Brevet FR3158784A1 — publié le 20250801

Module d’échangeur de chaleur à deux circuits de circulation de fluide à contre-courant, comprenant une structure d’échange thermique de surface minimale triplement périodique (TPMS) à motifs élémentaires Schwartz D à orientation privilégiée dans la calandre du module. L’invention concerne un Module (1) d’échangeur de chaleur à deux circuits de fluides, s’étendant selon un axe longitudinal (Z) et comprenant : une calandre de section transversale carrée ou rectangulaire; une structure d’échange thermique agencée dans la calandre, la structure étant de surface minimale triplement périodique (TPMS) à motifs élémentaires Schwartz-D délimitant les deux circuits de fluides; la structure TPMS étant orientée de sorte que les interfaces des motifs élémentaires Schwartz-D à la périphérie de la structure soient alignées avec les bords longitudinaux de la calandre. Figure pour l’abrégé : Fig.3A Module d’échangeur de chaleur à deux circuits de circulation de fluide à contre-courant, comprenant une structure d’échange thermique de surface minimale triplement périodique (TPMS) à motifs élémentaires Schwartz D à orientation privilégiée dans la calandre du module. La présente invention concerne les modules d’échangeurs de chaleur à deux circuits de fluides. L’invention vise plus particulièrement à obtenir de tels modules d’échangeurs avec la plus grande puissance volumique d’échange thermique possible. Les échangeurs de chaleur connus comprennent soit un, soit au moins deux circuits à canaux de circulation interne de fluide. Dans les échangeurs à au moins deux circuits de fluide, les échanges thermiques se réalisent entre les deux circuits de fluide. Un module d’échangeur de chaleur selon l’invention peut aussi être mis en œuvre dans toute autre application nécessitant un échange entre deux fluides, tels qu’un liquide et un gaz, ou deux liquides ou encore deux gaz, en particulier lorsque des variations de température rapides et/ou de grande amplitude sont en jeu. Par « fluide primaire », on entend dans le cadre de l’invention, le sens usuel en thermique, à savoir le fluide chaud qui transfère sa chaleur au fluide secondaire qui est le fluide froid. A contrario, par « fluide secondaire », on entend dans le cadre de l’invention le sens usuel en thermique, à savoir le fluide froid auquel est transféré la chaleur du fluide primaire. Bien que décrite en référence à une application privilégiée d’échangeur de chaleur d’un réacteur nucléaire à sels fondus (RSF) (« Molten Salt Reactor » en terminologie anglo-saxonne, d’acronyme MSR), l’invention peut être mise en œuvre dans toutes les applications nécessitant des échangeurs de chaleur, notamment avec un volume de fluide contenu en leur sein qui soit minimal. La demanderesse, en partenariat avec d’autres entités industrielles, élabore un projet de réacteur nucléaire de type MSR, connu sous l’acronyme ARAMIS « Advanced Reactor for Actinides Management in Salt ». Ce projet porte plus précisément sur un réacteur à neutrons rapides à boucles, d’une puissance de 300MWth, alimenté par des combustibles liquides, mélanges de sels NaCl, MgCl 2 , PuCl 3 , AmCl 3 , UCl 3 à 800°C, le Cl étant enrichi en 37 Cl à 99 % pour éviter la création de 36 Cl (isotope radioactif à vie longue) à partir de 35 Cl. Dans ce cadre, les inventeurs doivent concevoir un échangeur de chaleur intermédiaire entre un sel combustible du circuit primaire et un sel du circuit secondaire dans une configuration de circulation à contre-courant, qui soit optimisé pour les conditions de fonctionnement avec une puissance d’échange thermique volumique la plus élevée possible. De fait, la puissance thermique volumique du cœur d’un réacteur selon le projet ARAMIS est estimée pour être de l’ordre de 250MW/m 3 . Sur cette esquisse de réacteur selon ce projet, une partie du sel combustible est prélevée de la zone critique pour circuler vers les échangeurs et les pompes afférentes. Afin d’assurer une meilleure pilotabilité du réacteur, il est nécessaire de ne pas créer un déséquilibre trop important entre le volume de sel combustible dans la zone critique et le volume de sel dans la zone non critique. Il est ainsi nécessaire de minimiser le volume de sel combustible au sein de l’échangeur, c’est-à-dire de maximiser la puissance thermique volumique de l’échangeur, qui est le rapport de la puissance thermique totale échangée sur le volume de sel combustible dans l’échangeur. Cette nécessité vaut pour la zone d’échange thermique mais également pour les collecteurs reliant la zone d’échange aux circuits de fluide primaire et secondaire. Les inventeurs ont fait l’inventaire des solutions d’échangeurs actuellement existantes. Les échangeurs de chaleur, dits à plaques, existants, présentent des avantages importants par rapport aux échangeurs de chaleur, dits à tubes, existants, en particulier du point de vue de leurs performances thermiques et de leur compacité grâce à un rapport de la surface sur le volume d’échange thermique favorablement élevé. Cela étant, les échangeurs à plaques présentent généralement de petits diamètres de canaux, ce qui risque de poser problème au cours de leur exploitation, exposés à un milieu corrosif et aux produits de fissions, pouvant à terme boucher ou détériorer de si petites sections