EP4453483A1 - Modulation de puissance acoustique dans une machine thermoacoustique - Google Patents

Modulation de puissance acoustique dans une machine thermoacoustique

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EP4453483A1
EP4453483A1 EP22839824.4A EP22839824A EP4453483A1 EP 4453483 A1 EP4453483 A1 EP 4453483A1 EP 22839824 A EP22839824 A EP 22839824A EP 4453483 A1 EP4453483 A1 EP 4453483A1
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EP
European Patent Office
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heat
temperature
acoustic
thermoacoustic
source
Prior art date
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Pending
Application number
EP22839824.4A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Thierry Le Polles
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Equium Groupe
Original Assignee
Equium Groupe
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
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    • F25B9/145—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the cycle used, e.g. Stirling cycle pulse-tube cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G2243/00—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes
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    • F02G2243/50—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes having their pistons and displacers each in separate cylinders having resonance tubes
    • F02G2243/54—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes having their pistons and displacers each in separate cylinders having resonance tubes thermo-acoustic
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    • F25B2309/1425—Pulse tubes with basic schematic including several pulse tubes

Definitions

  • the invention relates to the field of thermoacoustic machines.
  • thermoacoustic machines intended to operate in heat pump mode, as distinct from operation in engine mode.
  • the heat pump mode corresponds to the use of the mechanical energy of a sound wave to pump energy to a thermal source, also called a pumping source, raise it to temperature and then deposit it at a second thermal source, also called rejection source, the temperature of the rejection source therefore being higher than the temperature of the pumping source.
  • a heat pump can be used as a heating system, by raising the temperature of the exhaust source used as the heating medium, or as a cooling system, by lowering the temperature of the pumping source used as the cooling medium.
  • thermoacoustic machine is a thermal machine in which, according to the physical principle of thermoacoustics, thermodynamic cycles take place within a working fluid. In motor mode, these cycles generate mechanical energy in the form of an acoustic wave from a heat input. In heat pump mode, these cycles generate heat pumping using the mechanical energy of the acoustic wave.
  • thermoacoustic machines which are intended to operate in heat pump mode comprise one or more acoustic sources, which are typically electromechanical actuators or thermoacoustic wave generators, configured to generate an acoustic wave within a waveguide containing the working fluid.
  • acoustic sources which are typically electromechanical actuators or thermoacoustic wave generators, configured to generate an acoustic wave within a waveguide containing the working fluid.
  • This acoustic wave makes it possible to bring in the form of work the mechanical energy necessary to ensure concomitantly the transfer and the rise in temperature of heat drawn from a cold external source to a hot external source.
  • thermoacoustic cell arranged in the waveguide.
  • the cell comprises a regenerator and two heat exchangers arranged on either side of the regenerator.
  • thermodynamic cycle implemented by the acoustic wave allows by consumption of the acoustic work the generation of a heat flow from one end of the regenerator to the other which results in the establishment a temperature gradient along the regenerator.
  • the heat exchangers ensure for their part a transfer of heat between the working fluid and a heat transport element such as a heat transfer fluid in connection with a respective external heat source.
  • one of the exchangers transfers heat from a first heat-transfer fluid to a working fluid, thereby pumping heat into a pumping circuit in which this first heat-transfer fluid circulates.
  • the other exchanger transfers heat from the working fluid to a second heat transfer fluid, thus rejecting heat into a rejection circuit in which this second heat transfer fluid circulates.
  • the machine is controlled in "on-off" mode, i.e. by supplying the acoustic sources until the temperature of the rejection source - for heating - or of the pumping source - for refrigeration - reaches a set temperature, after which source control is interrupted as long as the set temperature is maintained.
  • the invention aims to improve the energy efficiency of a thermoacoustic machine, in particular of a thermoacoustic machine operating in heat pump mode.
  • thermoacoustic machine comprising:
  • a waveguide intended to receive a working fluid
  • an acoustic source configured to generate an acoustic wave so as to propagate acoustic energy in the waveguide
  • thermoacoustic cell comprising a regenerator, a first heat exchanger configured to carry out a heat exchange between the working fluid and a first element for transporting heat to a first external source, and a second heat exchanger configured to carry out a heat exchange heat between the working fluid and a second heat transport element from a second external source.
  • the machine comprises a device for measuring at least one parameter representative of a temperature of the first external source and/or of the second external source and a control member configured to modulate the acoustic power of the source acoustic so as to modify the temperature of the first external source and/or of the second external source as a function of the at least one parameter.
  • the invention makes it possible to control the machine by reducing or canceling the power interruptions of the acoustic source.
  • the invention makes it possible to reach a target temperature in the first or in the second external source and to maintain this temperature in an interval around the target temperature by modifying the acoustic power generated by the acoustic source.
  • control member when the machine is implemented with the aim of heating a room formed by the first external source, the control member can be configured to reduce the acoustic power to a non-zero value when the room reaches a set temperature and, in the event of a subsequent reduction in room temperature, to increase the sound power by the amount required to regain the set temperature.
  • control member when the machine is implemented for the purpose of refrigerating a room formed by the second external source, the control member can be configured to reduce the acoustic power to a non-zero value when the room reaches a set temperature and, in the event of a subsequent increase in room temperature, to increase the sound power by the amount required to again reach the set temperature.
  • said at least one parameter can be chosen from the following parameters:
  • the acoustic source comprises a motor provided with a mobile element, the control member being configured to modify an amplitude and/or a frequency of displacement of this mobile element.
  • the motor is an electric motor, for example a linear motor.
  • the movable element can be a piston, for example a single or double piston.
  • the motor is a rotary motor.
  • control member is more specifically configured to modify the amplitude of a voltage and/or of a supply intensity of the acoustic source, so as to modulate the acoustic power that it generates .
  • the acoustic source can also be a thermal thermoacoustic engine.
  • said thermoacoustic cell is a first thermoacoustic cell, the acoustic source being formed by a second thermoacoustic cell, this second thermoacoustic cell comprising a regenerator, a first heat exchanger configured to carry out a heat exchange between the working fluid and a third element for transporting heat to a third external source, and a second heat exchanger configured to carry out a heat exchange between the working fluid and a fourth element for transporting heat from a fourth external source.
  • the controller is preferably configured to modify an amount of heat transported by the third heat transport element and/or the fourth heat transport element.
  • the third and fourth external sources can each be different from both the first external source and the second external source.
  • the third or the fourth external source can be identical to one of the first external source and the second external source so as to form a three-thermal machine.
