Brevet FR3163109A1 — publié le 20251212

Titre : Machine thermique à trois températures de fonctionnement La présente invention concerne une machine thermique, comportant un circuit primaire dans lequel peut circuler un fluide primaire, et ledit circuit primaire comprend et relie dans l’ordre un compresseur primaire (1), un premier échangeur de chaleur primaire (11), un détendeur primaire (12), un deuxième échangeur de chaleur primaire (14), et ledit compresseur primaire (1), ladite machine comportant un circuit secondaire dans lequel peut circuler ledit fluide primaire, et ledit circuit secondaire comprend et relie dans l’ordre un compresseur secondaire (15), un premier échangeur de chaleur secondaire (16), ledit détendeur primaire (12) ,un deuxième échangeur de chaleur secondaire (18) et ledit compresseur secondaire (15), caractérisé en ce que ledit détendeur primaire (12) est muni d’une pièce de détendeur mobile, configurée pour être mise en mouvement par l’énergie apportée par le fluide primaire, et ledit compresseur secondaire (15) est muni d’au moins une pièce de compresseur mobile, et ladite pièce de compresseur est liée à ladite pièce de détendeur de façon mécanique, hydraulique ou magnétique. Figure de l’abrégé : Figure n° 1 Machine thermique à trois températures de fonctionnement La présente invention se situe dans le domaine des machines thermiques. Elle concerne plus particulièrement une machine thermique à trois températures de fonctionnement, en particulier fonctionnant au CO2 supercritique. Un telle machine thermique est particulièrement utile pour la valorisation d’une source de chaleur basse température, en permettant de produire grâce à cette source de chaleur, une chaleur à une température plus élevée en minimisant la consommation d’électricité. Pour valoriser une source de chaleur basse température on dispose de plusieurs solutions dans l’art antérieur. Les réseaux de chaleur permettent d’utiliser directement la chaleur, sans transformation ; néanmoins dans beaucoup de cas, la température disponible est trop basse pour que cette utilisation soit économiquement viable. On peut utiliser la source de chaleur basse température pour produire de l’électricité, mais là encore les températures disponibles sont souvent trop basses pour que le rendement soit acceptable ; de plus dans ce cas on doit mettre en œuvre des composants coûteux pour réaliser les transformations physiques nécessaires. Les pompes à chaleur permettent de pomper de la chaleur d’une source de chaleur vers un fluide qui peut alors monter à une température plus élevée. Toutefois cela nécessite une compression qui consomme beaucoup d’électricité. Toutes ces solutions ne sont pas satisfaisantes et ne permettent notamment pas d’obtenir des ratios économiques acceptables. Il existe donc un besoin d'une machine thermique apte à transformer une source de chaleur de température relativement basse en une énergie exploitable plus facilement. La présente invention se propose de répondre au moins partiellement à ce besoin. Un autre problème que se propose de résoudre la présente invention est d’utiliser une source de chaleur à une première température et une source de froid à une deuxième température plus basse que la première température, et d’obtenir un fluide à une troisième température plus haute que la première température, ou un fluide à une troisième température plus basse que la deuxième température, avec des composants de coût acceptable, et une consommation d’électricité réduite. La présente invention propose une machine thermique permettant de résoudre au moins en partie ce problème. Pour ce faire elle propose une machine thermique, comportant un circuit primaire dans lequel peut circuler un fluide primaire, et ledit circuit primaire comprend et relie dans l’ordre un compresseur primaire, un premier échangeur de chaleur primaire, un détendeur primaire, un deuxième échangeur de chaleur primaire, et ledit compresseur primaire, ladite machine comportant un circuit secondaire dans lequel peut circuler ledit fluide primaire, et ledit circuit secondaire comprend et relie dans l’ordre un compresseur secondaire, un premier échangeur de chaleur secondaire, ledit détendeur primaire, un deuxième échangeur de chaleur secondaire et ledit compresseur secondaire, ladite machine est caractérisée en ce que ledit détendeur primaire est muni d’une pièce de détendeur mobile, configurée pour être mise en mouvement