Brevet FR2601412A1 — publié le 19880115

t installation de production d'énergie à moteur à combustion interne et turbine L'invention concerne les installations de 5 production d'énergie comportant un moteur à combustion interne utilisant le cycle Diesel, généralement deux temps, et une turbine à gaz, et notamment les installations fournissant une puissance mécanique de sortie comprise entre quelques MW et quelques dizaines de MW. A l'heure actuelle, on utilise déjà des installations de ce type, dans lesquelles la turbine à gaz appartient à un turbocompresseur de suralimentation du moteur Diesel, ce dernier fournissant la puissance de sortie. On a également déjà proposé des installations 15 dont le moteur Diesel est du type à bielle-manivelle ou à pistons libres, associé à des compresseurs, alternatifs ou rotatifs, dans lesquelles une chambre de combustion reçoit un mélange de gaz d'échappement du Diesel et d'air provenant des compresseurs pour alimen20 -ter une turbine de puissance qui fournit tout ou partie de la puissance de sortie. L'invention vise à fournir une installation du type ci-dessus répondant mieux que celles antérieurement connues aux exigences de la pratique, notamment en ce 25 qu'elle permet tout à la fois d'obtenir un rendement élevé, un coût par unité de puissance réduit et une grande modularité dans la gamme des puissances. Dans ce but, l'invention propose une installation de production d'énergie comprenant: - une unité de compression constituée d'au moins un moteur Diesel suralimenté par un turbocompresseur qui lui fournit un flux d'air primaire, l'excès d'énergie éventuellement disponible sur l'arbre du turbocompresseur étant utilisé pour augmenter l'énergie produite sur 35 l'arbre du moteur Diesel lequel entraîne des compresseurs alternatifs et/ou rotatifs fournissant un flux d'air secondaire, ladite unité de compression pouvant cependant avantageusement être formée dans une variante privilégiée par au moins un module à pistons libres comportant deux équipages mobiles constitués de deux 5 pistons moteurs opposés liés chacun à un piston compresseur, chaque piston compresseur délimitant deux compartiments de compression dans un cylindre compresseur, les pistons moteurs délimitant une chambre de moteur Diesel deux temps, laquelle reçoit l'air dit flux 10 primaire fourni par un compartiment de compression primaire au moins, et dont les gaz d'échappement alimentent la turbine de détente d'un turbocompresseur comportant avantageusement un corps de compresseur rotatif primaire suralimentant le (ou les) comparti15 ment(s) de compression dit(s) primaire(s) et au moins un corps de compression rotatif secondaire suralimentant celui (ou ceux) des compartiments de compression dit(s) "secondaire(s)" qui ne suralimente(nt) pas la chambre de moteur Diesel deux temps; - et une unité de puissance comportant une turbine à gaz qui fournit sur son arbre la totalité de la puissance de sortie, alimentée elle-même par une chambre de combustion qui reçoit tout ou la majeure partie de l'air provenant des compartiments compresseurs 25 secondaires ou flux secondaire. Le module - ou chaque module - de l'installation doit être muni d'un système de régulation assurant: - la commande de l'amplitude de la course de l'équipage mobile vers l'extérieur, c'est-à-dire du 30 point mort extérieur ou PME; - la commande de l'amplitude vers l'intérieur, c'est-àdire du point mort intérieur ou PMI; - la commande en fonction de la puissance appelée. La régulation respectera la hiérarchie cidessus; lorsque l'installation comporte plusieurs modules, le système devra de plus maintenir la phase de tous les modules sauf un (modules esclaves) par rapport à un autre module pris comme référence. Grâce à cette disposition, on arrive tout à la 5 fois à une grande souplesse de réalisation due à la constitution modulaire, à un rendement élevé de l'unité de compression, dû notamment à la liaison mécanique directe entre pistons moteurs et pistons compresseurs, et à un coût spécifique par kW réduit, dû notamment à la 10 suppression de l'embiellage d'un moteur Diesel classique et du compresseur entraîné par la turbine (et qui oblige à multiplier par 2,5 la puissance de cette dernière) dans le cas d'une installation classique à turbine à gaz. En résumé, l'invention