  • the third heat transport element and the fourth heat transport element each comprise a heat transfer fluid, the control member being configured to modify a temperature and/or a flow rate of the heat transfer fluid from the third heat transfer element. heat transport and/or the fourth heat transport element.
  • the invention also relates to a method for controlling such a thermoacoustic machine.
  • This method preferably includes a modulation step which includes:
  • Said reference value can be a predetermined value or a previously measured value.
  • the reference value When the reference value is predetermined, it can be variable and dependent on an external factor such as the daytime or nighttime period or other.
  • the modulation step is repeated over time.
  • Said reference value is preferably a set value.
  • the invention can be implemented so that the temperature of the first external source and/or of the second external source reaches a setpoint temperature and/or so that this temperature remains identical or close to such a temperature. set point.
  • FIG. 1 is a schematic view of an installation comprising a thermoacoustic machine according to a first embodiment of the invention, this machine comprising four acoustic motors and four thermoacoustic heat pump cells;
  • FIG. 2 is a schematic view of an installation comprising a thermoacoustic machine according to a second embodiment of the invention, this machine comprising two heat engines and two thermoacoustic heat pump cells.
  • thermoacoustic machine 1 Schematically shown in Figure 1 is an installation comprising a thermoacoustic machine 1, external sources 2 and 3 as well as a distribution network 4 connecting the machine 1 to the external sources 2 and 3.
  • the thermoacoustic machine 1 is intended for operation in heat pump mode, in the physical sense of the expression.
  • the machine 1 comprises a waveguide 5, four acoustic sources 6, 7, 8 and 9, four thermoacoustic cells 10, 11, 12 and 13, a control member 14 and a measuring device 15.
  • thermoacoustic cells 10 to 13 comprises a regenerator 16, a first heat exchanger 17 and a second heat exchanger 18.
  • the waveguide 5 is a tube defining an internal space, in a closed loop, forming an acoustic waveguide.
  • the internal space of the waveguide 5 contains a pressurized working fluid making it possible to propagate an acoustic wave.
  • the working fluid can be a monatomic gas, a polyatomic gas such as a mixture comprising helium and argon or another mixture, or even a mixture of a gas and a liquid.
  • Such a geometry of the waveguide 5, which is in no way limiting, makes it possible to promote the development of a wave of a progressive character and more specifically to obtain locally at the level of the regenerators 16 a wave of a progressive character.
  • the waveguide 5 is preferably made of a material such as a metal or other alloy making it possible to contain the working fluid under pressure.
  • thermoacoustic sources 6 to 9 and the thermoacoustic cells 10 to 13 are mounted in series along the waveguide 5, in an alternating manner, so that each of the cells 10 to 13 is arranged between two respective ones of said acoustic sources 6 to 9 .
  • each of the acoustic sources 6 to 9 is a linear motor comprising a movable element of the piston type.
  • Each of the sources 6 to 9 is configured to generate an acoustic wave in the working fluid, under the action of a displacement of the piston, so as to propagate acoustic energy in the waveguide 5.
  • the regenerator 16 and the exchangers 17 and 18 are arranged in the waveguide 5 so as to be traversed by the working fluid in order to be able to carry out a thermoacoustic energy conversion.
  • the regenerator 16 is a porous structure, that is to say a structure provided with pores or cavities or openings making it possible to increase or maximize the surface of contact and therefore of exchange with the working fluid while minimizing the losses of charge.
  • the regenerator 16 of each of the cells 10 to 13 can for this purpose comprise a stack of slats or grids, made of a material having a high heat capacity and a low thermal conductivity, for example a stainless steel or a ceramic material.
  • regenerators 16 behave like thermal sponges with respect to the working fluid, by storing and releasing heat alternately.
  • the heat exchangers 17 and 18 are arranged on either side of the regenerator 16 so as to be able to carry out, at the ends of the regenerator 16, a heat exchange between the working fluid and a respective heat transport element.
  • the first heat exchanger 17 is in this example configured to carry out a heat exchange between the working fluid and a first heat transport element consisting of a heat transfer fluid circulating in a conduit 20 connected to the external source 2, while the second heat exchanger 18 is configured to carry out a heat exchange between the working fluid and a second heat transport element also consisting of a heat transfer fluid circulating in a conduit 21 connected to the external source 3.
  • each of the exchangers 17 and 18 may comprise, in a manner known per se, conductive elements forming, for example, a stack of fins in contact with the working fluid.
  • conductive elements forming, for example, a stack of fins in contact with the working fluid.
  • fins can be made of a conductive metal such as copper or aluminum.
  • the conduits 20 and 21, which form said distribution network 4 make it possible to transport heat between the working fluid and, respectively, the sources 2 and 3 which are external to the machine 1, via the heat transfer fluid circulating in these ducts.
  • the first heat transport element and/or the second heat transport element may not be a heat transfer fluid but a solid element such as fins, part of which forms the, or is connected au, distribution network 4.
  • the distribution network 4 comprises a heat pipe (not shown).
  • the external sources 2 are rejection sources together constituting a room to be heated and the external sources 3 are pumping sources formed by an external space which forms a thermal reservoir of relatively cold air or water with respect to to the air circulating in the room.
  • the ducts 20 associated with the thermoacoustic cells 10 to 13 form in this example a parallel assembly.
  • the ducts 21 associated with the thermoacoustic cells 10 to 13 form a parallel assembly.
  • a series connection can be implemented (not shown).
  • Sources 2 and 3 thus form thermal reservoirs external to machine 1.
  • the machine 1 can also be implemented not to heat a room but conversely to cool it.
  • the pumping sources 3 can together constitute a room to be cooled and the rejection sources 2 can be formed by an external space which forms a thermal reservoir of air or water relatively hot with respect to the air circulating in the room.
  • the present description applies by analogy to such an implementation variant.
  • Motor piston displacement 7 is out of phase with motor piston displacement 6
  • motor piston displacement 8 is out of phase with motor piston displacement 7
  • motor piston displacement 9 is out of phase with displacement of the piston of motor 8 and the movement of the piston of motor 6 is out of phase with the movement of the piston of motor 9.
  • Such a control of the sources 6 to 9 makes it possible to propagate acoustic energy in the waveguide 5 according to a direction of propagation producing a progressive or quasi-progressive acoustic wave in the regenerator 16 of each of the thermoacoustic cells 10 to 13 moving in a direction going from interchange 17 to interchange 18.
  • thermoacoustic energy associated with a transfer of heat on the one hand from the heat transfer fluid circulating in the pipe 21 to the working fluid via the heat exchanger 18 and, on the other hand, from the working fluid towards the heat transfer fluid flowing in the pipe 20 via the exchanger 17, in other words a pumping heat from outdoor space 3 and heat rejection to room 2.
