Brevet FR3141759A1 — publié le 20240510

L’invention concerne un échangeur de chaleur comprenant : - des premières sections d’échange de chaleur (TP, S1) en amont d’un circuit de passage d’un premier fluide (F2), les premières sections (TP, S1) comprenant des premiers tubes de circulation d’un deuxième fluide ; et - des deuxièmes sections d’échange de chaleur (TP, S2) en aval desdites premières sections (TP, S1) dudit circuit de passage du premier fluide (F2), les deuxièmes sections (TP, S2) comprenant des deuxièmes tubes de circulation dudit deuxième fluide, caractérisé en ce que la taille desdites premières sections d’échange de chaleur (S1) est différente de la taille desdites deuxièmes sections d’échange de chaleur (S2), et en ce qu’il comporte une architecture d’échange thermique à contre-courant. L’invention concerne également un véhicule et un procédé sur la base d’un tel échangeur de chaleur. Figure 2 ECHANGEUR DE CHALEUR COMPRENANT DES SECTIONS DE TAILLES VARIABLES, EN PARTICULIER POUR UNE TURBOMACHINE D’UN VEHICULE AUTOMOBILE L’invention se rapporte au domaine des dispositifs et systèmes de turbogénérateur du type à cycle de turbine à gaz, pour véhicule automobile. L’invention concerne plus généralement une architecture d’échangeur de chaleur pour de tels turbogénérateurs. Les convertisseurs d’énergie de type turbine à gaz sont largement étudiés en ce moment comme prolongateur d’autonomie (« range extender » en langue anglaise) dans les véhicules hybrides de série. Ce convertisseur peut opérer en mode APU (pour Unité de Puissance Auxiliaire ou « Auxiliary Power Unit » en langue anglaise) où son rôle est de recharger les batteries d’un véhicule électrique. Il est ainsi mécaniquement découplé de la chaîne de traction et fonctionne sur son point de rendement maximal. Plusieurs cycles sont en cours d’investigation, y compris les cycles récupératifs simples (RGT pour turbine à gaz récupérative ou « Recuperative Gas Turbine »), mais aussi les cycles récupératifs à refroidisseur (IRGT) et les cycles avec refroidisseur, récupérateur et réchauffe ou « Intercooled Recuperative Reheat Gas Turbine » en langue anglaise). Le cycle de turbine à gaz avec refroidisseur, récupérateur et réchauffe (IRReGT) est un cycle à fort potentiel pour les applications automobiles. Ce cycle permet d’atteindre un rendement important mais aussi une densité de puissance élevée (travail net spécifique élevé). Cette technologie promet les avantages suivants : - Faible niveau d'émissions ; - Faible niveau de bruit d'émissions ; - Pas de vibrations d'émissions ; - Pas de maintenance (à part changement filtre à air) ; - Capacité de fonctionner avec plusieurs types de carburants. Des échangeurs de chaleur existent sur le marché et plusieurs types sont proposés : - un échangeur à tubes et à ailettes ; - un échangeur à plaques et ailettes ; - un échangeur à plaques ; et - un échangeur à micro-canaux imprimé 3D métallique. L’intérêt de cette demande d’invention réside dans le fait qu’on propose un design modulable, à haut rendement, tout en réduisant les complexités d’intégration. Les problématiques des échangeurs de chaleurs qu’on retrouve sont les suivantes : Malheureusement, les architectures de l’art antérieur ne sont pas facilement intégrables à un véhicule automobile. En outre, l’échangeur à micro-canaux imprimé 3D, implique une technologie complexe, couteuse en temps, et ne peut pas être industrialisé à grande échelle. De plus, l’échangeur à plaques avec les collecteurs extérieurs, nécessite une isolation spécifique pour réduire les pertes thermiques. Cet échangeur nécessite également un brasage spécifique au niveau des plaques et au niveau des collecteurs. Ainsi, un objectif de l’invention est de palier les défauts de l’art antérieur, notamment de proposer une solution facilement intégrable à un véhicule automobile, et ayant une bonne efficacité énergétique. Pour atteindre cet objectif, l’invention propose un échangeur de chaleur comprenant : - des premières sections d’échange de chaleur en amont d’un circuit de passage d’un premier fluide, les premières sections comprenant des premiers tubes de circulation d’un deuxième fluide ; et - des deuxièmes sections d’échange de chaleur en aval desdites premières sections dudit circuit de passage du premier fluide, les deuxièmes sections comprenant des deuxièmes tubes de circulation dudit deuxième fluide, caractérisé en ce que la taille desdites premières sections d’échange de chaleur est différente de la taille desdites deuxièmes sections d’échange de chaleur, et en ce qu’il comporte une architecture d’échange thermique à contre-courant. En effet, pour baisser la perte de charge, il vaut mieux avoir des sections de passages et d’échanges thermique plus grandes (de taille croissante). Cependant, une section plus grande, implique plus de volume et moins de coefficient d’échange. Ainsi, cela implique une perte d’efficacité. Autrement dit, un échangeur efficace fait plus de perte de charge. Pour pallier cela, l’invention propose des sections variables pour avoir un bon compromis entre efficacité, perte de charge et volume total). En particulier, l’invention est valable pour toute turbomachine comprenant au moins un récupérateur de chaleur (RGT, RReGT, IRGT, IRReGT…). Cette proposition d’invention est de plus valable pour tout type d’application nécessitant l’utilisation d’un échangeur de chaleur. Avantageusement, l’invention permet d’avoir un échangeur avec une faible perte de charge par la variation de tailles, ce qui est un critère très important notamment dans le cas d'une application turbogénérateur. Dans ce cas, le flux passe dans l'échangeur de chaleur deux fois (une fois en sortie compresseur et une fois en sortie turbine). En outre, cela permet d'augmenter le taux de détente de la turbine et par conséquent, d’augmenter la puissance générée par la turbine et par conséquent la puissance nette mécanique et électrique. En outre, un échangeur de chaleur avec une architecture d’échange thermique à contre-courant, permet d’améliorer l'efficacité du récupérateur. Selon une variante, l’échangeur de chaleur comprend en outre des troisièmes sections d’échange de chaleur en aval desdites deuxièmes sections dudit circuit de passage du premier fluide, lesdites troisièmes sections comprenant des troisièmes tubes de circulation dudit deuxième fluide, caractérisé en ce que la taille desdites troisièmes sections d’échange de chaleur est différente de la taille desdites premières et/ou deuxièmes sections d’échange de chaleur. Cela permet de moduler davantage entre efficacité et perte de charge. Selon une variante, le nombre et/ou la section des premiers tubes de circulation est différent de ceux des deuxièmes et/ou troisièmes tubes de circulation. Cela permet de moduler entre efficacité et perte de charge à l’intérieur de chaque section. Selon une variante, l’échangeur de chaleur comprend une entrée chaude en amont des premières sections d’échange de chaleur, les parois de l’entrée chaude sont disposées à l’intérieur de l’échangeur de chaleur, de sorte à limiter le contact entre les parois de l’entrée chaude et l’extérieur. Cela permet de limiter les pertes thermiques au niveau des parois vers l’extérieur de l’échangeur de chaleur. Selon une variante, l’échangeur de chaleur comprend au moins une entrée et au moins une sortie, et l’échangeur de chaleur a une architecture modulaire de sorte que ladite entrée et ladite sortie peuvent être disposées à différents endroits dans le volume fonctionnel de l’échangeur de chaleur. Cela permet de pouvoir disposer les entrées / sorties à n'importe quel endroit dans le volume fonctionnel de l'échangeur, ou les changer en fonction dudit volume fonctionnel de l'échangeur. Ainsi, l’échangeur est adaptable à différentes configurations de véhicule automobile. L’échangeur est également adaptable à d’autres applications hors domaine automobile. Selon une variante, l’échangeur de chaleur