permet d'associer le prix 15 spécifique par kW faible de la turbine à gaz au rendement thermique élevé du Diesel, en éliminant dans une large mesure les inconvénients que présentent les deux approches isolément. Il faut encore remarquer que l'absence de 20 chambre de combustion recevant les gaz d'échappement du moteur Diesel permet de découpler complètement la pression de suralimentation du moteur Diesel de la pression d'entrée de la turbine, donc de choisir des valeurs optimales pour l'une et l'autre et de maintenir 25 un bon rendement à charge partielle. Dans un mode avantageux de réalisation, l'équipage mobile délimite également une cavité de volume variable dans laquelle règne une contrepression d'air s'opposant à la course de détente des pistons moteurs et 30 le système de régulation est prévu pour règler la contre-pression en fonction de la puissance appelée. La régulation du PME pourra être assurée par commande de la quantité de combustible injecté et celle du PMI par commande d'un débit de dérivation d'air du 35 cycle primaire parcourant le moteur Diesel vers le cycle secondaire parcourant l'unité de puissance. Les équipages mobiles du module (ou de chaque module) & pistons libres sont liés de la façon habituelle par un système de synchronisation afin que leurs mouvements restent égaux mais de sens opposé lors du 5 cycle Diesel, mais ce système de synchronisation pourra avantageusement prendre la forme d'une liaison hydraulique décrite plus loin. L'invention sera mieux comprise & la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation avan10 tageux du dispositif selon l'invention. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels seule la Figure 1 se rapporte- à un mode de réalisation dans lequel l'unité de compression est basée sur un moteur Diesel à bielle-manivelle, toutes les autres 15 figures se rapportant au cas o l'unité de compression est basée sur un module Diesel à pistons libres, étant entendu que l'utilisation du flux secondaire dans l'unité de puissance est la même dans les deux cas. Dans ces conditions: - la Figure 1 est le schéma de l'unité de compression d'une installation à double flux comprenant un moteur Diesel à bielle-manivelle fortement suralimenté, constituant un premier mode de réalisation de l'invention; - la Figure 2 est un schéma de circulation des gaz dans une installation réalisée à partir d'un module Diesel à pistons libres suivant un mode de réalisation de l'invention; - la Figure 3 est une vue en coupe simplifiée 30 montrant un circuit de refroidissement des pistons moteurs utilisable dans l'installation de la Figure 2; - la Figure 4 est une vue schématique d'un système hydraulique avantageux permettant de synchroniser les mouvements des deux équipages mobiles d'un 35 module à pistons libres, utilisable dans l'installation de la Figure 2; - la Figure 5 est un schéma synoptique d'un système de régulation de PME utilisable dans l'installation de la Figure 2; - la Figure 6 est un diagramme montrant le mode 5 de commande du "cran' de crémaillère utilisé dans le système de la Figure 5; - la Figure 7 est un schéma synoptique de la régulation en fonction de la charge, et en fonction de la phase, dans le cas d'une installation à plusieurs 10 modules. Le schéma de la Figure 1 montre une installation à double flux qui comporte une unité de compression 8 et une unité de puissance 9. L'unité de compression est composée d'un moteur Diesel à bielle-manivelle 160 15 suralimenté par un turbocompresseur 11 composé d'une turbine de détente 161 et d'un compresseur rotatif 153. La turbine 161, à un ou plusieurs étages, est alimentée par les gaz d'échappement du moteur Diesel et entraîne le compresseur rotatif 153 aspirant de l'air atmosphé20 rique à travers un filtre 36 et suralimentant les cylindres du moteur Diesel à travers un échangeur de chaleur réfrigérant 154. Les arbres 156 et 155 du moteur Diesel 160 et du turbocompresseur entraînent, à travers un multiplicateur à engrenages 157, deux corps de 25 compresseurs rotatifs 158 et 159. Le premier corps 158 aspire de l'air atmosphérique et alimente, à travers un réfrigérant 161, le second corps 159. Ce dernier fournit à l'unité de puissance 9 un flux d'air comprimé 170. L'unité de puissance 9 peut être analogue à 30 celle représentée en Figure 2, qui sera décrite plus loin, et comprend une turbine à gaz de puissance entraînant la charge (alternateur par exemple). L'installation montrée en Figure 2 constitue une version particulièrement avantageuse de l'invention. 