FR 2977657 A1 20130111 FR 1156120 A 20110706 2977657 Procédé d'équilibraqe des niveaux de lubrifiant dans une unité de compression multi-étaqée d'un système d'échanqe thermique et système d'échanqe thermique mettant en oeuvre un tel procédé L'invention se rapporte à un procédé d'équilibrage des niveaux de lubrifiant dans une unité de compression multi-étagée d'un système d'échange thermique et à un système d'échange thermique mettant en ceuvre un tel procédé. En particulier, l'invention s'applique à un système d'échange thermique adapté pour réaliser des échanges thermiques entre de l'air extérieur situé à l'extérieur d'un espace et un milieu intérieur circulant à l'intérieur de l'espace, ledit système d'échange thermique comprenant : - des premier et deuxième échangeurs de chaleur pour échanger de la chaleur respectivement avec l'air extérieur et le milieu intérieur, lesdits premier et deuxième échangeurs de chaleur présentant chacun une entrée et une sortie et formant l'un un évaporateur et l'autre un condenseur, - un circuit de fluide caloporteur adapté pour faire circuler un fluide caloporteur entre l'évaporateur et le condenseur, ledit circuit de fluide caloporteur comprenant une unité de compression multi-étagée placée entre la sortie de l'évaporateur et l'entrée du condenseur, et une unité de détente placée entre la sortie du condenseur et l'entrée de l'évaporateur, ladite unité de compression comprenant au moins un premier compresseur (basse pression) et au moins un deuxième compresseur (haute pression) agencés en série, le premier compresseur refoulant le fluide caloporteur dans le deuxième compresseur, les premier et deuxième compresseurs comportant chacun un carter recevant du lubrifiant, - une ligne d'équilibrage adaptée pour faire passer du lubrifiant entre les carters des premier et deuxième compresseurs, - une unité de commande connectée au circuit de fluide caloporteur et à la ligne d'équilibrage, ladite unité de commande étant adaptée pour déterminer s'il existe un besoin de chauffage du milieu intérieur et si le besoin de chauffage du milieu intérieur est important ou modéré et pour, lorsqu'il existe un besoin de chauffage du milieu intérieur important : commander un fonctionnement multi-étagé en connectant l'unité de compression entre la sortie du premier échangeur de chaleur et l'entrée du deuxième échangeur de chaleur, en connectant l'unité de détente entre la sortie du deuxième échangeur de chaleur et l'entrée du premier échangeur de chaleur, et en faisant fonctionner en série les premier et deuxième compresseurs, et 2 2977657 périodiquement, commander un dégivrage du premier échangeur de chaleur en connectant l'unité de compression entre la sortie du deuxième échangeur de chaleur et l'entrée du premier échangeur de chaleur, en connectant l'unité de détente entre la sortie du premier échangeur de chaleur et l'entrée du 5 deuxième échangeur de chaleur, en arrêtant le premier compresseur et en faisant fonctionner le deuxième compresseur. Pour lubrifier les composants du circuit de fluide caloporteur, particulièrement les premier et deuxième compresseurs, le lubrifiant, généralement de l'huile minérale ou de 10 synthèse, est mélangé au fluide caloporteur. Le lubrifiant n'est généralement pas miscible dans le fluide caloporteur mais il peut être entrainé et transporté sous forme de gouttelettes par le fluide caloporteur. Le risque est alors d'accumuler le lubrifiant dans une partie du circuit jusqu'à ce que l'un et/ou l'autre des premier et deuxième compresseurs ne contienne plus suffisamment de lubrifiant et se détériore rapidement. Dans un circuit 15 comprenant plusieurs compresseurs, l'équilibrage du niveau de lubrifiant entre les compresseurs est une problématique importante. Dans un circuit de fluide caloporteur mono-étagé comprenant plusieurs compresseurs en parallèle, un moyen connu de réaliser l'équilibrage de lubrifiant est 20 d'accumuler le lubrifiant dans la partie haute pression du circuit, généralement en installant un séparateur de lubrifiant couplé à un réservoir de lubrifiant sur une ligne de refoulement commune des compresseurs. Chaque compresseur est équipé d'un moyen de détection du niveau de lubrifiant et d'un moyen d'injection de lubrifiant connecté au réservoir de lubrifiant via une vanne pilotée. On peut ainsi réguler le niveau de lubrifiant 25 dans chaque compresseur. Dans un circuit multi-étagé comprenant plusieurs étages de compression en série, par exemple un étage de compression basse pression comprenant le ou les premiers compresseurs et un étage de compression haute pression comprenant le ou les 30 deuxièmes compresseurs, le risque est d'accumuler du lubrifiant dans les compresseurs de l'un des étages de compression au détriment des compresseurs des autres étages de compression. Alors qu'il est relativement aisé de transporter le lubrifiant de l'étage de compression haute pression vers l'étage de compression basse pression en se servant de la différence de pression, l'inverse pose plus de difficultés. 35 Le document EP 2 221 559 décrit un système d'échange thermique du type défini ci-dessus dans lequel l'équilibrage du compresseur basse pression vers le compresseur 3 2977657 haute pression s'effectue au démarrage du système d'échange thermique et l'équilibrage du compresseur haute pression vers le compresseur basse pression s'effectue au démarrage du système d'échange thermique. 5 L'invention vient améliorer la situation. Elle propose notamment une meilleure gestion de l'équilibrage des niveaux de lubrifiant dans une unité de compression multi-étagée. 10 L'invention propose en particulier un procédé d'équilibrage des niveaux de lubrifiant dans une unité de compression multi-étagée d'un système d'échange thermique du type précité prévoyant, au cours du dégivrage du premier échangeur de chaleur, de transférer un excédent de lubrifiant du carter du premier compresseur au carter du deuxième compresseur par la ligne d'équilibrage. 15 Ainsi, l'invention tire avantage du fait que lorsqu'il existe un besoin de chauffage important, déterminé par exemple directement ou indirectement à partir d'une température extérieure de l'air extérieur, d'un taux de compression de l'unité de compression ou d'une toute autre grandeur, le cas échéant par rapport à une valeur seuil, le système d'échange 20 thermique, agissant comme une pompe à chaleur pour prélever de la chaleur à l'air extérieur et la transférer au milieu intérieur, passe nécessairement par des cycles de dégivrage. Le procédé d'équilibrage offre ainsi une gestion des niveaux de lubrifiant qui est simple, sûre et relativement peu coûteuse. L'équilibrage est en outre réalisé de façon régulière au cours de l'utilisation du système d'échange thermique. 25 Dans un mode de réalisation, la ligne d'équilibrage peut comprendre des première et deuxième vannes agencées en parallèle, la première vanne présentant un sens passant depuis le carter du deuxième compresseur vers le carter du premier compresseur, la deuxième vanne présentant un sens passant depuis le carter du premier 30 compresseur vers le carter du deuxième compresseur, et un sens bloquant depuis le carter du deuxième compresseur vers le carter du premier compresseur. Le procédé d'équilibrage peut alors prévoir : - au cours du fonctionnement multi-étagé, de transférer l'excédent de lubrifiant du carter du deuxième compresseur au carter du premier compresseur par la première 35 vanne, 4 2977657 - au cours du dégivrage du premier échangeur de chaleur, de transférer l'excédent de lubrifiant du carter du premier compresseur au carter du deuxième compresseur par la deuxième vanne. 