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Title:
THERMOELECTRIC GENERATOR FOR PIPES, WHICH GENERATOR IS INTENDED TO BE INVOLVED IN THE THERMAL INSULATION OF PIPES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/144269
Kind Code:
A1
Abstract:
The thermoelectric generator (100) for pipes comprises a thermal insulator and thermoelectric modules (102). The thermoelectric generator (100) comprises a first ring (103) which is thermally conductive at least in part, the first ring (103) being intended to encircle the pipe. The thermoelectric generator (100) comprises a second ring (104) which is thermally conductive at least in part, the second ring (104) encircling the first ring (103). The thermal insulator connects the first ring (103) to the second ring (104). Each thermoelectric module (102) is placed inside the thermal insulator. Each thermoelectric module (102) is thermally coupled to the first ring (103) and each thermoelectric module (102) is thermally coupled to the second ring (104).

Inventors:
PELLAT MICHEL (FR)
CAROFF TRISTAN (FR)
REMONDIERE VINCENT (FR)
Application Number:
PCT/EP2021/050492
Publication Date:
July 22, 2021
Filing Date:
January 12, 2021
Export Citation:
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Assignee:
COMMISSARIAT ENERGIE ATOMIQUE (FR)
TECHNIP FRANCE (FR)
International Classes:
F03G7/04; H01L35/32
Domestic Patent References:
WO2015075426A22015-05-28
Foreign References:
DE102011012448A12012-08-30
DE102008060968A12009-08-27
DE1489287A11969-05-22
FR2758009B11999-03-19
Attorney, Agent or Firm:
INNOV-GROUP (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Générateur (100) thermoélectrique pour canalisation (1000), ledit générateur (100) thermoélectrique comportant un isolant thermique (101) et des modules thermoélectriques (102), caractérisé en ce que :

• le générateur (100) thermoélectrique comporte un premier anneau

(103) au moins en partie thermiquement conducteur, le premier anneau (103) étant destiné à entourer la canalisation (1000),

• le générateur (100) thermoélectrique comporte un deuxième anneau

(104) au moins en partie thermiquement conducteur, le deuxième anneau (104) entourant le premier anneau (103),

• l’isolant thermique (101) relie le premier anneau (103) au deuxième anneau (104),

• chaque module (102) thermoélectrique est placé dans l’isolant thermique (101),

• chaque module (102) thermoélectrique est couplé thermiquement au premier anneau (103) et chaque module (102) thermoélectrique est couplé thermiquement au deuxième anneau (104).

2. Générateur (100) thermoélectrique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comporte des diffuseurs (105a, 105b) thermiques agencés dans l’isolant thermique (101), chaque module (102) thermoélectrique étant couplé thermiquement à l’un des premier et deuxième anneaux (103, 104) par l’intermédiaire de l’un des diffuseurs (105a, 105b) thermiques.

3. Générateur (100) thermoélectrique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque diffuseur (105a, 105b) thermique comporte :

• une première partie (106) adoptant la forme d’un cône tronqué, · une deuxième partie (107) agencée dans la continuité de l’extrémité tronquée du cône tronqué, ladite deuxième partie (107) s’étendant depuis ladite première partie (106) de sorte à présenter une face (107a) de liaison à l’un des modules (102) thermoélectriques, ladite face (107a) de liaison présentant une surface de dimensions inférieures ou égales à une surface dudit module (102) thermoélectrique avec laquelle la face (107a) de liaison est liée.

4. Générateur (100) thermoélectrique selon l’une quelconque des revendications 2 à 3, caractérisé en ce que, pour chaque module (102) thermoélectrique :

• le couplage thermique dudit module (102) thermoélectrique au deuxième anneau (104) est assuré par l’intermédiaire de l’un des diffuseurs (105a) thermiques, ou

• le couplage thermique dudit module (102) thermoélectrique au premier anneau (103) est assuré par l’intermédiaire de l’un des diffuseurs (105a) thermiques, ou

• le couplage thermique dudit module (102) thermoélectrique au deuxième anneau (104) est assuré par l’intermédiaire de l’un des diffuseurs (105a) thermiques et le couplage thermique dudit module (102) thermoélectrique au premier anneau (103) est assuré par l’intermédiaire d’un autre des diffuseurs (105b) thermiques.

5. Générateur (100) thermoélectrique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que :

• le premier anneau (103) comporte une pluralité de premiers absorbeurs (108) thermiques reliés entre eux,

• le deuxième anneau (104) comporte une pluralité de deuxièmes absorbeurs (109) thermiques reliés entre eux,

• chaque module (102) thermoélectrique est couplé thermiquement, d’une part, à l’un des premiers absorbeurs (108) thermiques et, d’autre part, à l’un des deuxièmes absorbeurs (109) thermiques.

6. Générateur (100) thermoélectrique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’isolant thermique (101) est formé par un matériau thermiquement isolant présentant une conductivité thermique comprise entre 0,01 W.nr1.K 1 et 0,2 W.nr1.K 1.

7. Générateur (100) thermoélectrique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’isolant thermique (101) présente une résistance en compression strictement supérieure à 50 MPa.

8. Générateur (100) thermoélectrique selon l’une quelconque des revendication précédentes, caractérisé en ce qu’il présente un axe central (A1) entouré par l’isolant thermique (101), et en ce que chaque module (102) thermoélectrique présente une résistance thermique supérieure ou égale à fIn {R2{RIA/N OÙ N est le nombre de modules (102) thermoélectriques, Ri est la distance séparant orthogonalement l’axe central (A1) par rapport à une face (124) interne de l’isolant thermique (101) proximale de l’axe central (A1), R2 est la distance séparant orthogonalement l’axe central (A1) par rapport à une face (125) de l’isolant thermique (101) distale de l’axe central, l est la conductivité thermique du matériau thermiquement isolant de l’isolant thermique (101), et H est la dimension dudit module (102) thermoélectrique mesurée parallèlement à l’axe central (A1).

9. Générateur (100) thermoélectrique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier anneau (103) comporte deux collerettes (114, 115) opposées, les deux collerettes (114, 115) étant à distance de l’isolant thermique (101).

10. Installation (2000) pour le transport d’un fluide, de préférence pétrolier, comportant une canalisation (1000) de transport, de préférence sous-marine, du fluide, caractérisée en ce qu’elle comporte au moins un générateur (100) thermoélectrique selon l’une quelconque des revendications précédentes, ledit générateur (100) thermoélectrique entourant la canalisation (1000). 11. Installation (2000) selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu’elle comporte une gaine (2001) configurée pour isoler thermiquement la canalisation (1000) et pour générer du courant électrique par effet thermoélectrique, la gaine (2001) comportant une pluralité de générateurs (100) thermoélectriques entourant chacun la canalisation (1000).

12. Installation (2000) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que les générateurs (100) thermoélectriques sont agencés successivement le long de la canalisation (1000), et en ce que, pour tout couple de générateurs (100a, 100b) thermoélectriques adjacents :

• les premiers anneaux (103a, 103b) des générateurs (100a, 100b) thermoélectriques dudit couple comportent chacun une collerette (114a, 115b),

• lesdites collerettes (114a, 115b) sont en liaison,

• la gaine (2001 ) comporte un organe (118) thermiquement isolant annulaire agencé entre les générateurs (100a, 100b) thermoélectriques dudit couple, l’organe (118) thermiquement isolant comportant une rainure (119) annulaire dans laquelle sont insérées lesdites collerettes (114a, 115b).

13. Installation (2000) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que, pour tout couple de générateurs (100a, 100b) thermoélectriques adjacents, la gaine (2001) comporte un collier de serrage (121), ledit collier de serrage (121) enserrant l’organe (118) thermiquement isolant agencé entre les générateurs (100a, 100b) thermoélectriques dudit couple de générateurs (100a, 100b) thermoélectriques adjacents.

14. Dispositif (110) élémentaire pour la fabrication d’un générateur (100) thermoélectrique pour canalisation (1000), caractérisé en ce qu’il comporte :

• un premier absorbeur (108) thermique configuré pour entourer partiellement la canalisation (1000) et préférentiellement pour coopérer avec une partie de la canalisation(1000),

• un deuxième absorbeur (109) thermique agencé à distance du premier absorbeur (108) thermique,

• un élément (111) thermiquement isolant reliant le premier absorbeur (108) thermique au deuxième absorbeur (109) thermique,

• au moins un module (102) thermoélectrique agencé dans l’élément (111) thermiquement isolant entre le premier absorbeur (108) thermique et le deuxième absorbeur (109) thermique, le module (102) thermoélectrique étant couplé thermiquement au premier absorbeur (108) thermique et couplé thermiquement au deuxième absorbeur (109) thermique.

15. Dispositif (110) élémentaire selon la revendication précédente caractérisé en ce qu’il comporte :

• un diffuseur thermique (105a) s’étendant dans l’élément (111) thermiquement isolant, le couplage thermique du module (102) thermoélectrique au premier absorbeur (108) thermique étant assuré par l’intermédiaire du diffuseur (105a) thermique, le module (102) thermoélectrique étant en liaison avec le deuxième absorbeur (109) thermique, ou

• un diffuseur (105a) thermique et un diffuseur (105b) thermique additionnel s’étendant chacun dans l’élément (111) thermiquement isolant, le couplage thermique du module (102) thermoélectrique au premier absorbeur (108) thermique étant assuré par l’intermédiaire du diffuseur (105b) thermique additionnel et le couplage thermique du module (102) thermoélectrique au deuxième absorbeur (109) thermique étant assuré par l’intermédiaire du diffuseur (105a) thermique, ou

• un diffuseur (105a) thermique s’étendant dans l’élément (111) thermiquement isolant, le couplage thermique du module (102) thermoélectrique au deuxième absorbeur (109) thermique étant assuré par l’intermédiaire du diffuseur (105a) thermique, le module (102) thermoélectrique étant en liaison avec le premier absorbeur (108) thermique.

Description:
GENERATEUR THERMOELECTRIQUE POUR CANALISATION ET DESTINE A PARTICIPER A L’ISOLATION THERMIQUE DE LA CANALISATION

Domaine technique de l'invention

Le domaine technique de l’invention concerne le domaine de la récupération d’énergie, notamment électrique, en exploitant un effet thermoélectrique à partir d’une canalisation utilisée pour transporter un fluide, par exemple un produit pétrolier tel que du pétrole ou du gaz, et de l’environnement extérieur à la canalisation. Plus particulièrement l’invention est relative à un générateur thermoélectrique pour canalisation comportant un isolant thermique et des modules thermoélectriques.

État de la technique

Il existe des générateurs thermoélectriques adaptés à la récupération d’énergie sur des canalisations, et éventuellement adaptés à des applications sous-marines pour, par exemple, fournir du courant électrique d’alimentation de capteurs positionnés à proximité d’un générateur thermoélectrique correspondant.