35 Elle peut être regardée comme constituée d'une unité de compression 8 et d'une unité de puissance 9. L'unité de compression comporte un module ou plusieurs modules 10 du type à pistons libres. Chaque module a un moteur à deux pistons opposés 124 et 12k délimitant une chambre Diesel deux temps 14 et deux 5 cylindres compresseurs 16â et 16k à double effet. Chaque cylindre compresseur est partagé par un piston compresseur respectif 18a ou 18h en un compartiment externe 204 ou 20h et un compartiment interne 22a ou 22k. Uncircuit thermodynamique primaire, appartenant 10 tout entier à l'unité de compression 8, comprend, à partir des lumières d'échappement 27 de la chambre de combustion 14 du moteur Diesel, au moins une conduite 26 d'amenée des gaz d'échappement à la turbine de détente 30 d'un turbocompresseur. 11 de suralimentation, à 15 travers un volume de tranquillisation aérodynamique 27. Le compresseur rotatif 32 attelé à la turbine 30 est alimenté en air atmosphérique à travers un filtre 36. Il appartient à un circuit de suralimentation secondaire propre à celui ou ceux des compartiments compresseurs 20 qui alimentent l'unité de puissance, auxquels il délivre le débit secondaire q2. Dans le cas montré en Figure 2, ce sont les deux compartiments externes 204 et 20k des cylindres compresseurs 164 et 16., auxquels le compresseur rotatif 32 est relié par l'intermédiaire d'un 25 refroidisseur 34. Un second compresseur rotatif 33 attelé à la turbine 30 est, lui aussi, alimenté en air atmosphérique à travers le filtre 36. Il appartient à un circuit de suralimentation primaire propre à celui (ou ceux) des 30 compartiments compresseurs qui alimentent la chambre moteur Diesel 14, au(x)quel(s) il délivre le débit primaire ql. Dans le cas montré en Figure 1, ce sont les deux compartiments internes 228 et 22b des cylindres compresseurs 16A et 16k, auxquels le compresseur rotatif 35 33 est relié par l'intermédiaire d'un refroidisseur 35. A pleine charge, le débit secondaire q2 est très supérieur au débit primaire ql, par exemple q2 = 3 qi. La disposition des lumières d'admission et de balayage 40 et 41 du moteur Diesel 14 est avantageusement celle qui a été décrite dans la demande de brevet 5 FR 85 13480 du demandeur: une rangée de lumières 41 ouvertes en premier lors du mouvement du piston 12, vers l'extérieur est inclinée sur l'axe du moteur de façon à créer un mouvement de rotation de l'air, dit "swirl". Elle est alimentée par celui des compartiments de 10 compression internes 221 qui est le plus éloigné des lumières d'admission, à travers au moins un refroidisseur 37k avantageusement placé en totalité ou en partie dans l'espace mort du compartiment 22., avant les clapets de refoulement 19k de ce compartiment de com15 pression 22X. Entre le compartiment 22k et la rangée de lumières 41 l'air comprimé passe par au moins une pipe d'admission 39 dont la longueur est adaptée de manière à créer un retard à l'admission. La rangée de lumières 40 ouvertes en dernier 20 lors du mouvement du piston 12A vers l'extérieur est alimentée par le compartiment de compression interne 22A le plus proche des lumières d'admission, à travers au moins un refroidisseur 37a, avantageusement placé en totalité ou en partie dans l'espace mort du compartiment 25 22a, avant les clapets de refoulement 19, de ce compartiment de compression 22A en passant par au moins une capacité d'admission 38. Les deux équipages mobiles 15A et 15b, constitués chacun d'un piston moteur et d'un piston 30 compresseur, présentent chacun un prolongement 13â ou 13.k qui délimite dans le bâti du module un volume variable 231 ou 23, dit de contre-pression. Ces volumes variables sont avantageusement identiques et ont avantageusement un diamètre du même ordre que celui de la 35 chambre 14. La pression qui y règne, et qui est réglable par un circuit non représenté, opposé à la course de détente du piston moteur une force qui augmente avec la pression. Elle est avantageusement comprise entre 20 et bars pour des installations courantes. Comme on -le verra plus loin, la pression d'air 5 dans les volumes 23A et 23b est utilisable comme paramètre de réglage du PME (point mort externe) et/ou du déphasage entre les modules dans le cas d'une installation à plusieurs modules; cependant, comme on le verra plus loin, le déphasage peut être ajusté par action sur 10 l'avance à l'injection. L'air sous pression dans les volumes 23a et 23b constitue de plus un matelas permettant de transférer aux pistons moteurs, au cours de la compression, une partie de l'énergie accumulée au cours de la détente. 