CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -1- Dispositif thermodynamique multi-énergie modulaire Domaine de l'invention L'invention concerne un système ou dispositif de conception modulaire comportant au moins un module générateur de courant électrique et un ou plusieurs modules parmi les types suivants : pompes à chaleur, réfrigération ou modules mixtes pompe à chaleur/réfrigération, permettant la production simultanée d'eau chaude par exemple pour le chauffage de bâtiments, d'eau très chaude, par exemple de l'eau chaude sanitaire, d'eau froide, par exemple pour la climatisation, éventuellement de fluide frigorigène typiquement pour la réfrigération et éventuellement d'électricité. Etat de la technique On connaît des systèmes composés de pompes à chaleur actionnées par des moteurs à combustion interne et faisant appel à un cycle de réfrigération par compression de vapeur. La demande de brevet EP 1 628 096 (LG Electronics Inc.) décrit un tel système. Ces systèmes sont couramment utilisés au Japon depuis plusieurs années pour la climatisation (refroidissement) l'été et le chauffage l'hiver de bâtiments tels que des immeubles de bureau ou des hôtels, et la production simultanée d'eau chaude sanitaire. Ces systèmes sont la plupart du temps des systèmes dits à détente directe c'est-à-dire qu'ils envoient directement un fluide frigorigène vers des unités intérieures individuelles. Ce sont généralement des installations de type VRV (volume de réfrigérant variable) ou DRV (débit de réfrigérant variable). De tels systèmes permettent la production d'eau chaude, par exemple l'eau chaude sanitaire, grâce à l'utilisation de la chaleur dégagée par le moteur à combustion en fonctionnement. Cependant l'un des inconvénients majeurs de ces systèmes est que la pompe à chaleur ne peut pas fonctionner correctement en prélevant les calories nécessaires sur l'air extérieur lorsque la température extérieure est inférieure à environ 10 C car cela entraîne le givrage de l'évaporateur. Dans la pratique, en hiver, la chaleur du moteur est utilisée pour réchauffer l'évaporateur afin de permettre au système thermodynamique de continuer à fonctionner avec un bon rendement lorsque la température extérieure est inférieure à 10 C (jusqu'à environ -20 C), l'inconvénient CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -2- étant dans ce cas que l'on ne produit plus d'eau à très haute température et le rendement global du système devient assez faible. Par ailleurs, le document EP 1 628 096 ne permet de fournir à l'utilisateur final que de l'eau à une seule température, celle de l'eau chaude sanitaire, et lorsque le système est en mode climatisation. Dans une variante, le système comporte plusieurs unités, notamment des unités intérieures et des unités extérieures, reliées par des tuyauteries de fluide frigorigène. Dans ce cas également, une seule température d'eau peut être fournie par le système, il s'agit de l'eau chaude sanitaire fournie en mode climatisation du système. Pour remédier à cet inconvénient, le système décrit dans le document EP 2 085 721 de la demanderesse utilise un ensemble à cogénération relié à une pompe à chaleur de manière réalisé de manière à fournir à l'utilisateur, de manière simultanée, de l'eau à plusieurs températures différentes. Toutefois, le système décrit est conçu pour des valeurs de la puissance frigorifique, calorifique et électrique données, spécifiques à une application donnée. Le système est conçu en tant qu'ensemble unique, indivisible et, de ce fait, il ne permet aucune flexibilité de conception ou d'utilisation et il doit être complètement redimensionné pour toute nouvelle application. D'autre part les systèmes existants ont des puissances limitées à des valeurs maximales de l'ordre de 75 kW car ils utilisent des moteurs automobiles de puissance limitée, et des composants frigorifiques ne permettant pas non plus de fonctionner à des puissances plus élevées. Un autre inconvénient des systèmes existants est que leur dimensionnement doit être adapté aux besoins spécifiques de l'utilisateur en eau à de températures différentes. Or, ces besoins, tant pour leur quantité totale que pour leur répartition sur les différentes températures d'eau, peuvent varier en fonction de la saison, du mode de vie ou au cours d'une journée. Les systèmes selon l'état de la technique manquent, d'une part, de souplesse quant à leur utilisation. D'autre part, leur dimensionnement correct en fonction des besoins de leur utilisateur nécessite en général une conception sur mesure, ou au moins la possibilité de sélectionner le système approprié dans une large gamme de produits de dimensionnement différents. Le problème que la présente invention vise à résoudre est de remédier à ces inconvénients de l'état de la technique. CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -3- Objet de l'invention Un