Lorsqu’une canalisation permet le transport d’un fluide à une certaine température, il est préférable d’éviter les transferts d’énergie thermique entre l’intérieur de la canalisation et l’extérieur de la canalisation. Ceci est tout particulièrement vrai pour des applications de transport de produits pétroliers, par exemple du pétrole, dans des canalisations sous-marines. En effet, dans ce cas, le pétrole circulant dans la canalisation doit rester chaud, par exemple à une température comprise entre 70°C et 80°C, pour éviter la formation de bouchons dans la canalisation alors que l’eau de mer entourant la canalisation peut être à une température bien inférieure par exemple de 4°C. Pour cela, il est connu d’isoler thermiquement les canalisations, mais une telle isolation thermique est généralement incompatible avec la génération de courant électrique par effet thermoélectrique utilisant la température du fluide et la température de l’eau de mer. La demande de brevet international publiée sous le numéro WO 2015/075426 A2 décrit un dispositif de génération d’électricité pour canalisation destinée à être placée en fond marin. Un tel dispositif de génération d’électricité comporte un collier assemblé à la canalisation et sur lequel est monté un support de modules thermoélectriques. Une couche d’isolation thermique est formée sur le collier à distance de la canalisation pour limiter les déperditions thermiques vers l’environnement extérieur au dispositif de génération d’électricité et pour favoriser l’apport de chaleur au support des modules thermoélectriques. Un inconvénient de cette solution est que les modules thermoélectriques sont soumis à une différence de température qui n’est pas optimisée du fait des déperditions thermiques, entre le collier et les modules thermoélectriques, du support vers l’environnement extérieur. Cette différence de température correspond notamment à un écart de température de part et d’autre de chacun des modules thermoélectriques, plus cet écart de température est important plus les modules thermoélectriques génèrent une puissance électrique importante.

Le brevet français FR2758009 B1 décrit un générateur thermoélectrique sous- marin à modules thermoélectriques disposés en manchons. Les modules thermoélectriques sont ici placés dans des cuvettes usinées directement dans une canalisation, cette canalisation étant utilisée pour la circulation de produits pétroliers. L’inconvénient de cette solution est qu’elle ne peut être mise en œuvre que si l’on dispose d’une canalisation usinée. Un tel usinage est coûteux et peut endommager la résistance à la pression de la canalisation. Par ailleurs, le brevet français FR2758009 B1 ne propose pas une solution satisfaisante pour isoler thermiquement la canalisation car, bien qu’il soit prévu un isolant thermique, cet isolant thermique est utilisé pour rediriger le flux thermique vers les modules thermoélectriques sans spécifiquement isoler thermiquement la canalisation.

Objet de l'invention

L’invention a pour but de favoriser la génération d’énergie électrique par un générateur thermoélectrique lorsqu’il entoure une canalisation de transport d’un fluide tout en permettant au générateur thermoélectrique d’isoler thermiquement la canalisation localement à l’endroit où il est monté à cette canalisation. À cet effet, l’invention est relative à un générateur thermoélectrique pour canalisation, ledit générateur thermoélectrique comportant un isolant thermique et des modules thermoélectriques, ce générateur thermoélectrique étant caractérisé en ce que : le générateur thermoélectrique comporte un premier anneau au moins en partie thermiquement conducteur, le premier anneau étant destiné à entourer la canalisation ; le générateur thermoélectrique comporte un deuxième anneau au moins en partie thermiquement conducteur, le deuxième anneau entourant le premier anneau ; l’isolant thermique relie le premier anneau au deuxième anneau ; chaque module thermoélectrique est placé dans l’isolant thermique ; chaque module thermoélectrique est couplé thermiquement au premier anneau et chaque module thermoélectrique est couplé thermiquement au deuxième anneau.

Un tel générateur thermoélectrique présente l’avantage, lorsqu’il est associé à la canalisation qu’il entoure, de limiter les déperditions thermiques depuis la canalisation en l’isolant thermiquement convenablement tout en autorisant une production efficace d’énergie électrique par effet thermoélectrique.

Le générateur thermoélectrique peut comporter en outre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

- le générateur thermoélectrique comporte des diffuseurs thermiques agencés dans l’isolant thermique, chaque module thermoélectrique étant couplé thermiquement à l’un des premier et deuxième anneaux par l’intermédiaire de l’un des diffuseurs thermiques ;

- chaque diffuseur thermique comporte une première partie adoptant la forme d’un cône tronqué et une deuxième partie agencée dans la continuité de l’extrémité tronquée du cône tronqué, ladite deuxième partie s’étendant depuis ladite première partie de sorte à présenter une face de liaison à l’un des modules thermoélectriques, ladite face de liaison présentant une surface de dimensions inférieures ou égales à une surface dudit module thermoélectrique avec laquelle la face de liaison est liée ;

- pour chaque module thermoélectrique, le couplage thermique dudit module thermoélectrique au deuxième anneau est assuré par l’intermédiaire de l’un des diffuseurs thermiques ;

- pour chaque module thermoélectrique, le couplage thermique dudit module thermoélectrique au premier anneau est assuré par l’intermédiaire de l’un des diffuseurs thermiques ;

- pour chaque module thermoélectrique, le couplage thermique dudit module thermoélectrique au deuxième anneau est assuré par l’intermédiaire de l’un des diffuseurs thermiques et le couplage thermique dudit module thermoélectrique au premier anneau est assuré par l’intermédiaire d’un autre des diffuseurs thermiques ;

- le générateur thermoélectrique est tel que : le premier anneau comporte une pluralité de premiers absorbeurs thermiques reliés entre eux ; le deuxième anneau comporte une pluralité de deuxièmes absorbeurs thermiques reliés entre eux ; chaque module thermoélectrique est couplé thermiquement, d’une part, à l’un des premiers absorbeurs thermiques et, d’autre part, à l’un des deuxièmes absorbeurs thermiques ;

- l’isolant thermique est formé par un matériau thermiquement isolant présentant une conductivité thermique comprise entre 0,01 W.nr 1 .K- 1 et 0,2 W.nr 1 .K- 1 ;

- l’isolant thermique présente une résistance en compression strictement supérieure à 50 MPa ;

- le générateur thermoélectrique présente un axe central entouré par l’isolant thermique, et chaque module thermoélectrique présente une résistance thermique supérieure ou égale à °ù N est le nombre de modules thermoélectriques, Ri est la distance séparant orthogonalement l’axe central par rapport à une face interne de l’isolant thermique proximale de l’axe central, R2 est la distance séparant orthogonalement l’axe central par rapport à une face de l’isolant thermique distale de l’axe central, l est la conductivité thermique du matériau thermiquement isolant de l’isolant thermique, et H est la dimension dudit module thermoélectrique mesurée parallèlement à l’axe central ;

- le premier anneau comporte deux collerettes opposées, les deux collerettes étant à distance de l’isolant thermique.

L’invention est aussi relative à une installation pour le transport d’un fluide, de préférence pétrolier, comportant une canalisation de transport, de préférence sous-marine, du fluide. Cette installation comporte au moins un générateur thermoélectrique tel que décrit, ledit générateur thermoélectrique entourant la canalisation.

L’installation peut comporter une gaine configurée pour isoler thermiquement la canalisation et pour générer du courant électrique par effet thermoélectrique, la gaine comportant une pluralité de générateurs thermoélectriques entourant chacun la canalisation.

Par exemple, les générateurs thermoélectriques sont agencés successivement le long de la canalisation et, pour tout couple de générateurs thermoélectriques adjacents : les premiers anneaux des générateurs thermoélectriques dudit couple peuvent comporter chacun une collerette ; lesdites collerettes sont en liaison ; la gaine peut comporter un organe thermiquement isolant annulaire agencé entre les générateurs thermoélectriques dudit couple, l’organe thermiquement isolant comportant une rainure annulaire dans laquelle sont insérées lesdites collerettes.

Par exemple, pour tout couple de générateurs thermoélectriques adjacents, la gaine comporte un collier de serrage, ledit collier de serrage enserrant l’organe thermiquement isolant agencé entre les générateurs thermoélectriques dudit couple de générateurs thermoélectriques adjacents.

L’invention est aussi relative à un dispositif élémentaire pour la fabrication d’un générateur thermoélectrique pour canalisation. Ce dispositif élémentaire comporte : un premier absorbeur thermique configuré pour entourer partiellement la canalisation et préférentiellement pour coopérer avec une partie de la canalisation ; un deuxième absorbeur thermique agencé à distance du premier absorbeur thermique ; un élément thermiquement isolant reliant le premier absorbeur thermique au deuxième absorbeur thermique ; au moins un module thermoélectrique agencé dans l’élément thermiquement isolant entre le premier absorbeur thermique et le deuxième absorbeur thermique, le module thermoélectrique étant couplé thermiquement au premier absorbeur thermique et couplé thermiquement au deuxième absorbeur thermique.

Par exemple, le dispositif élémentaire comporte un diffuseur thermique s’étendant dans l’élément thermiquement isolant, le couplage thermique du module thermoélectrique au premier absorbeur thermique étant assuré par l’intermédiaire du diffuseur thermique, le module thermoélectrique étant en liaison avec le deuxième absorbeur thermique.

Par exemple, le dispositif élémentaire comporte un diffuseur thermique et un diffuseur thermique additionnel s’étendant chacun dans l’élément thermiquement isolant, le couplage thermique du module thermoélectrique au premier absorbeur thermique étant assuré par l’intermédiaire du diffuseur thermique additionnel et le couplage thermique du module thermoélectrique au deuxième absorbeur thermique étant assuré par l’intermédiaire du diffuseur thermique. Par exemple, le dispositif élémentaire comporte un diffuseur thermique s’étendant dans l’élément thermiquement isolant, le couplage thermique du module thermoélectrique au deuxième absorbeur thermique étant assuré par l’intermédiaire du diffuseur thermique, le module thermoélectrique étant en liaison avec le premier absorbeur thermique. D’autres avantages et caractéristiques pourront ressortir clairement de la description détaillée qui va suivre.

Description sommaire des dessins

L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins annexés et listés ci-dessous.

La figure 1 représente, selon une vue en perspective, un générateur thermoélectrique selon un mode de réalisation particulier de l’invention.

La figure 2 représente, selon une vue en perspective, le générateur thermoélectrique de la figure 1 pour lequel un isolant thermique a été retiré afin de visualiser l’intérieur de ce générateur thermoélectrique.

La figure 3 illustre le générateur thermoélectrique de la figure 1 vu orthogonalement à un axe central du générateur thermoélectrique, cet axe central étant notamment localement colinéaire à un axe d’une canalisation lorsque ce générateur thermoélectrique entoure la canalisation.

