WO1992018815A1 - Method and device for tapping and converting thermal energy - Google Patents

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WO1992018815A1
WO1992018815A1 PCT/FR1992/000325 FR9200325W WO9218815A1 WO 1992018815 A1 WO1992018815 A1 WO 1992018815A1 FR 9200325 W FR9200325 W FR 9200325W WO 9218815 A1 WO9218815 A1 WO 9218815A1
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calories
cycle
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exchanger
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Richard Pulvar
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Richard Pulvar
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24VCOLLECTION, PRODUCTION OR USE OF HEAT NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F24V99/00Subject matter not provided for in other main groups of this subclass

Definitions

  • the present invention relates to the exploitation and transformation of thermal energy from any source or any deposit, whatever its temperature level.
  • the invention relates both to the method and to the devices. Four immediate fields of exploitation arise.
  • Carnot's principle indicates that a machine operating on a thermodynamic cycle necessarily yields energy to a cold source. This energy transferred to the cold source defines the thermodynamic efficiency of the installation, and in most cases, between 60 and 101 of the energy supplied to an installation goes into pure loss thus to the cold source.
  • Carnot's principle indicates that heat spontaneously passes from a warm environment to a cold environment. Conversely, the passage of calories from a cold environment to a warm environment (refrigerant cycle) requires the consumption of work provided by an external device. In the case of thermal exploitation of this energy, the operation can be profitable, such as heat pumps. In the case where this energy must be exploited in a form other than thermal energy, the work necessary for the forced circulation of calories from the cold source to the hot source at the same absolute value with the output close than that which can be developed by those calories. It was therefore impossible to recover the energy transferred to the cold source in a profitable manner.
  • thermodynamic machines operating according to a cycle whether it is open or closed, the various exchanges of calories are essentially carried out by conduction, using a fluid traversing the cycle.
  • conduction the transfer of calories actually corresponds to the transfer of kinetic energy of the particles.
  • a particle of a given speed cannot accelerate a particle of higher speed. The transfer can therefore take place naturally only from a particle of given speed to a particle of Lower speed, from hot to cold. This is the essential condition of all existing thermodynamic machines.
  • the process which is the subject of the invention is characterized in that it overcomes the condition of the single passage of calories from hot to cold.
  • the process which is the subject of the invention is characterized by the fact that it operates by the combination of a direct thermodynamic cycle (motor) and an inverted thermodynamic cycle
  • the principle consists in extracting the caloric energy from any source or any deposit using the refrigerant cycle, and to exploit it using the engine cycle.
  • the difficulty consists in "revalorizing" the calories thus drawn, that is to say bringing them to a temperature level such that they can be exploited by the engine cycle.
  • the method obj and the invention is characterized in that the revalorization of calories is done by radiation and not by conduction in order to get rid of the conditions of kinetic energy transfer.
  • the device which is the subject of the invention is characterized in that it comprises a "exchanger-concentrator" of radiation; In this concentrator exchanger the calories are brought by conduction to an emitter (which can constitute the cold source of a thermodynamic machine). The transmitter radiates in an enclosure or has been evacuated. The emitted electromagnetic radiation is then concentrated either:
  • the concentrated heat flux is absorbed by a receiver (which can constitute the hot source of a thermodynamic machine). The absorption of this concentrated flux causes the receiver to have a temperature higher than that of the transmitter. The calories are then removed by conduction.
  • the device which is the subject of the invention is characterized in that it allows a transfer of calories from a given temperature level to a higher temperature level, and this without the need for work from an external device.
  • the calories given up at the cold source of the engine cycle are revalued in the same way.
  • the system therefore does not require to operate the existence of a cold source proper or it would transfer energy to the external system.
  • FIG. 1 is the diagram of an installation operating according to the cycle of Figure 1.
  • FIG. 5 shows the block diagram of a concentrator with thermal diode effect.
  • FIG. 6 shows an example of a thermal diode effect concentrator.
  • FIG. 7 shows an example of installation operating according to the cycle of Figure 1 applied to the exploitation of the latent energy of a fluid deposit.
  • FIG. 8 shows an example of installation operating according to the cycle of Figure 1 applied to the exploitation of solar energy.
  • FIG. 9 shows an example of installation operating according to the cycle of Figure 1 applied to the exploitation of degraded energy of the cooling circuits.
  • Figure 1 shows the cycle of one of the possible solutions. It is a closed phase (gas) system in which the engine and refrigerant cycles are combined so as to be traversed by the same fluid.
  • the advantage of this combination is both mechanical and thermodynamic.
  • the compression work of the refrigerant cycle and the engine cycle is done continuously on the same isentropic curve.
  • the calories from the refrigerant cycle and the cold source from the engine cycle are transferred continuously on the same isobaric curve. All of the calories transferred are recycled.
  • the thermodynamic efficiency of the system is therefore 1. This combined cycle allows the realization of a simple installation according to the diagram in FIG. 2 which constitutes one of the possible solutions.
  • Calories are taken from the deposit by an absorber A in which a fluid (freon for example) circulates at a temperature lower than that of the deposit.
  • the exchange is therefore made by conduction.
  • the fluid is then compressed by the compressor C. It receives the infrared radiation concentrated in the receiver R of the exchanger-concentrator EC;
  • the useful power corresponds to the caloric power taken from the deposit. This balance corresponds to the theoretical power available and does not take into account the different yields.
  • the architecture shown is the simplest, it offers the coupling of all the motor or receiver members on the same shaft. It is however possible to operate them separately or linked together by speed reducing or multiplying members. In the case where the deposit is a mass of e ⁇ u a pump as shown in Figure 7 could be coupled to the motor shaft.
  • the revalorization of calories is done thanks to the exchanger-concentrator. All typeide optical concentrators such as those used for solar energy can be applied here.
  • the difficulty consists in ensuring that all of the radiation emitted is reflected towards the receiver, and that there is indeed concentration. In addition, the different reflections are not without loss, it is better to reduce the number.
  • FIG. 3 represents, according to a provision of the invention, one of the possible solutions of optical concentration. It is a compound anicone set.
  • the emitter E radiates in a parabola P which distributes the radiation in a compound parabolic concentrator (CP.C.) on one or more stages, the last being closed by a reflector in developing circle (DC).
  • the concentration factor C is equal to the ratio of the emitter E and the receiver R.
  • FIG. 4 represents, according to a provision of the invention, a type of concentrator which can be used.
  • the reflective interior surface constitutes the optical system itself.
  • the concentrator curve is a function of the normally equal diameters of the emitter and the receiver, and the distance between these 2 foci. They are constructed according to the wire method similar to the construction of an ellipse, and constitute a so-called ideal anicone concentrator which transmits the totality of the radiation emitted from E towards a focal point of equivalent diameter in R.
  • the receiver R consists of a first envelope with a diameter greater than the diameter of E so that there is intersection between the radii from E and the surface of the envelope. This first envelope is made of transparent infrared materials such as chalcogenide glass.
  • the refractive index of this envelope is such that the refracted rays are concentrated towards the interior envelope which constitutes the receiver itself.
  • the concentration ratio C is equal to the ratio of the diameters of the emitter and the receiver.
  • Part of the radiation absorbed in R is re-emitted in the direction of E, and in the case where the emitting and receiving surfaces are not of the same nature, it occurs with the phenomenon of concentration by thermal diode effect as described in the type of next concentrator.
  • Figure 5 shows the block diagram of the concentrator with thermal diode effect.