15 Enfin, cet air sous pression peut être utilisé pour refroidir les pistons moteurs. L'unité de puissance 9 comporte un échangeur de chaleur 44, une chambre de combustion 42, et une turbine à gaz de puissance 46, parcourus dans cet ordre par 20 l'air secondaire provenant des compartiments des compartiments compresseurs 20. et 20b. Dans l'échangeur 44, une fraction q4 du débit d'air q2 provenant de l'unité de compression est chauffée par un débit q5 de gaz détendus dans la turbine 25 46. Une autre fraction, q3, de l'air secondaire peut être avantageusement utilisée pour refroidir, s'il y a lieu, les premiers étages de la turbine 46. La chambre de combustion 42 est alimentée en combustible du type normalement utilisé dans les 30 turbines à gaz industrielles (distillats lourds, gazole, gaz naturel, gaz issu de la gazéification du charbon, etc.). Enfin, l'arbre 49 de la turbine 46 est attelé à une machine tournante de génération d'énergie utile électrique ou mécanique 48, telle qu'un alternateur, un 35 compresseur ou une pompe. On ne décrira pas ici la constitution générale des différentes machines qui sont incorporées dans l'installation, car elle a été décrite dans des brevets antérieurs du demandeur, mais seulement la disposition qui permet de refroidir les pistons moteurs et les 5 moyens de régulation, ainsi que celle qui permet de synchroniser le mouvement des deux équipages mobiles 15â et 15b. A titre d'exemple, on peut cependant indiquer que les pressions, températures et débits peuvent être 10 les suivants pour une installation à un seul module de quelques MW: - Unité de Puissance: Débit masse q2: environ 6,5 kg /s Températures d'entrée dans l'échangeur 44: 575C pour le gaz de combustion détendu dans la turbine de puissance 46 et 175'C pour l'air à 10 bars & l'entrée de la 20 chambre de combustion 42. - Unité de comression: Alèsage moteur du module à pistons libres: 250 mm Alèsage compresseur du module à pistons libres: 625 mm Suralimentation du moteur Diesel 14: 7 bars, Débit masse qI: environ 2 kg/s Fréquence des battements: environ 10 Hz Air à l'entrée de la turbine 30 du turbocompresseur: 6 30 bars à 600'C Taux de compression du compresseur 32: 3,5/1 Taux de compression du compresseur 33: 1,8/1 Rendement sur l'arbre de la turbine 46: 47 à 50% à pleine charge. Le refroidissement des pistons moteurs 12 est avantageusement assuré par transfert thermique avec l'air provenant des volumes de contre-pression 23 qui communiquent avec des volumes internes aux pistons. Pour atteindre ce résultat, on peut donner à la tête des pistons moteurs la constitution montrée en Figure 3, qui 5 tient compte du fait que la chambre moteur Diesel deux temps est, dans ce genre d'installation, alimentée en combustible du type normalement utilisé dans les turbines à gaz industrielles, au même titre que la chambre de combustion 42 de l'unité de puissance 9; du fait de 10 cet emploi, on.peut laisser s'élever la température de la paroi du piston qui est directement en contact avec la chambre de combustion Diesel 14 jusqu'à des valeurs relativement élevées. La tête de piston 51 est surmontée d'un bouclier 15 thermique 52 en acier inoxydable dont la peau 50 peut atteindre des températures de 700'C. Le bouclier thermique présente un appendice cylindrique 67 ajusté dans la tête de piston et mis en tension par un tube 58 fixé par un écrou 64 sur des entretoises 62 intérieures 20 au piston. La tête de piston est percée d'une série de canaux d'amenée d'air de refroidissement 55a et de canaux d'évacuation d'air 56. Une rigole 59 ménagée par une bague vissée ou soudée 57 met en communication les 25 canaux 55a et 56. L'air de refroidissement arrive par le volume annulaire 23 (volume 23a ou 231 sur la Figure 2) dans la tête de piston, passe par les