  • the machine 1 thus makes it possible to heat the room 2 so that the air it contains reaches a set temperature.
  • the machine 1 makes it possible to modify the temperature of the room 2, in particular to increase it when it is lower than the setpoint temperature and to reduce it when it is higher than the setpoint temperature, by modulation of the acoustic power generated by motors 6 to 9.
  • the measuring device 15 is for this purpose configured to measure the temperature of the room 2.
  • the temperature of the room 2 thus measured is compared with the setpoint temperature, using a calculation means (not shown) of the machine 1.
  • the acoustic power of motors 6 to 9 is modified, in this case lowered if the temperature in room 2 is higher than the set temperature and raised if the temperature in room 2 is lower than the set temperature.
  • This process of measurement, comparison and modification of acoustic power constitutes a modulation step which can be repeated continuously over time.
  • the machine 1 thus makes it possible to pump heat from the external source 3 to heat the room 2 so as to reach the setpoint temperature and to maintain a temperature equal to or close to the setpoint temperature over time, without it whether it is necessary to interrupt the power supply to motors 6 to 9 when the set temperature is reached then to re-power them when the temperature of room 2 moves away from the set temperature, or at least by reducing the number of interruptions necessary .
  • control member 14 is more specifically configured to modulate the acoustic power of the motors 6 to 9 by modifying the amplitude of their supply voltage so as to modify the amplitude of the displacement of their piston.
  • this acoustic power modulation can be achieved by modifying other control parameters of the motors 6 to 9, for example the amplitude of their supply intensity and/or their phase.
  • the modulation of acoustic power can result from a modification of the frequency and/or of the amplitude of displacement of the mobile element of the motors 6 to 9.
  • thermoacoustic cells 10 to 13 can also be modulated in order to modify the temperature of the external sources 2 and/or 3, for example the flow rate and/or the temperature of the heat transfer fluid circulating in the conduit 20 and/or in the duct 21 connected to one or more of the thermoacoustic cells 10 to 13.
  • the measuring device 15 can be configured to measure one or more parameters other than the temperature of the external sources 2, such as the temperature of the heat transfer fluid circulating in the conduit 20 and/or in the conduit 21 connected to one or more thermoacoustic cells 10 to 13, the temperature and/or the acoustic pressure of the working fluid, and/or the temperature of the external sources 3, in particular when the latter form a room to be refrigerated.
  • the modulation of the acoustic power of the machine 1, with a view to reaching a set temperature in the external sources 2 and/or 3, is carried out according to one or more parameters representative of the temperature of the external sources 2 and/or 3, including the parameters listed above but not limited thereto.
  • the acoustic sources 6 to 9 of the machine 1 of FIG. 1 can comprise actuators other than linear motors, for example rotary motors.
  • the movable element of the acoustic source can be a single or double piston or the like.
  • FIG. 2 illustrates a second embodiment which differs from the embodiment of FIG. 1 in that the machine 1 comprises not four but two thermoacoustic cells 11 and 13 for heat pumping and in that it comprises not four acoustic sources but two acoustic sources 30 and 31 which are in this example of heat engines.
  • the machine 1 comprises not four but two thermoacoustic cells 11 and 13 for heat pumping and in that it comprises not four acoustic sources but two acoustic sources 30 and 31 which are in this example of heat engines.
  • the preceding description applies by analogy to this second embodiment, which is essentially described according to its differences with respect to that of FIG. 1.
  • the acoustic sources 30 and 31 and the thermoacoustic cells 11 and 13 are mounted in series along the waveguide 5, alternately, so that each of the cells 10 and 13 is arranged between the acoustic sources 30 and 31, and vice versa.
  • Acoustic sources 30 and 31 are each formed by a thermoacoustic cell of the same type as cells 11 to 13 described above.
  • each of the cells 30 and 31 comprises a regenerator 32, a first heat exchanger 33 and a second heat exchanger 34 which are arranged in the waveguide 5 so as to be traversed by the working fluid in order to be able to carry out a thermoacoustic energy conversion.
  • the first heat exchanger 33 is configured to carry out a heat exchange between the working fluid and a third heat transport element consisting of a heat transfer fluid circulating in a conduit 35 connected to an external source. 36.
  • the second heat exchanger 34 is itself configured to carry out a heat exchange between the working fluid and a fourth heat transport element consisting of a heat transfer fluid circulating in a conduit 37 connected to an external source 38.
  • Ducts 35 and 37 form a distribution network 40 distinct from the distribution network 4 of the thermoacoustic cells 11 and 13.
  • the external sources 36 and 38 which form heat reservoirs external to the machine 1, are in this example distinct from the external sources 2 and 3 to which the thermoacoustic cells 11 and 13 are connected. Exteriors 2 and 36 are identical.
  • the external sources 36 are rejection sources containing a relatively cold fluid and the external sources 38 are sources which supply heat thanks to a relatively hot fluid.
  • the machine 1 makes it possible to refrigerate/air-condition a room constituted by the external sources 3 which in this case form pumping sources, the external sources 2 forming sources of rejection.
  • control member 14 of the machine 1 is here configured to modify the temperature and/or the flow rate of the heat transfer fluid circulating in the conduits 37 connected to the motors 30 and 31, so as to modify the quantity of heat transferred by this coolant.
  • such a thermal gradient makes it possible to generate and maintain an acoustic wave in the working fluid, so as to propagate acoustic energy in the waveguide 5.
  • the acoustic energy moves along a direction of propagation producing a progressive or quasi-progressive acoustic wave in the regenerator 16 of each of the thermoacoustic cells 11 and 13, going from the exchanger 17 to the exchanger 18.
  • thermoacoustic cells 11 and 13 can thus carry out a conversion of thermoacoustic energy as described above so as to pump heat from the room 3 and to reject it towards the outside space 2, making it possible to refrigerate the room 3 from so that the air it contains reaches a set temperature.
  • the measuring device 15 is configured to measure the temperature of the room 3, the machine 1 being able to carry out said modulation step by controlling the power supply to the heat engines 30 and 31, in this example by modifying the temperature and/or the flow rate of the heat transfer fluid circulating in the conduits 37.
  • the distribution network 4 and/or 40 can include a heat pipe (not shown).
  • the sources 30 and 31 and the cells 11 and 13 can be arranged differently from each other, the sources 30 and 31 being able to follow each other and the cells 11 and 13 to follow each other. one another, as distinct from the alternating arrangement shown in Figure 2.