  • the principle consists in using the absorption and reflexion characteristics of the emitting and receiving surfaces to cause in the enclosure an effect of concentration of the heat flux.
  • the fluid communicates the temperature TE by conduction
  • the receiver R it receives from the transmitter E the total flux ⁇ E from which it absorbs a part ⁇ A , and reflects a part ⁇ RFA .
  • the absorbed flux ⁇ A causes the temperature T A and a retransmission ⁇ RE towards the transmitter.
  • the surface S E must be, the emitter and the least absorbent possible ⁇ E high ⁇ E low.
  • the surface S A1 must be the most absorbent and the least emitting possible ⁇ A high ⁇ A low.
  • is the ratio of the useful flux on the radiated flux.
  • Figure 6 shows a diode effect concentrator. It essentially consists of two concentric tubes:
  • FIG. 7 represents an example of installation according to the invention, operating according to the cycle defined in FIG. 1 applied to the exploitation of the latent energy of a deposit
  • a pump allows the circulation of fluid from the deposit in an exchanger.
  • the system as shown in Figure 8 works according to the cycle defined in figure 1.
  • the absorber consists of the insolator or the hearth of a conventional solar installation.
  • the method has the advantage of allowing the use of a sensor at low temperature, so as to limit losses by retransmission of infrared, and allowing easy capture of direct incident infrared. or diffuse.
  • the system as shown in FIG. 9 operates according to the cycle defined in FIG. 1.
  • the absorber A consists of an exchanger in which the cooling fluid of the machine or of the installation circulates. Such a correctly dimensioned system makes it possible to recover, in addition to the calories transferred to the cold source, part of the latent energy contained in the fluid itself.
  • the systems shown in Figures 10 and 11 operate according to the cycle defined in Figure 1. This is the case of operation using a closed circuit such as a nuclear power plant.
  • the absorber consists of the exchanger between the primary and secondary circuits ( Figure 10) or between the secondary and tertiary circuits ( Figure 11).
  • the system shown in Figure 12 works according to the cycle defined in Figure 1. It concerns machines or installations using an open cycle, such as all combustion machines (engines, boilers, etc.) an additional compressor and turbine are required to the combustion gas circuit.
  • the absorber consists of an exchanger preferably located downstream of the turbine of the combustion gas circuit.
  • the architecture shown proposes the coupling of all the transmitting or receiving members on the same shaft, but they can either be separated or linked together by speed reducing or multiplying members.

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Abstract

A device for tapping and converting thermal energy. A method and a device are provided for tapping thermal energy from any source or deposit regardless of its temperature, wherein a refrigerating device for absorbing calories from without is combined with a motor device for converting the calories into work, and a device for recycling the calories through electromagnetic radiation. Since the device requires no external cold source, its thermodynamic efficiency is therefore 1, and calories can be tapped even from low-temperature deposits. Said device is designed particularly for tapping latent ocean energy and other energy sources with a thermodynamic efficiency of 1.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF D 'EXPLOITATION ET DE  PROCESS AND DEVICE FOR OPERATING AND
TRANSFORMATION DE L 'ENERGIE THERMIQUE  TRANSFORMATION OF THERMAL ENERGY
La présente invention concerne l'exploitation et la transformation de l'énergie thermique d'une source ou d'un gisement quelconque, quelque soit son niveau de température.  The present invention relates to the exploitation and transformation of thermal energy from any source or any deposit, whatever its temperature level.
L'invention se rapporte tant au procédé qu'aux dispositifs. Quatre champs d'exploitation immédiats se présentent.  The invention relates both to the method and to the devices. Four immediate fields of exploitation arise.
1 - Exploitation et transformation de l'énergie latente contenue dans tout gisement, tel que l'énergie calorique latente considérable contenue dans l'eau des océans, des lacs et des rivières.  1 - Exploitation and transformation of the latent energy contained in any deposit, such as the considerable latent caloric energy contained in the water of the oceans, lakes and rivers.
2 - Exploitation de l'énergie dite diluée, telle que l'énergie solaire avec un rendement thermodynamique théorique voisin de l'unité.  2 - Exploitation of so-called diluted energy, such as solar energy with a theoretical thermodynamic efficiency close to unity.
3 - Exploitation de l'énergie dite dégradée, telle que les calories cédées à la source froide par les circuits de refroidissement des machines et installations thermiques, qu'elles soient classiques ou nucléaires. Cette énergie dissipée représente habituellement la part la plus importante de l'énergie consommée par ces installations.  3 - Exploitation of so-called degraded energy, such as the calories given up at the cold source by the cooling circuits of thermal machines and installations, whether conventional or nuclear. This dissipated energy usually represents the largest part of the energy consumed by these installations.
4 - Réalisation de dispositifs intégrant dès le départ la récupération des calories cédées à la source froide, afin de concevoir des machines et des installations thermiques dont le rendement thermodynamique théorique serait voisin de l'unité.  4 - Realization of devices integrating from the start the recovery of the calories given up to the cold source, in order to design machines and thermal installations whose theoretical thermodynamic efficiency would be close to unity.
Le principe de Carnot indique qu'une machine fonctionnant sur un cycle thermodynamique cède nécessairement de l'énergie à une source froide. Cette énergie cédée à la source froide définie le rendement thermodynamique de l'installation, et dans la plupart des cas, entre 60 et 101 de l'énergie fournie à une installation part en pure perte ainsi à la source froide.  Carnot's principle indicates that a machine operating on a thermodynamic cycle necessarily yields energy to a cold source. This energy transferred to the cold source defines the thermodynamic efficiency of the installation, and in most cases, between 60 and 101 of the energy supplied to an installation goes into pure loss thus to the cold source.
Le principe de Carnot indique d'autre part que la chaleur passe spontanément d'un milieu chaud vers un milieu froid. A l'inverse le passage des calories d'un milieu froid vers un milieu chaud (cycle réfrigérant) nécessite une consommation de travail fourni par un dispositif extérieur. Dans le cas d'une exploitation sous forme thermique de cette énergie, l'opération peut être rentable, c'est le cas notamment des pompes de chaleur. Dans le cas ou cette énergie doit être exploitée sous une autre forme que l'énergie thermique, le travail nécessaire à la circulation forcée des calories de la source froide vers la source chaude à même valeur absolue au rendement près que celui succeptible d'être développé par ces calories. Il était donc impossible de récupérer en la transformant de façon rentable l'énergie cédée à la source froide. D'autre part l'énergie calorique latente contenue dans de nombreux gisements ne pouvait être exploitée faute d'une source froide permettant une cinétique des calories. Dans le cas de l'énergie thermique des mers, une astuce a consisté à utiliser la différence de température entre les eaux de surface et les eaux de profondeur. Le problème est ainsi ramemé a un cycle thermodynamique classique de très faible rendement Carnot's principle, on the other hand, indicates that heat spontaneously passes from a warm environment to a cold environment. Conversely, the passage of calories from a cold environment to a warm environment (refrigerant cycle) requires the consumption of work provided by an external device. In the case of thermal exploitation of this energy, the operation can be profitable, such as heat pumps. In the case where this energy must be exploited in a form other than thermal energy, the work necessary for the forced circulation of calories from the cold source to the hot source at the same absolute value with the output close than that which can be developed by those calories. It was therefore impossible to recover the energy transferred to the cold source in a profitable manner. On the other hand the latent caloric energy contained in many deposits could not be exploited for lack of a cold source allowing kinetics of calories. In the case of thermal energy from the seas, one trick was to use the temperature difference between surface water and deep water. The problem is thus brought back to a classic thermodynamic cycle of very low efficiency
(environ 0,071), il n'y a donc pas vraiment exploitation de l'énergie latente.  (about 0.071), so there is not really exploitation of the latent energy.