de passage des canaux, ce qui est prohibitif. Les échangeurs à tubes connus sont par exemple des échangeurs à tubes et calandre, dans lesquels un faisceau de tubes droits ou cintrés en forme de U ou en forme d’hélice est fixé sur des plaques percées et disposé à l’intérieur d’une enceinte dénommée calandre. Dans ces échangeurs à tubes et calandre, l’un des fluides circule à l’intérieur des tubes tandis que l’autre fluide circule à l’intérieur de la calandre. Ces échangeurs à tubes et calandre présentent un volume important et sont donc de faible compacité. Les échangeurs tubes et calandre présentent néanmoins de plus grandes sections de passage que les échangeurs à plaques et pourraient être théoriquement envisagés dans le cadre du projet ARAMIS, avec une circulation à contre-courant entre le sel du circuit primaire (sel combustible) dans la calandre et le sel du circuit secondaire dans les tubes. Mais les puissances volumiques associées aux échangeurs à tubes et calandre connus sont généralement insuffisantes pour se conformer aux exigences de pilotabilité d’un réacteur selon le projet ARAMIS. La FIG. 1 illustre cette insuffisance. La puissance volumique d’un échangeur à tubes et calandre à pas carré est calculée grâce à des corrélations usuelles. Dans ce calcul, l’épaisseur des tubes est égale à 0,8mm et le rapport entre le pas des tubes et leur diamètre extérieur est égal à 1,4. La variation de pression est imposée à 5 bars dans les tubes dans lesquels circulerait un sel du circuit secondaire. Quel que soit le diamètre hydraulique usuel retenu, la puissance thermique volumique d’un tel échangeur à tubes et calandre est bien inférieure à celle de 250MW/m 3 visée. Cet exemple de dimensionnement de la FIG. 1 a été réalisé dans des conditions représentatives du fonctionnement hydraulique du réacteur ARAMIS, c’est-à-dire en considérant les pertes de charges envisagées et en considérant des paramètres géométriques de tubes et de la calandre jugés fabricables par des techniques usuelles, notamment un rapport entre le pas et le diamètre extérieur des tubes supérieur ou égal à 1,4. Il est cependant à noter que la relation entre le diamètre intérieur des tubes et le diamètre hydraulique de la calandre est fixée par le choix du pas et de l’épaisseur des tubes, égale à 0,8 mm pour l’exemple de la FIG. 1 . Cette relation est illustrée à la FIG. 2 avec les mêmes données chiffrées que celles de la FIG. 1 . En outre, le diamètre hydraulique dans les tubes est inférieur à celui dans la calandre. A la conception, cette contrainte limite le choix des deux diamètres hydrauliques, si l’on souhaite respecter le critère du rapport supérieur ou égal à 1,4 énoncé ci-avant, et imposer une épaisseur minimale aux tubes. Il est alors impossible de dimensionner un échangeur en imposant des conditions de pertes de charges à la fois dans le circuit primaire et dans le circuit secondaire. Le tableau 1 illustre cette problématique en prenant l’exemple du dimensionnement d’un échangeur à tubes et calandre pour une épaisseur de tubes de 0,8 mm et un diamètre hydraulique D h de 10 mm pour le circuit primaire. La perte de charges ΔP peut être imposée soit dans le circuit primaire (configuration A), soit dans le circuit secondaire (configuration B), soit dans les deux circuits à la fois (configuration C). Configuration A Configuration B Configuration C Rapport R, entre pas et diamètre et extérieur des tubes 1,40 1,40 1,28 D h circuit primaire (mm) 10 10 10 D h circuit secondaire (mm) 5,09 5,09 7,53 ΔP circuit primaire (bar) 1 0,27 1 ΔP circuit secondaire (bar) 18,5 5 5 La configuration C impose de diminuer le rapport R qui est égal à 1,28. Or, avec un tel rapport, l’échangeur n’est pas jugé fabricable. Dans cet exemple, la seule configuration envisageable est donc la configuration B, si l’on souhaite respecter les contraintes en perte de charge et sur le rapport R. Ce choix se fait au détriment de la perte de charge dans le circuit primaire, ce qui baisse les performances globales de l’échangeur. En outre, la conception de collecteurs adaptés à ce type d’échangeurs est délicate, car ceux-ci doivent assurer une distribution homogène du débit dans tous les canaux pour permettre des performances thermiques et une tenue thermomécanique convenables. Cette contrainte aboutit à la conception de collecteurs pouvant présenter des volumes de fluide (sels) non négligeables vis-à-vis du volume total de l’échangeur, ce qui est contraire à l’objectif de minimisation du volume de sels recherché dans le cadre du projet ARAMIS. Récemment, des échangeurs de chaleur à zone d’échange thermique basée sur des surfaces minimales triplement périodiques (« TPMS ») ont été envisagés. Les structures TPMS sont constituées de deux domaines de volume de fluide interpénétrés séparés par une fine paroi. Des exemples de structures unitaires triplement périodiques TPMS comprennent des structures basées sur des motifs élémentaires comme Schwarz-D, Schoen-G, Schwarz-P et Schoen IWP connus. Les structures TPMS présentent une amélioration du transfert de chaleur et du transfert de masse en raison de la rotation continue des chemins d'écoulement et des grandes zones d'interface. Jusqu'à récemment, les structures TPMS étaient largement théoriques, mais avec les progrès de la technologie de