5 Le système d'échange thermique peut comprendre en outre un unique séparateur de lubrifiant placé au refoulement du deuxième compresseur et une conduite de retour de lubrifiant entre le séparateur de lubrifiant et le carter du deuxième compresseur. Le procédé d'équilibrage peut alors prévoir de séparer le lubrifiant du fluide caloporteur, de collecter le lubrifiant dans le séparateur de lubrifiant et de retourner le lubrifiant collecté 10 vers le carter du deuxième compresseur. L'unique séparateur de lubrifiant placé au refoulement du deuxième compresseur, haute pression, permet de ralentir l'accumulation de lubrifiant susceptible de se produire en fonctionnement multi-étagé dans le carter du premier compresseur, basse pression. Le 15 procédé d'équilibrage peut alors tirer partie des cycles de dégivrage, même espacés de plusieurs heures, pour ramener le lubrifiant du compresseur basse pression vers le compresseur haute pression. L'unité de commande peut être adaptée pour, lorsqu'il existe un besoin de 20 chauffage du milieu intérieur modéré, commander un fonctionnement mono-étagé en connectant l'unité de compression entre la sortie du premier échangeur de chaleur et l'entrée du deuxième échangeur de chaleur, en connectant l'unité de détente entre la sortie du deuxième échangeur de chaleur et l'entrée du premier échangeur de chaleur, en arrêtant le premier compresseur et en faisant fonctionner le deuxième compresseur. Le 25 procédé d'équilibrage peut alors prévoir, au cours du fonctionnement mono-étagé, de transférer l'excédent de lubrifiant du carter du premier compresseur au carter du deuxième compresseur par la ligne d'équilibrage. La gestion de l'équilibrage de lubrifiant est encore améliorée en tirant avantage du 30 fait que, lorsqu'il existe un besoin de chauffage modéré, déterminé notamment de la même manière que le besoin de chauffage important, le système d'échange thermique agissant comme une pompe à chaleur fonctionne en mono-étagé. Cette méthode d'équilibrage d'huile est particulièrement adaptée à une pompe à chaleur pour le bâtiment, pouvant fonctionner alternativement en multi-étagé et mono-étagé selon la 35 température extérieure et les besoins de chauffage. 5 2977657 Par exemple, le système d'échange thermique peut comprendre au moins deux premiers compresseurs à capacité fixe connectés en parallèle, et un deuxième compresseur à capacité variable, les premiers compresseurs présentant des capacités différentes, la ligne d'équilibrage comprenant une conduite reliant les carters des premiers 5 compresseurs. Le procédé d'équilibrage peut alors prévoir de transférer l'excédent de lubrifiant du carter du premier compresseur de capacité inférieure vers le carter de l'autre premier compresseur. Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un système d'échange thermique 10 adapté pour réaliser des échanges thermiques entre de l'air extérieur situé à l'extérieur d'un espace et un milieu intérieur circulant à l'intérieur de l'espace, ledit système d'échange thermique comprenant : - des premier et deuxième échangeurs de chaleur pour échanger de la chaleur respectivement avec l'air extérieur et le milieu intérieur, lesdits premier et deuxième 15 échangeurs de chaleur présentant chacun une entrée et une sortie et formant l'un un évaporateur et l'autre un condenseur, - un circuit de fluide caloporteur adapté pour faire circuler un fluide caloporteur entre l'évaporateur et le condenseur, ledit circuit de fluide caloporteur comprenant une unité de compression multi-étagée placée entre la sortie de l'évaporateur et l'entrée du 20 condenseur, et une unité de détente placée entre la sortie du condenseur et l'entrée de l'évaporateur, ladite unité de compression comprenant au moins un premier compresseur et au moins un deuxième compresseur agencés en série, le premier compresseur refoulant le fluide caloporteur dans le deuxième compresseur, les premier et deuxième compresseurs comportant chacun un carter recevant du lubrifiant, 25 - une ligne d'équilibrage adaptée pour faire passer du lubrifiant entre les carters des premier et deuxième compresseurs, - une unité de commande connectée au circuit de fluide caloporteur et à la ligne d'équilibrage, ladite unité de commande étant adaptée pour déterminer s'il existe un besoin de chauffage du milieu intérieur et si le besoin de chauffage du milieu intérieur est 30 important ou modéré et pour, lorsqu'il existe un besoin de chauffage du milieu intérieur important : commander un fonctionnement multi-étagé en connectant l'unité de compression entre la sortie du premier échangeur de chaleur et l'entrée du deuxième échangeur de chaleur, en connectant l'unité de détente entre la sortie du 35 deuxième échangeur de chaleur et l'entrée du premier échangeur de chaleur, et en faisant fonctionner en série les premier et deuxième compresseurs, et 6 2977657 périodiquement, commander un dégivrage du premier échangeur de chaleur en connectant l'unité de compression entre la sortie du deuxième échangeur de chaleur et l'entrée du premier échangeur de chaleur, en connectant l'unité de détente entre la sortie du premier échangeur de chaleur et l'entrée du 5 deuxième échangeur de chaleur, en arrêtant le premier compresseur et en faisant fonctionner le deuxième compresseur, ladite unité de commande étant en outre adaptée pour mettre en ceuvre le procédé d'équilibrage tel que défini précédemment. 10 Dans le mode de réalisation dans lequel la ligne d'équilibrage comprend des première et deuxième vannes agencées en parallèle, la première vanne peut être une vanne à flotteur et la deuxième vanne peut être un clapet. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la 15 description qui suit d'un mode de réalisation particulier de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif, la description étant faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'un système d'échange thermique selon un mode de réalisation de l'invention, le système d'échange thermique 20 comprenant une unité de compression multi-étagée, le système d'échange thermique fonctionnant selon un mode climatiseur, - la figure 2 est une représentation schématique du système d'échange thermique de la figure 1 fonctionnant selon un mode pompe à chaleur, - la figure 3 est une représentation schématique de l'unité de compression mufti- 25 étagée du système d'échange thermique de la figure 1, illustrant une ligne d'équilibrage des niveaux de lubrifiant entre des premier et deuxième étages de compression de l'unité de compression, la ligne d'équilibrage comprenant deux vannes distinctes pour assurer les transferts d'excédant de lubrifiant entre les premier et deuxième étages de compression, 30 - La figure 3b est une variante de l'unité de compression multi-étagé de la figure 3 par les éléments constituant la ligne d'équilibrage. - la figure 4 est un diagramme illustrant des étapes du procédé d'équilibrage des niveaux de lubrifiant dans l'unité de compression multi-étagée du système d'échange thermique de la figure 2, 35 - la figure 5 est une représentation schématique d'une vanne de la ligne d'équilibrage d'une variante du système d'échange thermique de la figure 1, la vanne 7 2977657 assurant à elle seule les transferts d'excédant de lubrifiant entre des premier et deuxième étages de compression, - la figure 6 est un diagramme illustrant des étapes du procédé d'équilibrage des niveaux de lubrifiant dans l'unité de compression multi-étagée dans une autre variante du 5 système d'échange thermique de la figure 1, dans laquelle une seule électrovanne assure les transferts d'excédant d'huile entre des premier et deuxième étages de compression. Sur les figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou analogues. 