premier objet de l'invention est un système (1) permettant la production simultanée d'eau très chaude à température T2 , d'eau chaude (14) à température T1 et/ou d'eau froide (13) à température T3, et d'électricité (20), et éventuellement également la production de fluide frigorigène à température d'évaporation T4, et/ou la production de fluide frigorigène à température d'évaporation T5, et ledit système comprenant au moins un ensemble générateur de courant qui comprend soit un moteur à combustion (2) relié à un alternateur (18) soit une pile à combustible (22), chacun des générateurs de courant comportant également un échangeur de chaleur (8) produisant de l'eau très chaude à température T2, et ledit système (1) ou ensemble générateur de courant comprenant, optionnellement, un ou plusieurs autres générateurs de courant, sélectionnés dans le groupe constitué par un moteur à combustion (2) relié à un alternateur (18), une pile à combustible (22), un panneau solaire photovoltaïque (23), ou une éolienne, et ledit système (1) comprenant également au moins une pompe à chaleur (3),ou un ensemble de réfrigération et éventuellement un accumulateur électrique (19), ladite pompe à chaleur ou ledit ensemble de réfrigération étant (i) soit du type à compression de vapeur et comprenant alors au moins un compresseur (17) de fluide frigorigène, un premier échangeur de chaleur (11,66) situé à l'aspiration du compresseur (17) lorsque le système (1) est en mode climatisation, un détendeur (10), et un second échangeur de chaleur (12) placé au refoulement du compresseur (17) lorsque le système (1) est en mode climatisation, et éventuellement un troisième échangeur de chaleur (15) situé au refoulement du compresseur (17) lorsque le système (1) est en mode climatisation et utilisé pour le chauffage de l'eau chaude (14), (ii) soit du type à absorption et comprenant alors un absorbeur (28), une pompe de circulation (30), un générateur de vapeur (29), un premier échangeur de chaleur (31) situé à l'entrée dudit absorbeur (28), un détendeur (32) et un second échangeur de chaleur (33) situé à la sortie dudit générateur de vapeur (29), Ledit système (1) étant caractérisé en ce que (a) le compresseur (17) ou la pompe de circulation (30) est entraîné par un moteur électrique, qui peut être alimenté par un desdits générateurs de courant, et en ce que (b) ledit système (1) comprend au moins un module Pc,Pa dit module pompe à chaleur (36,37) ou au moins un module Pr dit module de réfrigération (36A) ou au moins un module Pm (36B) dit mixte : pompe à chaleur et réfrigération comprenant, CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -4- (b1) s'il s'agit d'un module pompe à chaleur par compression Pc (36), chacun au moins un ensemble pompe à chaleur comprenant au moins un compresseur (17) de fluide frigorigène, ledit premier échangeur de chaleur (11), ledit détendeur (10), ledit second échangeur de chaleur (12), et éventuellement ledit troisième échangeur de chaleur (15) ; (b2) s'il s'agit d'un module pompe à chaleur par absorption Pa (37), chacun un absorbeur (28), ladite pompe de circulation (30), ledit générateur de vapeur (29), ledit premier échangeur de chaleur (31), ledit détendeur (32) et ledit second échangeur de chaleur (33) ; (b3) s'il s'agit d'un module réfrigération Pr (36A), chacun au, moins un ensemble de réfrigération comprenant au moins un compresseur (17) de fluide frigorigène, ledit détendeur (10), ledit second échangeur de chaleur (12), et éventuellement ledit troisième échangeur de chaleur (15), ainsi que des conduits de fluide frigorigène (16a,16b) destinés à être connectés à un échangeur de fluide frigorigène air/eau (66) externe au module Pr (36A); (b4) s'il s'agit d'un module mixte Pm (36B), deux ensembles l'un du type pompe à chaleur et l'autre du type réfrigération, où - l'ensemble du type pompe à chaleur comprend au moins un compresseur (17) de fluide frigorigène, ledit premier échangeur de chaleur (11), ledit détendeur (10), ledit second échangeur de chaleur (12), et éventuellement ledit troisième échangeur de chaleur (15), et - l'ensemble du type réfrigération comprend au moins un compresseur (17) de fluide frigorigène, ledit détendeur (10), ledit second échangeur de chaleur (12), et éventuellement ledit troisième échangeur de chaleur (15) ainsi que des conduits de fluide frigorigène (16a,16b) destinés à être connectés à un échangeur de fluide frigorigène air/eau (66) externe au module Pm (36) et en ce que ledit ensemble générateur est compris à l'intérieur d'un module générateur (G), lesdits modules (G,Pc, Pa, Pr, Pm) étant chacun muni d'un châssis et d'un ensemble formant interface de montage réalisés de manière à ce que lesdits modules (G,Pc, Pa, Pr, Pm) puissent s'assembler entre eux, l'un à la suite de l'autre, et former un ensemble unitaire. CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -5- Par