fabrication additive, la réalisation d’échangeurs à structures TPMS est étudiée pour un usage industriel. Le brevet US11181329 divulgue ainsi un échangeur de chaleur à deux fluides, notamment en circulation à contre-courant, dont la zone d’échange est une structure TPMS. Cet échangeur présente les inconvénients majeurs suivants : les structures TPMS divulguées présentent une interface en bordure qui est complexe. En conséquence, la liaison aux canalisations d’entrée/sortie ne peut se faire que par bouchage successif de ces entrées/sorties, générant des pertes de charges importantes et des volumes morts, ce qui est contraire aux contraintes de minimisation du volume de fluide recherchée par les inventeurs ; les géométries des structures TPMS proposées sont symétriques et ne permettent pas un choix libre de conception pour optimiser les pertes de charges de part et d’autre des structures ; les configurations décrites d’échangeur en circulation de fluide à courant croisé sont incompatibles avec les critères de performances et les contraintes thermomécaniques de structure liées aux hautes températures, et avec les écarts de températures entre sels fondus d’un réacteur MSR comme ARAMIS ; les configurations d’échangeurs en circulation à contre-courant ne favorisent pas la circulation des fluides et laissent d’importantes zones mortes, ce qui est contraire à l’objectif de minimaison du volume de fluide. La demande de brevet EP3835703A1 divulgue une structure TPMS d’échange thermique avec motifs élémentaires qui présentent une adaptation du diamètre hydraulique. Cette structure TPMS présente les inconvénients majeurs suivants : les structures TPMS divulguées présentent une interface en bordure complexe. En conséquence, la liaison aux canalisations d’entrée/sortie ne peut se faire que par bouchage successif de ces entrée/sorties, générant des pertes de charges importantes et des volumes morts, ce qui est contraire aux contraintes de minimisation du volume fluide ; aucune solution concrète n’est divulguée pour concevoir un échangeur à contre-courant et le relier aux différents circuits de fluides. Le brevet US11389765B2 propose un échangeur de chaleur dont la structure d’échange TPMS présente des motifs élémentaires dont la taille de maille est modifiée progressivement sur la longueur de sorte que la structure est non uniforme entre l’entrée et la sortie. Cet échangeur présente les inconvénients majeurs suivants : les structures TPMS divulguées présentent une interface en bordure qui est complexe. En conséquence, la liaison aux canalisations d’entrée/sortie ne peut se faire que par bouchage successif de ces entrées/sorties, générant des pertes de charges importantes et des volumes morts, ce qui est contraire aux contraintes de minimisation du volume de fluide recherchée par les inventeurs ; les géométries des structures TPMS proposées sont symétriques et ne permettent pas un choix libre de conception pour optimiser les pertes de charges de part et d’autre des structures ; aucune solution concrète n’est apportée pour concevoir un échangeur à contre-courant et le relier aux différents circuits de fluides. La publication [1] décrit un échangeur de chaleur à structure TPMS, avec une circulation des deux fluides à contre-courant et dont les collecteurs sont intégrés à la structure TPMS. Ces collecteurs sont complexes. Il existe donc un besoin d’améliorer encore les modules d’échangeurs de chaleur à deux circuits de fluide, notamment ceux à structure TPMS, afin d’optimiser leur géométrie et répondre au mieux au cahier des charges précité, avec en particulier, l’obtention d’une puissance thermique volumique la plus élevée possible avec un minimum de pertes de charges, et une circulation de fluides à contre-courant. Le but de l’invention est de répondre au moins partiellement à ce besoin. Pour ce faire, l’invention a pour objet un module d’échangeur de chaleur à deux circuits de fluides, s’étendant selon un axe longitudinal (Z) et comprenant : - une calandre de section transversale carrée ou rectangulaire; - une structure d’échange thermique agencée dans la calandre, la structure étant de surface minimale triplement périodique (TPMS) à motifs élémentaires Schwartz-D délimitant les deux circuits de fluides; la structure TPMS étant orientée de sorte que les interfaces des motifs élémentaires Schwartz-D à la périphérie de la structure soient alignées avec les bords longitudinaux de la calandre. Les diamètres hydrauliques des deux circuits définis par les motifs élémentaires Schwartz-D peuvent être égaux ou de préférence différents. Selon une caractéristique avantageuse, le diamètre hydraulique d’au moins un des deux circuits est compris entre 6 et 11 mm pour une puissance thermique volumique supérieure ou égale à 150 MW/m 3 . De préférence, les collecteurs d’entrée et de sortie sont agencés selon l’axe longitudinal (Z) et aux extrémités longitudinales du module. Selon un premier mode de réalisation, les motifs élémentaires Schwartz-D sont à maille identique sur la longueur de la calandre, les collecteurs comprenant chacun des canaux rectilignes débouchant chacun sur un des deux circuits de la structure TPMS, les canaux rectilignes d’un des deux circuits étant parallèles et en alternance avec ceux de l’autre des deux circuits sur la hauteur