La figure 4 illustre le générateur thermoélectrique de la figure 3 pour lequel l’isolant thermique a été retiré afin de visualiser l’intérieur de ce générateur thermoélectrique.

La figure 5 illustre une vue en coupe simplifiée d’une partie du générateur thermoélectrique selon la coupe A-A de la figure 3.

La figure 6 illustre, selon une vue en perspective, un mode de réalisation particulier d’une installation pour le transport d’un fluide comportant une pluralité de générateurs thermoélectriques par exemple du type illustré en figure 1.

La figure 7 illustre une vue en coupe longitudinale de l’installation représentée en figure 6.

La figure 8 illustre, selon une vue orthogonale à l’axe central du générateur thermoélectrique, une réalisation particulière du générateur thermoélectrique pour lequel l’isolant thermique a été retiré afin de visualiser l’intérieur de ce générateur thermoélectrique.

La figure 9 illustre, selon une vue orthogonale à l’axe central du générateur thermoélectrique, une autre réalisation particulière du générateur thermoélectrique pour lequel l’isolant thermique a été retiré afin de visualiser l’intérieur de ce générateur thermoélectrique.

La figure 10 illustre, selon une vue en perspective, un dispositif élémentaire pouvant être utilisé pour former le générateur thermoélectrique en particulier du type de la figure 1.

La figure 11 illustre, selon une vue en perspective, le dispositif élémentaire de la figure 10 dépourvu de son élément thermiquement isolant pour visualiser l’intérieur de ce dispositif élémentaire. Dans ces figures, les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes éléments.

Description détaillée

Le générateur thermoélectrique selon la présente invention propose une solution permettant d’isoler thermiquement une canalisation tout en permettant une génération efficace d’énergie électrique notamment en plaçant des modules thermoélectriques dans un isolant thermique.

De préférence, cette solution est tout particulièrement intéressante pour une application sur une canalisation sous-marine permettant d’extraire un fluide comme, par exemple, un produit pétrolier. En effet, une telle canalisation est généralement isolée thermiquement pour éviter le colmatage ou la sédimentation du fluide qu’elle transporte en cas d’arrêt de l’extraction du fluide via cette canalisation. Le fait de placer les modules thermoélectriques dans l’isolant thermique permet de limiter les fuites thermiques vers l’extérieur de la canalisation, et de combiner la fonction d’isolation thermique et la fonction de générateur thermoélectrique qui sont généralement antinomiques. En effet, le générateur thermoélectrique doit garantir un bon échange de chaleur entre les modules thermoélectriques et deux sources de chaleur à températures différentes (car ces modules thermoélectriques exploitent une différence de température pour générer de l’électricité), alors qu’une isolation thermique permet de limiter au maximum l’échange de chaleur entre ces deux sources de chaleur que peuvent former respectivement le fluide circulant dans la canalisation et par exemple l’eau de mer formant l’environnement extérieur à la canalisation.

Dans la présente description, par « compris entre deux valeurs », il est notamment entendu que les deux valeurs bornant la plage correspondante sont incluses.

Dans la présente description, par « l’un des éléments A et B », il est entendu l’élément A ou l’élément B. Consécutivement à cette formulation « l’un des éléments A et B », « l’autre des éléments A et B » correspond à l’élément différent de celui précédemment choisi parmi l’élément A et l’élément B. Dans la présente description, par « à base de », il est notamment entendu « comporte au moins majoritairement » ou, si cela est applicable, « est constitué par » dans le sens où « un élément à base d’un matériau » peut être, si applicable, formé uniquement par ce matériau.

Dans la présente description, par « couplage thermique », il est préférentiellement entendu « relié thermiquement », c’est-à-dire qu’il existe un lien permettant un transfert thermique notamment entre deux éléments couplés thermiquement. Par exemple, ce lien peut être une liaison entre les deux éléments couplés thermiquement, par exemple cette liaison peut être un contact entre ces deux éléments ou un collage de ces deux éléments, ou encore une pâte thermique (par exemple une pâte d’argent) interposée entre et en contact avec ces deux éléments. Alternativement, le lien peut comporter un organe tiers, aussi appelé diffuseur thermique, interposé entre les deux éléments couplés thermiquement pour permettre le transfert d’énergie thermique entre ces deux éléments par l’intermédiaire de cet organe tiers.

Une énergie thermique est notamment de la chaleur.

Dans la présente description, « l’axe central » d’un anneau ou d’une couronne est notamment l’axe qui est entouré par cet anneau ou cette couronne et qui passe par le centre de cet anneau ou de cette couronne. De préférence, l’anneau ou la couronne présente un profil en forme de cercle et le centre de ce cercle correspond au centre de l’anneau ou de la couronne. Ainsi, l’épaisseur de l’anneau ou de la couronne est notamment mesurée orthogonalement à son axe central et la largeur, aussi appelée dimension transversale ou dimension axiale, de l’anneau ou de la couronne est notamment mesurée parallèlement à son axe central.

L’invention est relative à un générateur 100 thermoélectrique pour canalisation 1000 dont des exemples de réalisation sont illustrés notamment aux figures 1 à 9. Par exemple, la canalisation 1000 (visible seulement en figures 6 et 7) est une canalisation en acier. La canalisation 1000 est notamment une canalisation de transport d’un fluide. Ce générateur thermoélectrique 100 comporte l’isolant thermique 101 (notamment visible en figures 1 , 3, 5, 6 et 7) de préférence configuré pour entourer la canalisation 1000. De préférence, l’isolant thermique 101 est annulaire et de préférence circulaire. Autrement dit, le générateur 100 thermoélectrique peut comporter une couronne de matériau thermiquement isolant, cette couronne formant l’isolant thermique 101 , une telle couronne permet d’isoler thermiquement localement la canalisation 1000 lorsque le générateur 100 thermoélectrique y est monté comme illustré en figures 6 et 7. Par la suite,

« l’isolant thermique 101 » fait, de préférence, référence à la couronne de matériau thermiquement isolant. Le générateur 100 thermoélectrique comporte les modules 102 thermoélectriques (visibles notamment en figures 2, 5, 7, 8, 9 et 11) placés (c’est-à-dire agencés) chacun dans l’isolant thermique 101. Le générateur 100 thermoélectrique comporte un premier anneau 103 au moins en partie thermiquement conducteur, le premier anneau 103 étant destiné à entourer la canalisation 1000 et de préférence à être couplé thermiquement à la canalisation 1000 pour capter de la chaleur issue de la canalisation 1000, notamment de la chaleur issue du fluide circulant dans cette canalisation 1000. Par exemple, le couplage thermique du premier anneau 103 à la canalisation 1000 peut être assuré par un contact du premier anneau 103 avec la canalisation 1000. Selon un autre exemple, le couplage thermique du premier anneau 103 à la canalisation 1000 peut être assuré par interposition d’un adhésif thermiquement conducteur, d’une pâte thermique comme par exemple une pâte d’argent, ou d’un élément en graphite souple (aussi appelé pad de graphite souple), reliant le premier anneau 103 à la canalisation 1000 et dont la fonction est d’optimiser l’échange thermique depuis la canalisation 1000 vers le premier anneau 103. Le générateur 100 thermoélectrique comporte un deuxième anneau 104 au moins en partie thermiquement conducteur. Le deuxième anneau 104 entoure le premier anneau 103. L’isolant thermique 101 relie le premier anneau 103 au deuxième anneau 104. Selon une autre formulation, l’isolant thermique 101 sépare le premier anneau 103 du deuxième anneau 104. Ainsi, l’isolant thermique 101 est préférentiellement en contact avec le premier anneau 103 et en contact avec le deuxième anneau 104. Chaque module 102 thermoélectrique est couplé thermiquement au premier anneau 103. Chaque module 102 thermoélectrique est couplé thermiquement au deuxième anneau 104. Autrement dit, le générateur 100 thermoélectrique est configuré pour soumettre chacun des modules 102 thermoélectriques à une différence de température en utilisant deux sources de chaleur, situées de part et d’autre de l’isolant thermique 101 , et à l’aide des premier et deuxième anneaux 103, 104 qui permettent de capter de l’énergie thermique de ces deux sources de chaleur. Ceci présente l’avantage de combiner la fonction d’isolation thermique de la canalisation 1000 et de génération de courant par effet thermoélectrique de manière efficace tout en limitant les déperditions thermiques depuis la canalisation 1000 vers son environnement extérieur au travers du générateur 100 thermoélectrique puisque les modules 102 thermoélectriques sont placés dans l’isolant thermique 101 et sont, de préférence, enrobés par l’isolant thermique 101.

Dans une configuration d’utilisation du générateur 100 thermoélectrique, ce dernier est monté à la canalisation 1000 alors appelée canalisation 1000 de transport du fluide F (figures 6 et 7) représenté schématiquement par des flèches ondulées, ce fluide F formant l’une des deux sources de chaleur et l’environnement extérieur à la canalisation 1000 et situé autour du générateur 100 thermoélectrique formant l’autre des deux sources de chaleur. Ainsi, le générateur 100 thermoélectrique peut adopter la forme générale d’une couronne.

Autrement dit, le générateur 100 thermoélectrique est capable de fournir un courant électrique par effet Seebeck grâce aux modules 102 thermoélectriques et à la différence de température qui existe entre les deux sources de chaleur. Le générateur 100 thermoélectrique est donc configuré, dans la configuration d’utilisation, pour soumettre chacun des modules 102 thermoélectriques à une différence de température entre une première température issue d’une énergie thermique captée par le premier anneau 103 et une deuxième température issue d’une énergie thermique captée par le deuxième anneau 104. L’énergie thermique captée par le premier anneau 103 est issue de la température du fluide, formant alors l’une des sources de chaleur, circulant dans la canalisation 1000 et l’énergie thermique captée par le deuxième anneau 104 est issue de l’environnement extérieur, formant alors l’autre des sources de chaleur, à la canalisation 1000 comme par exemple de l’eau de mer. Pour cela, chaque module 102 thermoélectrique peut comporter des première et deuxième faces opposées, le couplage thermique de chaque module 102 thermoélectrique au premier anneau 103 se faisant via la première face du module 102 thermoélectrique et le couplage thermique de chaque module 102 thermoélectrique au deuxième anneau 104 se faisant via la deuxième face du module 102 thermoélectrique en vue de soumettre le module 102 thermoélectrique, entre ses première et deuxième faces opposées, à une différence de température lui permettant de générer de l’électricité dans la configuration d’utilisation.