10 Les figures 1 et 2 représentent un système d'échange thermique 1 respectivement pour le refroidissement et le chauffage d'un milieu intérieur, par exemple de l'eau, circulant dans un espace 2, tel qu'une pièce d'une habitation, un local technique ou autre. En variante, le milieu intérieur pourrait être autre que de l'eau, et notamment de l'air. Le 15 système d'échange thermique 1 permet soit de chauffer l'eau en prélevant de la chaleur à de l'air extérieur situé à l'extérieur de l'espace 2 (source froide) et en transférant à l'eau (source chaude) la chaleur prélevée (figure 2), soit de refroidir l'eau en lui prélevant de la chaleur (source froide) et en transférant à l'air extérieur (source chaude) la chaleur prélevée (figure 1). 20 Le système d'échange thermique 1 comprend : - un premier échangeur de chaleur 5, formant sélectivement un évaporateur ou un condenseur, destiné à réaliser des échanges thermiques avec l'air extérieur, le premier échangeur de chaleur 5 présentant une première extrémité 6 et une deuxième extrémité 7 25 qui forment l'une une entrée E et l'autre une sortie S, - un deuxième échangeur de chaleur 15, formant sélectivement un évaporateur ou un condenseur, destiné à réaliser des échanges thermiques avec l'eau, le deuxième échangeur de chaleur 15 présentant une première extrémité 16 et une deuxième extrémité 17 qui forment l'une une entrée E et l'autre une sortie S, 30 - un circuit de fluide caloporteur connecté aux premier 5 et deuxième 15 échangeurs de chaleur et adapté pour faire circuler un fluide caloporteur, tel qu'un fluide frigorigène, entre le premier échangeur de chaleur 5 et le deuxième échangeur de chaleur 15. 35 Le circuit de fluide caloporteur comprend une unité de compression multi-étagée 20 et une unité de détente 10. 8 2977657 Sur les figures 1, 2 et 3, l'unité de compression 20 est bi-étagée et comprend un premier étage de compression 21 et un deuxième étage de compression 22 agencés en série. En variante, l'unité de compression 20 pourrait comprendre plus de deux étages de compression agencés en série. 5 Le premier étage de compression ou étage de compression basse pression 21 comprend deux premiers compresseurs ou compresseurs basse pression 23a, 23b connectés en parallèle. Chacun des compresseurs basse pression 23a, 23b est, par exemple, à capacité fixe, et notamment à vitesse fixe. En outre, dans le mode de 10 réalisation représenté, les compresseurs basse pression 23a, 23b présentent respectivement des cylindrées différentes. En particulier, le compresseur basse pression 23b, identifié BP2 sur la figure 3, présente une capacité plus élevée que celle du compresseur basse pression 23a, identifié BPI sur la figure 3. En variante, l'étage de compression basse pression 21 pourrait comprendre un ou plus de deux compresseurs 15 basse pression 23 en parallèle. Le deuxième étage de compression ou étage de compression haute pression 22 comprend un deuxième compresseur ou compresseur haute pression 24, identifié HP sur la figure 3. Le compresseur haute pression 24 est, par exemple, à capacité variable, et 20 notamment à vitesse variable. En variante, l'étage de compression haute pression 22 pourrait comprendre plusieurs compresseurs haute pression 24 en parallèle. Chacun des compresseurs basse pression 23a, 23b et haute pression 24 présente une entrée d'aspiration 25 et une sortie de refoulement 26. Dans le mode de réalisation 25 représenté, les entrées d'aspiration 25 des compresseurs basse pression 23a, 23b sont connectées à une même ligne d'aspiration 27 et les sorties de refoulement 26 des compresseurs basse pression 23a, 23b sont connectées à une même ligne de refoulement 28. Les compresseurs basse pression 23a, 23b et haute pression 24 sont agencés en série, c'est-à-dire que la ligne de refoulement 28 des compresseurs basse 30 pression 23a, 23b est connectée à l'entrée d'aspiration 25 du compresseur haute pression 24. Par ailleurs, comme il apparaîtra de la suite de la description, la ligne d'aspiration 27 des compresseurs basse pression 23a, 23b est connectée à la sortie S de celui des premier 5 et deuxième 15 échangeurs de chaleur qui forme l'évaporateur, et la sortie de refoulement 26 du compresseur haute pression 24 est connectée à l'entrée E de celui des 35 premier 5 et deuxième 15 échangeurs de chaleur qui forme le condenseur. 9 2977657 Les compresseurs basse pression 23a, 23b et haute pression 24 comportent chacun un carter 30 recevant du lubrifiant, et en particulier de l'huile minérale ou de synthèse, qui peut être entraînée par le fluide caloporteur pour lubrifier les compresseurs basse pression 23a, 23b et haute pression 24 et les autres composants du circuit de 5 fluide caloporteur. A cet égard, les compresseurs basse pression 23a, 23b et haute pression 24 peuvent être de type hermétique, dans lesquels l'huile est accumulée dans le carter 30 à la pression d'aspiration (typiquement compresseurs scroll ou piston). Les carters 30 sont pourvus de piquages 31 respectifs situés sur leurs niveaux d'huile nominaux. 10 Pour permettre un fonctionnement mono-étagé en plus d'un fonctionnement biétagé qui seront décrits plus loin, en fonction de conditions qui seront également décrites dans la suite de la description, l'unité de compression 20 comprend une conduite de dérivation 11 pourvue d'un clapet 12 connectée en parallèle de l'étage de compression 15 basse pression 21, avec une extrémité amont connectée en amont de la ligne d'aspiration 27 et une extrémité aval connectée en aval de la ligne de refoulement 28 des compresseurs basse pression 23a, 2311 La conduite de dérivation 11 permet de contourner l'étage de compression basse pression 21 pour n'utiliser que l'étage de compression haute pression 22 dans le fonctionnement mono-étagé. 20 Comme représenté, une conduite de dérivation 3 pourvue d'un clapet 4 peut également être prévue en parallèle de l'étage de compression haute pression 22, avec une extrémité amont connectée en amont de l'entrée d'aspiration 25 et une extrémité aval connectée en aval de la sortie de refoulement 26 du compresseur haute pression 24. 