  • the machine 1 can comprise one or more linear and/or rotary motors and/or one or more heat engines.
  • Machine 1 can obviously include a different number of acoustic sources and/or thermoacoustic cells.
  • the various components of this machine may present structural and/or geometric differences with respect to the preceding description.

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Abstract

L'invention se rapporte à une machine thermoacoustique (1) comprenant un dispositif de commande (14) configuré pour moduler la puissance acoustique générée par une ou plusieurs sources acoustiques (6-9) de sorte que la température d'une source extérieure (2) reliée à une ou plusieurs cellules thermoacoustiques (10-13) de la machine (1) atteigne ou reste sensiblement identique à une température de consigne.

Description

Description
Titre : Modulation de puissance acoustique dans une machine thermoacoustique
Domaine technique
L'invention se rapporte au domaine des machines thermoacoustiques.
L'invention présente un intérêt particulier pour les machines thermoacoustiques destinées à fonctionner en mode pompe à chaleur, par distinction avec un fonctionnement en mode moteur. Au sens physique, le mode pompe à chaleur correspond à l'utilisation de l'énergie mécanique d'une onde sonore pour pomper de l'énergie à une source thermique, aussi appelée source de pompage, la remonter en température puis la déposer à une deuxième source thermique, aussi appelée source de rejet, la température de la source de rejet étant donc supérieure à la température de la source de pompage. Une pompe à chaleur peut être utilisée comme un système de chauffage, en augmentant la température de la source de rejet utilisée comme moyen de chauffage, ou comme un système de réfrigération, en abaissant la température de la source de pompage utilisée comme moyen de réfrigération.
État de la technique antérieure
De manière connue en soi, une machine thermoacoustique est une machine thermique dans laquelle se réalise, selon le principe physique de la thermoacoustique, des cycles thermodynamiques au sein d'un fluide de travail. En mode moteur, ces cycles génèrent de l'énergie mécanique sous forme d'une onde acoustique à partir d'un apport de chaleur. En mode pompe à chaleur, ces cycles génèrent un pompage de chaleur en utilisant l'énergie mécanique de l'onde acoustique.
Les machines thermoacoustiques conventionnelles qui sont destinées à fonctionner en mode pompe à chaleur comprennent une ou plusieurs sources acoustiques, qui sont typiquement des actionneurs électromécaniques ou des générateurs d'ondes thermoacoustiques, configurées pour générer une onde acoustique au sein d'un guide d'onde contenant le fluide de travail. Cette onde acoustique permet d'apporter sous forme de travail l'énergie mécanique nécessaire pour assurer concomitamment le transfert et la montée en température de chaleur puisée d'une source extérieure froide vers une source extérieure chaude.
Dans les machines thermoacoustiques contemporaines, telles que celle décrite dans le document US8584471B2, le transfert de chaleur est assuré par une cellule thermoacoustique disposée dans le guide d'onde. La cellule comprend un régénérateur et deux échangeurs de chaleur disposés de part et d'autre du régénérateur.
Lors du processus de pompage de chaleur, le cycle thermodynamique mis en œuvre par l'onde acoustique permet par consommation du travail acoustique la génération d'un flux de chaleur d'une extrémité du régénérateur à l'autre qui se traduit par l'établissement d'un gradient de température le long du régénérateur. Les échangeurs de chaleur assurent quant à eux un transfert de chaleur entre le fluide de travail et un élément de transport de chaleur tel qu'un fluide caloporteur en lien avec une source de chaleur extérieure respective. En particulier, l'un des échangeurs transfère de la chaleur d'un premier fluide caloporteur vers un fluide de travail en pompant ainsi de la chaleur dans un circuit de pompage dans lequel circule ce premier fluide caloporteur. L'autre échangeur transfère à l'inverse de la chaleur du fluide de travail vers un deuxième fluide caloporteur en rejetant ainsi de la chaleur dans un circuit de rejet dans lequel circule ce deuxième fluide caloporteur.
En général, la machine est pilotée en mode « marche-arrêt », c'est-à-dire par alimentation des sources acoustiques jusqu'à ce que la température de la source de rejet - pour le chauffage - ou de la source de pompage - pour la réfrigération - atteigne une température de consigne, après quoi la commande des sources est interrompue tant que la température de consigne est maintenue.
Exposé de l'invention
L'invention vise à améliorer le rendement énergétique d'une machine thermoacoustique, en particulier d'une machine thermoacoustique fonctionnant en mode pompe à chaleur.
A cet effet, l'invention a pour objet une machine thermoacoustique comprenant :
- un guide d'onde destiné à recevoir un fluide de travail, - une source acoustique configurée pour générer une onde acoustique de manière à propager de l'énergie acoustique dans le guide d'onde, et
- une cellule thermoacoustique comportant un régénérateur, un premier échangeur de chaleur configuré pour réaliser un échange de chaleur entre le fluide de travail et un premierélément de transport de chaleur vers une première source extérieure, et un deuxième échangeur de chaleur configuré pour réaliser un échange de chaleur entre le fluide de travail et un deuxième élément de transport de chaleur depuis une deuxième source extérieure.
Selon l'invention, la machine comprend un dispositif de mesure d'au moins un paramètre représentatif d'une température de la première source extérieure et/ou de la deuxième source extérieure et un organe de commande configuré pour moduler la puissance acoustique de la source acoustique de manière à modifier la température de la première source extérieure et/ou de la deuxième source extérieure en fonction de l'au moins un paramètre.
L'invention permet de piloter la machine en réduisant ou annulant les interruptions d'alimentation de la source acoustique.
Plus spécifiquement, l'invention permet d'atteindre dans la première ou dans la deuxième source extérieure une température cible et de maintenir cette température dans un intervalle autour de la température cible en modifiant la puissance acoustique générée par la source acoustique.
Par exemple, lorsque la machine est mise en œuvre dans le but de chauffer un local formé par la première source extérieure, l'organe de commande peut être configuré pour réduire la puissance acoustique à une valeur non nulle lorsque le local atteint une température de consigne et, en cas de réduction ultérieure de la température du local, pour augmenter la puissance acoustique de la quantité requise pour atteindre de nouveau la température de consigne.
De manière analogue, lorsque la machine est mise en œuvre dans le but de réfrigérer un local formé par la deuxième source extérieure, l'organe de commande peut être configuré pour réduire la puissance acoustique à une valeur non nulle lorsque le local atteint une température de consigne et, en cas d'augmentation ultérieure de la température du local, pour augmenter la puissance acoustique de la quantité requise pour atteindre de nouveau la température de consigne.
