Brevet FR3160229A1 — publié le 20250919

Pompe à chaleur à très haute température et procédé de production de chaleur à très haute température Pompe à chaleur à très haute température comprenant - un circuit fluidique ouvert comprenant un fluide circulant, le fluide circulant étant de l’air, - le circuit comprenant - une entrée et une sortie d’air, - un module de récupération d'énergie thermique agencé sur le circuit fluidique est configuré pour transmettre de l'énergie thermique au fluide circulant dans le circuit fluidique, - une turbomachine comprenant un compresseur et une turbine agencés sur un même axe, - un échangeur thermique assurant un transfert thermique depuis le fluide circulant de la pompe à chaleur vers une source à chauffer, et le circuit connectant fluidement l’entrée d’air au module de récupération d'énergie thermique, le module de récupération d'énergie thermique au compresseur de la turbomachine, le compresseur de la turbomachine à l'échangeur thermique, l'échangeur thermique à la turbine de la turbomachine, la turbine de la turbomachine à la sortie d'air. Figure pour l’abrégé : Fig.1 Pompe à chaleur à très haute température et procédé de production de chaleur à très haute température La présente invention concerne une pompe à chaleur à très haute température. Elle trouvera son application dans l’industrie pour des processus industriels nécessitant des calories et des frigories ou dans des procédés utilisant de la chaleur pour la production d’énergie électrique. ETAT DE LA TECHNIQUE Les pompes à chaleur classiques utilisent des fluides à changement de phase et permettent d'obtenir des productions d'énergie thermique à des températures de l'ordre de 120 °C maximum. Des développements existent concernant des pompes à chaleur avec des températures de rejet plus importantes, de l'ordre de 200°C, mais ces développements restent encore à l'état de recherche et aucune solution technique réelle n'est présente sur le marché. Or, des besoins de chaleur sur des températures encore beaucoup plus élevées, de l'ordre de 400 °C, se font de plus en plus sentir notamment en vue de remplacer les ressources fossiles pour la production électrique dans des applications de procédés industriels variés dans lesquels des températures de chauffe élevées sont nécessaires. Des pompes à chaleur à très haute température sont déjà connues pour atteindre des températures élevées avec des cycles fermés de gaz. Ces solutions utilisent classiquement du dioxyde de carbone super critique qui nécessite des résistances du système à des pressions très élevées, de l'ordre de 200 à 300 bars, ou des circuits complexes multi turbomachines, ou encore des boucles fermées utilisant des gaz nobles et présentant un rendement inférieur . Il existe donc le besoin de proposer une solution de pompe à chaleur permettant une production de chaleur à très haute température, supérieure à 400°C, qui soit facile à mettre en œuvre tout en présentant un rendement satisfaisant dans ces applications. RESUME Pour atteindre cet objectif, selon un mode de réalisation on prévoit une pompe à chaleur pour la production de chaleur, avantageusement à très haute température, plus précisément supérieure ou égale à 400°C, comprenant, avantageusement un cycle de Brayton ouvert inversé, un circuit fluidique ouvert comprenant un fluide circulant, le fluide circulant étant de l’air, - le circuit comprenant une entrée et une sortie d’air, un module de récupération d'énergie thermique agencé sur le circuit fluidique est configuré pour transmettre de l'énergie thermique au fluide circulant dans le circuit fluidique, une turbomachine comprenant un compresseur et une turbine, préférentiellement agencés sur un même axe, un échangeur thermique assurant un transfert thermique depuis le fluide circulant de la pompe à chaleur vers une source à chauffer, et le circuit connectant fluidement l’entrée d’air au module de récupération d'énergie thermique, le module de récupération d'énergie thermique au compresseur de la turbomachine, le compresseur de la turbomachine à l'échangeur thermique, l'échangeur thermique à la turbine de la turbomachine, la turbine de la turbomachine à la sortie d'air. Le cycle ouvert inversé de Brayton mis en œuvre selon l’invention permet une production de chaleur à très haute température qui peut être aisément utilisée. La présente invention permet ainsi de proposer une pompe à chaleur produisant une température de rejet supérieure ou égale à 400°C, facile à mettre en œuvre grâce à l'utilisation d'air comme fluide circulant dans le circuit fluidique ouvert qui ne nécessite pas de résistance à la pression élevée ou d'étanchéité parfaite des composants et du circuit. Cette solution limite également le nombre d'échangeurs et donc ainsi le coût engendré par cette solution. La pompe à chaleur selon l'invention utilise donc de l'air comme fluide circulant ce qui