a une structure composite comprenant de l’aluminium dans une section de gaz chauds, du cuivre dans une section de transferts thermiques de moins de 600°C, et des alliages métalliques ou d’acier dans une section à contraintes thermiques de plus de 650°C. Cela permet d’adapter le type des matériaux pour augmenter les performances d'échanges thermiques et minimiser la masse de l'échangeur. Selon une variante, l’échangeur de chaleur est à simple flux, à double flux. Selon une variante, l’échangeur de chaleur est connectable à au moins trois circuits de fluides différents. Avantageusement, dans le cadre d’un turbogénérateur, avoir un échange avec un troisième (voire en outre un quatrième) fluide de travail, permet de récupérer l'énergie restante dans le flux du fluide chaud, et d'augmenter l’efficacité globale de récupération thermique. Plus généralement, cela permet d’assurer des échanges thermiques avec d’autres fluides et de récupérer un maximum d’énergie. Selon une variante, l’échangeur de chaleur est connectable à un circuit de carburant comprenant un réservoir. Cela permet de préchauffer le carburant et de le vaporiser avant l’entrée dans la chambre de combustion du turbogénérateur dans le cas d’un carburant liquide comme l’essence ou le gasoil ou l’éthanol. Selon une variante, l’échangeur de chaleur est connectable à une machine à cycle organique de Rankine. Cela permet de transformer une partie de l’énergie récupérée en travail mécanique ou électrique et d’augmenter par conséquent le rendement global du système. Un autre objet de l’invention concerne un véhicule automobile comprenant au moins une turbomachine équipée d’au moins un échangeur de chaleur selon l’invention. L’invention porte en outre sur un procédé de fabrication d’un échangeur de chaleur pour un véhicule automobile selon l’invention, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes : - réaliser lesdites premières sections d’échange de chaleur de taille différente de desdites deuxièmes sections d’échange de chaleur, et - réaliser une architecture d’échange thermique à contre-courant. L'invention sera davantage détaillée par la description de modes de réalisation non limitatifs, et sur la base des figures annexées illustrant des variantes de l'invention, dans lesquelles : - illustre schématiquement une vue dans l’espace d’un récupérateur d’un turbogénérateur pour un véhicule selon un mode de réalisation préféré de l’invention ; - illustre schématiquement une vue en coupe transversale du récupérateur de la ; - illustre un schéma fonctionnel d’un turbogénérateur pour un véhicule selon un mode de réalisation de l’invention ; - illustre un schéma fonctionnel d’un turbogénérateur pour un véhicule selon un autre mode de réalisation préféré de l’invention ; - illustre un schéma fonctionnel d’un turbogénérateur pour un véhicule selon un autre mode de réalisation préféré de l’invention ; - illustre un schéma fonctionnel d’un turbogénérateur pour un véhicule selon un autre mode de réalisation préféré de l’invention ; - illustre schématiquement une vue dans l’espace d’un récupérateur de type cylindrique ; - illustre schématiquement une vue en coupe transversale du récupérateur de la ; - illustre schématiquement une vue dans l’espace d’un récupérateur de type parallélépipédique ; - illustre schématiquement une vue en coupe légèrement oblique du récupérateur de la , montrant des coupes de tubes secondaires circulaires ; et - illustre schématiquement une vue en coupe similaire à celle de la , pour un récupérateur équipé de tubes secondaires carrés. L’invention concerne un véhicule automobile comprenant un turbogénérateur qui comprend : - au moins un générateur de courant G1, G2 ; - au moins un compresseur C1, C2 ; - au moins une turbine T1, T2 ; et - au moins un récupérateur R étant en particulier un échangeur de chaleur ; - au moins un refroidisseur I pouvant être en particulier un échangeur de chaleur (comme illustré dans la ). La référence HE désigne