25 Cette conduite de dérivation 3 a un rôle de protection contre d'éventuelles hautes pressions en cas de panne du compresseur haute pression 24 alors que les compresseurs basse pression 23a, 23b sont en marche. Dans le mode de réalisation représenté, le système d'échange thermique, utilisé 30 dans un mode pompe à chaleur décrit plus loin et selon le fonctionnement bi-étagé, fonctionne selon un cycle à injection avec un échangeur de sous-refroidissement 45 ou économiseur. Pour ce faire, l'échangeur de sous-refroidissement 45 est relié à la première 35 extrémité 6 du premier échangeur de chaleur 5 et à la deuxième extrémité 17 du deuxième échangeur de chaleur 15. Le système d'échange thermique 1 comprend outre une conduite d'injection 46 connectant la deuxième extrémité 17 du deuxième échangeur 10 2977657 de chaleur 15 à l'entrée d'aspiration 25 du compresseur haute pression 24 au travers de l'échangeur de sous-refroidissement 45. Un détendeur 47 est placé dans la conduite d'injection 46, entre le deuxième échangeur de chaleur 15 et l'échangeur de sous-refroidissement. Dans ce mode de réalisation, un réservoir de liquide 48 peut être prévu. 5 On peut ainsi réaliser un refroidissement du fluide caloporteur entre l'étage de compression basse pression 21 et l'étage de compression haute pression 22 pour limiter la température à la sortie de refoulement 26 de l'étage de compression haute pression 22 et ainsi atteindre une pression de condensation plus élevée. Le refroidissement est ici réalisé en prélevant du fluide caloporteur condensé, en sortie du condenseur, et en la 10 réinjectant entre la ligne de refoulement 28 de l'étage de compression basse pression 21 et l'entrée d'aspiration 25 de l'étage de compression haute pression 22. L'invention n'est toutefois pas limitée à un système d'échange thermique mettant en ceuvre un cycle à injection avec un échangeur de sous-refroidissement et s'applique à 15 un système d'échange thermique mettant en ceuvre par exemple un cycle à injection totale ou un cycle à injection partielle, le système d'échange thermique étant adapté en conséquence. Comme il apparaît sur les figures 1 et 2, le circuit de fluide caloporteur comprend 20 également un circuit de distribution 40 permettant de faire circuler le fluide caloporteur depuis l'unité de compression 20 vers le premier échangeur de chaleur 5 ou depuis l'unité de compression 20 vers le deuxième échangeur de chaleur 15 afin d'assurer la réversibilité, ou l'inversibilité, du système d'échange thermique 1. 25 En particulier, le circuit de distribution 40 comporte une boucle de compression 41 dans laquelle les compresseurs basse pression 23a, 23b et haute pression 24 sont placés, et une vanne quatre voies 42 reliant la boucle de compression 41 aux premier 5 et deuxième 15 échangeurs de chaleur. La vanne quatre voies 42 est adaptée pour faire circuler le fluide caloporteur provenant de l'un des premier 5 et deuxième 15 échangeurs 30 de chaleur et entrant dans la boucle de compression 41 vers la ligne d'aspiration 27 des compresseurs basse pression 23a, 23b, et pour distribuer le fluide caloporteur provenant de la sortie de refoulement 26 du compresseur haute pression 24 vers l'autre échangeur de chaleur 5, 15. 35 L'unité de détente 10 comprend un détendeur reliant, par l'intermédiaire d'une ou plusieurs conduites, la sortie S de celui des premier 5 et deuxième 15 échangeurs de 11 2977657 chaleur qui forme le condenseur et l'entrée E de celui des premier 5 et deuxième 15 échangeurs de chaleur qui forme l'évaporateur. Le système d'échange thermique 1 comprend également un circuit d'air 35 5 associé au premier échangeur de chaleur 5 pour réaliser un échange thermique entre le fluide caloporteur et l'air extérieur, et un circuit d'eau 36 associé au deuxième échangeur de chaleur 15 pour réaliser un échange thermique entre le fluide caloporteur et l'eau circulant à l'intérieur de l'espace 2. En particulier, le circuit d'air 35 peut comprendre des conduites, non représentées, reliées à une entrée d'air et à une sortie d'air, et un 10 ventilateur 39 adapté pour faire circuler l'air entre l'entrée d'air et la sortie d'air au travers du premier échangeur de chaleur 5. Le circuit d'eau 36, par exemple d'une installation de chauffage sanitaire ou de plancher chauffant, peut comprendre des conduites reliées à un système de pompage assurant la circulation de l'eau dans les conduites. 15 En fonction du sens de circulation du fluide caloporteur, le système d'échange thermique 1 peut fonctionner selon un mode climatiseur (figure 1) ou selon un mode pompe à chaleur (figure 2). Un pilotage du système d'échange thermique 1 entre les différents modes est assuré par une unité de commande connectée au circuit de fluide caloporteur. L'unité de commande comprend par exemple un microprocesseur 20 électronique auquel une sonde de température adaptée pour mesurer une température extérieure de l'air extérieur est connectée. D'autres capteurs ou instruments de mesure de l'unité de commande peuvent être connectés au microprocesseur électronique. L'unité de commande peut également comprendre une mémoire dans laquelle différentes données, et notamment une température seuil pour la température extérieure, sont 25 stockées. Le pilotage du système d'échange thermique 1 selon le mode climatiseur, le mode pompe à chaleur et les différents fonctionnements décrits dans la suite de la description en relation avec le mode pompe à chaleur peut être réalisé en fonction du besoin de 30 refroidissement ou de chauffage du milieu intérieur. Le besoin de refroidissement ou de chauffage peut être déterminé de toute manière appropriée. Par exemple, un opérateur peut choisir le mode et le fonctionnement en agissant directement sur une interface d'entrée de l'unité de commande. En variante, l'unité de commande peut déterminer le mode et le fonctionnement du système d'échange thermique 1 directement ou 35 indirectement à partir d'une grandeur mesurée et d'une grandeur seuil correspondante déterminée. L'unité de commande peut par exemple comprendre un thermostat mesurant une température du milieu intérieur et déterminant le mode et le fonctionnement du 12 2977657 système d'échange thermique 1 à partir d'une température de consigne pour le milieu intérieur. L'unité de commande peut en outre déterminer le mode et le fonctionnement du système d'échange thermique 1 à partir de la température extérieure, notamment par l'intermédiaire d'une loi d'eau mémorisée dans la mémoire de l'unité de commande. On 5 peut encore prévoir que le mode et le fonctionnement du système d'échange thermique soit déterminé par un taux de compression obtenu en faisant un ratio entre une pression à l'aspiration de l'unité de compression 20 et une pression au refoulement de l'unité de compression 20. Le taux de compression est alors élevé lorsque la température extérieure est faible et, inversement, il est faible lorsque la température extérieure est 10 élevée. L'unité de commande peut également qualifier, voire quantifier, le besoin de refroidissement ou de chauffage, pour ainsi déterminer notamment si ce besoin est important ou modéré. Ainsi, lorsqu'il existe un besoin en refroidissement du milieu intérieur, le système 15 d'échange thermique 1 est en mode climatiseur, représenté sur la figure 1. Le fluide caloporteur circule alors en boucle fermée : - depuis l'unité de compression 20 vers la deuxième extrémité 7, formant l'entrée E, du premier échangeur de chaleur 5, puis - depuis la première extrémité 6, formant la sortie S, du premier échangeur de 20 chaleur 5 vers la deuxième extrémité 17, formant l'entrée E, du deuxième échangeur de chaleur 15 au travers de l'unité de détente 10 et de l'échangeur de sous-refroidissement 45, puis - depuis la première extrémité 16, formant la sortie S, du deuxième échangeur de chaleur 15 vers l'unité de compression 20. 