Il résulte de ce qui a été décrit ci-dessus que la fonction du premier anneau 103 est de récupérer, dans la configuration d’utilisation, de l’énergie thermique issue du fluide circulant dans la canalisation 1000. C’est pour cela que le premier anneau 103 est au moins en partie thermiquement conducteur et est configuré pour entourer la canalisation 1000 et pour être couplé thermiquement à la canalisation 1000. La canalisation 1000 est alors thermiquement conductrice pour permettre la diffusion de chaleur depuis le fluide vers le premier anneau 103.

Il résulte de ce qui a été décrit ci-dessus que la fonction du deuxième anneau 104 est de récupérer, dans la configuration d’utilisation, de l’énergie thermique issue de l’environnement extérieur à la canalisation 1000 comme par exemple de l’énergie thermique issue de l’eau de mer. En ce sens, les premier et deuxième anneaux 103, 104 sont, par exemple, à base d’acier ou d’aluminium. Bien entendu, tout autre type de matériau adapté pour réaliser les fonctions des premier et deuxième anneaux 103, 104 peut être utilisé. Comme il le sera vu par la suite, les premier et deuxième anneaux 103, 104 peuvent être chacun formés par un assemblage de pièces, appelées par la suite absorbeurs 108, 109 thermiques. De préférence, ces absorbeurs 108, 109 thermiques sont à base d’acier ou à base d’aluminium et encore plus préférentiellement constitués d’acier ou d’aluminium.

Les premier et deuxième anneaux 103, 104 peuvent comporter un matériau présentant une conductivité thermique strictement supérieure à 5 W.nrLK- 1 . Préférentiellement, les premier et deuxième anneaux 103, 104 sont chacun à base d’un matériau métallique présentant une conductivité thermique comprise entre 20 W.nr 1 .K- 1 et 400 W.nrLK- 1 . De telles conductivités thermiques sont adaptées pour capter de la chaleur.

De préférence, les premier et deuxième anneaux 103, 104 sont coaxiaux, ceci permettant notamment d’homogénéiser l’épaisseur de l’isolant thermique 101 entre ces premier et deuxième anneaux 103, 104 en vue d’assurer une isolation thermique adaptée de la canalisation 1000.

De préférence, l’isolant thermique 101 présente une circonférence interne et une circonférence externe séparées d’une distance de séparation maximale définissant l’épaisseur, dite « épaisseur maximale », de l’isolant thermique 101 séparant le premier anneau 103 du deuxième anneau 104. Cette distance de séparation maximale est notamment mesurée radialement par rapport au premier anneau 103 et notamment, le cas échéant, par rapport à l’axe longitudinal de la canalisation 1000 entourée par le générateur 100 thermoélectrique.

De préférence, le premier anneau 103 est fixé, par exemple par collage, à l’isolant thermique 101 notamment à la circonférence interne de l’isolant thermique 101.

Le deuxième anneau 104 est préférentiellement fixé, par exemple par collage, à l’isolant thermique 101 notamment à la circonférence externe de l’isolant thermique 101. Ainsi, l’épaisseur de l’isolant thermique 101 peut correspondre à la distance séparant radialement le premier anneau 103 du deuxième anneau 104. Le collage décrit dans le présent paragraphe peut être assuré par le matériau de l’isolant thermique 101.

Lorsque l’isolant thermique 101 est fixé aux premier et deuxième anneaux 103, 104, il assure l’entretoisement des premier et deuxième anneaux 103, 104.

De préférence, l’isolant thermique 101 est un matériau solide.

L’épaisseur de l’isolant thermique 101 est, de préférence, comprise entre 7 mm et 21 cm. Ceci est tout particulièrement adapté pour isoler thermiquement de manière convenable la canalisation 1000 par exemple lorsque cette canalisation 1000 présente un diamètre compris entre 10 cm et 60 cm, notamment lorsque cette canalisation 1000 est destinée à être placée au niveau d’un fond marin. Si l’environnement extérieur à la canalisation 1000 est l’air, une isolation thermique plus faible de cette canalisation 1000 peut être envisagée par rapport au cas où l’environnement extérieur à la canalisation 1000 est de l’eau de mer.

Selon un exemple particulier où le fluide circulant dans la canalisation 1000 est un produit pétrolier et pour lequel la canalisation 1000 est immergée au niveau d’un fond marin, la différence de température entre les deux sources de chaleur exploitées en vue de fournir un courant par effet Seebeck est celle qui existe entre la température du produit pétrolier (par exemple comprise entre 45°C et 100°C) et la température de l’eau de mer au niveau du générateur 100 thermoélectrique qui est bien entendu strictement inférieure à la température du produit pétrolier. Cette température de l’eau de mer est, par exemple, comprise entre 0°C et 10°C, et notamment égale à 4°C.

Il a été évoqué ci-dessus comment récupérer de manière efficace des énergies thermiques de part et d’autre de l’isolant thermique 101 à l’aide des premier et deuxième anneaux 103, 104. Il existe aussi un besoin de trouver une solution efficace pour diffuser des énergies thermiques issues de ces énergies thermiques récupérées, toujours avec le moins de déperdition possible jusqu’aux modules 102 thermoélectriques agencés dans l’isolant thermique 101 en vue de soumettre chacun de ces modules 102 thermoélectriques à une différence de température lui permettant de fournir du courant dans la configuration d’utilisation générateur 100 thermoélectrique. Pour répondre à ce besoin, le générateur 100 thermoélectrique peut préférentiellement comporter des diffuseurs 105a, 105b thermiques (par exemple visibles en figures 2, 4, 5, 7, 8, 9 et 11) agencés dans l’isolant thermique 101. Chaque module 102 thermoélectrique est couplé thermiquement à l’un des premier et deuxième anneaux 103, 104 par l’intermédiaire de l’un des diffuseurs 105a, 105b thermiques qui, le cas échéant, participe à former le couplage thermique correspondant évoqué précédemment. De préférence, les diffuseurs 105a, 105b thermiques s’étendent dans l’isolant thermique 101. De tels diffuseurs 105a, 105b thermiques présentent l’avantage de permettre de concentrer de l’énergie thermique vers les modules 102 thermoélectriques, en particulier lorsqu’ils sont placés à distance du premier anneau 103 correspondant et/ou du deuxième anneau 104 correspondant.

Chaque module 102 thermoélectrique étant placé dans l’isolant thermique 101 , il peut être :

- en liaison avec l’un des premier et deuxième anneaux 103, 104 et à distance de l’autre des premier et deuxième anneaux 103, 104 (figures 2, 4 et 8), la liaison pouvant être assurée par un contact du module 102 thermoélectrique avec le premier ou le deuxième anneau 103, 104 concerné, ou par un adhésif thermiquement conducteur ou par de la pâte thermique comme de la pâte d’argent reliant le module 102 thermoélectrique au premier ou deuxième anneau 103, 104 concerné, ou

- à distance des premier et deuxième anneaux 103, 104 (figure 9).

Ces possibilités sont décrites ci-après dans trois exemples de réalisation.

Selon un premier exemple de réalisation en particulier tel qu’illustré de manière non limitative en figures 2, 4, 5, pour chaque module 102 thermoélectrique, le couplage thermique dudit module 102 thermoélectrique au deuxième anneau 104 est assuré par l’intermédiaire de l’un des diffuseurs 105a thermiques. Dans ce cas, chaque diffuseur 105a thermique s’étend préférentiellement, dans l’isolant thermique 101, depuis le deuxième anneau 104 pour venir en liaison avec l’un des modules 102 thermoélectriques correspondant. De préférence, les modules 102 thermoélectriques sont chacun en liaison avec le premier anneau 103. Autrement dit, de préférence, pour chaque module 102 thermoélectrique, le couplage thermique dudit module 102 thermoélectrique au premier anneau 103 est tel que ledit module 102 thermoélectrique est en liaison avec le premier anneau 103, cette liaison assure donc le couplage thermique. Ainsi, selon cet exemple, chaque module 102 thermoélectrique est plus proche du premier anneau 103 que du deuxième anneau 104. Ce premier exemple de réalisation présente l’avantage d’utiliser des modules 102 thermoélectriques dont l’épaisseur est strictement inférieure à celle de l’isolant thermique 101 de sorte à bénéficier d’une bonne isolation thermique de la canalisation 1000 et de faciliter l’assemblage du générateur 100 thermoélectrique. De préférence, les diffuseurs 105a thermiques s’étendent ici chacun radialement depuis le deuxième anneau 104, notamment vers le centre du deuxième anneau 104. Sur les figures 2 et 4, le premier exemple de réalisation est tel que le générateur 100 thermoélectrique comporte de manière non limitative six diffuseurs 105a thermiques et six modules 102 thermoélectriques.

Selon un deuxième exemple de réalisation en particulier tel qu’illustré de manière non limitative en figure 8, pour chaque module 102 thermoélectrique, le couplage thermique dudit module 102 thermoélectrique au premier anneau 103 est assuré par l’intermédiaire de l’un des diffuseurs 105a thermiques. Dans ce cas, chaque diffuseur 105a thermique s’étend préférentiellement, dans l’isolant thermique 101, depuis le premier anneau 103 pour venir en liaison avec l’un des modules 102 thermoélectriques correspondant. De préférence, les modules 102 thermoélectriques sont chacun en liaison avec le deuxième anneau 104. Autrement dit, de préférence, pour chaque module 102 thermoélectrique, le couplage thermique dudit module 102 thermoélectrique au deuxième anneau 104 est tel que ledit module 102 thermoélectrique est en liaison avec le deuxième anneau 104, cette liaison assurant donc le couplage thermique correspondant. Ce deuxième exemple de réalisation est une alternative fonctionnelle au premier exemple de réalisation. De préférence, les diffuseurs 105a thermiques s’étendent ici chacun radialement depuis le premier anneau 103, notamment vers une direction opposée au centre du premier anneau 103. Sur la figure 8, le deuxième exemple de réalisation est tel que le générateur 100 thermoélectrique comporte de manière non limitative six diffuseurs 105a thermiques et six modules 102 thermoélectriques.

Selon un troisième exemple de réalisation tel que par exemple illustré en figure 9, les modules 102 thermoélectriques sont à distance des premier et deuxième anneaux 103, 104. Dans ce cas, pour chaque module 102 thermoélectrique, le couplage thermique dudit module 102 thermoélectrique au deuxième anneau 104 est assuré par l’intermédiaire de l’un des diffuseurs 105a thermiques, de préférence, ledit un des diffuseurs 105a thermiques s’étend, dans l’isolant thermique 101, notamment depuis le deuxième anneau 104 pour venir en liaison avec le module 102 thermoélectrique. Par ailleurs, pour chaque module 102 thermoélectrique, le couplage thermique dudit module 102 thermoélectrique au premier anneau 103 est assuré par l’intermédiaire d’un autre des diffuseurs 105b thermiques, de préférence cet autre des diffuseurs 105b thermiques s’étend, dans l’isolant thermique 101 , notamment depuis le premier anneau 103 pour venir en liaison avec le module 102 thermoélectrique. Ce troisième exemple de réalisation est une alternative fonctionnelle aux premier et deuxième exemples de réalisation. De préférence, les diffuseurs thermiques référencés 105a s’étendent ici chacun radialement depuis le deuxième anneau 104, notamment vers le centre du deuxième anneau 104. De préférence, les diffuseurs thermiques référencés 105b s’étendent ici chacun radialement depuis le premier anneau 103, notamment vers une direction opposée au centre du premier anneau 103. Sur la figure 9, le troisième exemple de réalisation est tel que le générateur 100 thermoélectrique comporte de manière non limitative douze diffuseurs 105a, 105b thermiques et six modules 102 thermoélectriques.