système permettant la production simultanée d'eau à plusieurs températures, et éventuellement de fluide frigorigène, on comprend un système apte à produire et à fournir à l'utilisateur de l'eau et éventuellement du fluide frigorigène aux températures spécifiées via des collecteurs appropriés qui relient l'ensemble unitaire ainsi obtenu à l'installation de l'utilisateur. Selon l'invention, le nombre et le type de modules est choisi en fonction de la puissance calorifique et/ou frigorifique et électrique nécessaire au fonctionnement du système pour l'adapter à une application donnée, et ceci dès sa conception. Une telle construction modulaire offre une palette large de solutions de conception du système, en adaptant le nombre et le type de modules à chaque cas d'utilisation. Par ailleurs, le système présente également une flexibilité d'utilisation car il prend en compte une multiplicité d'énergies susceptibles d'alimenter le système, ainsi qu'une multiplicité de flux d'énergie susceptibles d'être produits par le système. Le système de l'invention est de construction modulaire, il permet de relier ensemble plusieurs modules complexes, notamment de cogénération et thermodynamiques, en simplifiant les interfaces afin d'obtenir un ensemble unitaire ou monobloc, de préférence facilement transportable par camion. Ainsi, la complexité de la conception est concentrée à l'intérieur des modules, les interfaces entre modules étant simplifiées au maximum. Les modules ont de préférence des châssis de hauteur et de largeur identique pour se raccorder l'un à l'autre moyennant des moyens de connexion mécanique appropriés. Ceci permet une standardisation des composants, la réduction des coûts d'achat des composants par augmentation des volumes, la réduction du temps de développement, la simplification de la production. Un système sera donc défini en choisissant de manière optimale les modules qui seront standardisés, notamment par leur fonctions internes et le choix des interfaces afin d'obtenir un système correspondant aux besoins de l'utilisateur final. Le système de l'invention répond aux besoins d'applications telles : j/ Chauffage, eau chaude sanitaire et climatisation des bâtiments tertiaires ou résidentiels : Ceci entraîne un besoin thermique variable suivant les tailles de bâtiments, suivant leurs niveaux d'isolation, suivant leurs types (hôpitaux, hôtels, maisons de retraite ou CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -6- bureaux) et suivant leur localisation (nord ou sud de l'Europe). Le fluide préféré étant l'eau à température Ti (chauffage), T2 (eau chaude sanitaire) et (T3) (climatisation) . On peut avoir simultanément pour certaines applications des besoins de climatisation et de chauffage dans certaines parties du bâtiment. 2/ Chauffage, eau chaude sanitaire, climatisation et fourniture d'énergie frigorifique pour des besoins de réfrigération pour des applications supermarchés. En plus des points abordés au paragraphe précédent, s'ajoute le besoin de puissance frigorifique sous forme de fluide frigorigène à température T4 et T5 en proportion variable suivant les applications. 3/ Chauffage, production d'électricité et éventuellement climatisation de serres agricoles: Il y a dans ce cas de gros besoins de chauffage sous forme d'eau chaude à température Ti et T2 et disposons souvent de tarifs de gaz naturel à coût compétitif. L'excès éventuel d'électricité peut être revendu. 4/ Installation agricole de biomasse produisant du biogaz : Il y a là production locale d'énergie primaire permettant de couvrir des besoins de chauffage et d'électricité avec revente du surplus de celle-ci.; Il y a besoin d'eau chaude à température Ti et T2. L'excès d'électricité peut être revendu Les différents modules utilisés par le système seront décrits et les puissances fournies au système seront données à titre d'exemple dans ce qui suit : - Le module de cogénération (ou module générateur G) qui permet la génération de puissance calorifique sous forme d'eau chaude à température T2 et d'électricité Fonctions internes du module : Chaque moteur comprend un ou deux moteurs parmi les choix possibles (non limitatifs) de 2 litres et 4,6 litres La puissance électrique peut être utilisée localement par les autres modules ou envoyée à l'extérieur sur le réseau électrique du client La puissance thermique est transférée par une vanne régulée aux tuyauteries d'eau centrales d'eau chaude T1 ou d'eau très chaude T2 suivant les besoins respectifs de l'application. CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -7- Moteur 2 litres : jusqu'à 25 kW d'électricité et simultanément jusqu'à 35 kW de puissance calorifique à température T2 Moteur 4,6 litres : jusqu'à 55 kW d'électricité et simultanément 80 kW de puissance calorifique à température T2 Puissance minimales : 1 moteur 2 litres : 25 kW électrique et 35 kW