réduit les coûts, satisfait aux exigences écologiques tout en permettant un rendement satisfaisant. La pompe à chaleur est particulièrement efficace pour la production de chaleur très haute température en ce qu’elle comprend notamment le module de récupération d’énergie thermique qui permet avantageusement de préchauffer le fluide circulant avant sa compression en utilisant avantageusement une source de chaleur fatale. Selon un autre aspect, l’invention concerne l’utilisation d'une pompe à chaleur telle que décrite ci-dessus pour la production d’énergie thermique avantageusement très haute température, plus précisément supérieure ou égale à 400°C. Selon un autre aspect, l’invention concerne l’utilisation d'une pompe à chaleur telle que décrite ci-dessus en combinaison d'une batterie de Carnot pour le stockage l'énergie thermique et la production d'énergie électrique. Selon un autre aspect, l’invention concerne l’utilisation d'une pompe à chaleur telle que décrite ci-dessus pour la production simultanée de calories et de frigories. Cette production de calories et de frigories, c’est-à-dire de chaud et de froid, sur une même période de temps par la pompe à chaleur selon l’invention permet une combinaison de ladite pompe à chaleur avec un système nécessitant la fourniture simultanée de chaud et de froid, par exemple pour des usines de production d’ammoniac. Selon un autre aspect, l’invention concerne un procédé de production d’énergie thermique, avantageusement à très haute température plus précisément supérieure ou égale à 400°C, par une pompe à chaleur telle que décrite ci-dessus comprenant la circulation du fluide circulant dans le circuit fluidique de la pompe à chaleur entre l’entrée et la sortie et successivement le chauffage du fluide circulant dans le module de récupération d’énergie thermique par transfert d’énergie thermique depuis une source de chaleur, une compression du fluide circulant dans le compresseur de la turbo machine pour augmenter sa température, le transfert d’énergie thermique du fluide circulant au profit d’une source à chauffer dans l’échangeur thermique, la détente du fluide circulant dans la turbine de la turbomachine. Le procédé selon cet aspect permet ainsi une production d’énergie thermique très haute température par un système simple à mettre en œuvre. BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES Les buts, objets, ainsi que les caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront mieux de la description détaillée d’un mode de réalisation de cette dernière qui est illustré par les dessins d’accompagnement suivants dans lesquels : FIG. 1 La FIG. 1 représente une pompe à chaleur selon un premier mode de réalisation. FIG. 2 La FIG. 2 représente une pompe à chaleur selon un deuxième mode de réalisation. FIG. 3 La FIG. 3 représente une pompe à chaleur selon un troisième mode de réalisation. Les dessins sont donnés à titre d'exemple et ne sont pas limitatifs de l’invention. Ils constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. DESCRIPTION DÉTAILLÉE Avant d’entamer une revue détaillée de modes de réalisation de l’invention, sont énoncées ci-après des caractéristiques optionnelles qui peuvent éventuellement être utilisées en association ou alternativement : À titre d’exemple, la pompe à chaleur comprend un échangeur thermique interne 14 agencé sur le circuit fluidique entre le module de récupération d'énergie thermique 3 et le compresseur 5 de la turbomachine et entre l'échangeur thermique 6 et la turbine 8 de la turbomachine ; À titre d’exemple, la pompe à chaleur comprend un module de récupération de froid 13 agencé à la sortie 9 de la turbine 8 de la turbomachine ; À titre d’exemple, la pompe à chaleur comprend un échangeur thermique de refroidissement 12 agencé entre l’échangeur thermique 6 et la turbine 8 ; À titre d’exemple, la source à chauffer 7 est un fluide monophasique, avantageusement dans les conditions d'utilisation de l'invention ; À titre d’exemple, la source à chauffer 7 est de l'air ou un sel fondu, ou un mélange de sels fondus ; Avantageusement, le module de récupération d'énergie thermique agencé sur le circuit fluidique est configuré pour transmettre de l'énergie thermique issue d’une source chaude, la source chaude étant de la chaleur fatale. À titre d’exemple, le procédé de production d’énergie thermique comprend le refroidissement d’une source à refroidir par le fluide circulant circulant dans le module de récupération de froid 13 ; À titre d’exemple, le procédé de production d’énergie thermique comprend le préchauffage du fluide circulant en aval du module de récupération d’énergie thermique 3 et en amont du compresseur 5 par un échangeur thermique interne 14 assurant le transfert thermique depuis le fluide circulant en aval de l’échangeur thermique 6 et en amont de la turbine 8 vers le fluide circulant en aval du module de récupération d’énergie