanges thermiques avec lesdits fluides.
De manière caractéristique, et en variante, le ou les éléments 2 à propriétés magnétocaloriques peuvent être disposés dans au moins une conduite dans laquelle circulent les portions volumiques distinctes et individuelles de fluides chaud 6, froid 4 et thermiquement isolant 5, et la valve 11 peut introduire dans chaque conduite et de manière successive, une portion volumique distincte et individuelle de fluide froid 4, une portion volumique distincte et individuelle de fluide thermiquement isolant 5, puis une portion volumique distincte de fluide chaud 6, de telle manière que chaque élément 2 à propriétés magnétocaloriques est en contact surfacique, de manière alternée, avec une portion volumique distincte et individuelle de fluide froid 4, une portion volumique distincte et individuelle de fluide thermiquement isolant 5 puis avec une portion volumique distincte et individuelle de fluide chaud 6, l'ensemble desdites portions volumiques distinctes et individuelles de fluides 4, 5 et 6 circulant dans chaque conduite entre l'extrémité d'entrée et l'extrémité de sortie correspondante.
Dans cette dernière variante, les éléments 2 à propriétés magnétocaloriques sont disposés dans la ou les conduites dans lesquelles circulent les portions volumiques distinctes et individuelles de fluides chaud 6, froid 4 et thermiquement isolant 5. L'échange thermique est ainsi favorisé, étant donné qu'il y a un contact direct entre les éléments 2 et portions volumiques distinctes et individuelles de fluides 4, 5 et 6.
L'invention prévoit également qu'un moyen de récupération et de séparation 41 des fluides froid 4, chaud 6 et thermiquement isolant 5 peut être monté à l'extrémité de sortie 7", 8" des conduites 7, 8. Ce moyen de récupération et de séparation 41 permet de séparer les différentes phases en sortie d'un dispositif 1, l' de sorte qu'il est possible de réintroduire ces fluides récupérés en entrée d'un dispositif 1, l'.
Selon un premier mode de réalisation de la valve 11, représentée spécifiquement aux figures 5 à 8, ladite valve 11 peut être constituée par
- au moins un dispositif d'amenée 17 de fluide froid 4,
- au moins un dispositif d'amenée 18 de fluide chaud 6, un dispositif d'amenée 17 de fluide froid 4 étant affecté à chaque conduite froide 7 ou à chaque rangée de conduites froides 7 et un dispositif d'amenée 18 de fluide chaud 6 étant affecté à chaque conduite chaude 8 ou à chaque rangée de conduites chaudes 8, l'extrémité de sortie 17', 18' de
chaque dispositif d'amenée 17, 18 étant disposée en regard des extrémités d'entrée 7', respectivement 8' des conduites froides 7 et chaudes 8 correspondantes de manière à permettre un transfert des portions volumiques distinctes et individuelles de fluides froid 4, thermiquement isolant 5 et chaud 6 vers les conduites froides 7 et chaudes 8 correspondantes,
- un dispositif d'amenée 19 de fluide thermiquement isolant 5,
- et un dispositif de distribution 20 desdits fluides sous la forme de portions volumiques distinctes et individuelles de fluides froid 4, thermiquement isolant 5 et chaud 6, ledit dispositif de distribution 20 étant monté entre les dispositif d'amenée 17, 18 de fluides froid 4 et chaud 6 et le dispositif d'amenée 19 de fluide thermiquement isolant 5.