par l’énergie apportée par le fluide primaire, et ledit compresseur secondaire est muni d’au moins une pièce de compresseur mobile, et ladite pièce de compresseur est liée à ladite pièce de détendeur de façon mécanique, hydraulique ou magnétique. Grâce à ces dispositions, on peut transformer une source de chaleur en une source de chaleur de température plus élevée, dans une machine nécessitant peu d’électronique de puissance, et consommant peu d’électricité ; on peut ainsi obtenir à moindre coût une chaleur bien plus exploitable. Selon d’autres caractéristiques : ledit premier échangeur de chaleur primaire peut recevoir de la chaleur d’une source de chaleur qui est à une première température, ledit deuxième échangeur de chaleur primaire donner de la chaleur à une source de froid qui est à une deuxième température plus basse que la première température, et le premier échangeur de chaleur secondaire produire de la chaleur à une troisième température plus élevée que la première température, permettant la production d’une chaleur à une température plus exploitable tout en minimisant les composants chers et la consommation d’électricité ; le CO2 supercritique est un fluide particulièrement bien adapté, ladite machine peut comporter une conduite externe configurée pour transférer de la chaleur produite par ledit premier échangeur de chaleur secondaire vers ledit premier échangeur de chaleur primaire ; ceci permet de transférer des calories du premier échangeur de chaleur secondaire vers le premier échangeur de chaleur primaire, et d’améliorer l’efficacité énergétique de la machine, le circuit secondaire peut comporter, disposé entre le détendeur primaire et le deuxième échangeur de chaleur secondaire, un échangeur de chaleur annexe, et la machine comporter une conduite annexe reliant la sortie de compresseur et ledit échangeur de chaleur annexe, de sorte à pouvoir transférer des calories du fluide primaire au fluide secondaire, de la chaleur pour le deuxième échangeur de chaleur secondaire peut être apportée par la source de chaleur basse température, réduisant ainsi la consommation d’électricité et/ou optimisant le fonctionnement thermique de la machine, ladite machine peut comporter en outre un économiseur secondaire configuré comme un échangeur de chaleur dans lequel le fluide secondaire en sortie de premier échangeur de chaleur secondaire apporte des calories au fluide secondaire avant son arrivée dans le compresseur secondaire, permettant ainsi d’optimiser l’utilisation de la chaleur, ladite machine peut comporter un séparateur liquide/gaz, disposé en sortie du détendeur primaire, et configuré pour que dans le cas où le fluide primaire en sortie du détendeur primaire est un mélange de liquide et de gaz, la part de liquide soit dirigée vers le deuxième échangeur de chaleur primaire, et la part de gaz soit dirigée vers le deuxième échangeur de chaleur secondaire, permettant ainsi de fonctionner au niveau du circuit basse pression à des températures et pressions plus basses que les conditions supercritiques et ainsi améliorer le rendement thermique de la machine, tout en garantissant que le fluide arrivant au compresseur primaire ne contient pas de gaz, le compresseur primaire peut être un compresseur thermique ; cela peut permettre d’utiliser la source de chaleur basse température disponible pour produire la compression du compresseur primaire, et encore réduire la consommation d’électricité, ladite machine peut comporter en outre un économiseur primaire configuré comme un échangeur de chaleur dans lequel le fluide primaire, avant son entrée dans le deuxième échangeur de chaleur primaire, apporte des calories au fluide primaire après sa sortie du compresseur primaire, permettant ainsi d’optimiser encore l’utilisation de la chaleur, ledit compresseur primaire peut comporter au moins un module de compression, chaque module comportant : une chambre configurée pour contenir ledit fluide primaire, de préférence du CO2 supercritique, et comportant une partie dite chaude et une partie dite froide un premier échangeur de chaleur de compresseur configuré pour réchauffer la partie dite chaude de la chambre à partir de la source de chaleur basse température un deuxième échangeur de chaleur de compresseur configuré pour refroidir la partie dite froide de la chambre un piston configuré pour se loger alternativement dans la partie dite chaude de sorte à pousser le fluide primaire