thermique 3 et en amont du compresseur 5. À titre d’exemple, le procédé de production d’énergie thermique comprend le refroidissement du fluide circulant en aval de l'échangeur thermique 6 et en amont de la turbine 8 par un échangeur thermique de refroidissement 12 assurant le refroidissement du fluide circulant par échange thermique avec l’air extérieur. L’amont et l’aval, l'entrée, la sortie, en un point donné sont pris en référence au sens de circulation du fluide. On entend par connecté fluidiquement ou en connexion fluidique, lorsqu'une ligne assure une connexion par ou dans laquelle circule un fluide. Dans la présente description, les expressions « A fluidiquement raccordé à B », « A est en connexion fluidique avec B » et « une connexion fluidique entre A et B » sont synonymes. Ces expressions ne signifient pas nécessairement qu’il n’existe pas d’organe entre A et B. Ainsi, ces expressions s’entendent d’une connexion fluidique entre deux éléments, cette connexion pouvant ou non être directe. Cela signifie qu’il est possible qu’entre un premier élément et un deuxième élément qui sont fluidiquement connectés, un parcours d’un fluide existe par un ou des conduits ou canaux, éventuellement un organe supplémentaire. À l’inverse, le terme «fluidiquement connecté directement à» s’entend d’une connexion fluidique directe entre deux éléments. Cela signifie qu’entre un premier élément et un deuxième élément qui sont fluidiquement connectés directement aucun autre élément n’est présent, autre qu’un conduit/canal ou plusieurs conduits/canaux. Les expressions « agencée sur » ou « sur » sont synonymes de « raccordé fluidiquement à ». On entend par chaud, froid, refroidi, une température relative par rapport à un autre point du système. On entend par un paramètre "sensiblement égal/supérieur/inférieur à" ou "de l'ordre de" une valeur donnée, que ce paramètre est égal/supérieur/inférieur à la valeur donnée, à plus ou moins 10 % près, voire à plus ou moins 5 % près, de cette valeur. Aux fins de la présente divulgation, l'expression « A et/ou B » signifie (A), (B) ou (A et B). Aux fins de la présente divulgation, l'expression "A, B et/ou C" signifie (A), (B), (C), (A et B), (A et C), (B et C), ou (A, B et C). Les termes "premier", "deuxième" et "troisième", etc. sont utilisés simplement comme des étiquettes, et ne sont pas destinés à imposer des exigences numériques sur leurs objets. Dans la présente invention, la chaleur à très haute température s'entend d'une température supérieure ou égale à 400 °C, préférentiellement supérieure ou égale à 450 °C. La présente invention concerne un système, préférentiellement une pompe à chaleur 1, destiné à la production de chaleur avantageusement très température. La pompe à chaleur 1 selon l’invention comprend un circuit fluidique ouvert destiné à recevoir un fluide circulant. Le circuit fluidique est dénommé ouvert en ce qu’il ne fonctionne pas en boucle fermée. Le circuit fluidique est en communication fluidique avec l’environnement extérieur. Avantageusement, le fluide circulant dans le circuit fluidique est de l’air. Le circuit fluidique comprend avantageusement une entrée 2 et une sortie 9. L’entrée 2 et la sortie 9 n’étant pas connectée fluidiquement l’une à l’autre. L’entrée 9 permet l’alimentation du circuit fluidique en air extérieur tandis que la sortie 9 permet l’évacuation de l’air ayant circulé dans le circuit fluidique vers l’extérieur. L’extérieur s’entend comme l’environnement de la pompe à chaleur 1. Le circuit fluidique comprend avantageusement un module de récupération d’énergie thermique 3. Le module de récupération d’énergie thermique 3 est agencé en aval de l’entrée 2 et préférentiellement en amont du compresseur 5. Le module de récupération d’énergie thermique 3 est destiné à transmettre l’énergie thermique depuis une source chaude 4 vers le circuit fluidique et plus préférentiellement vers le fluide circulant. Le module de récupération d’énergie thermique 3 est classiquement un échangeur thermique au sein duquel circule le fluide circulant du circuit fluidique de la pompe à chaleur 1 et une source chaude 4. Le module de récupération d’énergie thermique 3 est choisi par exemple parmi les échangeurs tubes calandres ou tubes/ailettes. À titre d’exemple préféré, la source chaude 4 comprend de l’énergie thermique fatale issue de procédés industriels par exemple. Préférentiellement, la source chaude 4 présente une température minimale de 50 °C à 70°C. La pompe à chaleur 1 comprend une turbomachine comprenant un compresseur 5 et une turbine 8 préférentiellement agencés sur un même axe 11. Le compresseur 5 est agencé sur le circuit fluidique, avantageusement en aval du module de récupération d’énergie thermique 3, et préférentiellement en amont de l’échangeur thermique 6. Le compresseur 5 est destiné à comprimer le fluide circulant dans le circuit fluidique. La turbine 