canaux 55a, la rigole 59 et les canaux 56, puis s'échappe par un volume annulaire 69 et, à travers une série de fentes ou de 30 trous, l'intérieur 55 du tube 58. Des canaux de purge 53 font communiquer la rigole 59 avec l'aval de l'écoulement. Le bouclier 52 et la tête de piston 51 sont séparés, sur une partie de leur surface de contact, par une fente 54, de quelques centièmes de millimètre à chaud. Cette fente assure une résistance thermique 1 1 supplémentaire entre le bouclier et la tête de piston du fait de l'air qui y circule lors du mouvement du piston. On obtient ainsi un excellement refroidissement de la tête de piston dans la zone des gorges de segment 100. 5 Un contact parfait reste cependant assuré dans la zone centrale 68 pour la transmission des efforts de pression et d'inertie. La circulation de l'air de refroidissement provenant du volume de contrepression 23 à travers les 10 canaux 55a et 56 est assurée par le mouvement même du piston grâce à un jeu de clapets 60 et 61 situés de part et d'autre d'un échangeur réfrigérant à circulation d'eau 65. L'ensemble clapetsréfrigérant peut être fixé au bâti 59 et alimenté par un tube fixe 66 coulissant à 15 l'intérieur du tube 58. Pour synchroniser les deux équipages mobiles et permettre leur virage à l'arrêt, les intallation habituellement.à pistons libres comportent des moyens mécaniques (crémaillères et roue dentée, ciseaux de 20 Nuremberg, vis sans fin, etc.). Dans l'installation montrée en Figure 4, ces moyens sont remplacés par au moins un système hydraulique. Les pistons compresseurs 18, et 18. des équipages mobiles 15j et 15b montrés en Figure 4 portent des 25 pistons plongeurs respectifs à sections différentielles, 17A et 17k, plongeant dans deux chambres hydrauliques étanches 19a et 19k, réalimentées en marche pour compenser les fuites éventuelles à partir d'un circuit de régulation piloté par des capteurs de course 91A et 30 91k. En cas de dissymétrie d'efforts sur les équipages mobiles 15A et 15k, ce système crée dans les chambres 19. et 19b une pression d'huile hydraulique différentielle qui tend à rétablir la synchronisation 35 des mouvements des équipages mobiles. A l'arrêt, on peut nvirer" les équipages mobiles vers l'extérieur par admission d'une pression d'huile de virage 24 dans la chambre hydraulique étanche centrale 21, vidangée avant le démarrage. On peut "virer" vers l'intérieur par établissement d'une pression d'air dans 5 les cavités 23A et 23k. Une boucle (non représentée) est alors prévue pour régler les pressions d'huile de virage et d'air de virage de manière à assurer en souplesse le virage dans les deux sens. Le système de régulation d'une installation du 10 type qui vient d'être décrit, doit, dans l'ordre hiérarchique des fonctions: 1) commander l'amplitude de la course vers l'extérieur, c'est-à-dire la position du PME, par régulation rapide (constante de temps de 20 ms par exemple), 15 2) commander l'amplitude de la course vers l'intérieur (PMI) par régulation semi-rapide (1 ms par exemple), 3) si l'installation est à N modules avec déphasage de 2w/N, maintenir la phase correcte entre les 20 N modules, avec un temps de réponse lent par rapport à celui des régulateurs précédents (10 s par exemple). 4) suivre la puissance appelée sur l'arbre de la turbine 46, avec un temps de réponse également long (10 s par exemple). On décrira maintenant la constitution de circuits permettant de remplir ces fonctions. Réaulation de la course vers l'extérieur Cette régulation doit s'effectuer cycle par 30 cycle et utilise la position du PME comme paramètre d'entrée et la quantité de combustible injectée comme paramètre de commande. Elle a pour but de maintenir la position réelle du PME à une valeur de consigne fonction de la charge. Pour obtenir ce résultat, il est important 35 d'agir sur le paramète de commande (*cran" d'injection de la pompe) avec un retard aussi faible que possible après mesure du paramètre d'entrée; on cherche donc à effectuer la correction requise pour l'injection qui suit immédiatement la mesure, dans un délai ne dépassant pas 35% de la durée du cycle. Pour atteindre ce résultat, il est avantageux que les corrections à apporter soient toujours dans le sens d'une augmentation du cran. Pour qu'il soit cependant possible de réduire aussi bien