de la calandre. Selon ce premier mode, chaque collecteur comprend de préférence une enveloppe de forme trapézoïdale, fixée ou réalisée de manière intégrale à une extrémité longitudinale de la calandre, l’ouverture d’entrée ou de sortie d’un collecteur d’un des deux circuits étant selon l’axe longitudinal tandis que l’ouverture d’entrée ou de sortie d’un collecteur de l’autre des deux circuits est orthogonale à l’axe longitudinal. Selon un deuxième mode de réalisation, les motifs élémentaires Schwartz-D sont à maille de taille égale sur la longueur de la calandre, les collecteurs d’entrée et de sortie comprenant des motifs élémentaires Schwartz-D de la même structure TPMS de la calandre mais à maille de taille augmentée par rapport à ceux de la calandre, de sorte à obtenir à chaque extrémité longitudinale de la structure TPMS deux ouvertures d’entrée ou de sortie des deux circuits de fluide, selon l’axe longitudinal, les collecteurs comprenant chacun une enveloppe de forme tronconique dont les bords longitudinaux sont alignés avec les interfaces des motifs élémentaires Schwartz-D à la périphérie de la structure. L’invention concerne également un échangeur de chaleur, comprenant une pluralité de modules d’échangeurs de chaleur tels que décrits précédemment, reliés par liaison fluidique entre eux ou non. L’invention concerne également l’utilisation de l'échangeur de chaleur tel que décrit précédemment, le fluide du premier circuit, en tant que fluide primaire, étant un sel combustible et le fluide du deuxième circuit, en tant que fluide secondaire, étant un sel caloporteur. Selon une application privilégiée, le fluide du premier ou du deuxième circuit provient d'un réacteur nucléaire, notamment un réacteur nucléaire à sels fondus, de type MSR. L’invention est essentiellement un module d’échangeur de chaleur à deux circuits de fluide à structure d’échange thermique à structure TPMS avec un choix judicieux de motifs élémentaires Schwartz D qui a pour avantages à la fois de permettre d’atteindre des puissances thermiques volumiques élevées, tout en présentant des interfaces géométriquement simples en bordures de motifs. Une orientation judicieuse, notamment à 45°, de ces motifs autour de l’axe longitudinal du module qui correspond à l’axe d’écoulement des fluides en son sein permet d’aligner les interfaces des motifs périphériques avec les bords longitudinaux de la calandre. Le choix de cette orientation de la maille des motifs Schwartz-D par rapport aux entrée et sortie des fluides permet de minimiser les pertes de charge et de définir des collecteurs très simples, tout en minimisant le volume des fluides au sein de l’échangeur. Ainsi, le module d’échangeur selon l’invention est optimisé pour les conditions de fonctionnement d’un réacteur à sels fondus à boucles, avec une puissance volumique la plus élevée possible. De plus, le module d’échangeur peut fonctionner en circulation à contre-courant de sorte à maximiser les performances thermiques et limiter les contraintes thermomécaniques. On souhaite enfin pouvoir adapter l’échangeur aux conditions de circulations (pertes de charges) de chaque circuit, ce qui implique de pouvoir choisir indépendamment et sans contrainte le diamètre hydraulique de part et d’autre de l’échangeur. Au final, l’invention présente de nombreux avantages parmi lesquels on peut citer : une augmentation de la puissance thermique volumique du module d’échangeur par minimisation du volume de fluides en son sein par rapport aux échangeurs selon l’état de l’art, à pertes de charge, diamètres hydrauliques et épaisseur de paroi fixés ; une liberté de conception sur les diamètres hydrauliques des deux circuits dans la structure d’échange TPMS, permettant une optimisation plus fine des pertes de charges dans chacun des deux circuits, typiquement avec des pertes de charges de 1 bar maximum dans le circuit primaire et 5 bars maximum dans le circuit secondaire pour une application à un échange entre un sel combustible et un sel caloporteur dans un réacteur nucléaire à sels fondus ; une conception simplifiée des collecteurs, permise par les propriétés de mélange de la structure TPMS d’échange à motifs élémentaires Schwartz-D orientée à 45°, permettant de minimiser le volume de fluides contenus dans les collecteurs tout en permettant une configuration de circulation à contre-courant ; une réduction possible des coûts de fabrication. D’autres avantages et caractéristiques de l’invention ressortiront mieux à la lecture de la description détaillée d’exemples de mise en œuvre de l’invention faite à titre illustratif et non limitatif en référence aux figures suivantes. FIG. 1 la FIG. 1 illustre sous forme de courbes la puissance thermique volumique d’un échangeur à tubes et calandre à pas carré en fonction du diamètre hydraulique des tubes, selon l’état de l’art. FIG. 2 la FIG. 2 illustre sous forme de courbes la relation entre le diamètre hydraulique des tubes et de la calandre d’un échangeur à tubes et calandre selon l’état de l’art. FIG. 3 la FIG. 3 est une vue en perspective extérieure d’un module d’échangeur de chaleur selon un premier mode de réalisation de l’invention. FIG. 3 la FIG. 3 est une vue en perspective écorchée du module selon la FIG. 3 . FIG. 4 la FIG. 4 reprend la FIG. 3 mais sans la calandre de la