8 est destinée à détendre le fluide circulant dans le circuit fluidique. Le compresseur 5 et la turbine 8 sont couplés par l’axe 11 à un moteur 10. À titre d’exemple, la turbomachine est une machine axiale, préférentiellement multi étages, ou mono-étagée, ou encore une machine à compression centrifuge ou à piston pour des plus faibles puissances. La pompe à chaleur selon l’invention comprend un échangeur thermique 6 destiné à transmettre l’énergie thermique du fluide circulant dans le circuit fluidique vers une source à chauffer 7. L’échangeur thermique 6 est ainsi le composant permettant de récupérer l’énergie thermique très haute température produite par la pompe à chaleur 1. Avantageusement, la source à chauffer 7 est un fluide monophasique dans les conditions d'utilisation de l'invention. La source à chauffer 7 peut être de diverses natures selon l’application recherchée telle que de l’air ou encore des sels fondus. À titre d’exemple, l’échangeur thermique 6 est choisi parmi les échangeurs tubes/calandre, ou tubes/ailettes. La turbine 5 est avantageusement agencée en aval de l’échangeur thermique 6. Selon un deuxième mode de réalisation de l’invention illustré à la FIG. 2 , la pompe à chaleur 1 comprend un échangeur thermique interne 14. L’échangeur thermique interne 14 est agencé sur deux connexions fluidiques du circuit fluidique : une première connexion fluidique agencée entre l’aval de l’échangeur thermique 6 et l’amont de la turbine 8, et une deuxième connexion fluidique agencée entre l’aval du module de récupération thermique 3 et l’amont du compresseur 5. L’échangeur thermique interne 14 est destiné à assurer le transfert d’énergie thermique du fluide circulant en sortie d’échangeur thermique 6 vers le fluide circulant en amont du compresseur 5. L’échangeur thermique interne 14 permet à la fois de préchauffer le fluide circulant avant sa compression par le compresseur 5 tout en refroidissant le fluide circulant issu de l’échangeur thermique 6 avant sa détente par la turbine 8. L’échangeur thermique interne 14 présente un intérêt tout particulièrement lorsque la source à chauffer 7 est un sel fondu ou un mélange de sels de fondus d’une centrale solaire notamment. La température du sel fondu en sortie de l’échangeur thermique 6 est nettement supérieure à la température du fluide circulant, l’air, en sortie de l’échangeur thermique 6. L’échangeur thermique interne 14 permet ainsi un meilleur rendement de la pompe à chaleur 1 à très haute température. À titre d’exemple, dans le mode de réalisation comprenant un échangeur thermique interne 14, les taux de compression peuvent atteindre un taux de 3. Selon un troisième mode de réalisation de l’invention illustré à la FIG. 3 , la pompe à chaleur comprend un module de récupération de froid 13 agencé en aval de la turbine 8. Le module de récupération de froid 13 est destiné à utiliser la puissance frigorifique en sortie de la turbine 8. Ce mode de réalisation est avantageusement mis en œuvre lors d'un besoin de frigories en plus d'un besoin de chaleur très haute température. En effet, lors de la détente du fluide circulant dans la turbine, sa température s’abaisse fortement permettant son exploitation par un module de récupération de froid 13. À titre d’exemple, le module de récupération de froid 13 est un échangeur thermique au sein duquel circule une source à refroidir. La source à refroidir présente une température supérieure à celle du fluide circulant dans le module de récupération de froid 13. Avantageusement, dans ce mode de réalisation, la pompe à chaleur 1 comprend un échangeur thermique interne 14 tel que décrit ci-dessus et illustré à la FIG. 2 et/ou un échangeur thermique de refroidissement 12, illustré à la FIG. 3 , agencé sur le circuit fluidique en aval de l’échangeur thermique 6 et en amont de la turbine 8. L’échangeur thermique de refroidissement 12 assure l’échange thermique entre le fluide circulant et une source froide, telle que par exemple l’air ambiant, de l’eau d’une rivière, de sorte à réduire la température du fluide circulant en entrée de la turbine 8 pour accroître la puissance frigorifique disponible pour le module de récupération de froid 13 agencé en aval de la turbine 8. Avantageusement, la pompe à chaleur selon l’invention met en œuvre un cycle de Brayton ouvert inversé. L’avantage d’un cycle ouvert est notamment de ne pas nécessiter d’étanchéité poussée des composants de la pompe à chaleur, c’est-à-dire du circuit fluidique des différents constituants agencés sur le circuit fluidique. Notamment, l’usage d’un cycle ouvert permet de reconduire des turbines et des compresseurs existants de l'industrie sans développement lourd. Selon les modes de réalisation préférés, des composants additionnels sont ajoutés selon la nature, et la température de la source à chauffer 7 et du besoin de frigories ou non. Préférentiellement, le circuit