De manière non limitative, ledit au moins un paramètre peut être choisi parmi les paramètres suivants :
- une température du premier élément de transport de chaleur,
- une température du deuxième élément de transport de chaleur,
- une température de la première source extérieure,
- une température de la deuxième source extérieure,
- une température du fluide de travail, et
- une pression acoustique du fluide de travail.
Dans un mode de réalisation, la source acoustique comprend un moteur doté d'un élément mobile, l'organe de commande étant configuré pour modifier une amplitude et/ou une fréquence de déplacement de cet élément mobile.
Selon une première variante, le moteur est un moteur électrique, par exemple un moteur linéaire.
Dans le cadre de cette première variante, l'élément mobile peut être un piston, par exemple un piston simple ou double.
Selon une deuxième variante, le moteur est un moteur rotatif.
Dans un mode de réalisation, l'organe de commande est plus spécifiquement configuré pour modifier l'amplitude d'une tension et/ou d'une intensité d'alimentation de la source acoustique, de manière à moduler la puissance acoustique qu'elle génère.
La source acoustique peut aussi être un moteur thermoacoustique thermique.
Ainsi, dans un mode de réalisation, ladite cellule thermoacoustique est une première cellule thermoacoustique, la source acoustique étant formée par une deuxième cellule thermoacoustique, cette deuxième cellule thermoacoustique comportant un régénérateur, un premier échangeur de chaleur configuré pour réaliser un échange de chaleur entre le fluide de travail et un troisième élément de transport de chaleur vers une troisième source extérieure, et un deuxième échangeur de chaleur configuré pour réaliser un échange de chaleur entre le fluide de travail et un quatrième élément de transport de chaleur depuis une quatrième source extérieure.
Dans un tel cas, l'organe de commande est de préférence configuré pour modifier une quantité de chaleur transportée par le troisième élément de transport de chaleur et/ou le quatrième élément de transport de chaleur.
Une telle modification de quantité de chaleur permet de modifier le gradient de température au sein de la deuxième cellule thermoacoustique et par suite de moduler la puissance acoustique qu'elle génère.
Les troisième et quatrième sources extérieures peuvent chacune être différentes à la fois de la première source extérieure et de la deuxième source extérieure. En variante, la troisième ou la quatrième source extérieure peut être identique à l'une parmi la première source extérieure et la deuxième source extérieure de manière à former une machine tritherme.
Dans un mode de réalisation, le troisième élément de transport de chaleur et le quatrième élément de transport de chaleur comprennent chacun un fluide caloporteur, l'organe de commande étant configuré pour modifier une température et/ou un débit du fluide caloporteur du troisième élément de transport de chaleur et/ou du quatrième élément de transport de chaleur.
L'invention a aussi pour objet un procédé de pilotage d'une telle machine thermoacoustique.
Ce procédé comprend de préférence une étape de modulation qui comprend :
- une mesure dudit au moins un paramètre,
- une comparaison d'une valeur de l'au moins un paramètre ainsi mesuré avec une valeur de référence,
- une commande de la source acoustique de manière à moduler la puissance acoustique qu'elle génère si ces valeurs sont différentes afin de modifier la température de la première source extérieure et/ou deuxième source extérieure. Ladite valeur de référence peut être une valeur prédéterminée ou une valeur mesurée antérieurement.
Lorsque la valeur de référence est prédéterminée, celle-ci peut être variable et dépendante d'un facteur externe tel que la période diurne ou nocturne ou autre.
Dans un mode de mise en œuvre, l'étape de modulation est répétée au cours du temps.
Ladite valeur de référence est de préférence une valeur de consigne.
Autrement dit, l'invention peut être mise en œuvre de sorte que la température de la première source extérieure et/ou de la deuxième source extérieure atteigne une température de consigne et/ou pour que cette température reste identique ou proche d'une telle température de consigne.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée, non limitative, qui suit.
Brève description des dessins
La description détaillée qui suit fait référence aux dessins annexés sur lesquels :
- Figure 1 est une vue schématique d'une installation comprenant une machine thermoacoustique selon un premier mode de réalisation de l'invention, cette machine comprenant quatre moteurs acoustiques et quatre cellules thermoacoustiques de pompage de chaleur ;
- Figure 2 est une vue schématique d'une installation comprenant une machine thermoacoustique selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, cette machine comprenant deux moteurs thermiques et deux cellules thermoacoustiques de pompage de chaleur.
Description détaillée de modes de réalisation
Il est schématiquement représenté sur la figure 1 une installation comprenant une machine thermoacoustique 1, des sources extérieures 2 et 3 ainsi qu'un réseau de distribution 4 reliant la machine 1 aux sources extérieures 2 et 3. La machine thermoacoustique 1 est destinée à un fonctionnement en mode pompe à chaleur, au sens physique de l'expression.
De manière générale, la machine 1 comprend un guide d'onde 5, quatre sources acoustiques 6, 7, 8 et 9, quatre cellules thermoacoustiques 10, 11, 12 et 13, un organe de commande 14 et un dispositif de mesure 15.
Chacune des cellules thermoacoustiques 10 à 13 comprend un régénérateur 16, un premier échangeur de chaleur 17 et un deuxième échangeur de chaleur 18.
Dans cet exemple, le guide d'onde 5 est un tube définissant un espace interne, en boucle fermée, formant un guide d'onde acoustique.
L'espace interne du guide d'onde 5 contient un fluide de travail pressurisé permettant de propager une onde acoustique. Le fluide de travail peut être un gaz monoatomique, un gaz polyatomique tel qu'un mélange comprenant de l'hélium et de l'argon ou un autre mélange, ou encore un mélange d'un gaz et d'un liquide.
Une telle géométrie du guide d'onde 5, qui n'est aucunement limitative, permet de favoriser le développement d'une onde à caractère progressif et plus spécifiquement d'obtenir localement au niveau des régénérateurs 16 une onde à caractère progressif.
Le guide d'onde 5 est préférablement réalisé dans un matériau tel qu'un alliage métallique ou autre permettant de contenir le fluide de travail sous pression.
Les sources acoustiques 6 à 9 et les cellules thermoacoustiques 10 à 13 sont montées en série le long du guide d'onde 5, de manière alternée, de sorte que chacune des cellules 10 à 13 soit disposée entre deux respectives desdites sources acoustiques 6 à 9.
Dans cet exemple, chacune des sources acoustiques 6 à 9 est un moteur linéaire comprenant un élément mobile du type piston.