calorifique Puissances maximales : 2 moteurs 4,6 litres : 110 kW électrique et 160 kW calorifique - Le module de pompe à chaleur réversible (Pc) qui permet une production d'eau chaude à température Ti ou d'eau froide à température T3 utilisant le cycle frigorifique par compression Fonctions internes du module : Chaque module comprend deux ensembles frigorifiques indépendants raccordés sur les tuyauteries d'eaux centrales, et un système de régulation. Chacun des deux ensembles produit environ 65kW d'eau froide à température T3 ou environ 80 kW d'eau chaude à température T1 (de façon non simultanée) Chaque module de ce type produit : environ 130kW d'eau froide à température T3 ou environ 160kW d'eau chaude à température Ti (de façon non simultanée) - Le module de pompes à chaleur avec échangeur optionnel (Pc) qui permet une production d'eau chaude à température T1 et d'eau froide à température T3 simultanée utilisant le cycle frigorifique par compression Fonctions internes : Chaque module comprend deux ensembles frigorifiques indépendants raccordés sur les tuyauteries d'eaux centrales, et un système de régulation. Chacun des deux ensembles peut produire environ 65kW d'eau froide à température T3 ou environ 80 kW d'eau chaude à température Ti comme le module pompe à chaleur réversible mais il peut également produire si nécessaire ces deux puissances simultanément Chaque module de ce type peut donc produire :environ 130kW d'eau froide à température T3 ou environ 160 kW d'eau chaude à température T1 comme le module pompe à chaleur réversible mais il peut également produire si nécessaire ces deux puissances simultanément soit environ 130kW d'énergie frigorifique sous forme d'eau froide à température T3 et environ 160 kW d'énergie calorifique sous forme d'eau chaude à température Ti. CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -8- - Le module de réfrigération (Pr) qui permet la production de fluide frigorigène à température T4 ou T5 utilisant le cycle frigorifique par compression Fonctions internes : Chaque module comprend deux ensembles frigorifiques indépendants raccordés sur les tuyauteries centrales de fluide frigorigène, et un système de régulation Chacun des deux ensembles peut produire environ 40kW de puissance frigorifique sous forme de fluide frigorigène à température T4 ou environ 20 kW de fluide frigorigène à température T5 . Chaque module de ce type peut donc produire environ 80kW de puissance frigorifique sous forme de fluide frigorigène à température T4 ou environ 40 kW de fluide frigorigène à température T5 . - Le module mixte pompe à chaleur réversible / réfrigération (Pm): Par ailleurs, chacun des 3 modules ci dessus (modules pompe à chaleur et module réfrigération) est composé de deux ensembles indépendants réalisant la fonction souhaitée, on peut donc avoir des modules mixtes comprenant par exemple un ensemble pompe à chaleur réversible et d'un ensemble réfrigération (exemple en figure 13) : On a donc production d'eau chaude à température Ti (environ 80kW) ou d'eau froide à température T3 (environ 65kW) et simultanément production de fluide frigorigène à température T4 (environ 40kW) ou à température T5 (environ 20kW) - Le module pompe à chaleur par absorption (Pa) : Production d'eau chaude à température Ti utilisant le cycle par absorption. La puissance calorifique est d'environ 35 kW Avantageusement, ledit ensemble formant interface de montage comprend : une interface mécanique, une interface électrique et une interface fluidique. Le système de l'invention est de construction modulaire et comprend au moins un module générateur de courant électrique et un ou plusieurs modules dits de production comprenant chacun un ou deux ensembles de pompe à chaleur ou de réfrigération. Par système de construction modulaire, on comprend un système comportant au moins deux modules, chaque module comportant un châssis formant CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -9- support pour ses composants, ainsi que des moyens de connexion mécanique, électrique et fluidique au module adjacent. De préférence, les modules sont réalisés de manière à ce que, lorsque connectés, ils présentent un même gabarit au moins dans une dimension (par exemple la largeur du module), et, encore plus avantageusement, dans deux dimensions (largeur et hauteur). Un module de production peut comporter un ensemble de pompe à chaleur ou un ensemble de réfrigération. Dans une variante avantageuse de l'invention, un module de production peut comporter deux ensembles de même type, par exemple deux ensembles de pompe à chaleur ou deux ensembles de réfrigération, sur un châssis commun. Dans une autre variante avantageuse de l'invention, un module de production est un module mixte, c'est-à-dire qu'il comporte un ensemble de pompe à chaleur et un ensemble de réfrigération sur un châssis commun. Les interfaces entres modules