fluidique comprend un filtre à air, préférentiellement agencé à l’entrée 2 du circuit fluidique, pour permettre la filtration de l’air avant sa circulation dans le circuit fluidique et les différents composants. Selon l’ambiance, le circuit fluidique comprend en entrée 2 un module d’assèchement de l’air de sorte à limiter d’humidité de l’air circulant dans le circuit fluidique. À titre d’exemple, la source à chauffer 7 présente une température en entrée de l’échangeur thermique 6 de l’ordre de 100 °C, par exemple pour de l’air, pouvant aller jusqu’à 250 °C pour des sels fondus. En sortie de l’échangeur thermique 6, la source à chauffer 7 présente une température supérieure à 400 °C, préférentiellement supérieure à 450 °C, préférentiellement de l’ordre de 500 °C. À titre d’exemple, le fluide circulant présente une température en entrée 2 du circuit fluidique de l’ordre de 20 °C. À titre d’exemple, le fluide circulant présente une pression en entrée 2 du circuit fluidique correspondant à la pression atmosphérique. À titre d’exemple, le fluide circulant présente une température en sortie du module de récupération d’énergie thermique 3 de l’ordre de 80 °C. À titre d’exemple, le fluide circulant présente une température en sortie de l’échangeur thermique interne 14, en amont du compresseur 5, lorsque celui-ci est présent de l’ordre de 250°C. À titre d’exemple, le fluide circulant présente une température en sortie du compresseur 5 de l’ordre de 500 °C. À titre d’exemple, le fluide circulant présente une pression en sortie du compresseur 5 de l’ordre de 9 bars et avantageusement jusqu’en entrée de turbine 8 la pression reste constante. À titre d’exemple, le fluide circulant présente une température en sortie de l’échangeur thermique 6 de l’ordre de 110°C à 250 °C. À titre d’exemple, le fluide circulant présente une température en sortie de l’échangeur thermique interne 14, en entrée de la turbine 8, de l’ordre de 100 °C. À titre d’exemple, le fluide circulant présente une température en sortie de la turbine 8 de l’ordre de 30 °C, voire de -10°C, voire de -80°C selon les modes de réalisation et la présence d’un l’échangeur thermique interne 14 ou la présence d’un échangeur thermique de refroidissement 12. Selon le premier mode de réalisation, illustré à la FIG. 1 , l’entrée 2 du circuit fluidique est connectée fluidiquement, préférentiellement directement, à l’entrée de fluide circulant du module de récupération d’énergie thermique 3. Le module de récupération d’énergie thermique 3, plus précisément sa sortie, est connecté fluidiquement, par la connexion fluidique A, au compresseur 5. La source chaude 4 circule au travers du module de récupération thermique 3. Le compresseur 5 est connecté fluidiquement, préférentiellement directement, par la connexion fluidique B, à l’échangeur thermique 6, plus précisément à l’entrée de l’échangeur thermique 6. La source à chauffer 7 circule au travers de l’échangeur thermique 6. L’échangeur thermique 6 est connecté fluidiquement, plus précisément sa sortie, par la connexion fluidique C à la turbine 8. La turbine 8 est connectée fluidiquement à la sortie 9 du circuit fluidique par la connexion fluidique D. La turbine 8 et le compresseur 5 sont agencés sur un même axe 11, ou arbre de rotation. D’un point de vue fonctionnel, le fluide circulant pénètre dans le circuit fluidique par l’entrée 2. Le fluide circulant pénètre ensuite dans le module de récupération d’énergie thermique 3, dans lequel circule également la source chaude 4. La source chaude 4 étant avantageusement à une température supérieure à la température du fluide circulant, un transfert d’énergie thermique est réalisé depuis la source chaude 4 au profit du fluide circulant. Le fluide circulant ressort du module de récupération d’énergie thermique 3 à une température supérieure à celle à laquelle il est rentré dans le module de récupération d’énergie thermique 3. Le fluide circulant circule du module de récupération d’énergie thermique 3 vers le compresseur 5 par une connexion fluidique A. Dans le compresseur 5, le fluide circulant est comprimé, la pression du fluide circulant augmente ainsi que sa température. Le fluide circulant ressort du compresseur 5 à une pression et une température supérieure à celle du fluide circulant en entrée de compresseur 5. Le fluide circulant circule du compresseur 5 vers l’échangeur thermique 6 par la connexion fluidique B. Le fluide circulant circule dans l’échangeur thermique 6, la source à chauffer 7 circule également dans l’échangeur thermique 6. La source à chauffer 7 étant avantageusement à une température inférieure à celle du fluide circulant, un transfert d’énergie thermique depuis le fluide circulant vers la source à chauffer 7 se produit au sein de l’échangeur thermique 6. Le fluide circulant ressort de l’échangeur thermique 6 à une température inférieure à celle de son entrée dans