dans la partie dite froide, et dans la partie dite froide de sorte à pousser le fluide primaire dans la partie dite chaude un actionneur configuré pour assurer le déplacement du piston ; une telle disposition permet une utilisation particulièrement efficace de la source de chaleur basse température, ladite machine peut comporter une conduite supplémentaire reliant la sortie de compresseur à l’entrée du deuxième échangeur de chaleur secondaire, permettant ainsi de transférer des calories de la sortie de compresseur directement vers le circuit secondaire. La présente invention concerne encore un procédé de pilotage d’une machine selon l’invention, ladite machine comportant au moins une paire de modules de compression (2) configurés pour que le piston (8) d’un des modules de compression (2) de la paire de modules de compression (2) soit dans la partie dite froide (5) pendant que l’autre piston (8) est dans la partie dite chaude (4), ledit procédé étant caractérisé par le fait qu’il existe des moments où les pistons (8) des deux modules de compression (2) sont dans la partie dite froide (5) en même temps. Grâce à ces dispositions, on améliore la souplesse de pilotage de la machine, ainsi que son efficacité énergétique. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui fait suite, en référence à la figure annexée : La FIG. 1 est une vue schématique d’une machine selon un premier mode de réalisation de l’invention. La FIG. 2 est une vue schématique d’une machine selon un deuxième mode de réalisation de l’invention. La machine représentée schématiquement à la FIG. 1 permet par exemple de valoriser une source de chaleur basse température. Il peut s’agir de condensats de turbines, de buées de séchoir, d’effluents aqueux, d’un fluide d’un circuit de refroidissement de cogénération, par exemple. Les températures T de telles sources de chaleur basse température se situent habituellement entre 60 et 150°C. La machine de la FIG. 1 comporte un compresseur primaire 1 configuré pour comprimer un fluide primaire, par exemple d’une basse pression de 45 bar, jusqu’à une haute pression de 200 bar. Le compresseur primaire 1 peut être un compresseur mécanique fonctionnant à l’électricité. Ce peut aussi être un compresseur thermochimique ou thermique, fonctionnant grâce à un apport de chaleur, par exemple d’une source de chaleur basse température. Le compresseur primaire 1 comporte une sortie de compresseur 9, permettant la sortie du fluide primaire comprimé dans une conduite haute pression 10. Un premier échangeur de chaleur primaire 11 est disposé dans cette conduite haute pression 10 ; ce premier échangeur de chaleur primaire 11 peut être alimenté dans son circuit chaud par une source de chaleur basse température, à une première température par exemple comprise entre 60 et 150°C. La machine selon l’invention permet aussi de valoriser des sources de chaleur de températures moyennes, typiquement jusque vers 300°C. Un détendeur primaire 12 est disposé en aval du premier échangeur de chaleur primaire 11. Ce détendeur primaire 12 peut permettre de transformer l’énergie accumulée dans le fluide primaire en énergie mécanique. Une conduite basse pression 13 permet de transporter le fluide primaire sortant du détendeur primaire 12 vers l’entrée du compresseur, en passant par un deuxième échangeur de chaleur primaire 14 configuré pour refroidir le fluide primaire par une source froide à une deuxième température plus basse que la première température, par exemple à une température ambiante, ou comprise entre 0 et 40°C. Dans le cas où le fluide primaire est du CO2 supercritique, la pression à son niveau bas peut rester au-dessus d’une pression proche de 73bar, pour maintenir le CO2 dans son état supercritique à tout moment. Des dispositifs annexes bien connus de l’homme du métier permettront de garantir de ne jamais descendre en-dessous de cette pression. On peut aussi prévoir que la pression descende plus bas que la pression critique, tout en restant au-dessus de la pression de saturation ; par exemple elle peut descendre jusque vers 45 bar, ce qui permet de meilleurs rendements de compression ; on obtient alors un mélange de liquide et de gaz, et on peut prévoir un séparateur liquide/gaz 19, pour s’assurer que seule la partie liquide arrive au compresseur thermique ; la partie gazeuse peut être évacuée, ou dans certains modes de réalisation décrits plus loin, peut être récupérée dans un circuit