sont limitées au maximum, elles sont de trois types : - Interfaces mécaniques : les modules ont des châssis de hauteur et de largeur identique pour se raccorder l'un à l'autre moyennant des moyens de connexion mécanique appropriés - Interfaces électriques et électroniques : la régulation propre à chaque module permet de limiter les interfaces électroniques (par bus de communication principalement) et électriques (notamment les câbles puissances des compresseurs) - Interfaces fluidiques, notamment hydrauliques et de fluide frigorigènes : elles sont situées au même endroit pour tous les modules (de préférence en partie centrale, tel le produit représenté dans les dessins). Elles constituent le chemin de passage et de transfert de l'énergie thermique vers l'extérieur du système modulaire de l'invention. Une fois ces interfaces réalisées, le produit se présente sous la forme d'un seul bloc ou ensemble unitaire transportable d'une seule pièce par exemple par camion. Avantageusement, on peut assembler entre eux jusqu'à six modules dont un ou deux modules cogénération (un module cogénération à chaque extrémité de la machine) On cumule alors les puissances électriques et thermiques des différents modules de cet ensemble monobloc. On se rapproche par exemple du mégawatt en termes d'énergie calorifique. CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -10- L'énergie électrique disponible sera utilisée localement par les modules ou renvoyée à l'extérieur vers le réseau client en fonction des besoins respectifs. La régulation de l'ensemble visera alors à l'optimisation énergétique globale de la machine ' Ainsi, un système comportant six modules ainsi définis, permet avantageusement de remplir les fonctions correspondant aux applications suivantes : 1/ Chauffage, eau chaude sanitaire et climatisation des bâtiments tertiaires ou résidentiels : En fonction des besoins de puissances respectives d'une part de climatisation et de chauffage (éventuellement simultané dans une proportion donnée), d'autre part d'eau chaude sanitaire et enfin de back up électrique éventuel, on pourra configurer un ou deux modules générateurs associé à des modules pompes à chaleurs de type éventuellement différent. Ceci afin de coller aux besoins avec une seule machine. 2/ Chauffage, eau chaude sanitaire, climatisation et fourniture d'énergie frigorifique pour des besoins de réfrigération pour des applications supermarchés. La réponse aux besoins multiples s'appuiera sur les modules de réfrigération On pourra alors avoir un ensemble composé d'un ou deux modules cogénération associé à un ou plusieurs modules réfrigération eux mêmes complété avec des modules pompes à chaleur. L'ensemble permettant une réponse adaptée, cohérente et monobloc à une problématique complexe. 3/ Chauffage, production d'électricité et éventuellement climatisation de serres agricoles: On trouvera typiquement la puissance de cogénération maximale associée à des modules pompes à chaleur. Le produit monobloc permet d'éviter l'utilisation ou la construction d'un local technique. 4/ Installation agricole de biomasse produisant du biogaz : Les puissances disponibles d'énergie primaire sont liées à la taille des méthaniseurs produisant le biogaz par biomasse. Cette plage de puissance disponible est bien adaptée aux modules de cogénération du système de l'invention. CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -11- Le système 1 de l'invention comprend également au moins un module de réfrigération 36A, et éventuellement un accumulateur électrique 19, ledit module comportant au moins un ensemble de réfrigération qui est du type à compression de vapeur et comprenant alors au moins un compresseur 17 de fluide frigorigène, un détendeur 10, un échangeur de chaleur 12 placé au refoulement du compresseur 17, et éventuellement un troisième échangeur de chaleur 15 situé au refoulement du compresseur 17 lorsque le système 1 est utilisé également pour le chauffage de l'eau chaude 14, le système comportant également des conduits de fluide frigorigène destinés à être reliés à un échangeur 66 de type fluide frigorigène /air situé à l'extérieur du module, voire à l'extérieur du système typiquement, mais non exclusivement, notamment pour des applications de réfrigération de denrées alimentaires. L'échangeur 66 est indispensable au fonctionnement. Il n'est cependant pas situé physiquement dans le module comprenant les compresseurs. L'échangeur 66 peut être situé dans un module spécifique isotherme faisant partie du système de conception modulaire (rôle de chambre froide extérieure au bâtiment par exemple). L'échangeur 66 peut également être situé à distance du système de conception modulaire, dans l'enceinte d'un bâtiment (application de type supermarché, par exemple). Plus particulièrement selon l'invention dans ce cas, (a) le compresseur 17 est entraîné par un moteur