zone d’échange thermique. FIG. 5 la FIG. 5 est une vue en perspective d’une structure TPMS à motifs élémentaires Schwartz-D constituant la zone d’échange thermique du module d’échangeur selon les figures 3 et 4. FIG. 6 , FIG. 6 les figures 6A et 6B sont des vues en perspective de l’extérieur et de l’intérieur d’un collecteur, à la fois d’entrée d’un des deux fluides, et de sortie de l’autre des deux fluides d’un module d’échangeur de chaleur selon les figures 3 et 4. FIG. 7 la FIG. 7 est une vue en perspective isométrique d’un motif élémentaire Schwartz-D. FIG. 8 la FIG. 8 est une vue en perspective d'un élément de volume représentatif délimitant deux diamètres hydrauliques identiques et basé sur un motif élémentaire Schwarz-D comme selon la FIG. 7 . FIG. 9 la FIG. 9 est une vue en perspective d’un élément de volume représentatif délimitant deux diamètres hydrauliques différents à partir d’un motif élémentaire Schwarz-D comme selon la FIG. 7 et d’un motif élémentaire. FIG. 10 la FIG. 10 illustre, sous forme de courbe obtenue par simulation numérique CFD, la puissance volumique d’un module d’échangeur selon l’invention en fonction du diamètre hydraulique égal des deux circuits de fluide. FIG. 11 la FIG. 11 reprend la courbe de la FIG. 10 et illustre à titre comparatif les courbes obtenues par simulation numérique CFD pour un module d’échangeur selon l’invention à diamètres hydrauliques différents pour les deux circuits de fluide et pour un module d’échangeur à tubes et calandre selon l’état de l’art. FIG. 12 la FIG. 12 illustre le champ de vitesses obtenu par simulation numérique CFD avec une condition de débit d’entrée inhomogène, à différents plans le long de l’axe longitudinal de la structure d’échange thermique TPMS selon l’invention. FIG. 13 , FIG. 13 les figures 13A et 13B sont des vues en perspective d’une structure TPMS à motifs élémentaires Schwartz-D d’un module d’échangeur de chaleur selon un deuxième mode de réalisation de l’invention. FIG. 14 , FIG. 14 les figures 14A et 14B sont des vues en perspective de la structure TPMS qui intègre les circuits des fluides au sein des collecteurs du module d’échangeur, selon le deuxième mode de réalisation de l’invention. FIG. 15 , FIG. 15 les figures 15A et 15B reprennent respectivement 14A et 14B avec les enveloppes délimitant les collecteurs du module d’échangeur, selon le deuxième mode de réalisation de l’invention. Description détaillée On précise que les différents éléments selon l’invention sont représentés uniquement par souci de clarté et qu’ils ne sont pas nécessairement à l’échelle. Les figures 1 et 2 ont déjà été commentées en préambule. Elles ne seront donc pas détaillées ci-après. Les inventeurs ont cherché à concevoir des échangeurs de chaleur intermédiaires de l’esquisse du réacteur à sels fondus, convertisseur d’actinides, connu sous l’acronyme ARAMIS. L’ensemble des figures se rapporte à des conditions de fonctionnement (débits, températures entrée/sortie et propriétés des sels du circuit combustible (primaire) et du sel secondaire) du réacteur ARAMIS. Ces échangeurs doivent extraire la puissance thermique du sel combustible vers un circuit de sel secondaire. Typiquement, la puissance thermique volumique à évacuer est de l’ordre de 250MW/m 3 comme illustré à la FIG. 2 . Sur cette esquisse de réacteur, une partie du sel combustible est prélevée de la zone critique (cœur du réacteur) pour circuler à travers les échangeurs et les pompes. Afin d’assurer une meilleure pilotabilité du réacteur, il est nécessaire de ne pas créer un déséquilibre trop important entre le volume de sel combustible dans la zone critique et le volume de sel dans la zone non critique. Il est ainsi nécessaire de minimiser le volume de sel combustible au sein de chaque module d’échangeur, c’est-à-dire de maximiser la puissance thermique volumique de l’échangeur qui est le rapport de la puissance thermique totale échangée sur le volume de sel combustible au sein de l’échangeur. Cela vaut pour la zone d’échange thermique mais également pour les collecteurs (reliant la zone d’échange aux circuits primaire et secondaire). Les inventeurs proposent ainsi un module d’échangeur de chaleur 1 qui s’étend selon un axe longitudinal Z, tel qu’illustré aux figures 3 à 6B. Ce module 1 comprend tout d’abord une calandre 10 de section transversale carrée délimitant la zone d’échange thermique, et des collecteurs d’entrée 11 et de sortie 12 d’un sel caloporteur, en tant que fluide 1, et des collecteurs d’entrée 21 et de sortie 22 du sel combustible fluide 2. Au sein de ce module d’échangeur 1, la circulation des fluides 1 et 2 est à contre-courant, comme illustré à la FIG. 5 . La zone d’échange thermique est constituée par une structure 3 dite TPMS (acronyme anglo-saxon « Triple Periodic Minimal Surface ») obtenue par réplication sur la longueur de la calandre de motifs élémentaires de type Schwartz-D de taille de maille égale et dont l’orientation est à 45° par rapport à l’axe longitudinal Z qui constitue l’axe principal d’écoulement des fluides 1 et 2. Cette structure 3 permet d’atteindre des puissances volumiques thermiques élevées, un équilibre des pressions dans toute la zone d’échange thermique et l’alignement de l’interface des bords des motifs élémentaires périphériques avec les bords longitudinaux