schématiquement, pour chaque échangeur de chaleur R, I (figures 3 à 6), un circuit accessoire d’échange de chaleur avec un premier circuit. Le refroidisseur I (ou « Intercooler » en langue anglaise), et le récupérateur R sont des échangeurs de chaleur. Ils peuvent avoir la même architecture interne comme illustré en . Dans ce cas, le fluide chaud est de l’air pressurisé arrivant du premier compresseur C1, le fluide froid est de l’air ambiant ou bien de l’eau qui circule dans les tubes. L’architecture de l’échange thermique reste la même. Les défis pour les échangeurs de chaleur sont présentés ci-dessous : Le premier défi est d’avoir une haute efficacité d'échanges entre la source chaude (le fluide à haute température) et la source froide (le fluide à faible température) ; cette efficacité d'échanges est représentée par un coefficient d'échange global (H [W/m².K]). Pour atteindre une haute efficacité, il est préférable d’avoir des coefficients d'échange importants et une architecture d'échange thermique type contre-courant. Avec un échangeur contre-courant, la température de sortie du fluide froid peut dépasser la température de sortie du fluide chaud, ce qui n'est pas possible dans le cas d'un échangeur avec une architecture co-courant. Le deuxième défi est d’avoir une faible perte de charge. C'est un critère très important notamment dans le cas d'une application aux turbogénérateurs. Le flux passe dans l'échangeur de chaleur deux fois (une fois en sortie compresseur et une fois en sortie turbine). Réduire au maximum les pertes de charges permet d'augmenter le taux de détente de la turbine et par conséquent, d’augmenter la puissance générée par la turbine. Pour minimiser les pertes de charges, il est intéressant d'adapter les sections des échanges S1, S2, S3 en fonction de la position dans l'échangeur. En effet, plus le fluide (cas d'un gaz) se refroidit et plus la densité diminue et plus on peut réduire les sections pour optimiser le volume. De même ; plus le fluide se réchauffe, plus le débit volumique augmente et plus il faut augmenter les sections de passages. Cela n'est pas possible avec les échangeurs à plaques (possible avec les échangeurs imprimés 3D mais cela n’est pas pour le moment industrialisable à grande échelle et grande cadence comme en industrie automobile). Le troisième défi est que les échanges thermiques aux parois doivent être maitrisés : Si les collecteurs sont externes, il y aura des échanges thermiques importants au niveau des parois et cela complique l'isolation thermique de l'échangeur. En effet, dans le cas du turbogénérateur, l'entrée chaude de l'échangeur peut être à des températures supérieures à 750°C. Si le collecteur est externe, la température de surface sera élevée et des pertes thermiques importantes seront à gérer. Pour minimiser les pertes thermiques au niveau des parois, il est intéressant que la surface d'échange chaude en contact avec l'extérieur soit minimisée. Par conséquent, il sera intéressant que l'entrée chaude E2C se fasse à l'intérieur du récupérateur R. Les entrées E1F, E2C et les sorties S1F, S2C de l'échangeur ont un impact sur le volume et l'architecture physique de la machine. Si les entrées / sorties sont difficilement "déplaçables", on sera contraint par le design. Il est intéressant d'avoir un design modulaire ou les entrées / sorties peuvent être placés à n'importe quel endroit dans le volume fonctionnel de l'échangeur. Les choix des matériaux et des sections est primordial. Le type de matériaux a un impact sur le coefficient d'échanges thermiques. Or certains types de matériaux comme le cuivre ou l'aluminium, ont des coefficients d'échange thermique très importants, mais des caractéristiques de tenue à haute température qui sont médiocres. De même certains matériaux sont moins lourds que d'autres et permettent de réduire la masse totale de l'échangeur. Bien entendu, d’autres matériaux que l’aluminium, le cuivre et les alliages cités, peuvent être