électrique, qui peut être alimenté par un desdits générateurs de courant, et (b) ledit système 1 comprend au moins un module Pr dit module réfrigération comprenant, chacun au moins un compresseur 17 de fluide frigorigène, ledit détendeur 10, ledit échangeur de chaleur 12, éventuellement ledit échangeur de chaleur 15, et des conduits de fluide frigorigène (16a,16b) destinés à être reliés à un échangeur 66 n'étant pas situé physiquement dans le module, mais étant indispensable à son fonctionnement. Le générateur de courant de type moteur à combustion peut être compris dans un module G dit module générateur de courant ; ce module G peut comprendre un ou plusieurs autres générateurs de courant sélectionnés parmi les moteurs à combustion et les piles à combustible, ou ces autres générateurs de courant peuvent être intégrés dans un second module générateur de courant. Le ou les modules générateurs de courant peuvent avantageusement comprendre des connexions pour brancher une ou plusieurs sources de courant externes telles qu'un panneau solaire photovoltaïque 23, une éolienne, ou un réseau électrique. Lesdits générateurs de courant peuvent être CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -12- des générateurs de courant alternatif ou de courant continu. Dans un mode de réalisation avantageux, le premier générateur de courant est un moteur à combustion 2 relié à un alternateur 18. Dans ce cas, le courant alternatif peut alimenter ledit compresseur 17 en courant alternatif (une partie pouvant être introduit dans un réseau électrique externe au système 1), ou il peut être transformé en courant continu pour alimenter ledit compresseur 17 fonctionnant en courant continu et/ou pour recharger l'accumulateur électrique 19. Il en est de même pour les autres générateurs de courants s'ils produisent du courant alternatif (tel qu'un moteur à combustion, une éolienne ou une turbine). Si l'un des autres générateurs de courant est un générateur de courant continu (par exemple la pile de combustible 22 ou le panneau photovoltaïque 23), ce courant continu peut soit être utilisé directement par le compresseur 17, si ce dernier fonctionne au courant continu, et/ou par l'accumulateur électrique 19, soit être transformé en courant alternatif, pour être utilisé par le compresseur 17 fonctionnant en courant alternatif, et/ou pour être introduit dans un réseau électrique externe au système 1. Avantageusement, ladite pompe à chaleur ou ensemble de réfrigération utilise le cycle de réfrigération par compression de vapeur. Le système selon l'invention est très avantageusement conçu de manière à pouvoir être alimenté par un réseau électrique externe pour couvrir, en partie ou en totalité, ses besoins en énergie électrique, et de manière à pouvoir envoyer vers ledit réseau électrique externe au moins une partie de l'énergie électrique produite par ledit système. Un deuxième objet de l'invention est une méthode de régulation d'un système selon l'invention. Description des figures Les figures 1 à 19 se réfèrent à l'invention dont elles illustrent des modes de réalisation particuliers. La figure 1 représente un schéma de principe du système selon l'invention, dans le cas où le générateur de courant alternatif est un moteur à combustion relié à un alternateur et la pompe à chaleur utilise le cycle de réfrigération par compression de vapeur. La figure 2 représente un schéma de principe du système selon l'invention, dans le cas où le générateur de courant alternatif est un panneau solaire photovoltaïque ou une CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -13- pile à combustible, relié(e) à un convertisseur de courant continu en courant alternatif et la pompe à chaleur utilise le cycle de réfrigération par compression de vapeur. La figure 3 présente le rendement énergétique du système selon l'invention dans le cas de la pompe à chaleur comparé aux rendements de divers systèmes de l'état de la technique. La figure 4 représente un schéma de principe du système selon l'invention, dans le cas où le générateur de courant alternatif est un moteur à combustion relié à un alternateur et le module de réfrigération utilise le cycle de réfrigération par compression de vapeur. La figure 5 représente un schéma de principe d'un système de l'invention selon une variante de l'invention, le système comportant plusieurs modules de générateur de courant reliés à plusieurs modules de pompe à chaleur. La figure 6 représente un schéma de principe d'un système de l'invention selon une variante de l'invention, le système comportant plusieurs modules de générateur de courant reliés à un module de pompe à chaleur et à plusieurs modules de réfrigération. La figure 7 représente un schéma de principe d'un système de l'invention dans le cas où le générateur de courant alternatif est un moteur à combustion relié à un alternateur et la pompe à chaleur utilise