l’échangeur thermique 6 tandis que la source à chauffer 7 ressort de l’échangeur thermique 6 à une température supérieure à celle à laquelle elle est rentrée. Le fluide circulant circule de l’échangeur thermique 6 vers la turbine 8 par une connexion fluidique C. Le fluide circulant est détendu dans la turbine 8. Le fluide circulant ressort à une pression et une température inférieures à celles de son entrée dans la turbine 8. Le fluide circulant circule de la turbine 8 vers la sortie du circuit fluidique 9 par la connexion fluidique D. Selon le deuxième mode de réalisation, illustré à la FIG. 2 , l’entrée 2 du circuit fluidique est connectée fluidiquement, préférentiellement directement, à l’entrée de fluide circulant du module de récupération d’énergie thermique 3. Le module de récupération d’énergie thermique 3, plus précisément sa sortie, est connecté fluidiquement, préférentiellement directement, par la connexion fluidique A’, à l’échangeur thermique interne 14. L’échangeur thermique interne 14, plus précisément sa sortie, est connecté fluidiquement, préférentiellement directement, au compresseur 5, par la connexion fluidique A’’. La source chaude 4 circule au travers du module de récupération thermique 3. Le compresseur 5 est connecté fluidiquement, préférentiellement directement, par la connexion fluidique B, à l’échangeur thermique 6, plus précisément à l’entrée de l’échangeur thermique 6. La source à chauffer 7 circule au travers de l’échangeur thermique 6. L’échangeur thermique 6 est connecté fluidiquement, plus précisément sa sortie, préférentiellement directement, par la connexion fluidique C’ à l’échangeur thermique interne 14. L’échangeur thermique interne 14 est connecté fluidiquement, préférentiellement directement, par la connexion fluidique C’’ à la turbine 8. La turbine 8 est connectée fluidiquement à la sortie 9 du circuit fluidique par la connexion fluidique D. La turbine 8 et le compresseur 5 sont agencés sur un même axe 11, ou arbre de rotation. D’un point de vue fonctionnel, le fluide circulant pénètre dans le circuit fluidique par l’entrée 2. Le fluide circulant pénètre ensuite dans le module de récupération d’énergie thermique 3, dans lequel circule également la source chaude 4. La source chaude 4 étant avantageusement à une température supérieure à la température du fluide circulant, un transfert d’énergie thermique est réalisé depuis la source chaude 4 au profit du fluide circulant. Le fluide circulant ressort du module de récupération d’énergie thermique 3 à une température supérieure à celle à laquelle il est rentré dans le module de récupération d’énergie thermique 3. Le fluide circulant circule du module de récupération d’énergie thermique 3 vers l’échangeur thermique interne 14 par la connexion fluidique A’. Dans l’échangeur thermique interne 14, un échange thermique se fait entre le fluide circulant en amont du compresseur 5 et le fluide circulant en aval, préférentiellement directement, de l’échangeur thermique 6 de sorte à préchauffer le fluide circulant en amont du compresseur 5 par l’énergie thermique restante dans le fluide circulant en aval, préférentiellement directement, de l’échangeur thermique 6. Le fluide circulant en amont du compresseur 5 ressort de l’échangeur thermique interne 14 à une température supérieure à celle à laquelle il est rentré. Le fluide circulant circule de l’échangeur thermique interne 14 vers le compresseur 5 par une connexion fluidique A’’. Dans le compresseur 5, le fluide circulant est comprimé, la pression du fluide circulant augmente ainsi que sa température. Le fluide circulant ressort du compresseur 5 à une pression et une température qui sont supérieures à celles du fluide circulant en entrée de compresseur 5. Le fluide circulant circule du compresseur 5 vers l’échangeur thermique 6 par la connexion fluidique B. Le fluide circulant circule dans l’échangeur thermique 6, la source à chauffer 7 circule également dans l’échangeur thermique 6. La source à chauffer 7 étant avantageusement à une température inférieure à celle du fluide circulant, un transfert d’énergie thermique depuis le fluide circulant vers la source à chauffer 7 se produit au sein de l’échangeur thermique 6. Le fluide circulant ressort de l’échangeur thermique 6 à une température inférieure à celle de son entrée dans l’échangeur thermique 6 tandis que la source à chauffer 7 ressort de l’échangeur thermique 6 à une température supérieure à celle à laquelle elle est rentrée. Le fluide circulant circule de l’échangeur thermique 6 vers l’échangeur thermique interne 14 par une connexion fluidique C’. Le fluide circulant en aval de l’échangeur thermique 6 dans l’échangeur thermique interne 14 est refroidi par transfert thermique au profit du fluide circulant en amont du compresseur 5. Le fluide circulant ressort de l’échangeur thermique interne 14 et circule vers la turbine 8 par une