De manière caractéristique, le dispositif d'amenée 19 de fluide thermiquement isolant 5 peut se présenter sous la forme d'un conduit disposé perpendiculairement aux conduites froides 7 et chaudes 8 et présenter des ouvertures 19' pour le passage du fluide thermiquement isolant 5, dont le nombre est égal au nombre de conduites froides 7 et chaudes 8 ou de rangées de conduites 7, 8, le dispositif de distribution 20 des fluides froid 4, thermiquement isolant 5 et chaud 6 peut se présenter sous la forme d'une conduite montée à coulissement longitudinal sur le conduit 19 formant le dispositif d'amenée de fluide thermiquement isolant 5, de diamètre intérieur égal au diamètre extérieur du conduit 19 formant le dispositif d'amenée 19 de fluide thermiquement isolant, ladite conduite 20 formant le dispositif de distribution 20 des fluides froid 4, thermiquement isolant 5 et chaud 6 étant munie, d'une part, d'ouvertures 20' de forme correspondante aux ouvertures 19' du dispositif d'amenée 19 de fluide thermiquement isolant 5, et dont le nombre est égal au nombre total de conduites froides 7 et chaudes 8 ou de rangées de conduites froides 7 et chaudes 8 additionné de un et, d'autre part, de rainures 21, réalisées dans l'enveloppe extérieure de la conduite 20, perpendiculaires à l'axe longitudinal de cette dernière, de part et d'autre de chaque ouverture 20' et destinées au passage et guidage des fluides froid 4 et chaud 6, les dispositifs d'amenée 17, 18 des fluides froid 4 et chaud 6 peuvent contenir une chambre C débouchant, par l'intermédiaire d'un canal 17", respectivement 18", sur leur extrémité de sortie 17', 18', cette chambre
C présentant, au niveau sa partie adjacente audit canal 17", respectivement 18", une zone de forme circulaire 22 et ouverte de part et d'autre par rapport à l'axe longitudinal du canal 17", respectivement 18", dont le diamètre est sensiblement égal au diamètre extérieur de la conduite 20 formant le dispositif de distribution, ladite conduite 20 peut être insérée dans la zone de forme circulaire 22 de telle manière que chaque ouverture 20' de ladite conduite est positionnée au niveau de l'extrémité d'un canal 17", 18" débouchant sur la chambre C, les ouvertures 19' du dispositif d'amenée 19 de fluide thermiquement isolant 5 peuvent être positionnées au niveau des ouvertures 20' de la conduite 20.
Dans ces conditions, le dispositif de distribution 20 des fluides peut être déplacé par coulissement sur le dispositif d'amenée 19 de fluide thermiquement isolant 5, de manière alternée, de telle sorte que
- lorsqu'une ouverture 20' est disposée en regard d'une ouverture 19', la partie de portion tubulaire pleine de l'anneau de paroi extérieure de la conduite 20, dans lequel est réalisée l'ouverture obture la zone de forme circulaire 22, empêchant le passage de fluide froid 4 ou chaud 6 vers le canal 17", respectivement 18", et un passage du fluide thermiquement isolant 5 à travers les ouvertures 20', 19' et le canal correspondant 17", 18" en direction de l'extrémité d'entrée T, 8' de la conduite froide 7 ou chaude 8 est réalisé, et
- lorsqu'une rainure 21 est disposée en regard d'une ouverture 19', le fluide froid 5 ou chaud 6 du dispositif d'amenée 17, 18 correspondant circule depuis la chambre C, vers le canal correspondant 17", 18" en direction de l'extrémité d'entrée T, 8' de la conduite froide 7 ou chaude 8, à travers le volume délimité par la rainure 21 et la paroi de la zone de forme circulaire 22. Selon un second mode de réalisation représenté aux figures 9 à
13, la valve 11 peut être constituée par
- au moins un dispositif d'amenée 32 de fluide froid 4 et de fluide thermiquement isolant 5,
- au moins un dispositif d'amenée 33 de fluide chaud 6 et de fluide thermiquement isolant 5, un dispositif d'amenée 32 de fluide froid 4 et de fluide thermiquement isolant 5 étant affecté à chaque conduite froide 7 ou à chaque rangée de conduites froides 7 et un dispositif
d'amenée 33 de fluide chaud 6 et de fluide thermiquement isolant 5 étant affecté à chaque conduite chaude 8 ou à chaque rangée de conduites chaudes 8, l'extrémité de sortie 32', 33' de chaque dispositif d'amenée 32, 33 étant disposée en regard des extrémités d'entrée 7', respectivement 8' des conduites froides 7 et chaudes 8 correspondantes de manière à permettre un transfert des portions volumiques distinctes et individuelles de fluides froid 4, thermiquement isolant 5 et chaud 6 vers les conduites froides 7 et chaudes 8 correspondantes, et