De préférence, pour chaque diffuseur 105a, 105b thermique en liaison avec l’un des modules 102 thermoélectriques, cette liaison du diffuseur 105a, 105b thermique avec le module 102 thermoélectrique peut :

- être un contact entre le diffuseur 105a thermique et le module 102 thermoélectrique, ou

- de préférence, comporter, c’est-à-dire par exemple être assurée par, un adhésif thermiquement conducteur, ou de la pâte thermique comme de la pâte d’argent, reliant le diffuseur 105a, 105b thermique au module 102 thermoélectrique pour améliorer le transfert thermique entre le module 102 thermoélectrique et le diffuseur 105a, 105b thermique.

De préférence, chaque liaison d’un des modules 102 thermoélectriques avec l’un des anneaux, c’est-à-dire le premier anneau 103 ou le deuxième anneau 104, peut :

- être un contact entre l’anneau correspondant et le module 102 thermoélectrique, ou

- de préférence, comporter, c’est-à-dire par exemple être assurée par, un adhésif thermiquement conducteur, ou de la pâte thermique comme de la pâte d’argent, reliant le module 102 thermoélectrique à l’anneau correspondant pour améliorer le transfert thermique entre le module 102 thermoélectrique et l’anneau correspondant.

Autrement dit, une liaison entre deux éléments au sens de la présente description peut être assurée par un contact entre ces deux éléments ou par une matière telle qu’un adhésif thermiquement conducteur, ou de la pâte thermique comme de la pâte d’argent, reliant ces deux éléments.

De préférence, pour chaque module 102 thermoélectrique en liaison avec le premier anneau 103 ou le deuxième anneau 104, cette liaison est réalisée sur une surface plane, ou méplat 123 (figure 2), de ce premier anneau 103 ou de ce deuxième anneau 104.

Chaque diffuseur 105a, 105b thermique peut être à base d’un matériau thermiquement conducteur comme par exemple de l’acier ou de l’aluminium. Notamment, chaque diffuseur 105a, 105b thermique est en acier ou en aluminium.

Notamment, chaque diffuseur 105a, 105b thermique peut être en un matériau présentant une conductivité thermique comprise 20 W.nr 1 .K- 1 et 400 W.nrLK- 1 .

Chaque diffuseur 105a, 105b thermique peut présenter selon sa direction d’extension entre les premier et deuxième anneaux 103, 104 une dimension comprise entre 5 mm et 19,5 cm. La dimension minimale préférée de 5 mm de chaque diffuseur 105a, 105b thermique permet de limiter la fuite thermique au travers du module 102 thermoélectrique auquel le diffuseur 105a, 105b thermique est lié. La dimension maximale préférée de 19,5 cm de chaque diffuseur 105a, 105b thermique permet d’assurer un apport de chaleur suffisant au module 102 thermoélectrique via le diffuseur 105a, 105b thermique auquel ce module 102 thermoélectrique est lié.

De préférence, chaque diffuseur 105a, 105b thermique qui s’étend depuis un anneau choisi parmi l’un des premier et deuxième anneaux 103, 104 peut être une pièce indépendante de cet anneau et fixée à cet anneau par exemple par vissage en utilisant des vis traversant cet anneau et vissées dans le diffuseur thermique correspondant. De manière encore plus préférentielle, chaque diffuseur 105a, 105b thermique qui s’étend depuis l’un des premier et deuxième anneaux 103, 104 peut former une saillie depuis le premier anneau 103 correspondant ou le deuxième anneau 104 correspondant. Cette saillie peut former, avec une partie (par exemple un absorbeur thermique tel que décrit par la suite) du premier anneau 103 correspondant ou du deuxième anneau 104 correspondant, une pièce monobloc : ceci permet une meilleure conduction thermique en supprimant la résistance de contact thermique présente en cas de pièces indépendantes assemblées. La suppression de la résistance de contact thermique permet d’améliorer la différence de température à laquelle les modules 102 thermoélectriques sont soumis et donc d’améliorer le rendement énergétique du générateur 100 thermoélectrique. L’obtention d’une partie du premier anneau 103 ou du deuxième anneau 104 monobloc avec l’un des diffuseurs thermiques peut être réalisée par coulée ou moulage d’une pièce monobloc correspondante. Selon les exemples représentés en figures 2, 4, 8 et 9, les modules 102 thermoélectriques sont au nombre de six. Bien entendu ceci n’est pas limitatif dans le sens où ces modules 102 thermoélectriques peuvent être plus nombreux ou moins nombreux notamment en fonction de leur taille, de la taille du générateur 100 thermoélectrique et du diamètre de la canalisation 1000 sur laquelle le générateur 100 thermoélectrique est destiné à être monté. Par exemple, les modules 102 thermoélectriques sont agencés dans le générateur 100 thermoélectrique concentriquement et à intervalles réguliers.

De préférence, hors l’apport des énergies thermiques aux modules 102 thermoélectriques, il est cherché à limiter les échanges thermiques de part et d’autre de l’isolant thermique 101 selon son épaisseur pour limiter la déperdition thermique du fluide circulant dans la canalisation 1000 dans la configuration d’utilisation du générateur 100 thermoélectrique. Pour tendre à limiter de tels échanges thermiques, la forme des diffuseurs 105a, 105b thermiques peut être adaptée pour permettre un apport satisfaisant d’énergie thermique aux modules 102 thermoélectriques tout en limitant, pour chaque diffuseur 105a, 105b thermique la diffusion de cette énergie de l’autre côté du module 102 thermoélectrique avec lequel il est en liaison. Pour répondre à ce besoin, chaque diffuseur 105a, 105b thermique comporte, par exemple selon son axe d’extension (par exemple son axe longitudinal) entre les premier et deuxième anneaux 103, 104, une première partie 106 adoptant la forme d’un cône tronqué et une deuxième partie 107 agencée dans la continuité de l’extrémité tronquée du cône tronqué (figures 2, 4 et 5). Cette deuxième partie 107 s’étendant depuis la première partie 106 de sorte à présenter une face 107a de liaison (par exemple visible en figure 5) à l’un des modules 102 thermoélectriques, ladite face 107a de liaison présentant une surface de dimensions inférieures ou égales à une surface 102a dudit module 102 thermoélectrique avec laquelle la face 107a de liaison est liée. Selon une autre formulation, chaque diffuseur 105a, 105b thermique comporte un cône tronqué délimitant sa première partie 106 notamment raccordée, le cas échéant, au premier anneau 103 ou au deuxième anneau 104. Cette forme particulière de diffuseurs 105a, 105b thermiques permet de concentrer efficacement de l’énergie thermique vers les modules 102 thermoélectriques tout en limitant le passage de cette énergie thermique de l’autre côté des modules 102 thermoélectriques.

De préférence, pour chaque diffuseur 105a, 105b thermique, la dimension de sa deuxième partie 107 parallèlement à l’axe d’extension dudit diffuseur 105a, 105b thermique peut être égale à 5 mm.

Par exemple, la section de chaque diffuseur 105a, 105b thermique à l’extrémité tronquée du cône tronqué est de dimensions strictement supérieures à celles de la face du module 102 thermoélectrique avec laquelle ledit diffuseur 105a, 105b thermique est en liaison. Dans ce cas, pour chaque diffuseur 105a, 105b thermique, sa deuxième partie 107 s’étend depuis sa première partie 106 jusqu’à sa face 107a de liaison en adaptant progressivement sa section de sorte que la face 107a de liaison de la deuxième partie 107 soit telle que décrite ci-dessus et liée au le module 102 thermoélectrique correspondant.

De préférence, la face de chaque module 102 thermoélectrique en liaison avec l’un des diffuseurs 105a, 105b thermiques correspondant se présente sous la forme d’un parallélogramme. Dans ce cas, pour chaque diffuseur 105a, 105 thermique, la deuxième partie 107 de ce diffuseur 105a, 105b thermique comporte alors quatre biseaux se rejoignant pour délimiter la périphérie de la face 107a liaison de ce diffuseur 105a, 105b thermique, de préférence de telle sorte que la face 107a de liaison liée au module 102 thermoélectrique correspondant soit intégralement en liaison avec la face en forme de parallélogramme de ce module 102 thermoélectrique. Par ailleurs, pour optimiser la diffusion de chaleur jusqu’au module 102 thermoélectrique concerné, chaque face 107a de liaison peut présenter une surface égale à la surface de la face en forme de parallélogramme du module 102 thermoélectrique avec laquelle cette face 107a de liaison est liée. Autrement dit, de manière plus générale, la deuxième partie 107 de chaque diffuseur 105a, 105b thermique s’étend depuis la première partie 106 de ce diffuseur 105a, 105b thermique en adaptant progressivement sa section, prise orthogonalement à l’axe d’extension du diffuseur 105a, 105b thermique entre les premier et deuxième anneaux 103, 104, jusqu’à la face 107a de liaison de ce diffuseur 105a, 105b thermique, cette face 107a de liaison étant intégralement en liaison avec le module 102 thermoélectrique correspondant.

De préférence, l’isolant thermique 101 est formé par un matériau thermiquement isolant présentant une conductivité thermique comprise entre 0,01 W.nr 1 .K- 1 et 0,2 W.nr 1 .K- 1 . Ceci présente l’avantage d’être tout particulièrement adapté pour assurer une isolation thermique convenable, de préférence lorsque l’épaisseur minimale de l’isolant thermique 101 entre sa circonférence interne et sa circonférence externe est comprise entre 7 mm et 21 cm.

De préférence, le matériau de l’isolant thermique 101 présente une résistance en compression strictement supérieure à 50 MPa et de préférence inférieure ou égale à 300 MPa. Ceci lui permet d’être tout particulièrement adapté pour une utilisation immergée du générateur 100 thermoélectrique.