Chacune des sources 6 à 9 est configurée pour générer une onde acoustique dans le fluide de travail, sous l'action d'un déplacement du piston, de manière à propager de l'énergie acoustique dans le guide d'onde 5. Pour chacune des cellules thermoacoustiques 10 à 13, le régénérateur 16 et les échangeurs 17 et 18 sont disposés dans le guide d'onde 5 de manière à être traversés par le fluide de travail pour pouvoir réaliser une conversion d'énergie thermoacoustique.
Le régénérateur 16 est une structure poreuse, c'est-à-dire une structure dotée de pores ou cavités ou ouvertures permettant d'augmenter ou maximiser la surface de contact et donc d'échange avec le fluide de travail tout en minimisant les pertes de charge.
A titre d'exemple, le régénérateur 16 de chacune des cellules 10 à 13 peut à cet effet comprendre un empilement de lamelles ou de grilles, réalisées dans un matériau présentant une capacité calorifique élevée et une faible conductivité thermique, par exemple un acier inoxydable ou un matériau céramique.
En fonctionnement, les régénérateurs 16 se comportent comme des éponges thermiques à l'égard du fluide de travail, en emmagasinant et en restituant de manière alternative de la chaleur.
Pour chacune des cellules thermoacoustiques 10 à 13, les échangeurs de chaleur 17 et 18 sont disposés de part et d'autre du régénérateur 16 de manière à pouvoir réaliser, aux extrémités du régénérateur 16, un échange de chaleur entre le fluide de travail et un élément de transport de chaleur respectif.
Plus précisément, pour chacune des cellules 10 à 13, le premier échangeur de chaleur 17 est dans cet exemple configuré pour réaliser un échange de chaleur entre le fluide de travail et un premier élément de transport de chaleur constitué par un fluide caloporteur circulant dans un conduit 20 relié à la source extérieure 2, tandis que le deuxième échangeur de chaleur 18 est configuré pour réaliser un échange de chaleur entre le fluide de travail et un deuxième élément de transport de chaleur également constitué par un fluide caloporteur circulant dans un conduit 21 relié à la source extérieure 3.
Pour réaliser un tel échange de chaleur, chacun des échangeurs 17 et 18 peut comprendre de manière connue en soi des éléments conducteurs formant par exemple un empilement d'ailettes en contact avec le fluide de travail. De telles ailettes peuvent être réalisées dans un métal conducteur tel que le cuivre ou l'aluminium. Ainsi, les conduits 20 et 21, qui forment ledit réseau de distribution 4, permettent de réaliser un transport de chaleur entre le fluide de travail et, respectivement, les sources 2 et 3 qui sont extérieures à la machine 1, via le fluide caloporteur circulant dans ces conduits.
Dans une variante de réalisation, non représentée, le premier élément de transport de chaleur et/ou le deuxième élément de transport de chaleur peuvent être non pas un fluide caloporteur mais un élément solide tel que des ailettes dont une partie forme le, ou est reliée au, réseau de distribution 4.
Dans une variante de réalisation, le réseau de distribution 4 comprend un caloduc (non représenté).
Dans cet exemple, les sources extérieures 2 sont des sources de rejet constituant ensemble un local à chauffer et les sources extérieures 3 sont des sources de pompage formées par un espace extérieur qui forme un réservoir thermique d'air ou d'eau relativement froid par rapport à l'air circulant dans le local. Autrement dit, les conduits 20 associés aux cellules thermoacoustiques 10 à 13 forment dans cet exemple un montage en parallèle. De même, les conduits 21 associés aux cellules thermoacoustiques 10 à 13 forment un montage en parallèle. Alternativement, un montage en série peut être mise en œuvre (non représenté).
Les sources 2 et 3 forment ainsi des réservoirs thermiques extérieurs à la machine 1.
Bien entendu, la machine 1 peut aussi être mise en œuvre non pas pour réchauffer un local mais à l'inverse pour le refroidir. Ainsi, dans une variante, les sources de pompage 3 peuvent constituer ensemble un local à refroidir et les sources de rejet 2 peuvent être formées par un espace extérieur qui forme un réservoir thermique d'air ou d'eau relativement chaud par rapport à l'air circulant dans le local. La présente description s'applique par analogie à une telle variante de mise en œuvre.
Il va maintenant être décrit un exemple de fonctionnement de l'installation de la figure 1, en vue de chauffer le local 2.
L'organe de commande 14 est actionné de manière à piloter les moteurs 6 à 9 afin de déplacer leur piston suivant une fonction périodique, qui est dans cet exemple une fonction finusoïdale du type Xi(t) = Ai sin(2πfit + φi ), avec i le numéro de la source (dans cet exemple, la source 6 a pour numéro i = 1, la source 7 a pour numéro i = 2, la source 8 a pour numéro i = 2 et la source 9 a pour numéro i = 4), t le temps, Xi la position du piston de la source i, Ai l'amplitude du déplacement du piston de la source i, fi la fréquence du déplacement du piston de la source i et φi la phase associée au déplacement du piston de la source i.
De manière non limitative, il est ici considéré que f1 = f 2 = f3 = et A1 = A2 = A3 = A4.
Le déplacement du piston du moteur 7 est déphasé par rapport au déplacement du piston du moteur 6, celui du piston du moteur 8 est déphasé par rapport au déplacement du piston du moteur 7, le déplacement du piston du moteur 9 est déphasé par rapport au déplacement du piston du moteur 8 et le déplacement du piston du moteur 6 est déphasé par rapport au déplacement du piston du moteur 9.
Dans cet exemple non limitatif, la valeur de ce déphasage est respectivement de Δφ = φ2 - φ1 = φ3 - φ2 = φ4 - φ3 = φ1 - φ4 = -π/2 .
Une telle commande des sources 6 à 9 permet de propager de l'énergie acoustique dans le guide d'onde 5 suivant un sens de propagation produisant une onde acoustique progressive ou quasi progressive dans le régénérateur 16 de chacune des cellules thermoacoustiques 10 à 13 se déplaçant dans un sens allant de l'échangeur 17 vers l'échangeur 18.
De manière connue en soi, une telle propagation d'énergie acoustique permet de donner lieu à un cycle thermique de type Stirling entraînant au sein de chacune des cellules 10 à 13 une conversion d'énergie thermoacoustique associée à un transfert de chaleur d'une part du fluide caloporteur circulant dans le conduit 21 vers le fluide de travail par l'échangeur de chaleur 18 et, d'autre part, du fluide de travail vers le fluide caloporteur circulant dans la conduit 20 par l'échangeur 17, autrement dit un pompage de chaleur de l'espace extérieur 3 et un rejet de chaleur vers le local 2. La machine 1 permet ainsi de chauffer le local 2 de sorte que l'air qu'il contient atteigne une température de consigne.