- un dispositif de distribution 34 des fluides froid 4 et thermiquement isolant 5 sous la forme de portions volumiques distinctes et individuelles et un dispositif de distribution 34' de fluides chaud 6 et thermiquement isolant 5 sous la forme de portions volumiques distinctes et individuelles, les dispositifs d'amenée 32 de fluide froid 4 peuvent être en relation fluidique les uns avec les autres, les dispositifs d'amenée 32 et 33 peuvent présenter chacun une chambre 35 de distribution des fluides 4, 5 et 6 débouchant au niveau de l'extrémité de sortie 32', 33' desdits dispositifs d'amenée 32, 33, les dispositifs d'amenées 33 de fluide chaud 6 étant en relation fluidique les uns avec les autres en amont de ladite chambre 35 et, l'entrée de chaque chambre 35 étant reliée fluidiquement à une arrivée 37 de fluide chaud 6 ou une arrivée 36 de fluide froid 4 et à une arrivée 38 de fluide thermiquement isolant 5, les dispositifs de distribution 34, 34' peuvent être réalisés sous la forme de plaques munies d'orifices de passage 39, 39' des fluides froid 4 ou chaud 6 et isolant 5 et montées coulissantes dans les dispositifs d'amenée 32, respectivement 33 au niveau de l'entrée des chambres 35 de manière à réguler l'arrivée des fluides 4, 5 et 6 dans les conduites correspondantes, et les plaques formant les dispositifs de distribution 34, 34' peuvent être entraînées selon un mouvement de va-et-vient de telle manière que, dans un premier temps, d'une part, les arrivées de fluide froid 4 de chaque dispositif de distribution de fluide froid 4 débouchent sur les chambres 35 correspondantes par l'intermédiaire des orifices de passage 39 de la plaque 34 et ladite plaque 34 bloque le passage du fluide thermiquement isolant 5 vers lesdites chambres 35 et, d'autre part, les arrivées de fluide thermiquement isolant 5 de chaque dispositif de distribution de fluide chaud 6 débouchent sur les chambres 35
correspondantes par l'intermédiaire des orifices de passage 39' de la plaque 34' et ladite plaque 34' bloque le passage du fluide chaud 6 vers lesdites chambres 35 et, dans un second temps, d'une part, les arrivées de fluide thermiquement isolant 5 de chaque dispositif de distribution de fluide froid 4 débouchent sur les chambres 35 correspondantes par l'intermédiaire des orifices de passage 39 de la plaque 34 et ladite plaque 34 bloque le passage du fluide thermiquement froid 4 vers lesdites chambres 35 et, d'autre part, les arrivées de fluide chaud 6 de chaque dispositif de distribution de fluide chaud 6 débouchent sur les chambres 35 correspondantes par l'intermédiaire des orifices de passage 39' de la plaque 34' et ladite plaque 34' bloque le passage du fluide thermiquement isolant 5 vers lesdites chambres 35.
Selon un troisième mode de réalisation de la valve 11, représentée à la figure 14, chaque élément 2 à propriétés magnétocaloriques, les conduites froides 7 et chaudes 8 peuvent présenter une section quadrangulaire, les conduites froide 7 et chaude 8 peuvent présenter, au niveau de leur extrémité d'entrée 7', 8', sur une première face 23, un orifice d'entrée 26 de fluide froid 4, sur une seconde face 24, un orifice d'entrée 27 de fluide chaud 6 et, sur une troisième face 25, un orifice d'entrée 28 de fluide thermiquement isolant 5, et la valve 11 peut être constituée par trois plaques 29, 30, 31, chacune étant montée à translation sur une 23, 24, 25 desdites première, seconde et troisième faces, reliée à un dispositif d'amenée de fluide froid 4, chaud 6 et thermiquement isolant 5 correspondant, et munie d'une ouverture 26', 27', 28' de forme correspondante à celle de l'orifice d'entrée 26, 27, 28 correspondant, lesdites plaques 23, 24, 25 étant actionnées de manière à produire un mouvement de va et vient obturant et dégageant successivement, et de manière inversée pour chaque plaque 23, 24, 25, l'orifice d'entrée 26, 27, 28 correspondant, de sorte à générer une suite continue et alternée de portions volumiques distinctes et individuelles de fluides froid 4 et thermiquement isolant 5 dans chaque conduite froide 7 et de fluides chaud 6 et thermiquement isolant 5 dans chaque conduite chaude 8. Comme cela est représenté sur les figures 2 et 3, le circuit 3 apte à conduire un flux magnétique peut être réalisé sous la forme d'un élément creux à section quadrangulaire réalisé en un matériau
ferromagnétique et à l'intérieur duquel sont intégrés les éléments 2 à propriétés magnétocaloriques et les conduites 7, 8.
Il pourrait également être prévu de réaliser ce circuit 3 sous la forme d'une structure ouverte, tel que cela est représenté sur les figures 17A et 17B, voire en forme de U, tel que le dispositif l' de la figure 17 A.