que d'augmenter le cran par rapport au cycle précédent, le dispositif 10 suivant l'invention effectue systématiquement, dès injection, la réduction maximale qui peut être nécessaire d'un cycle à l'autre. La correction qui peut être nécessaire est alors toujours de signe positif. Le dispositif peut avoir la constitution montrée 15 en Figure 5, et comprend un circuit de combustible qui a une moto-pompe basse pression à combustible 70 et une pompe d'injection 72 et un circuit hydraulique de puissance constitué d'une pompe haute pression 74 et d'une unité motrice d'injection 76 munie d'un circuit 20 électrique de réglage de cran 78 et d'une entrée de commande d'injection 80. Le circuit de régulation proprement dit est de type numérique. Il comporte un pupitre de commande 82 qui fournit une valeur de consigne de PME. La valeur 25 réelle du PME est fournie par un capteur de position numérique 91 qui peut également fournir la valeur réelle de PMI et, pour le déclenchement de l'injection, des *top" de passage de l'équipage mobile et sa vitesse. Ces dernières informations constituent des données à partir 30 desquelles un coffret électronique 86 détermine la correction à apporter à l'instant d'injection. L'unité de réglage de cran 78 est à fonctionnement incrémental et peut comporter un moteur pas-à-pas accouplé à une pompe hydraulique. Elle possède un capteur de position 89 qui 35 fournit un signal de valeur effective du cran pour chaque injection sur une entrée 88 du coffret 86. L'ordre d'injection est fourni par lecoffret 86 à une soupape 90 de déclenchement d'injection qui constitue un dispositif de conversion électrique-hydraulique 5 avec amplification fournissant l'impulsion de commande d'injection à l'unité motrice 76. Le mode d'action du dispositif de régulation apparaît sur la figure 6. La réduction préventive du cran après le nième passage en PMI apparaît en 92. 10 Ensuite interviennent: - de to à t1 (passage au PME), le traitement des données, à l'issue duquel la nouvelle valeur du PME est acquise, - de t1 à t2, le nouvel ajustement de la valeur 15 du cran, par maintien ou accroissement, - de t2 à t3, un temps qui reste disponible, jusqu'au début d'injection, - à partir de t3, l'injection, - en t4 le passage au PMI, également détecté et 20 mesuré. Réaulation du PMI Il est à noter que la pression P1 régnant dans la capacité d'admission 38 du moteur Diesel 14, c'est25 à-dire à la sortie des compartiments compresseurs primaires, est, à tous les régimes, maintenue à une valeur supérieure à celle de la pression P2 régnant à la sortie du compresseur rotatif 32, c'est-à-dire à l'entrée des compartiments compresseurs secondaires. Dans ces condi30 tions, la régulation du PMI peut s'effectuer, selon le dispositif schématisé en Figure 7, par dérivation d'air primaire vers le circuit secondaire à l'aide d'une vanne 94 reliant la capacité d'admission 38 associée à l'un des compartiments de compression internes 22 à la sortie 35 du compresseur rotatif 32. La vanne 94 commandée par la mesure du PMI 91 est fermée à pleine charge; à charge partielle, son ouverture provoque une diminution du PMI par diminution de la résistance pneumatique des compartiments primaires 22A et 22b; sa fermeture provoque une augmentation du PMI par augmentation de cette résistance pneumatique. Réalaae de la phase relative des modules De légères variations de l'avance à l'injection permettent de modifier la fréquence des battements des équipages mobiles. Comme par ailleurs, dans une instal10 lation à N modules, il est souhaitable de les phaser entre eux en maintenant un déphasage régulier de 2w/N, ce déphasage régulier est avantageusement maintenu en choisissant un module maître. Le coffret électronique 86 effectue alors une comparaison entre le moment de 15 passage au PME du module maître et celui des autres modules (modules escalves) affectés respectivement d'un déphasage kx2w/N (k = 1, 2,... N-1) et agit en conséquence sur l'avance à l'injection. Une autre manière d'obtenir le déphasage des 20 modules esclaves est par action sur la contrepression régnant dans les volumes 23. Adaptation à la charge appelée sur l'arbre de la turbine de l'unité de Duissance L'adaptation à la charge appelée par le réseau sur l'arbre de la turbine de puissance s'effectue selon le