Selon l'invention, la machine 1 permet de modifier la température du local 2, en particulier de l'augmenter lorsqu'elle est inférieure à la température de consigne et la réduire lorsqu'elle est supérieure à la température de consigne, par modulation de la puissance acoustique générée par les moteurs 6 à 9.
Dans cet exemple particulier, le dispositif de mesure 15 est à cet effet configuré pour mesurer la température du local 2.
La température du local 2 ainsi mesurée est comparée à la température de consigne, à l'aide d'un moyen de calcul (non représenté) de la machine 1.
Si ces deux valeurs de température sont différentes, ou si la différence absolue de l'écart entre ces deux valeurs est supérieure à un seuil prédéterminé, par exemple 1°C, la puissance acoustique des moteurs 6 à 9 est modifiée, en l'occurrence abaissée si la température du local 2 est supérieure à la température de consigne et augmentée si la température du local 2 est inférieure à la température de consigne.
Ce processus de mesure, de comparaison et de modification de puissance acoustique constitue une étape de modulation qui peut être répétée continûment au cours du temps.
La machine 1 permet ainsi de pomper de la chaleur de la source extérieure 3 pour chauffer le local 2 de manière à atteindre la température de consigne et à conserver une température égale ou proche à la température de consigne au cours du temps, sans qu'il soit nécessaire d'interrompre l'alimentation des moteurs 6 à 9 lorsque la température de consigne est atteinte puis de les réalimenter lorsque la température du local 2 s'éloigne de la température de consigne, ou du moins en réduisant le nombre d'interruptions nécessaire.
Dans cet exemple non limitatif, l'organe de commande 14 est plus spécifiquement configuré pour moduler la puissance acoustique des moteurs 6 à 9 en modifiant l'amplitude de leur tension d'alimentation de manière à modifier l'amplitude du déplacement de leur piston. Bien entendu, cette modulation de puissance acoustique peut être réalisée en modifiant d'autres paramètres de commande des moteurs 6 à 9, par exemple l'amplitude de leur intensité d'alimentation et/ou leur phase. De plus, notamment dans des modes de réalisation (non représentés) dans lesquels les moteurs 6 à 9 sont des moteurs rotatifs, la modulation de puissance acoustique peut résulter d'une modification de la fréquence et/ou de l'amplitude de déplacement de l'élément mobile des moteurs 6 à 9. En outre, d'autres paramètres peuvent aussi être modulés afin de modifier la température des sources extérieures 2 et/ou 3, par exemple le débit et/ou la température du fluide caloporteur circulant dans le conduit 20 et/ou dans le conduit 21 reliés à une ou plusieurs des cellules thermoacoustiques 10 à 13.
Par ailleurs, le dispositif de mesure 15 peut être configuré pour mesurer un ou plusieurs paramètres autres que la température des sources extérieures 2, tels que la température du fluide caloporteur circulant dans le conduit 20 et/ou dans le conduit 21 reliés à une ou plusieurs des cellules thermoacoustiques 10 à 13, la température et/ou la pression acoustique du fluide de travail, et/ou la température des sources extérieures 3, en particulier lorsque ces dernières forment un local à réfrigérer.
Plus généralement, la modulation de puissance acoustique de la machine 1, en vue d'atteindre dans les sources extérieures 2 et/ou 3 une température de consigne, est réalisée en fonction d'un ou plusieurs paramètres représentatifs de la température des sources extérieures 2 et/ou 3, incluant les paramètres listés ci-dessus mais n'étant pas limités à ceux-ci.
Dans des variantes de réalisation, non représentées, les sources acoustiques 6 à 9 de la machine 1 de la figure 1 peuvent comprendre des actionneurs autres que des moteurs linéaires, par exemple des moteurs rotatifs. De plus, l'élément mobile de la source acoustique peut être un piston simple ou double ou autre.
La figure 2 illustre un deuxième mode de réalisation qui se distingue du mode de réalisation de la figure 1 en ce que la machine 1 comprend non pas quatre mais deux cellules thermoacoustiques 11 et 13 de pompage de chaleur et en ce qu'elle comprend non pas quatre sources acoustiques mais deux sources acoustiques 30 et 31 qui sont dans cet exemple des moteurs thermiques. La description qui précède s'applique par analogie à ce deuxième mode de réalisation, qui est essentiellement décrit selon ses différences par rapport à celui de la figure 1.
En référence à la figure 2, les sources acoustiques 30 et 31 et les cellules thermoacoustiques 11 et 13 sont montées en série le long du guide d'onde 5, de manière alternée, de sorte que chacune des cellules 10 et 13 soit disposée entre les sources acoustiques 30 et 31, et réciproquement.
Les sources acoustiques 30 et 31 sont chacune formées par une cellule thermoacoustique du même type que les cellules 11 à 13 décrites ci-dessus. Ainsi, chacune des cellules 30 et 31 comprend un régénérateur 32, un premier échangeur de chaleur 33 et un deuxième échangeur de chaleur 34 qui sont disposés dans le guide d'onde 5 de manière à être traversés par le fluide de travail pour pouvoir réaliser une conversion d'énergie thermoacoustique.
Pour chacune des sources 30 et 31, le premier échangeur de chaleur 33 est configuré pour réaliser un échange de chaleur entre le fluide de travail et un troisième élément de transport de chaleur constitué par un fluide caloporteur circulant dans un conduit 35 relié à une source extérieure 36. Le deuxième échangeur de chaleur 34 est quant à lui configuré pour réaliser un échange de chaleur entre le fluide de travail et un quatrième élément de transport de chaleur constitué par un fluide caloporteur circulant dans un conduit 37 relié à une source extérieure 38.
Les conduits 35 et 37 forment un réseau de distribution 40 distinct du réseau de distribution 4 des cellules thermoacoustiques 11 et 13.
De plus, les sources extérieures 36 et 38, qui forment des réservoirs thermiques extérieurs à la machine 1, sont dans cet exemple distinctes des sources extérieures 2 et 3 auxquelles sont reliées les cellules thermoacoustiques 11 et 13. Dans une variante de réalisation, les sources extérieures 2 et 36 sont identiques. Dans cet exemple, les sources extérieures 36 sont des sources de rejet contenant un fluide relativement froid et les sources extérieures 38 sont des sources qui fournissent de la chaleur grâce à un fluide relativement chaud.