le cycle de réfrigération par absorption. La figure 8a est une vue de côté, la figure 8b une vue de face et la figure 8c une vue en coupe suivant le plan A-A de la figure 8b d'un système selon une autre variante de l'invention où le système comporte un module générateur relié à plusieurs modules de pompe à chaleur de différents types. Les figures 9a à 9f représentent différentes vues d'un module de pompe à chaleur à compression selon l'invention comportant deux ensembles pompes à chaleur munis de l'échangeur optionnel 15. La figure 10a est une vue de côté, la figure 10b une vue de face et la figure 10c une vue en coupe suivant le plan C-C de la figure 10b d'un module de pompe à chaleur à absorption selon l'invention. La figure 11 a est une vue de côté, la figure 11 b une vue de face et la figure 11 c une vue en coupe suivant le plan D-D de la figure l l b d'un module générateur selon l'invention. Les figures 12a à 12f représentent différentes vues d'un module réfrigération comportant deux ensembles de réfrigération. CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -14- Les figures 13a à 13f représentent différentes vues d'un module mixte de pompe à chaleur et de réfrigération. Les figures 14a à 14c représentent différentes vues d'un exemple de système de l'invention comprenant un module générateur et un module mixte de pompe à chaleur et de réfrigération. La figure 15 représente un exemple de système comprenant un module générateur, un module mixte de pompe à chaleur et de réfrigération et un module de type module réfrigération comportant deux ensembles de réfrigération. La figure 16 représente un exemple de système selon l'invention comprenant un module générateur, un module mixte de pompe à chaleur et de réfrigération, de type module réfrigération comportant deux ensembles de réfrigération et deux modules isothermes. La figure 17 représente un schéma de principe de l'ensemble pompe à chaleur à compression réalisé selon un premier mode de fonctionnement. La figure 18 représente un schéma de principe de l'ensemble pompe à chaleur à compression réalisé selon un deuxième mode de fonctionnement. La figure 19 représente un schéma de principe d'une pile à combustible équipée d'un ensemble de reformage ou reformeur, ladite pile appartenant au module générateur. Liste des repères 1 Système selon l'invention 2 Moteur à combustion 3 Pompe à chaleur 4 Entrée de carburant liquide ou gazeux 5 Energie mécanique produite par le moteur 6 Chaleur émise par le générateur de courant alternatif en fonctionnement 7 Pertes d'énergie 8 Echangeur de chaleur pour l'échange de chaleur entre le générateur de courant alternatif et l'eau très chaude 9 Circuit d'eau très chaude 10 Détendeur 10A Détendeur A (circuit optionnel avec échangeur 15) 10B Détendeur B (circuit optionnel avec échangeur 15) CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -15- 105 Détendeur C (circuit optionnel avec échangeur 15) 11 Echangeur de chaleur eau/fluide frigorigène (évaporateur en mode climatisation) 12 Echangeur de chaleur air/fluide frigorigène - (évaporateur en mode chauffage, et condenseur en mode climatisation) 13 Circuit d'eau - circuit d'eau froide lorsque la pompe à chaleur est en mode climatisation 14 Circuit d'eau chaude 15 Echangeur de chaleur fluide frigorigène / circuit eau de récupération 16 Circuit de fluide frigorigène 16a Conduit de fluide frigorigène d'aspiration 16b Conduit de fluide frigorigène liquide 17 Compresseur 18 Alternateur 19 Accumulateur électrique 20 Energie électrique 21 Moto ventilateur 22 Pile à combustible 22A Reformeur 22B Coeur de pile 22C Réacteur de reformage 22D Unité de désulfuration 22E Unité WGS (water gas shift) 22F Fluide combustible (gaz naturel, bio gaz etc... ) 22G Hydrogène 22H Electricité 23 Panneau solaire photovoltaïque 24 Convertisseur de courant continu en courant alternatif 25 Energie solaire 26 Combustible (pour la pile à combustible) 27 Pompe à chaleur utilisant le cycle par absorption 28 Absorbeur 29 Générateur 30 Pompe de circulation 31 Evaporateur du cycle à absorption 32 Détendeur adapté au cycle à absorption CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -16- 33 Condenseur du cycle à absorption 34 Fluide frigorigène 35 Absorbeur 36 Module pompe à chaleur à compression 36A Module réfrigération 36B Module mixte : pompe à chaleur et réfrigération 36C Module isotherme 36D Ensemble pompe à chaleur 36E Ensemble réfrigération 37 Module pompe à chaleur à absorption 38 Module générateur de courant 39a, b, c, Collecteurs reliant les échangeurs à eau d, 40 Tuyauterie gaz reliant les modules pompe à chaleur par absorption 41 Câble puissance 42 Câble régulation 44 Châssis module pompe à chaleur 46 Vanne 4 voies 47 Compresseur frigorifique 48 Bouteille anti-coup de liquide 50 Réservoir liquide 51 Absorbeur 52 Générateur 53 Echangeur à plaques fluide frigorigène/eau en cycle