schéma de la Figure 5 par action sur la contrepression régnant dans les volumes 23, en fonction d'une mesure 100 de cette contrepression. Dans une installation à N modules, les 2N volumes de contrepression 23 sont reliés à une capacité commune 98, laquelle peut être, sur appel du réseau, alimentée en air comprimé par une capacité 106 à travers un détendeur 104 ou déchargée dans une capacité 108 à 35 travers un détendeur 105. Une électrovanne 96 commandée par le passage au PMI mesuré par le capteur 91 met en communication pendant un temps bref chaque capacité 23 avec la capacité commune 98 afin d'y établir par incréments discrets-la contrepression correspondant à l'appel de charge extérieure. Ces variations de la contrepres5 sion modifient le PME des équipages mobiles et provoquent de ce fait l'adaptation du cran de combustible à la charge selon le mode de régulation du PME décrit ci-dessus. 2 6 0 1 4 1 2 REVENDICATIONS I. Installation de production d'énergie comprenant une unité de compression (8) comportant au moins un moteur à cycle Diesel (12a, 12b, 14; 160) surali5 menté par une turbosoufflante (11) composée d'une turbine de détente (30; 152) alimentée par les gaz d'échappement du moteur (12A, 12b, 14; 160) et d'un compresseur rotatif (33, 153) aspirant à l'atmosphère à travers un filtre (36), lequel compresseur suralimente 10 sous forme d'un flux primaire les cylindres Diesel par l'intermédiaire d'un réfrigérant (35, 154), caractérisée en ce que le moteur Diesel entraine deux compresseurs (18â, 18b; 158, 159) alimentés en air atmosphérique à travers le filtre (36) et dont l'un fournit un flux 15 secondaire (q2, 170) à une unité de puissance (9) comportant une chambre de combustion (42) alimentée, avantageusement à travers un échangeur de chaleur (44), par une partie (q4) au moins du flux d'air secondaire issu de l'unité de compression (8), la chambre de com20 bustion alimentant elle-même une turbine alimentée par la chambre et fournissant sur son arbre (49) la totalité de la puissance de sortie. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moteur Diesel est du type à 25 bielle-manivelle à deux arbres (156, 155), qui entraine à travers un multiplicateur (157) les deux corps de compresseurs (158, 159) de type rotatif séparés par un réfrigérant (161), le premier corps (158) étant alimenté en air atmosphérique et le corps (159) délivrant le flux 30 secondaire (170). 3. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'unité de compression (8) comporte au moins un module à pistons libres (10) ayant deux équipages mobiles (15a et 15b) constitués chacun 35 d'un piston (12k, 12b) du moteur Diesel, et d'un piston - 2601412 compresseur (18â, 18X), les pistons compresseurs délimitant chacun deux compartiments compresseurs répartis entre compartiments internes ou primaires (22a, 22b) et externes ou secondaires (20â, 20b), la chambre (14) 5 limitée par les pistons (12a, 12h) du moteur recevant l'air de suralimentation fourni par les compartiments compresseurs internes (22a, 22b) et alimentant la turbine (30) de la turbosoufflante (11), ladite turbine de détente entraînant deux corps de compresseurs 10 rotatifs primaire -(33) et secondaire (32) aspirant respectivement à l'atmosphère un flux d'air primaire (ql) et un flux d'air secondaire (q2), et alimentant respectivement, à traveis des réfrigérants (35, 34), les compartiments compresseurs internes (22a, 22k) et les 15 compartiments compresseurs externes (20a, 20b) qui fournissent le flux d'air secondaire (q2). 4. Installation selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que le débit des gaz d'échappement (q5) de la turbine de l'unité de puissance réchauffe le 20 débit d'air q4 dans l'échangeur (44), une faible fraction (q3) du flux secondaire pouvant être utilisée au refroidissement d'un ou plusieurs étages de ladite turbine (46). 