utilisés. Avoir un design d'un échangeur de chaleur où on peut adapter le type des matériaux permet d'augmenter les performances d'échanges thermiques et de minimiser la masse de l'échangeur. Dans certaines applications et notamment dans le cas de l'application turbogénérateur, les gaz en sortie du récupérateur R restent chauds. Cela est dû au fait que la température d'air en sortie du compresseur C2 est élevée, et donc la température de sortie des gaz vers l'air ambiant côté chaud du récupérateur R, est nécessairement supérieure à la température d'entrée (cf. deuxième principe de la thermodynamique : un échange de chaleur passe toujours du chaud vers le froid). A titre d'exemple, la température des gaz en sortie du récupérateur R d'une application turbogénérateur est de l'ordre de 300°C. Ces gaz contiennent encore de l'énergie qu'on n'arrive plus à la récupérer dans le cycle thermodynamique du turbogénérateur. Avoir un échange avec un troisième (ou même un quatrième) fluide de travail, pour récupérer l'énergie restante, permet d'augmenter le rendement global du système. Ainsi la possibilité d'échanger avec un troisième fluide est importante dans plusieurs types d'applications. Cela permet de réduire la complexité du système (au lieu d'avoir deux échangeurs, on peut avoir un seul par exemple). L’invention propose en outre de coupler l’échangeur de chaleur avec une machine à cycle organique de Rankine RK (ou boule ORC pour « Organic Rankine Cycle » en langue anglaise). L'échangeur de chaleur pour la boucle ORC est le même que le récupérateur R du cycle turbogénérateur (figures 3 et 5). Cela permet d'économiser un échangeur de chaleur (d'autres architectures avec le refroidisseur I aussi peuvent être envisagées). On peut même envisager d'utiliser ce même récupérateur R pour préchauffer un carburant (réservoir FR). En effet, dans le cas de carburant liquide (type Essence, Gazoil, Ethanol, Méthanol, E85, etc…) il faut évaporer le carburant avant de rentrer dans la chambre de combustion CC1, CC2 ( ). L'utilisation de l'énergie disponible dans le récupérateur R permet de vaporiser le carburant puis de l'injecter dans la chambre de combustion CC1, CC2. Cela permet donc d'utiliser l'énergie perdue pour réaliser cette évaporation (sans que cela coute des résistances électriques). Le circuit est présenté en . La pompe a carburant P pressurise le carburant, qui passe dans les tubes du récupérateur R au niveau de la dernière section avant d'être injectée dans les chambres de combustions CC1, CC2. Donc finalement, cet échangeur pourra être utilisé pour échanger avec plusieurs fluides, on peut donc imaginer avoir une architecture qui combine à la fois un cycle ORC RK avec un évaporateur de carburant. Ou même une architecture où on ajoute des tubes où un fluide frigorifique circule pour réchauffer l'habitacle à partir des rejets thermiques / gaz en sortie du récupérateur R. L'échangeur de chaleur peut contenir deux parcours : Un parcours d’un premier fluide F1 : Dans le cas de l'application turbogénérateur, ce premier fluide F1 est de l'air pressurisé en sortie du compresseur C2. Ce fluide pressurisé circule dans des tubes TS. Un parcours d’un deuxième fluide F2 : dans le cas de l'application turbogénérateur, ce fluide correspond aux gaz chauds en sortie de la turbine T2. Ce fluide F2 est canalisé à l'aide de section en forme de canaux TP qui ont pour rôle de cheminer les gaz et de garder une architecture d'échangeur contre-courant L’échange contre-courant signifie que les deux fluides F1 et F2 circulent toujours dans le sens inverse – Les canaux TP ont comme rôle de guider le fluide chaud F2. Le fluide froid F1 est guidé par les tubes TS. Le fluide froid F1 change de direction au niveau des volume de tranquillisation VT. Le refroidisseur I lorsqu’il est basé sur la même architecture que le récupérateur R, est aussi un échangeur à contre-courant. Le gaz dans les tubes TP circule dans la direction opposée aux gaz dans les sections