25 Le deuxième échangeur de chaleur 15 forme l'évaporateur prélevant de la chaleur au milieu intérieur et le premier échangeur de chaleur 5 forme le condenseur transférant la chaleur à l'air extérieur, de sorte à refroidir le milieu intérieur. 30 Lorsqu'il existe un besoin de chauffage du milieu intérieur, le système d'échange thermique 1 est en mode pompe à chaleur, représenté sur la figure 2. Le fluide caloporteur circule alors en boucle fermée : - depuis l'unité de compression 20 vers la première extrémité 16, formant l'entrée E, du deuxième échangeur de chaleur 15, puis 35 - depuis la deuxième extrémité 17, formant la sortie S, du deuxième échangeur de chaleur 15 vers la première extrémité 6, formant l'entrée E, du premier échangeur de 13 2977657 chaleur 5 au travers de l'unité de détente 10 et de l'échangeur de sous-refroidissement 45, puis - depuis la deuxième extrémité 7, formant la sortie S, du premier échangeur de chaleur 5 vers l'unité de compression 20. Le premier échangeur de chaleur 5 forme l'évaporateur prélevant de la chaleur à l'air extérieur et le deuxième échangeur de chaleur 15 forme le condenseur transférant la chaleur milieu intérieur, de sorte à chauffer le milieu intérieur. 10 A titre d'exemple, l'unité de commande détermine l'existence d'un besoin de chauffage à partir de la température extérieure et d'une température seuil. En particulier, lorsque la température extérieure est supérieure à la température seuil, par exemple comprise entre 2°C et 8°C, le besoin en chauffage est modéré et le 15 taux de compression est compatible avec un fonctionnement mono-étagé. L'unité de commande commande alors la mise en marche du compresseur haute pression 24 et l'arrêt des compresseurs basse pression 23a, 23b qui sont contournés par l'intermédiaire de la conduite 11, une ouverture du clapet 12 étant commandée par l'unité de commande. 20 Lorsque la température extérieure est inférieure à la température seuil, le besoin en chauffage est important et le taux de compression requis nécessite un fonctionnement multi-étagé, et en particulier dans le mode de réalisation représenté un fonctionnement biétagé. L'unité de commande commande alors la mise en marche des compresseurs basse pression 23a, 23b en série avec le compresseur haute pression 24. 25 Dans le fonctionnement bi-étagé, pour améliorer le rendement et la capacité de la pompe à chaleur, l'unité de commande agit sur le circuit de fluide caloporteur pour qu'une première partie du fluide caloporteur circule depuis la deuxième extrémité 17 (sortie) du deuxième échangeur de chaleur 15 (condenseur) vers l'entrée d'aspiration 25 du 30 compresseur haute pression 24 par la conduite d'injection 46, et une deuxième partie du fluide caloporteur depuis la deuxième extrémité 17 (sortie) du deuxième échangeur de chaleur 15 (condenseur) vers la première extrémité 6 (entrée) du premier échangeur de chaleur 5 (évaporateur). 35 Au cours de ce fonctionnement, compte tenu de la température extérieure, du givre se forme sur le premier échangeur de chaleur 5 agissant comme évaporateur. L'unité de commande commande alors, périodiquement, un dégivrage du premier 5 14 2977657 échangeur de chaleur 5. Pour ce faire la vanne quatre voies 42 est commandée pour inverser le cycle et connecter l'unité de compression 20 entre la sortie S, formée par la première extrémité 16 du deuxième échangeur de chaleur 15 et l'entrée E formée par la deuxième extrémité 7 du premier échangeur de chaleur 7, et en connectant l'unité de 5 détente 10 entre la sortie S formée par la première extrémité 6 du premier échangeur de chaleur 5 et l'entrée E formée par la deuxième extrémité 17 du deuxième échangeur de chaleur 15. L'unité de commande commande l'arrêt des compresseurs basse pression 23a, 23b et la mise en marche du compresseur haute pression 24. 10 Pour assurer l'équilibrage des niveaux d'huile dans les carters 30 des compresseurs basse pression 23a, 23b et haute pression 24, le système d'échange thermique 1 comprend également une ligne d'équilibrage d'huile 50 qui relie les carters 30 des compresseurs basse pression 23a, 23b et haute pression 24 en les connectant au niveau de leurs piquages 31 sur leurs niveaux d'huile nominaux respectifs. La ligne 15 d'équilibrage 50 est commandée par l'unité de commande pour permettre la mise en ceuvre d'un procédé d'équilibrage décrit ci-après en relation avec la figure 4. Dans le mode de réalisation représenté, la ligne d'équilibrage 50 comprend : - des première 51 et deuxième 52 vannes agencées en parallèle entre le 20 compresseur haute pression 24 et le compresseur basse pression BPI 23a de plus faible capacité pour réguler le transfert d'huile d'un étage de compression vers l'autre, et - une conduite 53 reliant les carters 30 des compresseurs basse pression 23a, 23b entre leurs piquages 31 à leur niveau d'huile nominaux respectifs. 25 La première vanne 51 permet de transférer l'huile en cours de fonctionnement biétagé du carter 30 du compresseur haute pression 24 vers le carter 30 du compresseur basse pression BPI 23a de plus faible capacité. La première vanne 51 présente alors un sens passant depuis le carter 30 du compresseur haute pression 24 vers le carter 30 du compresseur basse pression BPI 23a. La première vanne 51 est préférentiellement une 30 vanne de type à flotteur qui maintient le niveau d'huile nominal dans le carter 30 du compresseur haute pression 24 et transfère l'excédent d'huile au compresseur basse pression BPI 23a grâce à la différence de pression entre les carters 30. La deuxième vanne 52 permet de transférer l'huile du carter 30 du compresseur 35 basse pression BPI 23a de plus faible capacité vers le carter 30 du compresseur haute pression 24 lorsque seul le compresseur haute pression 24 est en marche (en fonctionnement bi-étagé cette deuxième vanne reste fermée). La deuxième vanne 52 15 2977657 présente alors un sens passant depuis le carter 30 du compresseur basse pression BPI 23a vers le carter 30 du compresseur haute pression 24, et un sens bloquant depuis le carter 30 du compresseur haute pression 24 vers le carter 30 du compresseur basse pression BPI 23a. La deuxième vanne 52 est préférentiellement une vanne de type 5 clapet, autorisant le passage de l'huile uniquement dans le sens du carter 30 du compresseur basse pression BPI 23a vers le carter du compresseur haute pression 24. En effet, lorsque seul le compresseur haute pression 24 est en fonctionnement, la perte de charge créée sur la ligne d'aspiration fait que le carter 30 du compresseur haute pression 24 est à une pression légèrement inférieure à celle du carter 30 du compresseur 10 basse pression BPI 23a. Un séparateur d'huile 