secondaire. La machine selon le mode de réalisation de l’invention décrit en FIG. 1 comporte un circuit secondaire comportant un compresseur secondaire 15. Le même fluide primaire que celui qui circule dans le circuit primaire peut circuler dans le circuit secondaire. Le détendeur primaire 12 comporte une pièce de détendeur mobile, par exemple un rotor de détendeur mobile en rotation ou encore mobile selon une combinaison d’une translation et d’une rotation, configuré pour être mise en mouvement par l’énergie apportée par le fluide primaire ; par ailleurs le compresseur secondaire 15 est muni d’au moins une pièce de compresseur mobile, par exemple un rotor de compresseur mobile en rotation ou encore mobile selon une combinaison d’une translation et d’une rotation, et ladite pièce de compresseur est liée à ladite pièce de détendeur de façon mécanique, hydraulique ou magnétique, de sorte qu’un mouvement de la pièce de détendeur mobile produit un mouvement identique de la pièce de compresseur mobile. Une telle liaison peut être réalisée par un engrenage ou une courroie, ou encore un entrainement hydraulique ou magnétique. Selon un mode préféré de réalisation de l’invention, la pièce de compresseur est solidaire de la pièce de détendeur, de sorte à ne former qu’une seule pièce. Ainsi, le mouvement de la pièce de détendeur produit par l’énergie fournie par le fluide primaire se transmet intégralement à la pièce de compresseur, et la perte d’énergie est minimale. Le circuit secondaire comprend un premier échangeur de chaleur secondaire 16. Selon un mode de réalisation préféré, ledit échangeur de chaleur secondaire 16 peut être configuré pour produire de la chaleur à une température plus élevée que celle de la source de chaleur basse température, par exemple de 150°C pour une source de chaleur basse température à 100°C. Un tel effet est particulièrement apprécié dans l’industrie, où on trouve beaucoup plus d’applications possibles d’utilisation de la chaleur d’un fluide à 150°C que d’un fluide à 100°C. La machine selon l’invention permet ainsi un fonctionnement à trois températures ; on peut l’appeler une machine tritherme. Par exemple, la première température est celle de la source de chaleur basse température, par exemple à 100°C, la deuxième température est celle de la source froide, par exemple à 20°C (l’air ambiant), et la troisième température est celle à laquelle on fournit l’énergie au niveau du premier échangeur de chaleur secondaire, par exemple 150°C. On peut disposer à la sortie du compresseur secondaire 15 un régulateur de pression ; un tel régulateur peut être réglé par exemple à 200 bar. Selon un mode préféré de réalisation de l’invention, le fluide primaire est un fluide supercritique, par exemple le CO2 supercritique. On peut alors facilement régler la température de la chaleur fournie à un dispositif externe par le premier échangeur de chaleur secondaire 16. Une compression plus importante dans le compresseur secondaire 15 produit en effet une augmentation de température plus importante au niveau du premier échangeur de chaleur secondaire 16. Le circuit secondaire comprend par ailleurs le détendeur primaire 12, et un deuxième échangeur de chaleur secondaire 18. Ledit deuxième échangeur de chaleur secondaire 18 est configuré pour remonter la température du fluide primaire après sa détente. On peut utiliser comme source de chaleur de ce deuxième échangeur de chaleur secondaire 18 la source de chaleur basse température. Selon un autre mode de réalisation de l’invention, la machine thermique peut être destinée à produire du froid. Le premier échangeur de chaleur secondaire 16 peut alors être configuré pour rafraichir le fluide primaire sortant du compresseur secondaire 15, par exemple en utilisant comme source de froid de l’air ambiant. Le deuxième échangeur de chaleur secondaire 18 peut alors produire du froid à une troisième température inférieure à la deuxième température, par exemple à -20°C. La machine selon l’invention présente entre autres l’avantage suivant : le fluide caloporteur sortant du premier échangeur de chaleur secondaire 16 se trouve encore à une température assez élevée ; par exemple de 130°C, pour une production de chaud à 150°C. A 130°C il est encore bien plus chaud que le fluide primaire à la sortie du premier échangeur de chaleur primaire 11, qui est par exemple à 95°C. On obtient ainsi une fluide primaire arrivant au détendeur primaire 12 