de canalisation TS. Le rôle des canaux est de guider la source chaude dans l’échangeur. Cela permet d’assurer un fonctionnement contre-courant. L’échange thermique dans l’échangeur est typé contre-courant. Le premier fluide F1 et le deuxième fluide F2 font des allers retours. Le premier fluide F1 passe dans un volume de tranquillisation des deux côtés de l'échangeur de chaleur pour changer de direction. Le deuxième fluide F2 change de direction en passant par des fentes FF qui permettent au deuxième fluide F2 de repartir dans la direction inverse (figures 2 et 10). Le deuxième fluide F2 peut être collecté pour échapper en sortie de l'échangeur de chaleur à différents endroits. Ainsi, l'échappement pourra se situer à différents endroits sur la partie externe de l'échangeur de chaleur. Les entrées et sorties de l'échangeur de chaleur peuvent être toutes d'un même côté, ou de côtés opposés (figures 7 et 9). Le demandeur a opté pour un design d'échangeur à flux contre-courant. Le fluide froid pressuré circule à l'intérieur des tuyaux TS (circulaires ou carrés). Le flux chaud en provenance de la turbine T2 circule autour de ces tubes TS à contre-courant. La forme externe de l'échangeur peut être cylindrique ou parallélépipédique. Dans toutes les configurations, le fluide pressurisé F1 en arrivée du compresseur C2, passe dans les tubes TS. La illustre une vue en coupe montrant comment les tubes TS à l'intérieur de l'échangeur sont positionnés. Cet air pressurisé circulant dans les tubes TS est chauffé par les gaz chauds en provenance de la turbine T2 circulant autour des tubes TP de façon contre-courant. Le nombre de passe (aller-retour) est variable (on peut avoir 1 passage, 2 passages, 3 passages, etc… en fonction de l'échange thermique qu'on souhaite mettre en œuvre). Le nombre total de tubes TS dans chaque section est variable. La section des tubes TS dans chaque section est aussi variable. On peut adapter le nombre de tubes TS et la section des tubes TS en fonction des caractéristiques du fluides (température atteinte) au niveau de chaque section. C'est un paramètre important qui nous permet d'optimiser l'échangeur et d'avoir un comportement de l'échangeur proche des échangeurs à section variable imprimé 3D. On peut également adapter les matériaux dans chaque section. Par exemple sur un échangeur à trois passes aller-retour, on peut utiliser de l'aluminium qui a des bonnes caractéristiques d'échange thermique et qui n'est pas lourd, dans la dernière section à gaz chauds (ou une première section préchauffe à air comprimé). On peut utiliser le cuivre dans une deuxième section sachant que le cuivre à des bons coefficients de transfert thermique (mais qui commence à perdre de ses caractéristiques de tenue mécanique à 700°C). On peut finalement utiliser des inconel ou des aciers dans une troisième section (la plus chaude côté gaz) où on a des contraintes thermiques élevées. C'est une caractéristique intéressante permettant d'optimiser les échanges thermiques et le poids de l'échangeur. Bien entendu, d’autres matériaux que l’aluminium, le cuivre et les alliages cités, peuvent être utilisés. La longueur des tubes TS est variable et dépend des échanges thermiques calculés. L'air comprimé en sortie du compresseur C2 entre dans les tubes périphériques. Cela permet d'isoler la zone périphérique de l'échangeur et de réduire les pertes thermiques. L'air chaud en sortie de la turbine entre au milieu. Toute diffusion et perte thermique sera récupérée ainsi par les écoulements qui sont autour. C'est ainsi en choisissant cette architecture qu'on arrive à réduire les pertes aux parois et à récupérer les pertes thermiques en interne de l'échangeur. Les gaz en sortie de la turbine T2 et qui entrent dans l'échangeur sont canalisés à l'intérieur par des tôles TP qui vont donner la direction de l'écoulement. La différence entre la section des tôles TP et la surface totale des tubes TS donne la section de passage et définit par conséquent