De préférence, le matériau formant l’isolant thermique 101 peut comporter une résine chargée avec des billes creuses. Autrement dit, des billes creuses peuvent être dispersées dans la résine qui est alors à l’état solide pour assurer la cohésion de l’isolant thermique 101. Par exemple, la résine peut être une résine époxy ou une résine polyuréthane. Par exemple, les billes creuses peuvent être des billes de verre, notamment des billes de silice. De telles billes de verre sont notamment aptes à résister aux pressions élevées que l’on trouve dans les fonds marins. Selon un autre exemple, les billes creuses peuvent être des billes de polymère aptes à se déformer en fonction de la pression, ceci étant avantageux en milieux sous-marin pour absorber, c’est-à-dire résister à, la pression isostatique. De telles billes creuses peuvent présenter chacune : un diamètre compris entre 1 pm et 100 pm, et une épaisseur de paroi séparant l’intérieur de la bille de l’extérieur de la bille comprise entre 200 nm et 5 pm. Le matériau polymère peut être du polyimide, comme par exemple du Kapton®, à structure cœur-coquille dont le cœur est notamment vide et la coquille forme la paroi de la bille correspondante.

Il a été décrit précédemment que l’on cherche à limiter la déperdition thermique du fluide circulant dans la canalisation 1000. Par exemple, sur une canalisation de production sous-marine permettant d’extraire un produit pétrolier, la fuite thermique admissible (aussi appelée déperdition thermique de référence) est comprise entre 80 W/m 2 et 150 W/m 2 sur le diamètre moyen de la canalisation 1000 alors en acier. Le diamètre moyen correspond à la moyenne du diamètre interne de la canalisation 1000 et du diamètre externe de la canalisation 1000, un tel diamètre moyen est utilisé en tant que valeur de référence pour donner la déperdition thermique de référence de la canalisation 1000. Cependant, chaque module 102 thermoélectrique présent dans l’isolant thermique 101 forme localement un pont thermique de telle sorte que les fuites thermiques sont majoritairement localisées dans les modules 102 thermoélectriques. Il en résulte qu’il est préférable que chaque module 102 thermoélectrique présente une résistivité thermique élevée limitant la fuite thermique au travers de ce module 102 thermoélectrique. Pour limiter de telles fuites thermiques au travers des modules 102 thermoélectriques, en considérant que le générateur 100 thermoélectrique présente un axe central A1 (figures 1 et 3), cet axe central A1 du générateur 100 thermoélectrique étant entouré par l’isolant thermique 101 , chaque module 102 thermoélectrique présente une résistance thermique supérieure ou égale à °ù N est le nombre de modules 102 thermoélectriques du générateur 100 thermoélectrique, p est le nombre pi, Ri est la distance séparant orthogonalement l’axe central A1 du générateur 100 thermoélectrique par rapport à une face 124 interne de l’isolant thermique 101 (représentée par un cercle en pointillé en figure 3 car non visible directement) proximale de l’axe central A1 du générateur 100 thermoélectrique (figure 3), R2 est la distance séparant orthogonalement l’axe central A1 du générateur 100 thermoélectrique par rapport à une face 125 de l’isolant thermique 101 distale de l’axe central A1 du générateur 100 thermoélectrique (Figure 3), l est la conductivité thermique du matériau thermiquement isolant de, c’est-à-dire formant, l’isolant thermique 101, H est la dimension dudit module 102 thermoélectrique (visible en figure 5) mesurée parallèlement à l’axe central A1 du générateur 100 thermoélectrique, et In est le logarithme népérien. De préférence, les modules 102 thermoélectriques ont chacun une dimension H mesurée parallèlement à l’axe central A1 du générateur 100 thermoélectrique telle que toutes les dimensions H ont la même valeur. Autrement dit, Ri représente notamment le rayon interne de l’isolant thermique 101 et R2 représente notamment le rayon externe de l’isolant thermique 101. De préférence, afin de maximiser la puissance électrique générée par les modules 102 thermoélectriques, la résistance thermique de chacun des modules 102 thermoélectriques sera la plus proche de, voire égale à,

Selon une réalisation particulière permettant de faciliter l’assemblage du générateur 100 thermoélectrique pour obtenir la configuration d’utilisation, le premier anneau 103 peut comporter une pluralité de premiers absorbeurs 108 (par exemple au nombre de 3 en figures 1 à 4, 8 et 9) thermiques reliés entre eux. Selon cette réalisation particulière, le deuxième anneau 104 peut comporter une pluralité de deuxièmes absorbeurs 109 thermiques (par exemple au nombre de 3 en figures 1 à 4, 8 et 9) reliés entre eux. Dans ce cas, chaque module 102 thermoélectrique est couplé thermiquement, d’une part, à l’un des premiers absorbeurs 108 thermiques de sorte à assurer le couplage thermique de ce module 102 thermoélectrique au premier anneau 103 et, d’autre part, à l’un des deuxièmes absorbeurs 109 thermiques de sorte à assurer le couplage thermique de ce module 102 thermoélectrique au deuxième anneau 104, le cas échéant par liaison avec l’absorbeur thermique correspondant ou par l’intermédiaire d’un diffuseur thermique correspondant. Selon cette réalisation particulière, le générateur 100 thermoélectrique peut être formé par l’assemblage de plusieurs dispositifs 110 élémentaires comportant chacun un élément 111 thermiquement isolant, l’un des premiers absorbeurs 108 thermiques et l’un des deuxièmes absorbeurs 109 thermiques séparés par l’élément 111 thermiquement isolant formant, au sein du générateur 100 thermoélectrique assemblé, une portion de l’isolant thermique 101 (figures 1 à 4 et 8 à 11).

Notamment, le découpage du générateur 100 thermoélectrique en plusieurs dispositifs 110 élémentaires facilite le montage du générateur 100 thermoélectrique sur la canalisation 1000. Par exemple, un tel découpage permet d’assembler aisément le générateur 100 thermoélectrique directement autour de la canalisation 1000 à l’endroit où il doit être situé.

La fonction des premiers et deuxièmes absorbeurs 108, 109 thermiques étant de capter, c’est-à-dire récolter, de la chaleur, ces premiers et deuxièmes absorbeurs 108, 109 thermiques sont préférentiellement chacun à base d’un, ou en, matériau thermiquement conducteur comme par exemple de l’acier ou de l’aluminium. De préférence, chaque absorbeur thermique, qu’il soit un des premiers absorbeurs 108 thermiques ou un des deuxièmes absorbeurs 109 thermiques, peut être en un matériau présentant une conductivité thermique comprise entre 20 W.rrM.K- 1 et 400 W.rrM.K- 1 pour assurer de manière adaptée sa fonction de récupération de chaleur.

Selon la réalisation particulière décrite ci-dessus, les premiers absorbeurs 108 thermiques peuvent être assemblés deux à deux à l’aide d’une ou plusieurs brides et/ou être fixés deux à deux par collage pour former le premier anneau 103. Il en va de même pour les deuxièmes absorbeurs 109 thermiques qui peuvent être assemblés deux à deux à l’aide d’une ou plusieurs brides et/ou être fixés deux à deux par collage pour former le deuxième anneau 104. Dans ce cas, l’assemblage du générateur 100 thermoélectrique peut permettre de directement brider le générateur 100 thermoélectrique sur la canalisation 1000.

Ainsi, on comprend que chacun des premiers absorbeurs 108 thermiques présente préférentiellement une forme courbée pour former une partie du premier anneau 103. Par ailleurs, chacun des deuxièmes absorbeurs 109 thermiques présente préférentiellement une forme courbée pour former une partie du deuxième anneau 104.

Au sein du générateur 100 thermoélectrique, l’assemblage des premiers absorbeurs 108 thermiques peut être tel que le premier anneau 103 est intégralement thermiquement conducteur. Il en va de même pour l’assemblage des deuxièmes absorbeurs 109 thermiques qui peuvent former le deuxième anneau 104 intégralement thermiquement conducteur.

Les dispositifs 110 élémentaires peuvent chacun former un quart, un demi ou un tiers du premier anneau 103, du deuxième anneau 104 et de l’isolant thermique 101. Plus généralement, les dispositifs 110 élémentaires peuvent présenter des dimensions telles que chaque dispositif 110 élémentaire comporte au moins un module 102 thermoélectrique et que l’assemblage de plusieurs de ces dispositifs 110 élémentaires peut former le générateur 100 thermoélectrique. Ainsi, chaque dispositif 110 élémentaire peut comporter entre un module 102 thermoélectrique et 50% des modules 102 thermoélectriques du générateur 100 thermoélectrique.

Par exemple, chaque dispositif 110 élémentaire peut former de 1/5 à 1/10 du générateur 100 thermoélectrique.

Alternativement, notamment lorsque les dispositifs 110 élémentaires sont collés, notamment deux à deux, pour assembler le générateur 100 thermoélectrique, la colle utilisée peut être thermiquement isolante pour éviter la formation d’un pont thermique reliant les premier et deuxième anneaux 103, 104 à la jonction entre deux dispositifs 110 élémentaires. Ainsi, le premier anneau 103 peut être partiellement thermiquement conducteur, la conduction thermique de ce premier anneau 103 est alors interrompue localement dans chaque zone de collage de deux premiers absorbeurs 108 thermiques adjacents : le premier anneau 103 reste notamment majoritairement thermiquement conducteur. Par ailleurs, le deuxième anneau 104 formé peut être partiellement thermiquement conducteur, la conduction thermique de ce deuxième anneau 104 est alors interrompue localement dans chaque zone de collage de deux deuxièmes absorbeurs 109 thermiques adjacents : le deuxième anneau 104 reste notamment majoritairement thermiquement conducteur.

De préférence, la colle utilisée pour coller les dispositifs élémentaires 110 entre eux est, dans son état solide de collage, un matériau identique au matériau des éléments 111 thermiquement isolant. Cependant, tout autre type de colle, par exemple une résine, permettant d’assurer la fonction de collage des dispositifs

110 élémentaires entre eux, tout en évitant la formation de ponts thermiques reliant les premier et deuxième anneaux 103, 104, peut être utilisée. Le collage présente aussi l’avantage d’éviter l’infiltration par exemple d’eau de mer qui pourrait former un pont thermique.