Lorsque le circuit est constitué par un élément creux à section quadrangulaire, le moyen de transformation 13 du champ magnétique circulant dans le circuit 3 apte à conduire un flux magnétique en un courant électrique peut être constitué par deux bobines disposée chacune sur une branche de l'élément à structure rectangulaire creux formant le circuit apte à conduire un flux magnétique et de part et d'autre de l'ensemble formé par les éléments 2 à propriétés magnétocaloriques 2 et les conduites 7, 8. Les figures 2, 3 et 10 représentent une telle configuration avec deux bobines 10.
Lorsque le circuit 3 présente une structure ouverte, une seule bobine peut être enroulée autour d'une branche de cette structure, tel que représenté aux figures 17A et 17B.
En effet, selon l'invention, le circuit 3 apte à conduire un flux magnétique peut être réalisé en matériau ferromagnétique sous la forme d'un U à l'intérieur duquel sont intégrés les éléments 2 à propriétés magnétocaloriques et les conduites 7, 8 et dont une aile est entourée par une bobine 10.
La température de Curie des éléments 2 à propriétés magnétocaloriques peut être comprise entre -40 0 C et 70 0 C, et est de préférence de 2O 0 C, c'est-à-dire proche de la température ambiante, de sorte que l'apport d'énergie pour chauffer le fluide chaud 6 est réduit au maximum.
Au moins un élément 2 à propriétés magnétocaloriques peut en outre être constitué par un alliage comprenant les éléments chimiques suivants : gadolinium, silicium, germanium ou un mélange de ceux-ci. Au moins un élément 2 à propriétés magnétocaloriques peut être constitué par un alliage comprenant les éléments chimiques suivants : manganèse, fer, phosphore, arsenic.
En variante, au moins un élément 2 à propriétés magnétocaloriques peut être constitué par un alliage comprenant les éléments chimiques suivants : lanthane, fer, silicium, hydrogène et est de préférence l'alliage suivant : La(Fe o>89 Sio , π)i 3 H 1 3 .
Un tel matériau 2 pourra également être l'alliage de formule chimique de LaFe 1 ! CO 0 ^Si 1 I dont la courbe de magnétisation en fonction de la température est représentée à la figure 18.
Le choix des éléments 2 est dicté par la température de travail, c'est-à-dire la température de Curie de ces derniers, en relation avec la température du fluide chaud 6. De préférence, on choisira des matériaux présentant une transition magnétique de premier ordre.
Comme déjà indiqué plus haut, les dimensions et les formes des conduites doivent également être adaptées pour garantir cette stabilité. Ainsi, et de manière caractéristique, le fluide froid 4 et le fluide chaud 6 peuvent être des liquides.
Ces liquides peuvent être choisis dans le groupe formé par l'eau et l'eau glycolée. Dans ces conditions, et de manière caractéristique, chaque conduite 7, 8 peut être réalisée en un matériau hydrophobe, de préférence en PTFE. De plus, il est avantageux de choisir un matériau présentant une faible hystérésis au déplacement, par exemple en réalisant un traitement du type ultrahydrophobe sur la surface de ce dernier.
Le fluide thermiquement isolant 5 peut être un gaz. Ce gaz peut être choisi dans le groupe formé par l'air, l'hélium et l'argon. Le fluide thermiquement isolant 5 peut également être un liquide. A cet effet, il peut être une huile, de préférence une huile minérale ou végétale.
L'invention a également pour objet un ensemble de génération d'énergie électrique, constitué par un module 40 comprenant un dispositif 1 de génération d'énergie électrique selon l'invention et un dispositif l' de transfert de chaleur selon l'invention, caractérisé en ce que le dispositif 1, l' de génération d'énergie électrique ou de transfert de chaleur est relié à la sortie du dispositif l', 1 de transfert de chaleur ou de génération d'énergie électrique, en ce qu'une valve 11 commune et unique est montée en amont du dispositif l', 1 de transfert de chaleur ou de génération d'énergie électrique de manière à introduire des portions volumiques distinctes et individuelles de fluides chaud 6, froid 4 et isolant 5 au niveau de l'extrémité d'entrée 7', 8' de chaque conduite 7, 8 de ce dernier, en ce que lesdites portions volumiques distinctes et individuelles de fluides chaud 6, froid 4 et isolant 5, en sortie desdites
conduites 7, 8 sont directement introduites dans le dispositif 1, l' de génération d'énergie électrique ou de transfert de chaleur, et en ce que l'énergie électrique nécessaire au fonctionnement du dispositif l' de transfert de chaleur et de la valve 11 est fournie en partie par le dispositif 1 de génération d'énergie électrique.