54, unique, pourvu par exemple d'une vanne à flotteur, est connecté à la sortie de refoulement 26 du compresseur haute pression 24. Une conduite de retour d'huile 55 s'étend entre la vanne à flotteur du séparateur d'huile 54 et un 15 piquage sur le carter 30 du compresseur haute pression 24 situé au dessus du niveau d'huile nominal, pour pouvoir renvoyer l'huile collectée dans le séparateur d'huile 54 dans le carter 30 du compresseur haute pression 24. La figure 4 représente les principales étapes du procédé d'équilibrage des niveaux 20 d'huile dans l'unité de compression 20. Le procédé d'équilibrage décrit en relation avec l'unité de compression bi-étagée du système d'échange thermique 1 décrit ci-dessus s'applique à toute pompe à chaleur inversible dans laquelle le circuit de fluide caloporteur comporte au moins deux compresseurs distincts en série qui peuvent fonctionner alternativement en multi-étagé, et notamment bi-étagé, et en mono-étagé, et dans 25 laquelle le dégivrage de l'évaporateur se fait par inversion de cycle. Pour assurer le bon fonctionnement du système d'échange thermique 1, une période maximale T1 de fonctionnement bi-étagé avant de réaliser un dégivrage pour les besoins de l'équilibrage d'huile est mémorisée dans la mémoire de l'unité de commande. 30 L'unité de commande comprend alors un compteur Cl qui incrémente le temps lors du fonctionnement bi-étagé. En outre, une durée minimale T2 de dégivrage ou de fonctionnement mono-étagé pour les besoins de l'équilibrage d'huile est également mémorisée dans la mémoire de l'unité de commande. L'unité de commande comprend alors un compteur C2 qui incrémente le temps lors du dégivrage ou du fonctionnement 35 mono-étagé. Par exemple, la période maximale T1 de fonctionnement bi-étagé est comprise entre trois heures et 10 heures et la durée minimale T2 de dégivrage ou de fonctionnement mono-étagé est comprise entre une minute et 20 minutes. 16 2977657 Lorsqu'il existe un besoin de chauffage (S1) détecté par l'unité de commande, le système d'échange thermique 1 est en mode pompe à chaleur. L'unité de commande détermine alors si le besoin de chauffage est important ou modéré (S2), par exemple à 5 partir de la température extérieure. Pour ce faire, l'unité de commande compare la température extérieure à la température seuil. Si la température extérieure est supérieure à la température seuil, il existe un besoin de chauffage modéré et la pompe à chaleur est en fonctionnement mono-étagé 10 (S3). Au cours de ce fonctionnement, il n'y a pas de risque d'accumulation d'huile dans l'un des carters 30. Tout l'excédent d'huile des carters 30 des compresseurs basse pression 23a, 23b peut être ramené au carter 30 du compresseur haute pression 24 par la ligne d'égalisation 50 au travers de la deuxième vanne 52 (clapet). Les compresseurs basse pression 23a, 23b étant à l'arrêt, il n'y a pas de risque que leurs niveaux d'huile 15 passent sous leurs niveaux nominaux. Toute l'huile collectée au niveau du séparateur d'huile 54 peut également être renvoyée au carter 30 du compresseur haute pression 24. Au passage en fonctionnement mono-étagé, le compteur C2 est démarré pour compter le temps de fonctionnement mono-étagé alors que le compteur Cl est remis à zéro (RAZ). On peut prévoir que, lorsque le compteur C2 dépasse la durée minimale T2 de 20 fonctionnement mono-étagé, l'unité de commande vérifie s'il existe un besoin de chauffage et si le besoin est important ou modéré. Si, toutefois, la température extérieure est inférieure à la température seuil, il existe un besoin de chauffage important et la pompe à chaleur est en fonctionnement bi- 25 étagé (S4). Au cours de ce fonctionnement, l'excédent d'huile du carter 30 du compresseur haute pression 24 peut être transféré aux carters 30 des compresseurs basse pression 23a, 23b par la première vanne 51 (à flotteur). Au passage en fonctionnement bi-étagé, le compteur Cl est démarré pour compter le temps de fonctionnement bi-étagé alors que le compteur C2 est remis à zéro (RAZ). 30 Il existe, toutefois, dans ce fonctionnement bi-étagé, un risque d'accumuler l'huile transportée dans le reste du circuit de fluide caloporteur dans les carters 30 des compresseurs basse pression 23a, 23b. 35 Le séparateur d'huile 54 limite la quantité d'huile transportée par le fluide caloporteur. L'accumulation d'huile susceptible de se produire dans les carters 30 des 17 2977657 compresseurs basse pression 23a, 23b est donc très ralentie par la présence du séparateur d'huile 54. De plus, comme expliqué précédemment, pour pallier le phénomène de givrage de 5 l'évaporateur, la pompe à chaleur réalise régulièrement le dégivrage (S5), en particulier lorsque le compteur Cl dépasse la période maximale T1. Si nécessaire, pour limiter l'accumulation de givre sur l'évaporateur, il est possible de dégivrer avec une période plus courte. Une condition de dégivrage pour cause d'accumulation de givre, basée sur une détection du givrage excessif de l'évaporateur, peut être différente de la condition de 10 dégivrage pour cause de besoin d'équilibrage d'huile. En particulier, un besoin de dégivrage pour cause d'accumulation de givre peut être détecté à partir de la différence entre la température extérieure et la température d'évaporation ou grâce à des capteurs de perte de charge sur l'air traversant l'évaporateur. 15 Durant le dégivrage, le retour d'huile est similaire au retour d'huile en fonctionnement mono-étagé. A chaque dégivrage, l'excédent dans les carters 30 des compresseurs basse pression 23a, 23b est donc ramené au carter 30 du compresseur haute pression 24 par la deuxième vanne 52 (clapet). Lors du passage au dégivrage, le compteur C2 est à nouveau démarré pour compter le temps de fonctionnement en 20 dégivrage et le compteur Cl est remis à zéro. Une condition de fin de dégivrage pour cause d'évaporateur dégivré, basée sur une détection du dégivrage de l'évaporateur, peut être différente de la condition de fin de dégivrage pour cause de fin d'équilibrage d'huile. En particulier, la fin du dégivrage pour cause d'évaporateur dégivré peut être détectée à partir d'une mesure de la pression de condensation. 25 Lorsque le compteur C2 dépasse la durée minimale T2 de dégivrage et que l'évaporateur est dégivré, la pompe à chaleur peut repasser en fonctionnement bi-étagé, en vérifiant en continu ou de façon périodique si le besoin de chauffage existe toujours. 30 Pour l'équilibrage d'huile entre les carters 30 des compresseurs basse pression 23a, 23b, le compresseur basse pression BP2 23b de capacité plus élevée ayant un débit massique d'aspiration supérieur au compresseur basse pression BPI 23a de capacité plus faible, sa pression de carter 30 aura tendance à être inférieure. L'excédent d'huile du carter 30 du compresseur basse pression BPI 23a pourra donc être transporté vers le 35 carter 30 du compresseur basse pression BP2 23b par différence de pression. 18 2977657 Par ailleurs, au niveau du séparateur d'huile 54, l'huile est séparée du fluide caloporteur et collectée. Toute l'huile collectée est ensuite renvoyée vers le carter 30 du compresseur haute pression 24 qui constitue le réservoir d'huile du circuit de fluide caloporteur. 