En ce sens, il résulte de ce qui a été décrit ci-dessus que l’invention est aussi relative au dispositif 110 élémentaire, par exemple tel que visible en figures 10 et 11 , pour la fabrication du générateur 100 thermoélectrique pour canalisation 1000 notamment tel que décrit précédemment, ce dispositif élémentaire 110 comportant : le premier absorbeur 108 thermique configuré pour entourer partiellement la canalisation 1000 et préférentiellement pour coopérer (c’est-à-dire notamment venir en liaison) avec une partie de la canalisation 1000 ; le deuxième absorbeur 109 thermique agencé à distance du premier absorbeur 108 thermique ; l’élément 111 thermiquement isolant reliant le premier absorbeur 108 thermique au deuxième absorbeur 109 thermique. De préférence, le premier absorbeur 108 thermique est fixé par collage à l’élément 111 thermiquement isolant et le deuxième absorbeur 109 thermique est fixé par collage à l’élément

111 thermiquement isolant. Par ailleurs, le dispositif 110 élémentaire comporte au moins un module 102 thermoélectrique agencé dans l’élément 111 thermiquement isolant entre le premier absorbeur 108 thermique et le deuxième absorbeur 109 thermique, le module 102 thermoélectrique étant couplé thermiquement au premier absorbeur 108 et couplé thermiquement au deuxième absorbeur 109 thermique en vue de réaliser respectivement le couplage thermique du module 102 thermoélectrique au premier anneau 103 et le couplage thermique du module 102 thermoélectrique au deuxième anneau 104. Sur l’exemple représenté en figure 11 , le dispositif 110 élémentaire comporte deux modules 102 thermoélectriques, ce nombre pouvant être adapté selon les besoins.

De manière générale, le dispositif 110 élémentaire est tel que le premier absorbeur 108 thermique peut comporter une face convexe 108a orientée vers une face concave 109a du deuxième absorbeur 109 (figure 11). En particulier, l’élément 111 thermiquement isolant relie la face convexe 108a du premier absorbeur 108 thermique à la face concave 109a du deuxième absorbeur 109 thermique.

Par exemple, l’élément 111 thermiquement isolant du dispositif 110 élémentaire s’étend radialement depuis le premier absorbeur 108 thermique, notamment depuis la face convexe 108a de ce premier absorbeur 108 thermique, jusqu’au deuxième absorbeur 109 thermique notamment à sa face concave 109a.

Bien entendu, en relation avec ce qui a été décrit précédemment, le dispositif 110 élémentaire peut comporter, notamment pour chaque module 102 thermoélectrique :

- le diffuseur 105a thermique s’étendant dans l’élément 111 thermiquement isolant, le couplage thermique du module 102 thermoélectrique au premier absorbeur 108 thermique étant assuré par l’intermédiaire du diffuseur 105a thermique, le module 102 thermoélectrique étant en liaison avec le deuxième absorbeur 109 thermique (figure 8), cette liaison pouvant être un contact entre le module 102 thermoélectrique et le deuxième absorbeur 109 thermique ou être assurée par de la colle, ou un adhésif, thermiquement conducteur, ou de la pâte thermique par exemple de la pâte d’argent, reliant le module 102 thermoélectrique au deuxième absorbeur 109 thermique,

- le diffuseur 105a thermique et le diffuseur 105b thermique additionnel s’étendant chacun dans l’élément 111 thermiquement isolant, le couplage thermique du module 102 thermoélectrique au premier absorbeur 108 thermique étant assuré par l’intermédiaire du diffuseur 105b thermique additionnel et le couplage thermique du module 102 thermoélectrique au deuxième absorbeur 109 thermique étant assuré par l’intermédiaire du diffuseur 105a thermique (figure 9), ou - le diffuseur thermique 105a s’étendant dans l’élément 111 thermiquement isolant, le couplage thermique du module 102 thermoélectrique au deuxième absorbeur 109 thermique étant assuré par l’intermédiaire du diffuseur 105a thermique, le module 102 thermoélectrique étant en liaison avec le premier absorbeur 108 thermique, cette liaison pouvant être un contact entre le module 102 thermoélectrique et le premier absorbeur 108 thermique ou être assurée par de la colle, ou un adhésif, thermiquement conducteur, ou encore de la pâte thermique comme de la pâte d’argent, reliant le module 102 thermoélectrique au premier absorbeur 108 thermique (figure 11).

De manière générale, le couplage thermique de chaque module 102 thermoélectrique au, le cas échéant, premier anneau 103, deuxième anneau 104, premier absorbeur 108 ou deuxième absorbeur 109, assuré par l’intermédiaire du ou de l’un des diffuseurs 105a, 105b thermiques correspondant peut être tel que ce diffuseur 105a, 105b thermique est :

- d’une part, en liaison avec ce module 102 thermoélectrique à la manière décrite précédemment et

- d’autre part, en liaison avec, le cas échéant, le premier anneau 103, le deuxième anneau 104, le premier absorbeur 108 ou le deuxième absorbeur 109, par exemple par vissage, ou alternativement en liaison par continuité de matière avec au moins une partie du premier anneau 103, du deuxième anneau 104, du premier absorbeur 108 ou du deuxième absorbeur 109 correspondant de sorte à former une pièce correspondante monobloc.

Le générateur 100 thermoélectrique étant destiné à être monté sur une canalisation 1000, notamment autour de cette dernière, il peut comporter, ou être associé à, un système de bridage, aussi appelé bride. Ce système de bridage est configuré pour fixer le générateur 100 thermoélectrique à la canalisation 1000.

Par exemple, le générateur 100 thermoélectrique peut être bridé par le collage de ses dispositifs élémentaires 110 entre eux et/ou par l’utilisation d’un ou de plusieurs organes creux traversés par la canalisation 1000. Chaque organe creux peut être un organe 118 thermiquement isolant (figures 6 et 7) tel que décrit ci- après. Chaque organe creux peut alors coopérer avec le générateur 100 thermoélectrique, par exemple lorsque l’organe creux est serré par un collier de serrage 121 vers la canalisation 1000 que ce collier de serrage 121 entoure, de sorte à solliciter le générateur 100 thermoélectrique vers la canalisation 1000 pour maintenir la position du générateur 100 thermoélectrique par rapport à la canalisation 1000. Autrement dit, le générateur 100 thermoélectrique peut être monté à la canalisation 1000 partout système de bridage adapté permettant de le maintenir par rapport à la canalisation 1000.

De préférence, le premier anneau 103 comporte deux collerettes 114, 115 opposées (figures 1 à 5). La hauteur de chaque collerette 114, 115, mesurée depuis la face du premier anneau 103 en contact avec l’isolant thermique 101 et notamment orthogonalement à l’axe A1 , peut être comprise entre 5 mm et 10 mm. La largeur de chaque collerette 114, 115, notamment mesurée parallèlement à l’axe A1 , peut être comprise entre 5 mm et 10 mm. Les deux collerettes 114, 115 sont opposées selon la largeur, c’est-à-dire la dimension transversale, du premier anneau 103. Notamment, chaque collerette 114, 115 s’étend depuis la face du premier anneau 103 en contact avec l’isolant thermique 101 et chaque collerette 114, 115 est à distance de l’isolant thermique 101 , cette distance peut être comprise entre 2 cm et 7,5 cm. Ainsi, le premier anneau 103 est donc plus large que le deuxième anneau 104. Chaque collerette 114, 115 permet de faciliter l’assemblage des dispositifs 110 élémentaires pour former le générateur 100 thermoélectrique correspondant et/ou l’assemblage de deux générateurs 100 thermoélectriques adjacents en vue de former une gaine telle que décrite par la suite. Les collerettes 114, 115 peuvent être utilisées pour brider le premier anneau 103 par rapport à la canalisation 1000, notamment ces collerettes 114,

115 peuvent s’insérer chacune dans un organe creux correspondant tel que décrit et serré par un collier de serrage 121 correspondant. Par exemple, deux générateurs 100 thermoélectriques adjacents peuvent être assemblés par un dispositif d’assemblage comportant un organe 118 thermiquement isolant, de préférence en forme de couronne, et un collier de serrage 121 serrant l’organe 118 thermiquement isolant pour solliciter les deux premiers anneaux 103, de préférence les premiers absorbeurs 108 thermiques, de ces générateurs 100 thermoélectriques adjacents vers, ou contre, la canalisation 1000 en vue de maintenir les deux générateurs 100 thermoélectriques par rapport à la canalisation 1000 et le cas échéant de maintenir les dispositifs 110 élémentaires formant chacun des générateurs thermoélectriques entre eux.

Dans le cadre du dispositif 110 élémentaire permettant de former le générateur 100 thermoélectrique à deux collerettes 114, 115, le premier absorbeur 108 thermique comporte deux rebords 116, 117 (figures 10 et 11) latéraux situés chacun à distance de l’élément 111 thermiquement isolant. Chaque rebord 116, 117 latéral est destiné à former une partie correspondante respectivement de la collerette 114 et de la collerette 115. Notamment chaque rebord 116, 117 latéral s’étend radialement depuis une face du premier absorbeur 108 thermique en contact avec l’élément 111 thermiquement isolant.

Il résulte de tout ce qui a été décrit ci-avant que l’invention est aussi relative à une installation 2000 pour le transport du fluide (figures 6 et 7), de préférence pétrolier, comportant la canalisation 1000 de transport, de préférence sous- marine, du fluide. Cette installation 2000 comporte au moins un générateur 100 thermoélectrique tel que décrit de préférence monté à la canalisation 1000.

Notamment, le générateur 100 thermoélectrique entoure la canalisation 1000 de préférence autour l’axe longitudinal de la canalisation 1000. Par exemple, le générateur 100 thermoélectrique forme un manchon dont le premier anneau 103 est traversé par la canalisation 1000. Ainsi, la génération de courant par le générateur 100 thermoélectrique peut être assurée à l’aide d’une diffusion d’une première énergie thermique, depuis le fluide transporté dans la canalisation 1000, vers les modules 102 thermoélectriques et d’une diffusion d’une deuxième énergie thermique, depuis l’environnement extérieur à la canalisation 1000 et au générateur 100 thermoélectrique, vers les modules 102 thermoélectriques. L’avantage d’une telle installation 2000 est qu’elle assure, outre le transport du fluide, une génération de courant efficace tout en limitant les déperditions thermiques, au travers du générateur 100 thermoélectrique, du fluide lors de son passage dans la canalisation 1000.

Pour répondre à un besoin d’augmenter la puissance électrique générée et d’améliorer l’isolation thermique de la canalisation 1000, il est préféré que l’installation comporte une gaine 2001. Cette gaine 2001 est configurée pour isoler thermiquement la canalisation 1000 et pour générer du courant électrique par effet thermoélectrique. Pour réaliser ces fonctions d’isolation thermique et de génération de courant, la gaine 2001 comporte une pluralité de générateurs 100 thermoélectriques tels que décrits entourant chacun la canalisation 1000 et de préférence reliés entre eux, par exemple de la manière illustrée en figures 6 et 7 où sont représentés cinq générateurs 100 thermoélectriques mis bout à bout en pour former la gaine 2001. Ainsi, les modules 102 thermoélectriques des générateurs thermoélectriques de la gaine 2001 participent chacun à la génération du courant électrique par la gaine 2001 , et les isolants thermiques 101 des générateurs 100 thermoélectriques de la gaine 2001 participent à isoler thermiquement la canalisation 1000 notamment par rapport à l’environnement où elle est placée. Dans ce cas, les modules thermoélectriques 102 des différents générateurs 100 thermoélectriques peuvent être tous reliés électriquement en série pour additionner les tensions générées et collecter l’ensemble de la puissance électrique générée. Pour réaliser une telle connexion électrique en série, il est possible d’utiliser des connecteurs électriques adaptés reliant les modules 102 thermoélectriques d’un même générateur thermoélectrique entre eux et, le cas échéant, reliant électriquement en série les modules 102 thermoélectriques des générateurs 100 thermoélectriques. Bien entendu, dans le cadre d’une application sous-marine, il faudra veiller à protéger les connecteurs électriques de l’environnement marin, par exemple en les enrobant dans une résine étanche pendant ou après l’assemblage des dispositifs 110 élémentaires et/ou de générateurs 100 thermoélectriques à relier électriquement entre eux.