Dans les machines thermodynamiques existantes fonctionnant selon un cycle qu'il soit ouvert ou fermé, les différents échanges de calories se font essentiellement par conduction, à l'aide d'un fluide parcourant le cycle. Dans la conduction le transfert des calories correspond en fait au transfert d'énergie cinétique des particules . Il y a ralentissement des particules du milieu chaud et diminution de leur énergie cinétique, au bénéfice d'une accélération des particules du milieu froid et augmentation de leur énergie cinétique. On comprend bien qu'une particule d'une vitesse donnée ne saurrait accélérer une particule de vitesse supérieure. Le transfert ne peut donc se faire naturellement que d'une particule de vitesse donnée vers une particule de vitesse Inférieure, du chaud vers le froid. Telle est la condition essentielle de toutes les machines thermodynamiques existantes.  In existing thermodynamic machines operating according to a cycle whether it is open or closed, the various exchanges of calories are essentially carried out by conduction, using a fluid traversing the cycle. In conduction, the transfer of calories actually corresponds to the transfer of kinetic energy of the particles. There is a slowing down of the particles of the hot medium and reduction of their kinetic energy, for the benefit of an acceleration of the particles of the cold medium and increase of their kinetic energy. We understand that a particle of a given speed cannot accelerate a particle of higher speed. The transfer can therefore take place naturally only from a particle of given speed to a particle of Lower speed, from hot to cold. This is the essential condition of all existing thermodynamic machines.
Le procédé objet de l'invention est caractérisé par le fait qu 'il s'affranchi de la condition du passage unique des calories du chaud vers le froid. Le procédé objet de l'ivention est caractérisé par le fait qu'on opère par la combinaison d'un cycle thermodynamique direct (moteur) et d'un cycle thermodynamique inversé The process which is the subject of the invention is characterized in that it overcomes the condition of the single passage of calories from hot to cold. The process which is the subject of the invention is characterized by the fact that it operates by the combination of a direct thermodynamic cycle (motor) and an inverted thermodynamic cycle
(réfrigérant). Le principe consiste à puiser l'énergie calorique d'une source ou d'un gisement quelconque à l'aide du cycle réfrigérant, et de l'exploiter à l'aide du cycle moteur. La difficulté consiste à "revaloriser" les calories ainsi puisees c'est à dire à les amener à un niveau de température tel qu'elle puissent être exploitées par le cycle moteur .  (refrigerant). The principle consists in extracting the caloric energy from any source or any deposit using the refrigerant cycle, and to exploit it using the engine cycle. The difficulty consists in "revalorizing" the calories thus drawn, that is to say bringing them to a temperature level such that they can be exploited by the engine cycle.
Le procédé obj et de l ' invention est caractérisé par le fait que la revalorisation des calories se fait par rayonnement et non par conduction afin de s'affranchir des conditions de transfert d'énergie cinétique.  The method obj and the invention is characterized in that the revalorization of calories is done by radiation and not by conduction in order to get rid of the conditions of kinetic energy transfer.
Le dispositif objet de l'invention est caractérisé par le fait qu'il comporte un "échangeur-concentrateur" de rayonnement; Dans cet échangeur concentrateur les calories sont amenées par conduction à un émetteur (qui peut constituer la source froide d'une machine thermodynamique). L'émetteur rayonne dans une enceinte ou a été fait le vide. Le rayonnement électromagnétique émis est alors concentré soit :  The device which is the subject of the invention is characterized in that it comprises a "exchanger-concentrator" of radiation; In this concentrator exchanger the calories are brought by conduction to an emitter (which can constitute the cold source of a thermodynamic machine). The transmitter radiates in an enclosure or has been evacuated. The emitted electromagnetic radiation is then concentrated either:
- à l'aide d'un système optique à la manière des concentrateurs de rayonnement solaire.  - using an optical system in the manner of concentrators of solar radiation.
- à l'aide d'un système de diode thermique permettant l'accumulation de rayonnement dans l'enceinte. Le flux thermique concentré est absorbé par un récepteur (qui peut constituer la source chaude d'une machine thèrmodynamique). L'absorpsion de ce flux concentré provoque sur le récepteur une température supérieure à celle de l'émetteur. Les calories sont ensuite évacuées par conduction.  - using a thermal diode system allowing the accumulation of radiation in the enclosure. The concentrated heat flux is absorbed by a receiver (which can constitute the hot source of a thermodynamic machine). The absorption of this concentrated flux causes the receiver to have a temperature higher than that of the transmitter. The calories are then removed by conduction.
Le dispositif objet de l'invention est caractérisé par le fait qu'il permet un transfert de calories d'un niveau de température donné à un niveau de température supérieure, et cela sans apport de travail d'un dispositif extérieur.  The device which is the subject of the invention is characterized in that it allows a transfer of calories from a given temperature level to a higher temperature level, and this without the need for work from an external device.
Selon une disposition de l'invention les calories cédées à la source froide du cycle moteur sont revalorisées de la même façon. Le système ne nécessite donc pas pour fonctionner l'existance d'une source froide proprement dite ou il céderait de l'énergie au système extérieur. According to one provision of the invention, the calories given up at the cold source of the engine cycle are revalued in the same way. The system therefore does not require to operate the existence of a cold source proper or it would transfer energy to the external system.
Il en découle que le procédé et les dispositifs objet de l'invention sont caractérisés par le fait que ne nécessitant pas de source froide ils permettent l'exploitation de n'importe quelle source ou gisement d'énergie calorique quel que soit son niveau de température. D'autre part ne cédant aucune calories au système extérieur, le rendement thermodynamique théorique est égal à 1. Toutes les calories puisées étant exploitées . - La figure 1 est représenté en diagramme de clapeyron  It follows that the process and the devices that are the subject of the invention are characterized in that, not requiring a cold source, they allow the exploitation of any source or source of caloric energy whatever its temperature level. . On the other hand not yielding any calories to the external system, the theoretical thermodynamic yield is equal to 1. All the calories drawn being exploited. - Figure 1 is shown in a clapeyron diagram
un exemple possible de combinaison des cycles moteur et réfrigérant.  a possible example of a combination of engine and coolant cycles.
- La figure 2 est le schéma d'une installation fonctionnant selon le cycle de la figure 1.  - Figure 2 is the diagram of an installation operating according to the cycle of Figure 1.
- Les figures 3 et 4 représentent des exemples possible de concentrateurs optiques.  - Figures 3 and 4 show possible examples of optical concentrators.
- La figure 5 représente le schéma de principe d'un concentrateur à effet de diode thermique.  - Figure 5 shows the block diagram of a concentrator with thermal diode effect.
- La figure 6 représente un exemple de concentrateur à effet de diode thermique.  - Figure 6 shows an example of a thermal diode effect concentrator.
- La figure 7 représente un exemple d'installation fonctionnant selon le cycle de la figure 1 appliqué à l'exploitation de l'énergie latente d'un gisement fluide.  - Figure 7 shows an example of installation operating according to the cycle of Figure 1 applied to the exploitation of the latent energy of a fluid deposit.
- La figure 8 représente un exemple d'installation fonctionnant selon le cycle de la figure 1 appliqué à l'exploitation de l'énergie solaire.  - Figure 8 shows an example of installation operating according to the cycle of Figure 1 applied to the exploitation of solar energy.