la vitesse de passage dans chaque étage. L’entrée chaude E2C et la sortie froide S1F positionnées au milieu sont illustrées par les figures 1, 7 et 9. L'échangeur de chaleur peut être à simple flux, double flux, ou tout autre type de parcours fluide connu. Le nombre de passages dans le récupérateur est variable et la taille de celui-ci est variable. Un objectif est d'intégrer la chambre de combustion CC1 à l'intérieur et de pouvoir canaliser l'air de sorte à entrer dans la chambre de combustion CC1 après préchauffage. En ce qui concerne le procédé de fabrication préféré, on peut réaliser une pièce dite bride, avec les différents trous, ensuite on peut venir assembler les tubes TS et les positionnés dans les trous. En particulier, on coupe les flancs des 2 côtés (flancs de 3 mm d'épaisseur par exemple) / on pourra faire des découpes laser rapide ou avec injection d'eau haute pression ; on met les tubes (matériaux en fonction des étages), des deux côtés sur les flancs ; on ajoute des rondelles en cuivre puis on passe l'ensemble dans un four (sous vide jusqu'à 0.1 mbars) avec une atmosphère à température contrôlée. Le four est préchauffé jusqu'à 750°C à un taux d'augmentation de température de l'ordre de 10°C/min (rampe de montée en température). Ensuite une deuxième rampe de montée en température à 5°C / min et jusqu'à 1100°C, est réalisée. Le procédé de brasage est réalisé durant 15 min, ensuite le four est refroidi jusqu'à 900°C toujours sous vide, puis ensuite jusqu'à température ambiante avec une atmosphère sous argon. Un autre procédé consiste à venir souder les extrémités des tubes sur la plaque, le soudage peut être fait par un soudage laser par exemple. La forme de l'échangeur peut être cylindrique (figures 7 et 8) ou rectangulaire ( ). Les flancs permettent de fixer les tubes TS dans lesquels circule le fluide F1 (dans le cas du cycle turbogénérateur, ce serait l'air pressurisé en sortie du compresseur C2). Des sections de guidage, permettent au fluide F2 de circuler dans le sens contre-courant par rapport au fluide F1. Deux volumes de tranquillisations VT sont situés des deux côtés de l'échangeur (figures 2, 8). Le fluide F1 circulant dans les tubes (pressurisé) arrive dans ces volumes pour changer de direction et rentrer de nouveau dans d'autres tubes TS dans une autre section. Ces volumes ont aussi pour rôle d'isoler thermiquement les deux côtés de l'échangeur. La position des entrées et sorties peut être modifiée. Comme le montre la (avec la sortie en traits interrompus), avec le design modulaire, on peut changer les positions des sorties et des entrées. Par exemple, on peut mettre la sortie fluide 2 (gaz chaud dans le cas du turbogénérateur) à gauche, à droite, en haut ou en bas du récupérateur R. La position de la sortie du fluide F1 est également variable. Par exemple sur l'échangeur on peut mettre en place une sortie co-axialement avec l'entrée E2C du fluide chaud F2. De plus, les tubes TS peuvent être de sections rectangulaires comme illustré en . Les sections internes qui font le passage peuvent être circulaires ou rectangulaires. L’échangeur n’est pas nécessairement symétrique. On peut changer la position de l’entrée chaude E2C, donc placer plus de tubes d’un côté que de l’autre. Les avantages techniques de l’invention sont notamment les suivants : - Amélioration de l'efficacité du récupérateur en proposant un échangeur à contre-courant ; - Réduire les pertes thermiques à l'extérieure via les parois et les surfaces externes ; - Proposer un design modulable et adaptable en fonction de l'application ; - Permettre de modifier les positions des entrées / sorties de l'échangeur ; - Permettre de modifier le nombre de sections de passages (tubes TS) dans chaque étage de l'échangeur ; - Permettre de modifier la section de chaque passage dans chaque étage de l'échangeur ; - Permettre de modifier les matériaux dans chaque section de passage ; - Permettre de modifier le nombre de passages (aller-retour) dans