La machine 1 permet de réfrigérer/climatiser un local constitué par les sources extérieures 3 qui forment en l'occurrence des sources de pompage, les sources extérieures 2 formant des sources de rejet.
Pour ce faire, l'organe de commande 14 de la machine 1 est ici configuré pour modifier la température et/ou le débit du fluide caloporteur circulant dans les conduits 37 reliés aux moteurs 30 et 31, de manière à modifier la quantité de chaleur transférée par ce fluide caloporteur.
Il en résulte une modification du gradient thermique entre les extrémités du régénérateur 32 de chacun de ces moteurs 30 et 31 entraînant une modification de la puissance acoustique générée par les moteurs 30 et 31.
De manière connue en soi, un tel gradient thermique permet de générer et d'entretenir une onde acoustique dans le fluide de travail, de manière à propager de l'énergie acoustique dans le guide d'onde 5.
Dans cet exemple, l'énergie acoustique se déplace suivant un sens de propagation produisant une onde acoustique progressive ou quasi progressive dans le régénérateur 16 de chacune des cellules thermoacoustiques 11 et 13, allant de l'échangeur 17 vers l'échangeur 18.
Les cellules thermoacoustiques 11 et 13 peuvent ainsi réaliser une conversion d'énergie thermoacoustique telle que décrite ci-dessus de manière à pomper de la chaleur du local 3 et d'en rejeter vers l'espace extérieur 2, permettant de réfrigérer le local 3 de sorte que l'air qu'il contient atteigne une température de consigne.
Dans cet exemple, le dispositif de mesure 15 est configuré pour mesurer la température du local 3, la machine 1 pouvant réaliser ladite étape de modulation en pilotant l'alimentation des moteurs thermiques 30 et 31, dans cet exemple en modifiant la température et/ou le débit du fluide caloporteur circulant dans les conduits 37. De nombreuses variantes peuvent être apportées à ce deuxième mode de réalisation, notamment en appliquant par analogie les variantes du premier mode de réalisation décrites ci-dessus. Par exemple, le réseau de distribution 4 et/ou 40 peut comprendre un caloduc (non représenté). Pour autre exemple, les sources 30 et 31 et les cellules 11 et 13 peuvent être agencées différemment les unes par rapport aux autres, les sources 30 et 31 pouvant se suivre l'une l'autre et les cellules 11 et 13 se suivre l'une l'autre, par distinction avec le montage en alternance représenté sur la figure 2.
Les modes de réalisation et variantes décrits ci-dessus peuvent en outre être combinés entre eux. Par exemple, la machine 1 peut comprendre un ou plusieurs moteurs linéaires et/ou rotatifs et/ou un ou plusieurs moteurs thermiques. La machine 1 peut évidemment comprendre un nombre différent de sources acoustiques et/ou de cellules thermoacoustiques. De plus, les différents composants de cette machine peuvent présenter des différences structurelles et/ou géométriques par rapport à la description qui précède.

Claims

Revendications
1. Machine thermoacoustique (1) comprenant :
- un guide d'onde (5) destiné à recevoir un fluide de travail,
- une source acoustique (6-9 ; 30, 31) configurée pour générer une onde acoustique de manière à propager de l'énergie acoustique dans le guide d'onde (5), et
- une cellule thermoacoustique (11-13) comportant un régénérateur (16), un premier échangeur de chaleur (17) configuré pour réaliser un échange de chaleur entre le fluide de travail et un premier élément de transport de chaleur (20) vers une première source extérieure (2), et un deuxième échangeur de chaleur (18) configuré pour réaliser un échange de chaleur entre le fluide de travail et un deuxième élément de transport de chaleur (21) depuis une deuxième source extérieure (3), caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de mesure (15) d'au moins un paramètre représentatif d'une température de la première source extérieure (2) et/ou de la deuxième source extérieure (3) et un organe de commande (14) configuré pour moduler la puissance acoustique de la source acoustique (6-9 ; 30, 31) de manière à modifier la température de la première source extérieure (2) et/ou de la deuxième source extérieure (3) en fonction de l'au moins un paramètre.
2. Machine (1) selon la revendication 1, dans laquelle l'au moins un paramètre est choisi parmi les paramètres suivants :
- une température du premier élément de transport de chaleur (20),
- une température du deuxième élément de transport de chaleur (21),
- une température de la première source extérieure (2),
- une température de la deuxième source extérieure (3),
- une température du fluide de travail, et
- une pression acoustique du fluide de travail.
3. Machine (1) selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle la source acoustique (6-9) comprend un moteur doté d'un élément mobile, l'organe de commande (14) étant configuré pour modifier une amplitude et/ou une fréquence de déplacement de cet élément mobile.
4. Machine (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle ladite cellule thermoacoustique (11, 13) est une première cellule thermoacoustique, la source acoustique (30, 31) étant formée par une deuxième cellule thermoacoustique, cette deuxième cellule thermoacoustique (30, 31) comportant un régénérateur (32), un premier échangeur de chaleur (33) configuré pour réaliser un échange de chaleur entre le fluide de travail et un troisième élément de transport de chaleur (35) vers une troisième source extérieure (36), et un deuxième échangeur de chaleur (34) configuré pour réaliser un échange de chaleur entre le fluide de travail et un quatrième élément de transport de chaleur (37) depuis une quatrième source extérieure (38), l'organe de commande (14) étant configuré pour modifier une quantité de chaleur transportée par le troisième élément de transport de chaleur (35) et/ou le quatrième élément de transport de chaleur (37).
5. Machine (1) selon la revendication 4, dans laquelle le troisième élément de transport de chaleur (35) et le quatrième élément de transport de chaleur (37) comprennent chacun un fluide caloporteur, l'organe de commande (14) étant configuré pour modifier une température et/ou un débit du fluide caloporteur du troisième élément de transport de chaleur (35) et/ou du quatrième élément de transport de chaleur (37).
6. Procédé de pilotage d'une machine thermoacoustique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5.
7. Procédé selon la revendication 6, comprenant une étape de modulation qui comprend :
- une mesure dudit au moins un paramètre, 18
- une comparaison d'une valeur de l'au moins un paramètre ainsi mesuré avec une valeur de référence,
- une commande de la source acoustique (6-9 ; 30, 31) de manière à moduler la puissance acoustique qu'elle génère si ces valeurs sont différentes afin de modifier la température de la première source extérieure (2) et/ou de la deuxième source extérieure (3).
8. Procédé selon la revendication 7, dans laquelle l'étape de modulation est répétée au cours du temps.
9. Procédé selon la revendication 7 ou 8, dans lequel la valeur de référence est une valeur de consigne.
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