- La figure 9 représente un exemple d'installation fonctionnant selon le cycle de la figure 1 appliqué à l'exploitation de l'énergie dégradée des circuits de refroidissement.  - Figure 9 shows an example of installation operating according to the cycle of Figure 1 applied to the exploitation of degraded energy of the cooling circuits.
- Les figures 10, 11, 12, représentent des dispositifs de récupération intégrés aux dispositifs de production d'énergie. lere Application : exploitation de l'énergie latente. - Figures 10, 11, 12 show recovery devices integrated with energy production devices. 1st Application: exploitation of latent energy.
La figure 1 représente le cycle d'une des solutions possible. Il s'agit d'un système a une phase (gazeuse) en circuit fermé dans lequel les cycles moteur et réfrigérant sont combinés de façon à être parcourus par le même fluide. L'intérêt de cette combinaison est à la fois mécanique et thermodynamique. Les travaux de compression du cycle réfrigérant et du cycle moteur se font sans discontinuité sur la même courbe isentropique. De même les cessions de calories du cycle réfrigérant et de la source froide du cycle moteur se font sans discontinuité sur la même courbe isobare. La totalité des calories cédées est recyclée. Le rendement thermodynamique du système est donc de 1. Ce cycle combiné permet la réalisation d'une installation simple selon le shéma figure 2 qui constitue une des solutions possible. Figure 1 shows the cycle of one of the possible solutions. It is a closed phase (gas) system in which the engine and refrigerant cycles are combined so as to be traversed by the same fluid. The advantage of this combination is both mechanical and thermodynamic. The compression work of the refrigerant cycle and the engine cycle is done continuously on the same isentropic curve. Similarly, the calories from the refrigerant cycle and the cold source from the engine cycle are transferred continuously on the same isobaric curve. All of the calories transferred are recycled. The thermodynamic efficiency of the system is therefore 1. This combined cycle allows the realization of a simple installation according to the diagram in FIG. 2 which constitutes one of the possible solutions.
Les calories sont prélevées du gisement par un absorbeur A dans lequel circule un fluide (du fréon par exemple) à une température inférieure à celle du gisement. L'échange se fait donc par conduction. Le fluide est ensuite comprimé par le compresseur C. Il reçoit le rayonnement infra-rouge concentré dans le récepteur R de l'échangeur-concentrateur EC; Une  Calories are taken from the deposit by an absorber A in which a fluid (freon for example) circulates at a temperature lower than that of the deposit. The exchange is therefore made by conduction. The fluid is then compressed by the compressor C. It receives the infrared radiation concentrated in the receiver R of the exchanger-concentrator EC; A
première détente se fait dans la turbine Tl . A l'émetteur E de l'échangeur EC, le fluide cède au rendement près, une quantité de calories équivalente à celle qu'il avait absorbé en R. Une seconde détente se fait dans la turbine T2, avant de pénétrer dans l' absorbeur A pour un nouveau cycle en accord avec la figure 1 le cycle se décompose ainsi : first expansion takes place in the Tl turbine. At the emitter E of the exchanger EC, the fluid yields to the nearest yield, an amount of calories equivalent to that which it had absorbed in R. A second expansion takes place in the turbine T2, before entering the absorber A for a new cycle in accordance with Figure 1 the cycle breaks down as follows:
- de 1 à 2 compression adiabatique dans le compresseur C - from 1 to 2 adiabatic compression in compressor C
- de 2 à 3 rechaffement isobare dans le récepteur R - from 2 to 3 isobaric reheating in the R receptor
- de 3 à 4 détente adiabatique dans la turbine T1  - from 3 to 4 adiabatic expansion in the turbine T1
- de 4 à 5 refroidissement isobare dans l'émetteur E  - from 4 to 5 isobaric cooling in the transmitter E
- de 5 à 6 détente adiabatique dans la turbine T2  - from 5 to 6 adiabatic expansion in the T2 turbine
- de 6 à 1 réchauffement isobare dans l'absorbeur A  - from 6 to 1 isobaric heating in absorber A
Le bilan des puissances s'établit de la façon suivante : Soit Cp la chaleur spécifique à pression constante de fluide  The balance of powers is established as follows: Let Cp be the specific heat at constant fluid pressure
considéré.  considered.
Cv la chaleur spécifique à volume constant du fluide  Cv the specific heat at constant volume of the fluid
considéré.
Figure imgf000007_0001
Soit
considered.
Figure imgf000007_0001
Is
Figure imgf000008_0001
Figure imgf000008_0001
Soit rp1 le rapport pression de sortie/pression d'entrée de C rp2 le rapport pression d'entrée/pression de sortie de T1 rp3 le rapport pression d'entrée/pression de sortie de T2 La condition logique de fonctionnement est  Let rp1 be the outlet pressure / inlet pressure ratio of C rp2 the inlet pressure / outlet pressure ratio of T1 rp3 the inlet pressure / outlet pressure ratio of T2 The logical operating condition is
rp1 = rp 2 × rP3 de façon à former un cycle  rp1 = rp 2 × rP3 so as to form a cycle
Cycle moteur Motor cycle
Puissance absorbée au récepteur :  Power absorbed at the receiver:
Puissance cédée à l'émetteur :  Power ceded to the transmitter:
Puissance développée par le cycle moteur
Figure imgf000008_0002
Power developed by the engine cycle
Figure imgf000008_0002
Cycle réfrigérant
Figure imgf000008_0003
Refrigerant cycle
Figure imgf000008_0003
Puissance absorbée à l'échangeur :  Power absorbed at the exchanger:
Puissance cédée à l'émetteur :Power ceded to the transmitter:
Figure imgf000008_0004
Figure imgf000008_0004
Puissance consommée par le cycle réfrigérant Power consumed by the refrigeration cycle
Cycle combiné
Figure imgf000008_0005
Combined cycle
Figure imgf000008_0005
Puissance totale cédée à l'émetteur  Total power transferred to the transmitter
Puissance util
Figure imgf000008_0006
e développée
Usable power
Figure imgf000008_0006
e developed
Figure imgf000008_0007
Le bilan des puissances du compresseur et des turbines produit un exedent qui peut être utilisé dans une machine réceptrice U (générateur, pompe, prise de force ou autre...)
Figure imgf000008_0007
The balance of the powers of the compressor and the turbines produces an excess which can be used in a U receiving machine (generator, pump, PTO or other ...)
La puissance utile correspond à la puissance calorique prélevée du gisement. Ce bilan correspond à la puissance théorique disponible et ne tient pas compte des différents rendements.  The useful power corresponds to the caloric power taken from the deposit. This balance corresponds to the theoretical power available and does not take into account the different yields.
L'architecture représentée est la plus simple, elle propose l'accouplement de tous les organes moteurs ou récepteurs sur le même arbre. Il est cependant possible de les faire fonctionner séparément ou reliés entre eux par des organes réducteurs ou multiplicateurs de vitesse. Dans le cas ou le gisement serait une masse d'eσu une pompe telle que représentée figure 7 pourrait être accouplée à l'arbre moteur.  The architecture shown is the simplest, it offers the coupling of all the motor or receiver members on the same shaft. It is however possible to operate them separately or linked together by speed reducing or multiplying members. In the case where the deposit is a mass of eσu a pump as shown in Figure 7 could be coupled to the motor shaft.