de la calandre 10, comme montré à la FIG. 3 . Le choix de l’orientation de la maille des motifs élémentaires Schwartz-D à 45° par rapport aux entrée et sortie des fluides permet de minimiser le volume de sels au sein du module et de réaliser des collecteurs 11, 12 ; 21, 22 dont l’architecture est simple. Ainsi, comme montré en détail en figures 6A et 6B, à une extrémité longitudinale de la calandre 10, le collecteur d’entrée 21 du fluide 1 comprend des canaux rectilignes 211 débouchant chacun sur un des deux circuits de la structure TPMS 3. A cette même extrémité longitudinale, le collecteur de sortie 12 du fluide 2 comprend des canaux rectilignes 121 parallèles et en alternance avec les canaux 211 sur la hauteur de la calandre 10, qui débouchent sur l’autre des deux circuits de la structure TPMS 3. De préférence, chaque collecteur 21, 12 comprend une enveloppe de forme trapézoïdale, fixée ou réalisée de manière intégrale à l’extrémité longitudinale de la calandre avec une ouverture d’entrée 210 du collecteur 21 du fluide 1 selon l’axe longitudinal Z tandis que l’ouverture de sortie 120 d’un collecteur 12 du fluide 2 est orthogonale à l’axe longitudinal. Un motif élémentaire 30 de type Schwartz-D est illustré à la FIG. 7 . La surface de la structure TPMS qui est obtenue par réplication des motifs élémentaires 30 peut être approchée trigonométriquement par l’équation 1 suivante : [Equation 1] : Ф(x,y,z) = sin(x)sin(y)sin(z) + sin(x)cos(y)cos(z) + cos(x)sin(y)cos(z) + cos(x)cos(y) sin(z) dans laquelle Ф(x,y,z) est une iso-surface évaluée à l’iso-valeur C. Il est alors possible de définir un volume tel que Ф(x,y,z)>C ou Ф(x,y,z) En générant une épaisseur solide, il est possible d’obtenir un motif d’échange élémentaire cubique de côté L, tel que présenté sur la FIG. 8 . Ce motif cubique 30 permet de scinder le volume initial en deux circuits indépendants de volumes égaux 300, 301, permettant de faire circuler deux fluides à contre-courant et de créer un échangeur, comme mis en évidence sur la FIG. 8 . Une réplication de ce motif élémentaire dans un volume donné permet alors de créer la structure TPMS d’échange thermique 3 avec des diamètres hydrauliques Dh des deux fluides égaux. Comme schématisé à la FIG. 9 , en combinant un motif élémentaire selon un réseau solide avec un selon un réseau feuille, on peut obtenir un motif élémentaire hybride avec des volumes de fluides 300, 301 non égaux. Une réplication de ce motif élémentaire dans un volume donné permet alors de créer la structure TPMS d’échange thermique 3 avec des diamètres hydrauliques Dh des deux fluides différents. Cela permet de définir une structure d’échange TPMS qui s’adapte au mieux aux contraintes des circuits des deux fluides du module d’échangeur. Les inventeurs ont sélectionné de manière judicieuse un motif élémentaire Schwartz-D car il permet d’atteindre des puissances thermiques volumiques élevées. En effet, grâce à la structure complexe des écoulements circulant dans le motif, les coefficients d’échanges par convection obtenus par un tel motif sont élevés. La FIG. 10 illustre le résultat d’un calcul numérique CFD (acronyme anglo-saxon pour « Computational Fluid Dynamics ») qui donne, en fonction du diamètre hydraulique Dh, la puissance volumique d’un module d’échangeur avec structure d’échange thermique TPMS constituée de motifs élémentaires Schwartz D. L’épaisseur de paroi a été fixée à 0,8mm et la variation de pression ΔP a été imposée à 1 bar pour le circuit du sel combustible (Fluide 1). Cette FIG. 10 montre bien des puissances thermiques volumiques avec notamment des valeurs au-dessus du seuil visé de 250MW/m 3 pour le projet ARAMIS, pour des diamètres hydrauliques compris entre 6 et 7mm. Comme expliqué ci-avant, il est possible d’avoir des diamètres hydrauliques différents avec des motifs élémentaires Schwartz-D. La liberté de conception sur le choix de ces diamètres hydrauliques permet d’optimiser les transferts thermiques dans le module, pour des pertes de charges maximales à la fois du côté du circuit primaire (Fluide 1) et du circuit secondaire (Fluide 2). La FIG. 11 illustre les différentes puissances thermiques volumiques pour un module d’échangeur selon l’invention, avec des diamètres hydrauliques différents comparativement à un module selon l’invention avec des diamètres hydrauliques égaux et un module d’échangeur à tubes et calandre selon l’état de l’art. Cette FIG. 11 met bien en exergue une hausse significative de la puissance thermique volumique, pour les mêmes contraintes, obtenue avec un module d’échangeur selon l’invention avec des diamètres hydrauliques différents. Le tableau 2 résume les caractéristiques des trois modules d’échangeur pour un diamètre hydraulique imposé à 10 mm pour le circuit primaire (Fluide 1), correspondant au circuit de sel combustible pour réacteur selon le projet ARAMIS. On précise que les valeurs de la FIG. 11 et du tableau 2 sont obtenues pour chacun de ces trois modules. L’épaisseur de paroi (motifs Schwartz-D et tubes) a été fixée à 0,8mm, avec les mêmes contraintes sur les pertes de charges maximales admissibles représentatives d’un fonctionnement du réacteur selon le projet ARAMIS (1 bar pour le circuit primaire (Fluide 1), 5 bars pour le circuit secondaire (Fluide 2)). L’estimation de la puissance