connexion fluidique C’’. Le fluide circulant est détendu dans la turbine 8. Le fluide circulant ressort à une pression et une température inférieures à celles de son entrée dans la turbine 8. Le fluide circulant circule de la turbine 8 vers la sortie du circuit fluidique 9 par la connexion fluidique D. Selon le troisième mode de réalisation, illustré à la FIG. 3 , l’entrée 2 du circuit fluidique est connectée fluidiquement, préférentiellement directement, à l’entrée de fluide circulant du module de récupération d’énergie thermique 3. Le module de récupération d’énergie thermique 3, plus précisément sa sortie, est connecté fluidiquement, préférentiellement directement, au compresseur 5, par la connexion fluidique A. La source chaude 4 circule au travers du module de récupération thermique 3. Le compresseur 5 est connecté fluidiquement, préférentiellement directement, par la connexion fluidique B, à l’échangeur thermique 6, plus précisément à l’entrée de l’échangeur thermique 6. La source à chauffer 7 circule au travers de l’échangeur thermique 6. L’échangeur thermique 6 est connecté fluidiquement, plus précisément sa sortie, préférentiellement directement, par la connexion fluidique C’ à l’échangeur thermique de refroidissement 12. Dans l’échangeur thermique de refroidissement 12, le fluide circulant est avantageusement refroidi par échange thermique avec de l’air extérieur à une température inférieure à la température du fluide circulant dans l’échangeur thermique de refroidissement 12. L’échangeur thermique de refroidissement 12 est connecté fluidiquement, préférentiellement directement, par la connexion fluidique C’’ à la turbine 8. La turbine 8 est connectée fluidiquement à un module de récupération de froid 13, plus précisément à l’entrée, par la connexion fluidique D’. Le module de récupération de froid 13, plus précisément la sortie, est connecté fluidiquement à la sortie 9 du circuit fluidique par la connexion fluidique D’’. La turbine 8 et le compresseur 5 sont agencés sur un même axe 11, ou arbre de rotation. D’un point de vue fonctionnel, le fluide circulant pénètre dans le circuit fluidique par l’entrée 2. Le fluide circulant pénètre ensuite dans le module de récupération d’énergie thermique 3, dans lequel circule également la source chaude 4. La source chaude 4 étant avantageusement à une température supérieure à la température du fluide circulant, un transfert d’énergie thermique est réalisé depuis la source chaude 4 au profit du fluide circulant. Le fluide circulant ressort du module de récupération d’énergie thermique 3 à une température supérieure à celle à laquelle il est rentré dans le module de récupération d’énergie thermique 3. Le fluide circulant circule du module de récupération d’énergie thermique 3 vers le compresseur 5 par une connexion fluidique A. Dans le compresseur 5, le fluide circulant est comprimé, la pression du fluide circulant augmente ainsi que sa température. Le fluide circulant ressort du compresseur 5 à une pression et une température qui sont supérieures à celles du fluide circulant en entrée de compresseur 5. Le fluide circulant circule du compresseur 5 vers l’échangeur thermique 6 par la connexion fluidique B. Le fluide circulant circule dans l’échangeur thermique 6, la source à chauffer 7 circule également dans l’échangeur thermique 6. La source à chauffer 7 étant avantageusement à une température inférieure à celle du fluide circulant, un transfert d’énergie thermique depuis le fluide circulant vers la source à chauffer 7 se produit au sein de l’échangeur thermique 6. Le fluide circulant ressort de l’échangeur thermique 6 à une température inférieure à celle de son entrée dans l’échangeur thermique 6 tandis que la source à chauffer 7 ressort de l’échangeur thermique 6 à une température supérieure à celle à laquelle elle est rentrée. Le fluide circulant circule de l’échangeur thermique 6 vers l’échangeur thermique de refroidissement 12 par une connexion fluidique C’. Dans l’échangeur thermique de refroidissement 12, le fluide circulant est avantageusement refroidi par échange thermique avec de l’air extérieur à une température inférieure à la température du fluide circulant dans l’échangeur thermique de refroidissement 12. Le fluide circulant ressort de l’échangeur thermique de refroidissement 12 et circule vers la turbine 8 par une connexion fluidique C’’. Le fluide circulant est détendu dans la turbine 8. Le fluide circulant ressort à une pression et une température inférieures à celles de son entrée dans la turbine 8. Le fluide circulant circule de la turbine 8 vers un module de récupération de froid 13 par une connexion fluidique D’. Dans le module de récupération de froid 13, le fluide circulant présente une température basse et peut donc refroidir une source à refroidir circulant dans le module de récupération de froid 13 par transfert thermique de la source à refroidir