à une température intermédiaire, par exemple de 110°C. On obtient ainsi une quantité augmentée de travail au détendeur primaire 12. Le fluide primaire en sortie de détendeur est alors réparti entre le deuxième échangeur de chaleur primaire 14, où il est refroidi avant d’arriver au compresseur primaire 1, et le deuxième échangeur de chaleur secondaire 18, où il est réchauffé avant d’arriver au compresseur secondaire 15. Selon un mode préféré de réalisation de l’invention, le compresseur primaire 1 est un compresseur thermique. Selon un autre mode préféré de réalisation de l’invention représenté à la FIG. 2 , le compresseur primaire 1 comporte au moins deux modules de compression 2, chaque module comportant : une chambre 3 configurée pour contenir un fluide de travail, de préférence du CO2 supercritique, et comportant une partie dite chaude 4 et une partie dite froide 5 un premier échangeur de chaleur de compresseur 6 configuré pour réchauffer la partie dite chaude 4 de la chambre 3 à partir de la source de chaleur basse température un deuxième échangeur de chaleur de compresseur 7 configuré pour refroidir la partie dite froide 5 de la chambre 3 un piston 8 configuré pour se loger alternativement dans la partie dite chaude 4 de sorte à pousser le fluide de travail dans la partie dite froide 5, et dans la partie dite froide 5 de sorte à pousser le fluide de travail dans la partie dite chaude 4 un actionneur configuré pour assurer le déplacement du piston 8. Le piston 8 de l’un des deux modules de compression peut être logé dans la partie dite chaude 4 lorsque le piston 8 de l’autre module de compression est logé dans la partie dite froide 5, et inversement. Selon un mode préféré de réalisation de l’invention, pendant une partie du cycle, les deux modules de compression 2 fonctionnent en mode chauffage (piston 8 dans la partie dite froide) ; grâce à l’invention, et notamment à la présence du deuxième échangeur de chaleur primaire 14, la durée de fonctionnement en mode refroidissement (piston 8 dans la partie dite chaude) d’un module de compression 2 peut être plus courte que la durée de fonctionnement en mode chauffage, ce qui permet d’avoir des parties de cycles où les deux modules de compression 2 fonctionnent en mode chauffage ; cela donne une plus grande souplesse dans le pilotage de ce compresseur thermique 1, et une plus grande efficacité thermique. Le compresseur primaire 1 peut comporter davantage de modules, de préférence associés par paire, dans le sens que le piston 8 de l’un des deux modules de compression de la paire est logé dans la partie dite chaude 4 lorsque le piston 8 de l’autre module de compression est logé dans la partie dite froide 5, et inversement. La sortie de compresseur 9 regroupe les sorties disposées au niveau de la partie chaude de chacun des modules, et permettant de laisser sortir le fluide de travail dans une conduite haute pression 10. La machine selon l’invention peut fonctionner selon un procédé qui comporte les étapes suivantes : le piston 8 d’un des modules de compression 2 est disposé dans la partie froide 5 de la chambre 3, poussant le fluide primaire dans la partie chaude 4 ; le fluide primaire peut être par exemple à température de 30°C, et à une pression de 80 bar. chauffage de la partie chaude 4 de la chambre 3 par l’échange de chaleur venant de la source de chaleur basse température ; comme le volume de la partie chaude 4 est sensiblement constant, la pression monte en même temps que la température, lorsqu’une pression prédéterminée est atteinte, par exemple 200 bar, on ouvre la sortie de compresseur 9, pour laisser partir le fluide primaire dans la conduite haute pression 10, où le fluide primaire se dirige vers le premier échangeur de chaleur primaire 11 en restant à cette pression ; le premier échangeur de chaleur primaire 11 permet de monter la température du fluide primaire jusqu’à une température proche de celle de la source de chaleur basse température T, par exemple si T est à 100°C, jusqu’à 95°C, le fluide primaire arrive au détendeur primaire 12, par exemple à une température de 95°C et une pression de 200 bar, et transmet son énergie au détendeur primaire 12 ; il sort du détendeur primaire 12, par exemple à une pression de 100 bar et une température de 50°C, en parallèle la sortie du module de compression 2 a été refermée, et son entrée a été ouverte, et son piston 8 a été déplacé vers la partie chaude 4 de la chambre 