l'échangeur ; - Permettre d'utiliser différent type de fluide de travail (Air-Air / Air-Eau / Air-ORC / Eau-Eau / Eau-ORC ou toute autre combinaison possible) ; - Permettre d'utiliser plusieurs fluides de travail (par exemple utiliser le récupérateur en mode Air - Air et aussi préchauffer un autre fluide type ORC pour une boucle Rankine, ou bien utiliser l'énergie pour préchauffer un circuit caloporteur pour assurer le besoin thermique du véhicule surtout en hiver ; - Permettre de réaliser l’échangeur avec plusieurs types de process comme soudage laser ou brasage. Echangeur de chaleur (R, I) comprenant: - des premières sections d’échange de chaleur (TP, S1) en amont d’un circuit de passage d’un premier fluide (F2), les premières sections (TP, S1) comprenant des premiers tubes de circulation (TS) d’un deuxième fluide (F1) ; et - des deuxièmes sections d’échange de chaleur (TP, S2) en aval desdites premières sections (TP, S1) dudit circuit de passage du premier fluide (F2), les deuxièmes sections (TP, S2) comprenant des deuxièmes tubes de circulation (TS) dudit deuxième fluide (F1), caractérisé en ce que la taille desdites premières sections d’échange de chaleur (S1) est différente de la taille desdites deuxièmes sections d’échange de chaleur (S2), et en ce qu’il comporte une architecture d’échange thermique à contre-courant. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comprend en outre des troisièmes sections d’échange de chaleur (TP, S3) en aval desdites deuxièmes sections (TP, S1) dudit circuit de passage du premier fluide (F2), lesdites troisièmes sections (TP, S3) comprenant des troisièmes tubes de circulation (TS) dudit deuxième fluide (F1), caractérisé en ce que la taille desdites troisièmes sections d’échange de chaleur (TP, S3) est différente de la taille desdites premières et/ou deuxièmes sections d’échange de chaleur (TP, S1, S2). Echangeur de chaleur selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le nombre et/ou la section des premiers tubes de circulation (TS) est différent de ceux des deuxièmes et/ou troisièmes tubes de circulation (TS). Echangeur de chaleur selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu’il comprend une entrée chaude en amont des premières sections d’échange de chaleur (TP, S1), les parois de l’entrée chaude sont disposées à l’intérieur de l’échangeur de chaleur (R, I), de sorte à limiter le contact entre les parois de l’entrée chaude et l’extérieur. Echangeur de chaleur selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu’il comprend au moins une entrée et au moins une sortie, et l’échangeur de chaleur (R, I) a une architecture modulaire de sorte que ladite entrée et ladite sortie peuvent être disposées à différents endroits dans le volume fonctionnel de l’échangeur de chaleur (R, I). Echangeur de chaleur selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’il a une structure composite comprenant de l’aluminium dans une section de gaz chauds, du cuivre dans une section de transferts thermiques de moins de 600°C, et des alliages métalliques ou d’acier dans une section à contraintes thermiques de plus de 650°C. Echangeur de chaleur selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu’il est connectable à au moins trois circuits de fluides différents. Echangeur de chaleur selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu’il est connectable à un circuit de carburant comprenant un réservoir de carburant (FR) et/ou à une machine à cycle organique de Rankine (RK). Véhicule automobile comprenant au moins une turbomachine équipée d’au moins un échangeur de chaleur selon l’une quelconque des revendications 1 à 8. Procédé de fabrication d’un échangeur de chaleur pour un véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes : - réaliser lesdites premières sections d’échange de chaleur (S1) de taille différente de desdites deuxièmes sections d’échange de chaleur (S2), et - réaliser une architecture d’échange thermique à contre-courant.