vers le fluide circulant. Le fluide circulant ressort du module de récupération de froid 13 à une température supérieure à celle à laquelle il est rentré. Le fluide circulant circule depuis la sortie du module de récupération de froid 13 vers la sortie du circuit fluidique 9 par la connexion fluidique D’’. L’invention n’est pas limitée aux modes de réalisations précédemment décrits et s’étend à tous les modes de réalisation couverts par l’invention. Liste des références 1.Pompe à chaleur 2. Entrée d’air 3. Module de récupération d’énergie thermique 4. Source chaude 5. Compresseur 6. Échangeur thermique 7. Source à chauffer 8. Turbine 9. Sortie 10.Moteur 11. Axe 12. Échangeur thermique de refroidissement 13. Module de récupération de froid 14. Échangeur thermique interne A. Connexion fluidique entre le module de récupération et le compresseur B. Connexion fluidique entre le compresseur et l’échangeur thermique C. Connexion fluidique entre l’échangeur thermique et la turbine D. Connexion fluidique de sortie de la turbine A’. Connexion fluidique entre le module de récupération thermique et l’échangeur interne A’’. Connexion fluidique entre le module l’échangeur interne et le compresseur C’. Connexion fluidique entre l’échangeur thermique et l’échangeur interne C’’. Connexion fluidique entre l’échangeur interne et la turbine D’. Connexion fluidique entre la turbine et le module de récupération de froid Pompe à chaleur (1) pour la production de chaleur à très haute température comprenant un circuit fluidique ouvert comprenant un fluide circulant, le fluide circulant étant de l’air, le circuit comprenant une entrée (2) et une sortie (9) d’air, un module de récupération d'énergie thermique (3) agencé sur le circuit fluidique est configuré pour transmettre de l'énergie thermique au fluide circulant dans le circuit fluidique, une turbomachine comprenant un compresseur (5) et une turbine (8), un échangeur thermique (6) assurant un transfert thermique depuis le fluide circulant de la pompe à chaleur (1) vers une source à chauffer (7), et le circuit connectant fluidement l’entrée (2) d’air au module de récupération d'énergie thermique (3), le module de récupération d'énergie thermique (3) au compresseur (5) de la turbomachine, le compresseur (5) de la turbomachine à l'échangeur thermique (6), l'échangeur thermique (6) à la turbine (8) de la turbomachine, la turbine (8) de la turbomachine à la sortie (9) d'air. Pompe à chaleur (1) selon la revendication précédente comprenant un échangeur thermique interne (14) agencé sur le circuit fluidique entre le module de récupération d'énergie thermique (3) et le compresseur (5) de la turbomachine et entre l'échangeur thermique (6) et la turbine (8) de la turbomachine. Pompe à chaleur(1) selon l'une quelconque des revendications précédentes comprenant un module de récupération de froid (13) agencé à la sortie de la turbine (8) de la turbo machine. Pompe à chaleur(1) selon l'une quelconque des revendications précédentes comprenant un échangeur thermique de refroidissement (12) agencé entre l’échangeur thermique (6) et la turbine (8). Pompe à chaleur (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle la source à chauffer (7) est un fluide monophasique, dans les conditions d'utilisation de l'invention. Pompe à chaleur (1) selon la revendication précédente dans laquelle la source à chauffer (7) est de l'air ou un sel fondu, ou un mélange de sels fondus. Utilisation d’une pompe à chaleur (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes pour la production d’énergie thermique supérieure ou égale à 400°C. Utilisation d'une pompe à chaleur(1) selon une quelconque des revendications 1 à 5 en combinaison d'une batterie de Carnot pour le stockage l'énergie thermique et la production d'énergie électrique Utilisation d'une pompe à chaleur (1) selon une quelconque des revendications 1 à 6 pour la production simultanée de calories et de frigories. Procédé de production d’énergie thermique à haute température par une pompe à chaleur (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 comprenant la circulation du fluide circulant dans le circuit fluidique de la pompe à chaleur entre l’entrée (2) et la sortie (3) et successivement le chauffage du fluide circulant dans le module de récupération d’énergie thermique (3) par transfert d’énergie thermique depuis une source de chaleur (4), une compression du fluide circulant dans le compresseur (5) de la turbomachine pour augmenter sa température, le transfert d’énergie thermique du fluide circulant au profit d’une source à chauffer (7) dans l’échangeur thermique (6), la détente du fluide circulant dans la turbine (8) de la turbomachine. Procédé de production d’énergie thermique selon la revendication précédente comprenant le refroidissement d’une source à refroidir par le fluide circulant circulant dans le module de récupération de froid (13).