5 La description a été faite avec un système d'échange thermique 1 dans lequel la ligne d'équilibrage 50 comprend une vanne à flotteur 51 et une vanne à clapet 52 agencées entre les carters 30 du compresseur basse pression BPI 23a et du compresseur haute pression 24. L'invention n'est toutefois pas limitée à ce type de vanne 10 ni à cet agencement. On prévoit notamment l'utilisation d'une ou plusieurs électrovannes. En particulier, sur la figure 3b la vanne à flotteur 51 est remplacée par une 15 électrovanne 511. Un organe de réduction de débit 512, préférentiellement de type tube capillaire, est éventuellement placé en série avec l'électrovanne 511. Le procédé d'équilibrage des niveaux d'huile dans cette variante est analogue à celui décrit précédemment en relation avec la figure 4, avec pour particularité le contrôle de l'électrovanne 511 : lorsque le système d'échange thermique fonctionne en mode bi-étage 20 (S4), l'électrovanne 511 est ouverte durant quelque secondes ou fractions de secondes à intervalle de temps déterminé. Lorsque le système d'échange thermique fonctionne en mode dégivrage (S5) ou en mode mono-étagé (S3), l'électrovanne 511 est préférentiellement ouverte. En variante, lorsque le système d'échange thermique fonctionne en mode bi-étage, l'électrovanne pourrait être commandée par un détecteur de 25 niveau d'huile dans le carter 30 du compresseur haute pression 24. En variante, les deux vannes 51, 52 pourraient être remplacées par une unique électrovanne. La figure 6 illustre le procédé d'équilibrage des niveaux d'huile dans une telle variante. Le procédé d'équilibrage est analogue à celui décrit précédemment en 30 relation avec la figure 4 et ne sera pas repris en détail. Sur la figure 6, les étapes S1', S2', S3', S4' et S5' correspondent respectivement aux étapes S1, S2, S3, S4 et S5 de la figure 4 et l'on se réfèrera à la description qui a été faite de ces étapes pour plus de détail. Dans le cas d'une électrovanne unique, en fonctionnement bi-étagé (S4'), l'électrovanne est ouverte pendant un temps T3, généralement de quelque secondes, par exemple entre 35 une demie seconde et trois secondes, à intervalle de temps T4 déterminé, par exemple entre dix minutes et deux heures. En fonctionnement mono-étagé (S3'), l'électrovanne reste toujours ouverte. 19 2977657 Dans une autre variante, la figure 5 illustre une vanne unique 56 combinant les fonctions de la vanne à flotteur et du clapet décrites précédemment. En particulier, dans un même boîtier 57, un élément d'obturation 58, par exemple sous la forme d'une bille 5 déplaçable par rapport à un siège 59 formé à une extrémité d'une conduite reliant la vanne 56 au carter 30 du compresseur basse pression 23a, est relié à un flotteur 60. L'ensemble ainsi formé par la bille 58 et le flotteur 60 est guidé en translation par rapport au boîtier 57. Un excédant d'huile dans le carter 30 du compresseur haute pression 24 ouvre le clapet par l'intermédiaire du flotteur 60 et un excédant d'huile dans le carter 30 10 du compresseur basse pression 23a ouvre le clapet en agissant directement sur la bille 58 lorsque la différence de pression le permet. Par ailleurs, la ou les vannes décrites ci-dessus pourraient être placée à l'intérieur du carter 30 du compresseur haute pression 24. 15 20 REVENDICATIONS1. Procédé d'équilibrage des niveaux de lubrifiant dans une unité de compression (20) multi-étagée d'un système d'échange thermique (1) adapté pour réaliser des échanges thermiques entre de l'air extérieur situé à l'extérieur d'un espace (2) et un milieu intérieur circulant à l'intérieur de l'espace (2), ledit système d'échange thermique (1) comprenant : - des premier (5) et deuxième (15) échangeurs de chaleur pour échanger de la chaleur respectivement avec l'air extérieur et le milieu intérieur, lesdits premier (5) et deuxième (15) échangeurs de chaleur présentant chacun une entrée (E) et une sortie (S) et formant l'un un évaporateur et l'autre un condenseur, - un circuit de fluide caloporteur adapté pour faire circuler un fluide caloporteur entre l'évaporateur et le condenseur, ledit circuit de fluide caloporteur comprenant l'unité de compression (20) multi-étagée placée entre la sortie (S) de l'évaporateur et l'entrée (E) du condenseur, et une unité de détente (10) placée entre la sortie (S) du condenseur et l'entrée (E) de l'évaporateur, ladite unité de compression (20) comprenant au moins un premier compresseur (23) et au moins un deuxième compresseur (24) agencés en série, le premier compresseur (23) refoulant le fluide caloporteur dans le deuxième compresseur (24), les premier (23) et deuxième (24) compresseurs comportant chacun un carter (30) recevant du lubrifiant, - une ligne d'équilibrage (50) adaptée pour faire passer du lubrifiant entre les carters (30) des premier (23) et deuxième (24) compresseurs, - une unité de commande connectée au circuit de fluide caloporteur et à la ligne d'équilibrage (50), ladite unité de commande étant adaptée pour déterminer s'il existe un besoin de chauffage du milieu intérieur et si le besoin de chauffage du milieu intérieur est important ou modéré et pour, lorsqu'il existe un besoin de chauffage du milieu intérieur important : commander un fonctionnement multi-étagé en connectant l'unité de compression (20) entre la sortie (7, S) du premier échangeur de chaleur (5) et l'entrée (16, E) du deuxième échangeur de chaleur (15), en connectant l'unité de détente (10) entre la sortie (17, S) du deuxième échangeur de chaleur (15) et l'entrée (6, E) du premier échangeur de chaleur (5), et en faisant fonctionner en série les premier (23) et deuxième (24) compresseurs, et périodiquement, commander un dégivrage du premier échangeur de chaleur (5) en connectant l'unité de compression (20) entre la sortie (16, S) du deuxième échangeur de chaleur (15) et l'entrée (7, E) du premier échangeur de chaleur (5), en connectant l'unité de détente (10) entre la sortie (6, S) du premier 21 2977657 échangeur de chaleur (5) et l'entrée (17, E) du deuxième échangeur de chaleur (15), en arrêtant le premier compresseur (23) et en faisant fonctionner le deuxième compresseur (24), ledit procédé d'équilibrage étant caractérisé en ce qu'il prévoit, au cours du 5 dégivrage du premier échangeur de chaleur (5), de transférer un excédent de lubrifiant du carter (30) du premier compresseur (23) au carter (30) du deuxième compresseur (24) par la ligne d'équilibrage (50). 2. Procédé d'équilibrage selon la revendication 1, dans lequel la ligne d'équilibrage 10 (50) du système d'échange thermique (1) comprend des première (51) et deuxième (52) vannes agencées en parallèle, la première vanne (51) présentant un sens passant depuis le carter (30) du deuxième compresseur (24) vers le carter (30) du premier compresseur (23), la deuxième vanne (52) présentant un sens passant depuis le carter (30) du premier compresseur (23) vers le carter (30) du deuxième compresseur (24), et un sens bloquant 15 depuis le carter (30) du deuxième compresseur (24) vers le carter (30) du premier compresseur (23), le procédé d'équilibrage prévoyant : - au cours du fonctionnement multi-étagé, de transférer l'excédent de lubrifiant du carter (30) du deuxième compresseur (24) au carter (30) du premier compresseur (23) par 20 la première vanne (51), - au cours du dégivrage du premier échangeur de chaleur (5), de transférer l'excédent de lubrifiant du carter (30) du premier compresseur (23) au carter (30) du deuxième compresseur (24) par la deuxième vanne (52). 