thermique volumique est calculée grâce à des corrélations usuelles pour le module selon l’état de l’art à tubes et calandre, et estimée à partir de calculs numériques CFD pour les modules selon l’invention. Ces résultats ne prennent pas en compte le volume des collecteurs. Module d’échangeur selon l’état de l’art, à tubes et calandre Module d’échangeur selon l’invention, à diamètres hydrauliques identiques Module d’échangeur selon l’invention, à diamètres hydrauliques différents D h circuit primaire (mm) 10 10 10 D h circuit secondaire (mm) 5,09 10 6,75 ΔP circuit primaire (bar) 0,27 1 1 ΔP circuit secondaire (bar) 5 1,54 5 Puissance volumique (MW/m 3 ) 120 168 196 D’après la FIG. 11 et le tableau 2, on constate que : - la hausse de la puissance thermique volumique obtenue avec un module d’échangeur selon l’invention à diamètres hydrauliques différents est estimée entre 36 et 94% par rapport à un module selon l’état de l’art, à tubes et calandre, selon le diamètre hydraulique considéré, et d’environ 17% par rapport à un module d’échangeur selon l’invention à diamètres hydrauliques égaux ; - les bonnes performances des modules d’échangeur selon l’invention sont obtenues même pour des diamètres hydrauliques supérieurs à 8mm ; - les modules d’échangeur selon l’invention ont un point de fonctionnement avec des diamètres hydrauliques plus grands qu’un module selon l’état de l’art à tubes et calandre, pour de meilleures puissances volumiques résultantes. Un autre avantage d’une structure d’échange thermique TPMS à motifs élémentaires Schwartz-D est d’assurer un transfert thermique efficace entre fluides et une bonne distribution de l’écoulement en son sein, comme mis en évidence sur la FIG. 12 . Cette FIG. 12 montre les résultats de calculs CFD des champs de vitesse en différents plans d’une section transversale d’un module d’échangeur à structure TPMS à motifs Schwarz-D. La bonne distribution de l’écoulement est due au fait que, pour une structure TPMS, tous les canaux de circulation des fluides communiquent entre eux, ce qui permet d’équilibrer les pressions et débits au sein du module d’échangeur. Cela permet de grandement diminuer l’impact négatif d’une mauvaise distribution du débit en entrée de module d’échangeur, comme c’est le cas pour des échangeurs selon l’état de l’art, où le fluide est divisé en plusieurs canaux indépendants. Au final, l’alignement des motifs élémentaires périphériques de la structure TPMS avec la calandre, le transfert thermique efficace entre fluides et la bonne distribution de l’écoulement au sein de la structure permettent d’avoir des collecteurs géométriquement simplifiés, comme montrés aux figures 6A et 6B, pour assurer l’entrée et la sortie des fluides, les sels combustible et secondaire dans l’exemple. Cette conception de collecteurs simples permet de s’affranchir des contraintes de répartition des fluides dans le module d’échangeur, et permet alors de minimiser le volume de fluides (sels) contenu dans les collecteurs, ce qui n’était pas possible pour des modules d’échangeurs selon l’état de l’art. Les figures 13A à 15B montrent un deuxième mode de réalisation d’un module d’échangeur à structure TPMS à motifs élémentaires Schwartz-D, qui est rendu possible par une fabrication additive. Dans ce mode, la structure TPMS comprend non seulement la zone d’échange thermique mais également l’intérieur des collecteurs d’entrée et de sortie des fluides. Ainsi, comme illustré en figures 13A, 13B, dans cette structure TPMS 3, une augmentation de la taille de la maille élémentaire des motifs Schwartz-D est imposée progressivement depuis la jonction entre la zone d’échange thermique 3 ZE jusqu’à la fin de la zone de collecteurs 3 col pour déboucher ainsi sur des motifs d’extrémité compatibles avec les circuits de fluides primaire et secondaire (Fluide 1, Fluide 2). Pour obtenir une telle augmentation de la taille de maille des motifs Schwartz-D, l’équation de la Surface Minimale Triple Périodique doit être modifiée comme développé dans les travaux [2]. Une telle structure TPMS à motifs Schwartz-D de taille de maille augmentée à ses extrémités longitudinales peut ensuite être optimisée pour obtenir, au final, des collecteurs de n’importe quelle forme adaptée à la section transversale carrée ou rectangulaire de la zone d’échange du module d’échangeur et aux entrées et de sorties des fluides. Une variante avantageuse de réalisation de collecteurs de forme tronconique est montrée aux figures 14A à 15B. Un collecteur 12, 21 à la fois d’entrée du fluide primaire (Fluide 1) et de sortie du fluide secondaire (Fluide 2) a une structure TPMS dont la zone de collecteur 3 col est de forme tronconique à motifs élémentaires Schwartz-D dont la taille de maille est augmentée par rapport à la zone d’échange 3 ZE . Cette zone de collecteur 3 col présente uniquement deux ouvertures 120, 210 à son extrémité longitudinale, qui constituent respectivement une sortie du fluide secondaire et une entrée du fluide primaire. Les motifs élémentaires Schwartz-D périphériques sont alignés avec les bords longitudinaux intérieurs d’une enveloppe tronconique 13, 23. A l’extrémité longitudinale opposée, un collecteur identique peut être réalisé pour la sortie du fluide primaire et l’entrée du fluide secondaire. Les modules d’échangeur 1 