5. Installation selon la revendication 3, 25 caractérisée en ce que le flux d'air primaire produit par les compartiments compresseurs (22a, 22b) suralimente la chambre du moteur Diesel (14) à travers des réfrigérants (37a et 37b) à travers deux rangées de lumières d'admission et de balayage (40 et 41), les 30 lumières (41) les plus proches du centre de la chambre moteur (14) étant alimentées par le compartiment compresseur primaire le plus éloigné (22b) des lumières d'admission à travers au moins une pipe d'admission (39), les lumières (40) les plus éloignées du centre de 35 la chambre moteur (14) étant alimentées à travers une capacité d'admission (38) par le compartiment compresseur adjacent (22a), les réfrigérants (37a et 37b) pouvant avantageusement être placés en totalité ou en partie dans les espaces morts des compartiments compresseurs correspondants (22. et 22h) et avant les jeux de clapets de refoulement (19a et 19b). 6. Installation selon la revendication 3 ou 5, caractérisée en ce que chacun des équipages mobiles (15a et 15b) délimite respectivement une cavité (23â et 23k) de volume variable dans laquelle règne une contrepression d'air s'opposant à la course de détente des 10 équipages mobiles (15A et 151) et transférant ainsi une partie de l'énergie de détente vers l'énergie de compression, ladite contrepression étant réglée par un système de régulation en fonction de la puissance appelée. 7. Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que les pistons moteurs (12) sont munis d'un circuit de refroidissement par circulation d'air à partir des cavités (23), l'air sous pression étant réfrigéré au passage dans des réfrigérants (65) 20 placés dans les cavités (23) entre deux jeux de clapets de non retour (60 et 61) lesquels permettent de mettre en circulation l'air de refroidissement par le mouvement même des pistons. 8. Installation selon l'une quelconque des 25 revendications 3 et 5 à 7, caractérisée en ce que le mouvement des deux équipages mobiles (15a, 151) est synchronisé par un système hydraulique comportant deux pistons plongeurs à sections différentielles (17a, 17b) liés respectivement aux pistons compresseurs (18k, 181) 30 des équipages mobiles (15a, 15h), lesdits pistons plongeurs plongeant dans deux chambres hydrauliques étanches (19a, 19b) réalimentées en marche pour compenser les fuites à partir d'un circuit de régulation piloté par des capteurs d'acquisition de course (91a, 35 911). 9. Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comprend une chambre hydraulique centrale (21), vidangée en marche, de virage vers l'extérieur des équipages mobiles par établissement d'une pression d'air dans des cavités (23a, 23b) des équipages mobiles. 10. Installation selon la revendication 5 ou l'une quelconque des revendications qui en dépendent, comportant plusieurs modules à pistons libres, caractérisée en ce que chaque module a un système de régu10 lation individuel assurant - le contrôle et la commande de l'amplitude de la course des équipages mobiles vers l'extérieur avec une constante de temps faible, s'effectuant à partir de la mesure du point mort extérieur (PME) par action sur 15 le "cran" de combustible; - le contrôle et la commande de l'amplitude de la course des équipages mobiles vers l'intérieur avec une constante de temps plus élevée, de l'ordre de la seconde par exemple, ce contrôle s'effectuant par la 20 mise en communication de la capacité d'admission (38) avec la sortie du compresseur rotatif (32); - le contrôle et la commande de la contrepression régnant dans les cavités (23) en fonction de la puissance appelée avec une constante de temps longue de 25 l'ordre de 10 secondes par exemple. 11. Installation selon l'une quelconque des revendications 3 et 5 à 10, caractérisée en ce que le système de régulation comprend, pour le module ou chaque module, des moyens pour réduire systématiquement le cran 30 d'une pompe d'injection de combustible dans le cylindre moteur à l'issue de chaque injection et des moyens pour corriger ensuite le cran par augmentation éventuelle en réponse à l'écart entre la valeur de consigne du point mort externe et la valeur réelle mesurée au cycle 35 précédent. 12. Installation selon la revendication 6, comportant N modules (N étant supérieur à 1), caractérisée en ce que le système de régulation comporte soit des moyens pour agir sur la contrepression régnant dans les cavités (23a, 23k) à l'arrière des pistons moteurs, 5 soit des moyens pour agir sur l'avance à l'injection, afin de faire varier lentement la fréquence de (N-1) modules esclaves par rapport à celle d'un module maitre et d'obtenir un déphasage de 2w/N entre les N moduies, avec une constante de temps longue, de l'ordre de 10 plusieurs secondes.