En d'autres termes, cet ensemble de génération d'énergie électrique est constitué par une valve 11, un module fonctionnel d'un dispositif 1 de génération d'énergie électrique et un module fonctionnel d'un dispositif l' de transfert de chaleur. Ainsi, les portions volumiques distinctes et individuelles de fluides sont injectées par la valve 11 dans le dispositif 1, l' de génération d'énergie électrique ou de transfert de chaleur et, depuis ce dernier, directement dans le dispositif l', 1 de transfert de chaleur ou de génération d'énergie électrique.
De manière caractéristique, le moyen de récupération et de séparation 41 des fluides froid 4, chaud 6 et thermiquement isolant 5 peut être monté à l'extrémité de sortie 7", 8", des conduites 7, 8 du dernier dispositif 1, l' et les fluides récupérés peuvent être réintroduits dans le module 40 et un dispositif apte à chauffer le fluide chaud 6 peut être intégré entre le moyen de récupération et de séparation 41 et la valve 11 pour chauffer le fluide chaud 6 destiné à être réintégré dans le dispositif 1, l' disposé directement derrière la valve.
Un tel ensemble de génération d'énergie électrique peut être constitué par plusieurs modules 40 montés en série, le premier desdits modules 40 étant alimenté en portions volumiques distinctes et individuelles de fluides par une valve 11 commune et unique et chacun des autres modules 40 par les portions volumiques distinctes et individuelles de fluides en sortie des conduites 7, 8 du module 40 précédent, les éléments 2 à propriétés magnétocaloriques de chaque structure 14 respectivement de chaque conduite de chaque dispositif 1, l' présentant une température de Curie différente et les dispositifs 1, l' étant disposés les uns par rapport aux autres de telle sorte que celui présentant les éléments 2 à propriétés magnétocaloriques dont la température de Curie est la plus élevée est relié à la valve 11 et que celui présentant les éléments 2 à propriétés magnétocalorifiques dont la température de Curie est la plus faible est relié, au niveau de sa sortie, à un moyen de récupération et de séparation 41 des fluides froid 4, chaud 6 et thermiquement isolant 5, la température de Curie des éléments 2 à propriétés magnétocaloriques des dispositifs 1, l'
intermédiaires décroissant en direction du moyen de récupération et de séparation 41, et en ce que les fluides froid 4, chaud 6 et thermiquement isolant 5 récupérés à l'extrémité de sortie 7", 8" des conduites 7, 8 du dernier module 40 sont réintroduits dans le premier module 40. De cette manière, étant donné que la température du fluide chaud 6 contenu dans une portion volumique distincte et individuelle décroît au fur et à mesure de son déplacement dans chaque dispositif 1, 1 la température de Curie des éléments 2 est adaptée à cette baisse de température et l'ensemble de génération d'énergie électrique conserve un rendement élevé.
La figure 16 représente un tel ensemble de génération d'énergie électrique.
La valve 11 est alimentée en énergie thermique par une source de chaleur telle qu'un panneau solaire, une chaudière ou un autre moyen similaire.
Sur le schéma représenté à la figure 16, la valve 11 est alimentée en fluide chaud 6 par l'intermédiaire d'un échangeur thermique chauffant le fluide en sortie du moyen de récupération et de séparation 41. Ce dernier alimente également la valve en fluide froid 4. La valve 11 met en forme les fluides 4, 5 et 6 et les fait circuler par l'intermédiaire d'une pompe (non représentée), par exemple, ou par gravité. Le passage de ces fluides 4, 5 et 6 dans le dispositif 1 permet de générer de l'énergie électrique. Les fluides 4, 5 et 6 dans le dispositif 1 permet de générer de l'énergie électrique. Les fluides 4, 5 et 6 intègrent ensuite le dispositif l' de transfert de chaleur dans lequel il y a transfert de chaleur entre le fluide chaud 6 et le fluide froid 4. Ensuite, les fluides 4, 5 et 6 sont récupérés et séparés dans le moyen de récupération et de séparation 41 et réintroduits dans la valve 11 (directement en ce qui concerne le fluide froid 4 et en passant par l'échangeur thermique en ce qui concerne le fluide chaud 6).
Un tel ensemble permet d'obtenir, malgré les pertes d'énergie dues notamment à son défaut de calorifugation, un bon rendement, même avec une faible différence de température entre le fluide froid 4 et le fluide chaud 6. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers
éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.