selon l’invention qui viennent d’être décrits peuvent être réalisés avec des matériaux métalliques ou en céramique, en particulier en carbure de silicium (SiC). On peut envisager de réaliser la structure TPMS par fabrication additive, et rapporter et souder la calandre et les collecteurs directement aux extrémités longitudinales de la zone d’échange thermique. Dans le deuxième mode, la structure TPMS est fabriquée par fabrication additive en un seul bloc comprenant la zone d’échange thermique et, de part et d’autre, les zones de collecteurs à motifs élémentaires dont la taille de maille est augmentée par rapport à celle des motifs de la zone d’échange thermique. D’autres variantes et améliorations peuvent être apportées sans pour autant sortir du cadre de l’invention. Les modules d’échangeur 1 selon l’invention ont été décrits de manière privilégiée pour une circulation des fluides en leur sein à contre-courant. Une telle circulation est privilégiée notamment pour des applications de fluides à haute température. Un module d’échangeur 1 peut également fonctionner avec une circulation à courant croisé. Dans le premier mode de réalisation, les collecteurs d’entrée et de sortie du fluide ont une forme générale extérieure trapézoïdale. On peut envisager une forme cubique ou autre. Liste des références citées [1] : « Additively Manufactured Heat Exchangers- Development and Testing . » Mark. Wadsö, Isak LU and Holmqvist, Simon (2020) MMKM10 20201. Innovation. https://lup.lub.lu.se/luur/download?func=downloadFile&recordOId=9019472&fileOId=9019479 [2] : « Functionally graded porous scaffolds in multiple patterns: New design method, physical and mechanical properties », Liu et al, Materials & Design Volume 160, 15 December 2018, Pages 849-860. Module (1) d’échangeur de chaleur à deux circuits de fluides, s’étendant selon un axe longitudinal (Z) et comprenant : une calandre de section transversale carrée ou rectangulaire; une structure d’échange thermique agencée dans la calandre, la structure étant de surface minimale triplement périodique (TPMS) à motifs élémentaires Schwartz-D délimitant les deux circuits de fluides; la structure TPMS étant orientée de sorte que les interfaces des motifs élémentaires Schwartz-D à la périphérie de la structure soient alignées avec les bords longitudinaux de la calandre. Module (1) d’échangeur de chaleur à deux circuits de fluides, selon la revendication 1, les diamètres hydrauliques des deux circuits définis par les motifs élémentaires Schwartz-D étant égaux ou différents. Module (1) d’échangeur de chaleur à deux circuits de fluides, selon la revendication 2, le diamètre hydraulique d’au moins un des deux circuits étant compris entre 6 et 11 mm pour une puissance thermique volumique supérieure ou égale à 150 MW/m 3 . Module (1) d’échangeur de chaleur à deux circuits de fluides, selon l’une des revendications précédentes, les collecteurs d’entrée (11, 21) et de sortie (12, 22) étant agencés selon l’axe longitudinal (Z) et aux extrémités longitudinales du module. Module (1) d’échangeur de chaleur à deux circuits de fluides, selon la revendication 4, les motifs élémentaires Schwartz-D étant à maille identique sur la longueur de la calandre, les collecteurs comprenant chacun des canaux rectilignes débouchant chacun sur un des deux circuits de la structure TPMS, les canaux rectilignes d’un des deux circuits étant parallèles et en alternance avec ceux de l’autre des deux circuits sur la hauteur de la calandre. Module (1) d’échangeur de chaleur à deux circuits de fluides, selon la revendication 5, chaque collecteur comprenant une enveloppe de forme trapézoïdale, fixée ou réalisée de manière intégrale à une extrémité longitudinale de la calandre, l’ouverture d’entrée ou de sortie d’un collecteur d’un des deux circuits étant selon l’axe longitudinal tandis que l’ouverture d’entrée ou de sortie d’un collecteur de l’autre des deux circuits est orthogonal à l’axe longitudinal. Module (1) d’échangeur de chaleur à deux circuits de fluides, selon la revendication 4, les motifs élémentaires Schwartz-D étant à maille de taille égale sur la longueur de la calandre, les collecteurs d’entrée (11, 21) et de sortie (12, 22) comprenant des motifs élémentaires Schwartz-D de la même structure TPMS de la calandre mais à maille de taille augmentée par rapport à ceux de la calandre, de sorte à obtenir à chaque extrémité longitudinale de la structure TPMS deux ouvertures d’entrée ou de sortie des deux circuits de fluide, selon l’axe longitudinal, les collecteurs comprenant chacun une enveloppe de forme tronconique dont les bords longitudinaux sont alignés avec les interfaces des motifs élémentaires Schwartz-D à la périphérie de la structure. Echangeur de chaleur, comprenant une pluralité de modules d’échangeur (1) de chaleur selon l’une des revendications précédentes, reliés par une liaison fluidique entre eux ou non. Utilisation de l'échangeur de chaleur selon la revendication 8, le fluide du premier circuit, en tant que fluide primaire étant un sel combustible et le fluide du deuxième circuit, en tant que fluide secondaire, étant un sel caloporteur. Utilisation selon la revendication 9, le fluide du premier ou du deuxième circuit provenant d'un réacteur nucléaire, notamment un réacteur nucléaire à sels fondus, de type MSR.