3 ; l’ouverture de l’entrée peut se faire par une vanne pilotée, ou encore automatiquement grâce à une dépression créée dans le module, dépression liée à la masse de CO2 restante réduite dans le module ; un résidu de fluide primaire chaud s’est alors déplacé vers la partie froide 5, qui reçoit aussi du fluide primaire venant du détendeur primaire 12, refroidi par le deuxième échangeur de chaleur primaire 14 ; le deuxième échangeur de chaleur de compresseur 7 permet de refroidir ce fluide primaire jusque par exemple 30°C. L’autre module fonctionne en opposition de phase avec le premier module, et chauffe et comprime le fluide primaire, puis envoie du fluide primaire chaud et comprimé dans la conduite haute pression 10 pendant que le premier module reçoit du fluide primaire de la conduite basse pression 13 et le rafraichit. Selon un mode préféré de réalisation de l’invention, la machine peut comporter une conduite de pilotage des modules de compression 2 dans le cas où l’actionneur est à fonctionnement hydraulique ou pneumatique ; une telle conduite de pilotage relie la partie chaude 4 d’au moins un module de compression 2 à l’actionneur, qui peut par exemple agir sur au moins un piston 8, configuré pour déplacer au moins un piston 8. En effet, après avoir ouvert la sortie dudit module et laissé partir le fluide primaire vers le détendeur primaire 12, et juste avant de déplacer le piston 8 vers la partie chaude 4, on peut prélever un peu de fluide primaire sans nuire au fonctionnement ni à l’efficacité du module de compression 2 ; le fluide primaire est alors à une pression élevée, par exemple 200 bar, et peut fournir l’énergie nécessaire à l’actionneur. Dans certains cas cette énergie est suffisante, et on peut supprimer tout autre apport d’énergie pour l’actionneur, ce qui permet de réduire le nombre de composants, et donc les coûts Selon un mode particulier de réalisation de l’invention, la machine peut comporter une liaison directe, permettant à une partie du fluide primaire venant de la partie chaude 4 d’au moins un module de compression 2 d’être injectée directement dans le circuit secondaire avant le deuxième échangeur de chaleur secondaire 18 sans passer par le circuit primaire ni le circuit secondaire ; ainsi la température du fluide secondaire remonte déjà un peu, avant d’entrer dans le deuxième échangeur de chaleur secondaire 18. Selon un mode préféré de réalisation de l’invention, la machine peut comporter en outre un économiseur configuré comme un échangeur de chaleur dans lequel le fluide secondaire en sortie de premier échangeur de chaleur secondaire 16 apporte des calories au fluide secondaire avant son arrivée dans le compresseur secondaire 15, permettant ainsi une meilleure utilisation de la chaleur du fluide secondaire chaud. Un tel économiseur peut aussi être disposé dans le circuit primaire dans des conditions similaires, de sorte que le fluide primaire en sortie de détendeur primaire 12 donne un maximum de calories au fluide primaire en sortie de compresseur primaire 1, et le préchauffe avant son entrée dans le premier échangeur de chaleur primaire 11 ; là aussi cela permet une meilleure utilisation de la chaleur du fluide primaire chaud. La machine selon l’invention peut aussi fonctionner en mode dégradé, par exemple si les conditions ambiantes ne permettent pas un fonctionnement du circuit primaire dans de bonnes conditions (condition de forte chaleur ou canicule par exemple) ; on peut alors prévoir un fonctionnement du circuit secondaire seul, en actionnant le compresseur secondaire 15 grâce à un moteur. Le circuit secondaire fonctionne alors comme une pompe à chaleur classique. Bien que la description ci-dessus se base sur des modes de réalisation particuliers, elle n’est nullement limitative de la portée de l’invention, et des modifications peuvent être apportées, notamment par substitution d’équivalents techniques ou par combinaison différente de tout ou partie des caractéristiques développées ci-dessus. Machine thermique, comportant un circuit primaire dans lequel peut circuler un fluide primaire, et ledit circuit primaire comprend et relie dans l’ordre un compresseur primaire (1), un premier échangeur de chaleur primaire (11), un détendeur primaire (12), un deuxième échangeur de chaleur primaire (14), et ledit compresseur primaire (1), ladite machine comportant un circuit secondaire dans lequel peut circuler ledit fluide primaire, et ledit