De préférence, la gaine 2001 est telle que des générateurs 100 thermoélectriques sont agencés successivement le long de la canalisation 1000 et que pour tout couple de générateurs 100a, 100b thermoélectriques adjacents (figures 6 et 7) :

- les premiers anneaux 103a, 103b des générateurs 100a, 100b thermoélectriques dudit couple de générateurs 100a, 100b thermoélectriques adjacents comportent chacun une collerette 114a, 115b, de préférence formant une extrémité latérale de l’anneau 103a, 103b correspondant et s’étendant radialement par rapport à la canalisation 1000,

- lesdites collerettes 114a, 115b sont en liaison par exemple par collage entre elles ou par contact entre elles,

- la gaine 2001 comporte l’organe 118 thermiquement isolant, notamment annulaire, agencé entre les générateurs 100a, 100b thermoélectriques dudit couple de générateurs 100a, 100b thermoélectriques adjacents, l’organe 118 thermiquement isolant comportant une rainure 119 annulaire, notamment située à la circonférence interne de l’organe 118 thermiquement isolant, dans laquelle sont insérées lesdites collerettes 114a, 115b.

Autrement dit, l’organe 118 thermiquement isolant chevauche les premiers anneaux 103a, 103b de deux générateurs 100a, 100b thermoélectriques qu’il relie et vient notamment en contact avec les, ou est collé aux, isolants thermiques 101a, 101b de ces deux générateurs 100a, 100b thermoélectriques adjacents en vue de former une isolation thermique continue de la canalisation 1000 sur toute la longueur de la gaine 2001. Le collage de l’organe 118 thermiquement isolant aux isolants thermiques 101a, 101b de ces deux générateurs 100a, 100b thermoélectriques adjacents est préféré pour éviter les infiltrations, par exemple d’eau, et de générer une fuite thermique ou de la corrosion. Un tel collage peut être identique à celui assemblant les dispositifs 110 élémentaires d’un même générateur 100 thermoélectrique. Ainsi, le rôle des collerettes 114a, 115b est de permettre un assemblage, en coopération avec l’organe 118 thermiquement isolant, assurant une continuité de l’isolation thermique de la gaine 2001 entre les deux générateurs 100a, 100b thermoélectriques adjacents.

De préférence, pour tout couple de générateurs 100a, 100b thermoélectriques adjacents (figures 6 et 7), la gaine 2001 comporte un collier de serrage 121 , ledit collier de serrage 121 enserrant l’organe 118 thermiquement isolant, notamment à sa circonférence externe, agencé entre les générateurs 100a, 100b thermoélectriques dudit couple de générateurs 100a, 100b thermoélectriques adjacents. Notamment, le collier de serrage 121 entoure l’organe 118 thermiquement isolant et la canalisation 1000. Ceci présente l’avantage que le collier de serrage 121 enserre l’organe 118 thermiquement isolant correspondant de telle sorte qu’il en résulte le maintien des générateurs 100a, 100b thermoélectriques adjacents du couple correspondant entre eux et de préférence par rapport à la canalisation 1000. L’organe 118 thermiquement isolant peut être formé en plusieurs parties assemblées entre elles, par exemple par collage et/ou par le collier de serrage 118 correspondant, ces parties pouvant être au nombre de deux, trois ou quatre. L’organe 118 thermiquement isolant peut comporter une empreinte dans laquelle est inséré le collier de serrage 121 évoqué ci-dessus.

De préférence, l’organe 118 thermiquement isolant est à base du, ou est formé par le, même matériau que celui de l’isolant thermique 101. L’organe 118 thermiquement isolant peut donc présenter les mêmes caractéristiques que l’isolant thermique 101.

L’épaisseur de chaque organe 118 thermiquement isolant autour de la canalisation 1000 peut être comprise entre 7 mm et 240 mm en vue d’assurer une isolation thermique satisfaisante évitant la formation d’un pont thermique et en vue de participer au serrage, vers la canalisation 1000, des générateurs 100a, 100b thermoélectriques adjacents qu’il relie. L’organe 118 thermiquement isolant peut s’étendre jusqu’au ras des deuxièmes anneaux 104 des générateurs 100a, 100b thermoélectriques adjacents qu’il relie.

Par exemple, l’épaisseur de chaque organe 118 thermiquement isolant est telle que cet organe 118 thermiquement isolant présente un diamètre extérieur correspondant au diamètre extérieur des générateurs 100 thermoélectriques pour faciliter la formation de la gaine 2001 et la manipulation de cette gaine 2001.

Il résulte de ce qui a été décrit ci-dessus que l’utilisation de dispositifs 110 élémentaires est tout particulièrement avantageuse car leur assemblage, notamment à l’aide d’organes 118 thermiquement isolant permet efficacement d’entourer la canalisation 1000 pour l’isoler thermiquement de son environnement extérieur.

De préférence, il est cherché à limiter la surface d’échange effective entre les deux sources de chaleur en vue de limiter les effets de ponts thermiques, pour cela cette surface d’échange effective est préférentiellement comprise entre 0,2% et 5% de la surface de la gaine 2001 en liaison avec, c’est-à-dire la surface de la gaine 2001 orientée vers et en regard de, la canalisation 1000. La surface d’échange effective est définie comme étant la somme des surfaces des modules 102 thermoélectriques en liaison avec les diffuseurs 105a, 105b thermiques, ou en liaison avec les diffuseurs 105a thermiques et le premier ou deuxième anneau 103, 104, d’une installation telle que décrite.

L’installation 2000 peut comporter un ou plusieurs dispositifs électroniques 2002 (figures 6 et 7), tel qu’un capteur ou un actionneur, alimenté électriquement par le ou les générateurs 100 thermoélectriques assemblés pour former la gaine 2001. Ainsi, la récupération d’énergie à l’aide d’un ou plusieurs générateurs 100 thermoélectriques peut être basée sur la conversion de chaleur dissipée entre le fluide et, le cas échéant, l’eau de mer pour rendre autonome le ou les dispositifs électroniques 2002 : cela présente l’avantage de ne pas avoir à tirer, par exemple depuis la surface de la mer, des câbles d’alimentation électriques du ou des dispositifs électroniques 2002 pouvant être placés à des profondeurs pouvant atteindre 2000 m.

Par exemple, le générateur 100 thermoélectrique forme une couronne présentant : une circonférence interne par exemple de diamètre compris entre 10 cm et 60 cm, dépendante du diamètre de la canalisation 1000 sur laquelle il est monté ou doit être monté, une circonférence externe de diamètre compris entre 11 ,7 cm et 87 cm. La dimension transversale du deuxième anneau 104 peut être comprise entre 5 cm et 14 cm. La dimension transversale de l’isolant thermique 101, mesurée parallèlement à la dimension transversale du premier anneau 103, peut être comprise entre 5 cm et 14 cm. La dimension transversale du premier anneau 103 peut être comprise entre 10 cm et 22 cm. La hauteur de chacun des modules 102 thermoélectriques, mesurée radialement au premier anneau 103, peut être comprise entre 2 mm et 15 mm. L’épaisseur de chacun des premier et deuxième anneaux 103, 104 peut être adaptée pour assurer une bonne tenue à la compression notamment par rapport à l’environnement sous-marin, par exemple cette épaisseur peut être comprise entre 5 mm et 30 mm.

Il est à présent décrit un exemple particulier de réalisation pour lequel la canalisation 1000 présente un diamètre extérieur de 220 mm. Selon cet exemple particulier, le générateur 100 thermoélectrique est tel que : l’épaisseur de l’isolant thermique 101 entre les premier et deuxième anneaux 103, 104 est de 95 mm ; le générateur 100 thermoélectrique comporte six modules thermoélectriques ; le générateur 100 thermoélectrique présente une dimension maximale, parallèlement à l’axe longitudinal de la canalisation, de 20 cm. Selon cet exemple particulier, les modules 102 thermoélectriques sont de type, c’est-à-dire qu’ils comportent du, tellurure de bismuth et d’antimoine classiquement utilisé pour des températures de fonctionnement comprises entre 0°C et 200°C, bien entendu d’autres matériaux rentrant dans la composition des modules 102 thermoélectriques peuvent aussi être utilisés comme le tellurure de plomb, les siliciures, les skuttérudites ou les pérovskites. Selon cet exemple particulier, chaque module 102 thermoélectrique comporte 34 jambes en matériau thermoélectrique reliées électriquement en série et thermiquement en parallèle, chaque jambe présentant une hauteur de 7 mm et une section de 2 mm par 2 mm orthogonalement à sa hauteur. Bien entendu, les dimensions des modules thermoélectriques sont adaptées à l’exemple particulier selon les contraintes de génération électrique et les contraintes d’isolation thermique de la conduite : ces modules thermoélectriques peuvent donc être adaptés en fonction des besoins. Selon cet exemple particulier, l’isolant thermique 101 comporte une résine époxy. Cet exemple particulier a permis de générer une puissance électrique de 500 mW par générateur 100 thermoélectrique pour une température de source de chaleur extérieure au contact du deuxième anneau 104 de 4°C et pour une température du fluide transporté par la canalisation de 70°C. Ainsi, en formant une gaine comportant dix générateurs 100 thermoélectriques selon cet exemple particulier tel que représenté en figures 6 et 7, il est possible de générer une puissance électrique de 5 W en reliant en série l’ensemble des modules 102 thermoélectriques de ces générateurs 100 thermoélectriques.

La présente invention trouve une application industrielle dans le domaine de la génération de courant, de préférence pour alimenter des dispositifs électroniques autonomes, tels qu’un ou plusieurs capteurs et/ou un ou plusieurs actionneurs, à partir d’une canalisation 1000 de transport de fluide. En particulier, la canalisation 1000 peut être un pipeline, de préférence, de production sous-marine, c’est-à-dire un pipeline d’extraction pétrolier comme, par exemple, d’extraction de pétrole ou de gaz.