La revalorisation des calories se fait grâce à l'échangeur-concentrateur. Tout les typeide concentrateurs optiques tels que ceux utilisés pour l'énergie solaire peuvent être appliqué ici.  The revalorization of calories is done thanks to the exchanger-concentrator. All typeide optical concentrators such as those used for solar energy can be applied here.
La difficulté consiste à assurer que la totalité du rayonnement émis soit réfléchi vers le récepteur, et qu'il y ait effectivement concentration. De plus les différentes reflexions n'étant pas sans perte, il vaut mieux en diminuer le nombre.  The difficulty consists in ensuring that all of the radiation emitted is reflected towards the receiver, and that there is indeed concentration. In addition, the different reflections are not without loss, it is better to reduce the number.
La figure 3 représente selon une disposition de l'invention une des solution poscible de concentration optique. Il s'agit d'un ensemble anicone composé. L'émetteur E rayonne dans un parabole P qui distribue le rayonnement dans un concentrateur parabolique composé (CP.C.) à un ou plusieurs étages, le dernier étant fermé par un réflecteur en developpante de cercle (DC). Le facteur de concentration C est égal au rapport de l'émetteur E et du récepteur R.
Figure imgf000009_0001
FIG. 3 represents, according to a provision of the invention, one of the possible solutions of optical concentration. It is a compound anicone set. The emitter E radiates in a parabola P which distributes the radiation in a compound parabolic concentrator (CP.C.) on one or more stages, the last being closed by a reflector in developing circle (DC). The concentration factor C is equal to the ratio of the emitter E and the receiver R.
Figure imgf000009_0001
La figure 4 représente selon une disposition de l'invention un type de concentrateur pouvant être utilisé.  FIG. 4 represents, according to a provision of the invention, a type of concentrator which can be used.
Il s'agit d'une enceinte hermétique dans laquelle a été fait le vide, et ou rayonne un émetteur E vers un récepteur R. It is an airtight enclosure in which a vacuum has been created, and or radiates an emitter E towards a receiver R.
La surface intérieure réfléchissante constitue le système optique proprement dit. La courbe du concentrateur est fonction des diamètres normalement égaux de l'émetteur et du récepteur, et de la distance entre ces 2 foyers. Elles se construit selon la méthode du fil similaire à la construction d'une ellipse, et constitue un concentrateur anicone dit idéal qui transmet la totalité du rayonnement émis de E vers un foyer de diamètre équivalent en R. Le récepteur R est constitué d'une première enveloppe d'un diamètre supérieur au diametre de E de façon à ce qu'il y ait intersection entre les rayons issus de E et la surface de l'enveloppe. Cette première enveloppe est constituée en matériaux transparent à l' infra-rouge tel que le verre de chalcogénure. The reflective interior surface constitutes the optical system itself. The concentrator curve is a function of the normally equal diameters of the emitter and the receiver, and the distance between these 2 foci. They are constructed according to the wire method similar to the construction of an ellipse, and constitute a so-called ideal anicone concentrator which transmits the totality of the radiation emitted from E towards a focal point of equivalent diameter in R. The receiver R consists of a first envelope with a diameter greater than the diameter of E so that there is intersection between the radii from E and the surface of the envelope. This first envelope is made of transparent infrared materials such as chalcogenide glass.
L'indice de réfraction de cette enveloppe est tel que les rayons réfractés sont concentré vers l'enveloppe intérieur qui constitue le récepteur proprement dit. Le rapport de concentration C est égal au rapport des diamètres de l'émetteur et du récepteur.
Figure imgf000010_0003
The refractive index of this envelope is such that the refracted rays are concentrated towards the interior envelope which constitutes the receiver itself. The concentration ratio C is equal to the ratio of the diameters of the emitter and the receiver.
Figure imgf000010_0003
Une partie du rayonnement absorbé en R est reémis en direction de E, et pour le cas ou les surfaces émetrice et réceptrice ne sont pas de même nature, il se produit au phénomène de concentration par effet de diode thermique tel que décrit dans le type de concentrateur suivant.  Part of the radiation absorbed in R is re-emitted in the direction of E, and in the case where the emitting and receiving surfaces are not of the same nature, it occurs with the phenomenon of concentration by thermal diode effect as described in the type of next concentrator.
La figure 5 représente le schéma de principe du concentrateur à effet de diode thermique.  Figure 5 shows the block diagram of the concentrator with thermal diode effect.
Selon l'invention le principe consiste a utiliser les caractéristiques d'absorption et de réfexion des surfaces émettrice et réceptrice pour provoquer dans l'enceinte un effet de concentration du flux thermique. Considérons l'émetteur E, il est d'un côté en contact avec le fluide qui est à la température TF1 et de l'autre II rayonne dans l'enceinte. Il reçoit du récepteur un rayonnement d'un flux ∅c son équilibre thermique s'établit ainsi. According to the invention, the principle consists in using the absorption and reflexion characteristics of the emitting and receiving surfaces to cause in the enclosure an effect of concentration of the heat flux. Let us consider the emitter E, on one side it is in contact with the fluid which is at the temperature TF 1 and on the other side II radiates in the enclosure. It receives from the receiver radiation of a flow son c its thermal equilibrium is thus established.
- Le fluide lui communique par conduction la température TE - The fluid communicates the temperature TE by conduction
- Flux rayonné- Radiated flux
Figure imgf000010_0001
= constante de stephan
Figure imgf000010_0001
= stephan constant
facteur total d'émission à la température TE  total emission factor at TE temperature
- Flux réfléchi
Figure imgf000010_0005
- Reflected flow
Figure imgf000010_0005
= facteur total de réflexion à la température TE
Figure imgf000010_0004
- Flux total émis ∅E = ∅R + ∅RFE
= total reflection factor at temperature TE
Figure imgf000010_0004
- Total flow emitted ∅ E = ∅ R + ∅ RFE
- Puissance absorbée du fluide = PFE - Absorbed power of the fluid = P FE
- Puissance absorbée du rayonnement ∅c en provenance de R- Absorbed power of radiation ∅ c from R
PAE = ∅AE SE P AE = ∅ AE S E
avec SE = surface de l'émetteur. with S E = surface of the transmitter.
- Puissance totale émise PE =∅E SE - Total emitted power P E = ∅ E SE
à l'équilibre on a PE + PFE + PAE = O at equilibrium we have P E + P FE + P AE = O
Considérons le récepteur R, il reçoit de l'émetteur E le flux total ∅E dont il absorbe une partie ∅A, et réfléchit une partie ∅RFA. Le flux absorbé ∅A provoque la température TA et une réemission ∅RE vers l'émetteur. Let us consider the receiver R, it receives from the transmitter E the total flux ∅ E from which it absorbs a part ∅ A , and reflects a part ∅ RFA . The absorbed flux ∅ A causes the temperature T A and a retransmission ∅ RE towards the transmitter.