25 3. Procédé d'équilibrage selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le système d'échange thermique comprend en outre un unique séparateur de lubrifiant (54) placé au refoulement du deuxième compresseur (24) et une conduite de retour de lubrifiant (55) entre le séparateur de lubrifiant (54) et le carter (30) du deuxième compresseur (24), le procédé d'équilibrage prévoyant de séparer le lubrifiant du fluide caloporteur, de 30 collecter le lubrifiant dans le séparateur de lubrifiant (54) et de retourner le lubrifiant collecté vers le carter (30) du deuxième compresseur (24). 4. Procédé d'équilibrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l'unité de commande est adaptée pour, lorsqu'il existe un besoin de chauffage du 35 milieu intérieur modéré, commander un fonctionnement mono-étagé en connectant l'unité de compression (20) entre la sortie (7, S) du premier échangeur de chaleur (5) et l'entrée (16, E) du deuxième échangeur de chaleur (15), en connectant l'unité de détente (10) 22 2977657 entre la sortie (17, S) du deuxième échangeur de chaleur (15) et l'entrée (6, E) du premier échangeur de chaleur (5), en arrêtant le premier compresseur (23) et en faisant fonctionner le deuxième compresseur (24), le procédé d'équilibrage prévoyant, au cours du fonctionnement mono-étagé, de 5 transférer l'excédent de lubrifiant du carter (30) du premier compresseur (23) au carter (30) du deuxième compresseur (24) par la ligne d'équilibrage (50). 5. Procédé d'équilibrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le système d'échange thermique (1) comprend au moins deux premiers 10 compresseurs (23a, 23b) à capacité fixe connectés en parallèle, et un deuxième compresseur (24) à capacité variable, les premiers compresseurs (23a, 23b) présentant des capacités différentes, la ligne d'équilibrage (50) comprenant une conduite (53) reliant les carters (30) des premiers compresseurs (23a, 23b), le procédé d'équilibrage prévoyant de transférer l'excédent de lubrifiant du carter 15 (30) du premier compresseur (23b) de capacité inférieure vers le carter (30) de l'autre premier compresseur (23a). 6. Système d'échange thermique (1) adapté pour réaliser des échanges thermiques entre de l'air extérieur situé à l'extérieur d'un espace (2) et un milieu intérieur 20 circulant à l'intérieur de l'espace (2), ledit système d'échange thermique (1) comprenant : - des premier (5) et deuxième (15) échangeurs de chaleur pour échanger de la chaleur respectivement avec l'air extérieur et le milieu intérieur, lesdits premier (5) et deuxième (15) échangeurs de chaleur présentant chacun une entrée (E) et une sortie (S) et formant l'un un évaporateur et l'autre un condenseur, 25 - un circuit de fluide caloporteur adapté pour faire circuler un fluide caloporteur entre l'évaporateur et le condenseur, ledit circuit de fluide caloporteur comprenant une unité de compression (20) multi-étagée placée entre la sortie (S) de l'évaporateur et l'entrée (E) du condenseur, et une unité de détente (10) placée entre la sortie (S) du condenseur et l'entrée (E) de l'évaporateur, ladite unité de compression comprenant au 30 moins un premier compresseur (23) et au moins un deuxième compresseur (24) agencés en série, le premier compresseur (23) refoulant le fluide caloporteur dans le deuxième compresseur (24), les premier (23) et deuxième (24) compresseurs comportant chacun un carter (30) recevant du lubrifiant, - une ligne d'équilibrage (50) adaptée pour faire passer du lubrifiant entre les 35 carters (50) des premier (23) et deuxième (24) compresseurs, - une unité de commande connectée au circuit de fluide caloporteur et à la ligne d'équilibrage (50), ladite unité de commande étant adaptée pour déterminer s'il existe un 23 2977657 besoin de chauffage du milieu intérieur et si le besoin de chauffage du milieu intérieur est important ou modéré et pour, lorsqu'il existe un besoin de chauffage du milieu intérieur important : commander un fonctionnement multi-étagé en connectant l'unité de 5 compression (20) entre la sortie (7, S) du premier échangeur de chaleur (5) et l'entrée (16, E) du deuxième échangeur de chaleur (15), en connectant l'unité de détente (10) entre la sortie (17, S) du deuxième échangeur de chaleur (15) et l'entrée (6, E) du premier échangeur de chaleur (5), et en faisant fonctionner en série les premier (23) et deuxième (24) compresseurs, et 10 périodiquement, commander un dégivrage du premier échangeur de chaleur (5) en connectant l'unité de compression (20) entre la sortie (16, S) du deuxième échangeur de chaleur (15) et l'entrée (7, E) du premier échangeur de chaleur (5), en connectant l'unité de détente (10) entre la sortie (6, S) du premier échangeur de chaleur (5) et l'entrée (17, E) du deuxième échangeur de chaleur 15 (15), en arrêtant le premier compresseur (23) et en faisant fonctionner le deuxième compresseur (24), ladite unité de commande étant en outre adaptée pour mettre en ceuvre le procédé d'équilibrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5. 20 7. Système d'échange thermique (1) selon la revendication 6, dans lequel la ligne d'équilibrage (50) comprend des première (51) et deuxième (52) vannes agencées en parallèle, la première vanne (51) présentant un sens passant depuis le carter (30) du deuxième compresseur (24) vers le carter (30) du premier compresseur (23), la deuxième vanne (52) présentant un sens passant depuis le carter (30) du premier compresseur (23) 25 vers le carter (30) du deuxième compresseur (24), et un sens bloquant depuis le carter (30) du deuxième compresseur (24) vers le carter (30) du premier compresseur (23). 8. Système d'échange thermique (1) selon la revendication 7, dans lequel la première vanne (51) est une vanne à flotteur et la deuxième vanne (52) est un clapet. 9. Système d'échange thermique (1) selon la revendication 7, dans lequel la première vanne (51) est une électrovanne et la deuxième vanne (52) est un clapet. 10. Système d'échange thermique (1) selon la revendication précédente, dans 35 lequel l'électrovanne, est montée en série avec un organe de réduction de débit de type tube capillaire. 30 24 2977657 11. Système d'échange thermique (1) selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, comprenant en outre un unique séparateur de lubrifiant (54) placé au refoulement du deuxième compresseur (24) et une conduite de retour de lubrifiant (55) entre le séparateur de lubrifiant (54) et le carter (30) du deuxième compresseur (24). 5 12. Système d'échange thermique (1) selon l'une quelconque des revendications 6 à 11, comprenant au moins deux premiers compresseurs (23a, 23b) à capacité fixe connectés en parallèle, et un deuxième compresseur (24) à capacité variable, les premiers compresseurs (23a, 23b) présentant des capacités différentes, la ligne 10 d'équilibrage (50) comprenant une conduite (53) reliant les carters (30) des premiers compresseurs (23a, 23b).