circuit secondaire comprend et relie dans l’ordre un compresseur secondaire (15), un premier échangeur de chaleur secondaire (16), ledit détendeur primaire (12) ,un deuxième échangeur de chaleur secondaire (18) et ledit compresseur secondaire (15), caractérisé en ce que ledit détendeur primaire (12) est muni d’une pièce de détendeur mobile, configurée pour être mise en mouvement par l’énergie apportée par le fluide primaire, et ledit compresseur secondaire (15) est muni d’au moins une pièce de compresseur mobile, et ladite pièce de compresseur est liée à ladite pièce de détendeur de façon mécanique, hydraulique ou magnétique. Machine selon la revendication précédente, dans laquelle ledit premier échangeur de chaleur primaire (11) reçoit de la chaleur d’une source de chaleur qui est à une première température, ledit deuxième échangeur de chaleur primaire (14) donne de la chaleur à une source de froid qui est à une deuxième température plus basse que la première température, et le premier échangeur de chaleur secondaire (16) produit de la chaleur à une troisième température plus élevée que la première température. Machine selon l’une des revendications précédentes, comportant une conduite externe configurée pour transférer de la chaleur produite par ledit premier échangeur de chaleur secondaire (16) vers ledit premier échangeur de chaleur primaire (11). Machine selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle de la chaleur pour le deuxième échangeur de chaleur secondaire (18) est apportée par la source de chaleur basse température. Machine selon l’une des revendications précédentes, comportant en outre un économiseur secondaire configuré comme un échangeur de chaleur dans lequel le fluide secondaire en sortie de premier échangeur de chaleur secondaire (16) apporte des calories au fluide secondaire avant son arrivée dans le compresseur secondaire (15). Machine selon l’une des revendications précédentes, comportant un séparateur liquide/gaz (19), disposé en sortie du détendeur primaire (12), et configuré pour que dans le cas où le fluide primaire en sortie du détendeur primaire (12) est un mélange de liquide et de gaz, la part de liquide soit dirigée vers le deuxième échangeur de chaleur primaire (14), et la part de gaz soit dirigée vers le deuxième échangeur de chaleur secondaire (18). Machine selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle le compresseur primaire (1) est un compresseur thermique. Machine selon la revendication précédente, comportant en outre un économiseur primaire configuré comme un échangeur de chaleur dans lequel le fluide primaire, avant son entrée dans le deuxième échangeur de chaleur primaire (14), apporte des calories au fluide primaire après sa sortie du compresseur primaire (1). Machine selon l’une des revendications 7 ou 8, dans laquelle ledit compresseur primaire (1) comporte au moins un module de compression (2), chaque module comportant : une chambre (3) configurée pour contenir ledit fluide primaire, de préférence du CO2 supercritique, et comportant une partie dite chaude (4) et une partie dite froide (5), un premier échangeur de chaleur de compresseur (6) configuré pour réchauffer la partie dite chaude (4) de la chambre (3) à partir de la source de chaleur basse température, un deuxième échangeur de chaleur de compresseur (7) configuré pour refroidir la partie dite froide (5) de la chambre (3), un piston (8) configuré pour se loger alternativement dans la partie dite chaude (4) de sorte à pousser le fluide primaire dans la partie dite froide (5), et dans la partie dite froide (5) de sorte à pousser le fluide primaire dans la partie dite chaude (4), un actionneur configuré pour assurer le déplacement du piston (8). Machine selon la revendication précédente, comportant une conduite supplémentaire reliant la sortie de compresseur (9) à l’entrée du deuxième échangeur de chaleur secondaire (18). Procédé de pilotage d’une machine selon l’une des revendications 9 ou 10, ladite machine comportant au moins une paire de modules de compression (2) configurés pour que le piston (8) d’un des modules de compression (2) de la paire de modules de compression (2) soit dans la partie dite froide (5) pendant que l’autre piston (8) est dans la partie dite chaude (4), ledit procédé étant caractérisé par le fait qu’il existe des moments où les pistons (8) des deux modules de compression (2) sont dans la partie dite froide (5) en même temps.