- Flux total reçu ∅E - Total flow received ∅ E
- Flux absorbé ∅A = αAE - Absorbed flux ∅ A = α AE
avec αA = facteur total d'absorption à la température TA with α A = total absorption factor at temperature T A
Flux réfléchiReflected flow
Figure imgf000011_0003
Figure imgf000011_0003
avec
Figure imgf000011_0002
= facteur total de réflexion à la température TA
with
Figure imgf000011_0002
= total reflection factor at temperature T A
Flux réémis ∅RE = δεATA 4 Reissued flow ∅ RE = δε A T A 4
avec εA = facteur total d'émission à la température TA Puissance transmise au fluide P FA with ε A = total emission factor at temperature T A Power transmitted to the fluid P FA
Puissance absorbée PA = ∅A SA1 Power consumption P A = ∅ A S A1
avec SA1 = surface d'entrée de R = SE with S A1 = entry surface of R = S E
Puissance réemise PRE = ∅RE SA1 Power reduction P RE = ∅ RE S A1
à l'équilibre ou a PA + PFA + PRE = O at equilibrium or a P A + P FA + P RE = O
On identifie la puissance PFA transmise par le récepteur à l'action d'un flux∅U qui serait émis par la surface SA2 de sortie du récepteur. We identify the power P FA transmitted by the receiver to the action of a flux ∅ U which would be transmitted by the surface S A2 of the receiver output.
on a donc ∅A = ∅RE + ∅URE =∅A- ∅U so we have ∅ A = ∅ RE + ∅ URE = ∅ A - ∅ U
Figure imgf000011_0001
on arrive après calculs à l'expression
Figure imgf000012_0001
Figure imgf000011_0001
we arrive after calculations at the expression
Figure imgf000012_0001
on a évidement la température maximale pour ∅U = O ce qui we obviously have the maximum temperature for ∅ U = O which
conduit à l'expression
Figure imgf000012_0002
leads to expression
Figure imgf000012_0002
de laquelle on conclut :  from which we conclude:
- Pour un émetteur et un récepteur parfaitement identiques, il n'y a pas concentration, il faut donc jouer sur les caractéristiques des surfaces emettrice et réceptrice.  - For a perfectly identical transmitter and receiver, there is no concentration, so it is necessary to play on the characteristics of the emitting and receiving surfaces.
plus  more
- La surface S E doit être, la emettrice et la moins absorbante possible εE élevé αE faible. - The surface S E must be, the emitter and the least absorbent possible ε E high α E low.
- La surface SA1doit être la plus absorbante et la moins emettrice pos sible αA élevé εA faible. - The surface S A1 must be the most absorbent and the least emitting possible α A high ε A low.
En l'absence de toute utilisation de puissance à SA2 (∅U = O) si εAtend vers O, TA tend vers +∞ In the absence of any use of power at S A2 (∅ U = O) if ε A tends towards O, T A tends towards + ∞
on à donc une circulation naturelle de calories d'un émetteur de température TE à un récepteur de température TA > TE there is therefore a natural circulation of calories from a temperature transmitter T E to a temperature receiver T A > T E
Indépendement du flux thermique utilisé dans l'installation et qui traverse l'échangeur, il s'échange constamment un flux  Independence of the heat flow used in the installation and which passes through the exchanger, a flux is constantly exchanged
de entre E et R. Il est en grande partie réfléchi sur la surface E of between E and R. It is largely reflected on the surface E
( élevé) et ne modifie donc pas notablement la température TE de E. Il est en grande partie absorbé en R et contribue à élever la température TA de R avant d'être réemis à température élevé (εA faible). (high) and therefore does not significantly modify the temperature T E of E. It is largely absorbed in R and contributes to raising the temperature T A of R before being re-emitted at high temperature (ε A low).
Bien sur au fur et a mesure que croitra la puissance utile en sortie de R la température TA va baisser. On définit β comme étant le rapport du flux utile sur le flux rayonné. Of course, as the useful power at the output of R increases, the temperature T A will drop. We define β as being the ratio of the useful flux on the radiated flux.
Figure imgf000012_0003
Figure imgf000013_0001
Figure imgf000012_0003
Figure imgf000013_0001
A titre d'exemple en considerant une surface emettrice αE = 0,25 et εE = 0,9 As an example, consider an emitting surface α E = 0.25 and ε E = 0.9
une surface réceptrice  a receiving surface
αA = 0,98 et εA = 0,19 α A = 0.98 and ε A = 0.19
le facteur de concentration maxi (∅U = 0) serait the maximum concentration factor (∅ U = 0) would be
Figure imgf000013_0002
Figure imgf000013_0002
En prenant β = 0,5 ∅U = 0,5 ∅R on a By taking β = 0.5 ∅ U = 0.5 ∅ R we have
Figure imgf000013_0003
Figure imgf000013_0003
La figure 6 représente un concentrateur à effet de diode. Il se compose essentiellement de deux tubes concentriques :  Figure 6 shows a diode effect concentrator. It essentially consists of two concentric tubes:
l'émetteur E et le récepteur R séparé par un espace très faible dans lequel est fait le vide. A l'extérieur de E dans une enceinte cabrifugée circule le fluide qui cède ses calories à E à la température TF1 à l'intérieur de R circule le fluide qui reçoit les calories de R à la température TF2. Les diamètres intérieur de E et extérieur de R étant très proches on peut considérer SE = SA1. La surface d'échange SA2 est fonction elle du facteur de concentration choisi de telle sorte que ∅U × SA2 = PE the emitter E and the receiver R separated by a very small space in which the vacuum is created. Outside of E in a cabrifuged enclosure circulates the fluid which yields its calories to E at the temperature T F1 inside R circulates the fluid which receives the calories from R at the temperature T F2 . The inner diameters of E and the outer diameters of R being very close, we can consider S E = S A1 . The exchange surface S A2 is a function of the concentration factor chosen so that ∅ U × S A2 = PE
La figure 7 représente un exemple d'installation selon l'invention, fonctionnant selon le cycle défini figure 1 appliqué à l'exploitation de l'énergie latente d'un gisement  FIG. 7 represents an example of installation according to the invention, operating according to the cycle defined in FIG. 1 applied to the exploitation of the latent energy of a deposit
fluide. Une pompe permet la circulation du fluide du gisement dans un échangeur. fluid. A pump allows the circulation of fluid from the deposit in an exchanger.
2ème Application : Exploitation de l'énergie solaire. 2nd Application: Exploitation of solar energy.
Le système tel que représenté figure 8 fonctionne selon le cycle défini figure 1. L'absorbeur est constitué par l'insolateur ou le foyer d'une installation solaire classique. Outre le rendement thermodynamique élevé le procédé présente l'avantage de permettre l'utilisation d'un capteur à basse température, de façon à limiter les pertes par réemission d'infrarouge, et de permettre un captage facile de l'infra-rouge incident direct ou diffus. The system as shown in Figure 8 works according to the cycle defined in figure 1. The absorber consists of the insolator or the hearth of a conventional solar installation. In addition to the high thermodynamic efficiency, the method has the advantage of allowing the use of a sensor at low temperature, so as to limit losses by retransmission of infrared, and allowing easy capture of direct incident infrared. or diffuse.
3ème Application : Récupération des calories par les circuits de refroidissement des machines et installations thermiques. 3rd Application: Heat recovery by the cooling circuits of machines and thermal installations.
Le système tel que représenté figure 9 fonctionne selon le cycle défini figure 1. L'absorbeur A est constitué par un échangeur dans lequel circule le fluide de refroidissement de la machine ou de l'installation. Un tel système correctement dimenssionné permet de récupérer en plus des calories cédées à la source froide une partie de l'énergie latente contenue dans le fluide lui-même.  The system as shown in FIG. 9 operates according to the cycle defined in FIG. 1. The absorber A consists of an exchanger in which the cooling fluid of the machine or of the installation circulates. Such a correctly dimensioned system makes it possible to recover, in addition to the calories transferred to the cold source, part of the latent energy contained in the fluid itself.
4ème Application : Réalisation de dispositifs intégrant dès le départ la récupération des calories de la source froide. 4th Application: Realization of devices integrating from the start the recovery of calories from the cold source.
Les systèmes représentés figures 10 et 11 fonctionnent selon le cycle défini figure 1. Il s'agit du cas d'exploitation a l'aide d'un circuit fermé tel que centrale nucléaire. L'absorbeur est constitué par l'échangeur entre les circuits primaire et secondaire (figure 10) ou entre les circuits secondaire et tertiaire (figure 11).  The systems shown in Figures 10 and 11 operate according to the cycle defined in Figure 1. This is the case of operation using a closed circuit such as a nuclear power plant. The absorber consists of the exchanger between the primary and secondary circuits (Figure 10) or between the secondary and tertiary circuits (Figure 11).
Le système représenté figure 12 fonctionne selon le cycle défini figure 1. Il concerne les machines ou installations utilisant un cycle ouvert, telles que toutes les machines à combustion (moteurs, chaudières, etc...) un compresseur et une turbine supplémentaires sont nécessaires pour le circuit des gaz de combustion.  The system shown in Figure 12 works according to the cycle defined in Figure 1. It concerns machines or installations using an open cycle, such as all combustion machines (engines, boilers, etc.) an additional compressor and turbine are required to the combustion gas circuit.
L'absorbeur est constitué par un échangeur situé de préférence en aval de la turbine du circuit des gaz de combustion. L'architecture représentée propose l'accouplement de tous les organes émetteurs ou récepteurs sur le même arbre, mais ils peuvent soit être séparés ou reliés entre-eux par des organes réducteurs ou multiplicateurs de vitesse.  The absorber consists of an exchanger preferably located downstream of the turbine of the combustion gas circuit. The architecture shown proposes the coupling of all the transmitting or receiving members on the same shaft, but they can either be separated or linked together by speed reducing or multiplying members.

Claims

REVENDICATIONS
1/ Procédé d 'exploitation et de transformation de l 'énergie thermique d 'un gisement ou d 'une source quelconque cara.ctérisê par l 'utilisation d 'un cycle thermodynamique spécial. 2/ Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le cycle spécial est un cycle résultant de la combinaison d 'un cycle moteur normal (cycle de Brayton) et d 'un cycle inversé (cycle réfrigérant) de telle sorte que : 1 / Process for exploiting and transforming the thermal energy of a deposit or any source characcterized by the use of a special thermodynamic cycle. 2 / A method according to claim 1 characterized in that the special cycle is a cycle resulting from the combination of a normal engine cycle (Brayton cycle) and an inverted cycle (refrigerant cycle) so that:
a - Les phases de compression du cycle moteur et du cycle inversé (réfrigérant) se font pendant la même phase du cycle combiné. b - Les phases de cession de chaleur du cycle moteur et du cycle inversé (réfrigérant) se font pendant la même phase du cycle combiné.  a - The compression phases of the engine cycle and the reverse cycle (refrigerant) are done during the same phase of the combined cycle. b - The heat transfer phases of the engine cycle and the reverse cycle (refrigerant) take place during the same phase of the combined cycle.
3/ Procédé selon les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que les phases successives du cycle sont : 1 à 2 Compression adiabatique 3 / A method according to claims 1 and 2 characterized in that the successive phases of the cycle are: 1 to 2 Adiabatic compression
2 à 3 Réchauffement isobare  2 to 3 Isobaric heating
3 à 4 Détente adiabatique  3 to 4 Adiabatic relaxation
4 à 5 Refroidissement isobare 4 to 5 Isobaric cooling
5 à 6 Détente adiabatique 5 to 6 Adiabatic relaxation
6 à 1 Réchauffement isobare  6 to 1 Isobaric heating
Le cycle combiné comprend donc S sources dont 2 sources d 'absorption de calories de l 'extérieur, 1 source de cession de calories vers l 'extérieur. The combined cycle therefore includes S sources including 2 sources of absorption of calories from the outside, 1 source of transfer of calories to the outside.
4/ Procédé selon les revendications 1, 2, 3, caractérisé par le fait que la totalité des calories fournies au système pendant le réchauffement isobare de 2 à 3 provient de la totalité des calories cédées par le système pendant le refroidissement isobare de 4 à 5. 4 / A method according to claims 1, 2, 3, characterized in that the totality of the calories supplied to the system during the isobaric heating from 2 to 3 comes from the totality of the calories yielded by the system during the isobaric cooling from 4 to 5 .
Il y a donc "recyclage" de toutes les calories cédées par le système vers l 'extérieur, et égalité des quantités de chaleur échangées de 2 à 3 et de 4 à 5.  There is therefore "recycling" of all the calories transferred by the system to the outside, and equality of the quantities of heat exchanged from 2 to 3 and from 4 to 5.
5/ Procédé selon les revendications 2, 3, 4 caractérisé par le fait que les calories cédées par le système étant intégralement recyclées , le rendement thermodynamique théorique du procédé est égal à 1. 6/ Procédé selon les revendications 2, 3, 4 caractérisé par le fait que la source d 'absorption de chaleur constituée par la phase de réchauffement isobare de 2 à 3, et la source de cession de chaleur constituée par la phase de refroidissement isobare de 4 à 5 s 'échangeant exclusivement la totalité de leurs calories, il ne demeure plus qu 'une seule véritable source de chaleur échangeant avec l 'extérieur, celle du réchauffement isobare de 6 à 1. 5 / A method according to claims 2, 3, 4 characterized in that the calories released by the system being fully recycled, the theoretical thermodynamic yield of the process is equal to 1. 6 / A method according to claims 2, 3, 4 characterized in that the heat absorption source constituted by the isobaric heating phase from 2 to 3, and the heat transfer source constituted by the isobaric cooling phase from 4 to 5 exchanging all of their calories exclusively, there remains only one real source of heat exchanging with the outside, that of isobaric heating from 6 to 1.
7/ Procédé selon les revendications 2, 3, 4, 6 caractérisé par le fait que ne nécessitant qu 'une seule source d 'échange de chaleur avec l 'extérieur, celle d 'absorption de calories pendant la phase de réchauffement isobare de 6 à 1 , il permet l 'exploitation de l 'énergie thermique de n 'importe quelle source ou gisement, en particulier l 'énergie thermique des lacs, des rivières et des océans, et ceci sans nécessité de rechercher une source plus froide que le gisement pour céder des calories. 8/ Procédé selon les revendications 4, 5 caractérisé par le fait que le recyclage des calories s 'opère par rayonnement de l 'énergie par une surface dans une enceinte sous vide, et absorption de ce rayonnement par une autre surface. 7 / A method according to claims 2, 3, 4, 6 characterized in that requiring only one source of heat exchange with the outside, that of absorption of calories during the isobaric heating phase from 6 to 1, it allows the exploitation of thermal energy from any source or deposit, in particular the thermal energy of lakes, rivers and oceans, and this without the need to search for a cooler source than the deposit for give up calories. 8 / A method according to claims 4, 5 characterized in that the recycling of calories takes place by radiation of energy by a surface in a vacuum chamber, and absorption of this radiation by another surface.
9/ Procédé selon les revendications 4, 5, 8 caractérisé par un passage des calories d 'une surface d 'une température donnée vers une surface de température supérieure à l 'aide d 'un système optique de concentration de rayonnement. 9 / A method according to claims 4, 5, 8 characterized by a passage of calories from a surface of a given temperature to a surface of higher temperature using an optical system of radiation concentration.
10/ Procédé selon les revendications 4, 5, 8 caractérisé par un passage des calories d 'une surface d 'une température donnée vers une surface de température supérieure à l 'aide d 'un système de diode thermique. 10 / A method according to claims 4, 5, 8 characterized by a passage of calories from a surface of a given temperature to a surface of higher temperature using a thermal diode system.
11/ Procédé selon les revendications 4, 5, 8, 10 caractérisé par le fait que la diode thermique est constituée par 2 surfaces, une emettrice, une réceptrice qui rayonnent à travers une enceinte sous vide.. 11 / A method according to claims 4, 5, 8, 10 characterized in that the thermal diode consists of 2 surfaces, a transmitter, a receiver which radiate through a vacuum enclosure.
12/ Procédé selon les revendications 4, 5, 8, 10, 11 caractérisé par le fait que les deux surfaces sont traitées de manière à obtenir : - Pour la surface emettrice, un faible coefficient d 'absorption et un fort coefficient d 'émission. 12 / A method according to claims 4, 5, 8, 10, 11 characterized in that the two surfaces are treated so as to obtain: - For the emitting surface, a low absorption coefficient and a high emission coefficient.
- Pour la surface réceptrice, un fort coefficient d 'absorption, et un faible coefficient d'émission,  - For the receiving surface, a high absorption coefficient, and a low emission coefficient,
par rapport à leurs rayonnements réciproques. compared to their reciprocal radiations.
13/ Dispositif d 'exploitation et de transformation de l 'énergie thermique d 'un gisement ou d 'une source quelconque caractérisé par le fait que son fonctionnement est régi par le procédé selon la revendication 1. 13 / Device for exploiting and transforming the thermal energy of a deposit or any source characterized in that its operation is governed by the method according to claim 1.
14/ Dispositif selon la revendication 13 caractérisé par le fait qu 'il comprend un échangeur-concentrateur, constitué d 'une enceinte hermétique dans laquelle a été fait le vide, et dans laquelle sont installés, un êchangeur-êmetteur et un échangeur-récepteur. 14 / Apparatus according to claim 13 characterized in that it comprises a heat exchanger-concentrator, consisting of a sealed enclosure in which the vacuum has been made, and in which are installed, an exchanger-emitter and an exchanger-receiver.
Cet échangeur-concentrateur permet la circulation des calories de l 'émetteur à une température donnée TE vers le récepteur à une température TA telle que TA > TE . This exchanger-concentrator allows the circulation of calories from the transmitter at a given temperature T E to the receiver at a temperature T A such that T A > T E.
15/ Dispositif selon la revendication 14 caractérisé par le fait que l 'enceinte hermétique sous vide constitue un système optique concentrateur de rayonnement. 15 / Device according to claim 14 characterized in that the hermetic vacuum enclosure constitutes an optical system concentrating radiation.
16/ Dispositif selon les revendications 14, 15 caractérisé par le fait que le récepteur est constitué par une enveloppe tubulaire en matériau transparent au rayonnement infra-rouge concentrique à une autre enveloppe tubulaire de diamètre inférieur en matériau absorbant le rayonnement infra-rouge. 16 / Apparatus according to claims 14, 15 characterized in that the receiver is constituted by a tubular casing made of material transparent to infrared radiation concentric with another tubular casing of smaller diameter made of material absorbing infra-red radiation.
17/ Dispositif selon la revendication 14 caractérisé par le fait que . 'échangeur-concentrateur constitue une diode thermique dans laquelle :17 / Apparatus according to claim 14 characterized in that. exchanger-concentrator constitutes a thermal diode in which:
- La surface emettrice a un faible coefficient d 'absorption et un fort coefficient d 'émission. - The emitting surface has a low absorption coefficient and a high emission coefficient.
- La surface réceptrice a un fort coefficient d 'absorption et un faible coefficient d 'émission,  - The receiving surface has a high absorption coefficient and a low emission coefficient,
par rapport à leurs rayonnements réciproque. 18/ Dispositif selon la revendication 13 caractérisé par le fait que les calories sont puisées à la source ou au gisement par un absorbeur en matériau bon conducteur de la chaleur à l 'intérieur duquel circule le fluide caloporteur à une température inférieure à celle de la source ou du gisement, et ce, pendant la partie réfrigérante du cycle thermodynamique effectué par le fluide. compared to their reciprocal radiation. 18 / Apparatus according to claim 13 characterized in that the calories are drawn from the source or from the deposit by an absorber made of a material which is a good conductor of heat inside which the heat transfer fluid circulates at a temperature lower than that of the source or of the deposit, and this, during the refrigerating part of the thermodynamic cycle carried out by the fluid.
19/ Dispositif selon les revendications 13, 14, 17, 18 caractérisé par le fait qu 'il comprend : 19 / Device according to claims 13, 14, 17, 18 characterized in that it comprises:
a - Un absorbeur selon la revendication 18.  a - An absorber according to claim 18.
b - Un compresseur à un ou plusieurs étages.  b - A compressor with one or more stages.
c - Un échangeur-concentrateur.  c - An exchanger-concentrator.
d - Un premier étage ou premier groupe d 'étages. de turbines.  d - A first floor or first group of floors. turbines.
e - Un deuxième étage ou deuxième groupe d 'étages de turbines.  e - A second stage or second group of turbine stages.
f - Un circuit de circulation du fluide caloporteur.  f - A circuit for circulation of the heat transfer fluid.
g - Une circulation du fluide dans l 'échangeur-concentrateur entre les premier et deuxième étages de turbine ou entre les premier et deuxième groupe de turbines.  g - Circulation of the fluid in the exchanger-concentrator between the first and second turbine stages or between the first and second group of turbines.
20/ Dispositif selon les revendications 13 et 19 caractérisé par le fait que les différents organes moteurs et récepteurs sont directement reliés par le même arbre. 20 / Apparatus according to claims 13 and 19 characterized in that the different motor and receiver members are directly connected by the same shaft.
21/ Dispositif selon les revendications 13 et 19 caractérisé par le fait que les différents organes moteurs et récepteurs sont reliés entre eux par l 'intermédiaire d 'organes réducteurs ou multiplicateurs de vitesse. 21 / Device according to claims 13 and 19 characterized in that the various motor and receiver members are connected to each other by means of speed reducing or multiplying members.
22/ Dispositif selon les revendications 13 et 19 caractérisé par le fait que l 'absorbeur constitue l 'insolateur ou le foyer d 'une installation solaire classique. 22 / Device according to claims 13 and 19 characterized in that the absorber constitutes the insulator or the hearth of a conventional solar installation.
23/ Dispositif selon les revendications 13 et 19 caractérisé par le fait que l 'absorbeur est constitué par un échangeur dans lequel circule d 'un côté le fluide de la source ou du gisement, de l 'autre le fluide caloporteur du dispositif. 24/ Dispositif selon les revendications 13 et 19 caractérisé par le fait que la source calorique est constituée par les gaz d 'une machine à combustion utilisant un cycle ouvert. 23 / Device according to claims 13 and 19 characterized in that the absorber consists of an exchanger in which circulates on one side the fluid from the source or deposit, on the other the heat transfer fluid of the device. 24 / Device according to claims 13 and 19 characterized in that the caloric source consists of the gases of a combustion machine using an open cycle.
25/ Dispositif selon les revendications 13, 19, 24 caractérisé par le fait que la machine à combustion fait partie intégrante du dispositif qui possède pour cela un compresseur et une turbine supplémentaires. 25 / Apparatus according to claims 13, 19, 24 characterized in that the combustion machine is an integral part of the device which has for this an additional compressor and turbine.
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