absorbtion 54 Echangeur à plaques fluide frigorigène/air en cycle absorption 55 Arrivée combustible 56 Ensemble moteur thermique et son alternateur 57 Pile à combustible et son bloc onduleur 58 Raccordement des sources thermiques externes 59 Echangeur pour l'échange de chaleur entre le générateur de courant et l'eau très chaude 60 Armoire puissance et régulation globale système 61 Câblage puissance pour arrivée énergie en provenance panneau photovoltaïque 62 Câblage puissance pour arrivée réseau électrique 63 Câblage puissance pour envoi énergie électrique au réseau 64 Châssis module générateur de courant CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -17- 65A, 65B, Vannes frigorifiques deux voies 65C, 65D 66 Echangeur fluide frigorigène/air 67 Clapet anti retour sur circuit de fluide frigorigène 68 Boîtier de régulation Pc Module pompe à chaleur par compression Pa Module pompe à chaleur par absorption Pr Module réfrigération Pm Module mixte : pompe à chaleur et réfrigération G Module générateur de courant Cet, Collecteur d'entrée client Ce2,Ce3 Csl, Cs2, Collecteur de sortie client Cs3 Description de l'invention Définitions Dans le présent document, on entend par Système thermodynamique de type pompe à chaleur ou réfrigération : Dispositif comportant un compresseur et plusieurs échangeurs dans lesquels circule un fluide de transfert spécifique appelé usuellement fluide frigorigène, ledit dispositif permettant d'absorber de l'énergie thermique à une première température, et de restituer de l'énergie thermique à une seconde température, la seconde température étant plus élevée que la première. = Boucle géothermique : Ensemble de tuyauteries placé dans le sol typiquement en position verticale ou horizontale et destiné à échanger de la chaleur entre le système de chauffage ou de refroidissement et le sol. = Echangeur de chaleur : Dispositif destiné à transférer de la chaleur entre plusieurs circuits. = Fluide de transfert : Fluide caloporteur utilisé pour transférer de la chaleur ; les exemples classiques sont le fluide frigorigène, l'eau ou l'eau glycolée parfois appelé saumure. = Source thermique ou source : Par convention, les termes source et charge thermique se réfèrent au mode chauffage. La source est le milieu d'où l'on extrait la chaleur en mode chauffage. Cette extraction de chaleur s'effectue CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -18- avec certaines caractéristiques physiques comme l'inertie thermique ou la puissance disponible qui caractérisent la source. On peut noter que le terme source est impropre en mode refroidissement car on y rejette en fait de la chaleur issue du bâtiment. Charge thermique ou charge : La charge est le milieu où l'on rejette la chaleur en mode chauffage. Ce rejet de chaleur s'effectue avec certaines caractéristiques physiques comme l'inertie thermique ou la puissance disponible qui caractérisent la charge, de même la charge est le lieu d'où l'on retire la chaleur en mode refroidissement. COP ou coefficient de performance : le COP ou coefficient de performance d'un système en mode chauffage est défini comme le rapport entre la puissance de chauffage disponible sur la puissance électrique consommée par le système. Dans le système selon l'invention, on entend par COP équivalent électrique le COP qu'aurait l'installation si on utilisait de l'électricité à la place du gaz ou biocarburant. = Générateur de courant alternatif : Dispositif qui génère du courant alternatif soit directement soit par l'intermédiaire d'un convertisseur additionnel qui transforme le courant continu généré en courant alternatif. = Moteur à combustion : Moteur qui, par combustion, transforme l'énergie chimique contenue dans un combustible en énergie mécanique. = Moteur à combustion interne : Moteur à combustion dont la combustion du combustible produisant l'énergie nécessaire au fonctionnement se passe dans le moteur lui-même, typiquement dans une chambre de combustion. = Panneau solaire photovoltaïque : Générateur électrique de courant continu constitué d'un ensemble de cellules photovoltaïques reliées entre elles électriquement. = Capteur solaire thermique : Dispositif dans lequel la température d'un milieu solide, liquide ou gazeux est augmentée par absorption totale ou partielle du rayonnement solaire. Pile à combustible : Dispositif produisant de l'électricité grâce à l'oxydation sur une électrode d'un combustible réducteur (par exemple l'hydrogène) couplée à la réduction sur l'autre électrode d'un oxydant, tel que l'oxygène de l'air. CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -19- Description détaillée Le moteur à combustion 2 du système selon l'invention est de préférence un moteur à combustion interne, il fait partie du module générateur de courant G. Il est alimenté de préférence par du gaz naturel. En fonction des besoins, il peut également être alimenté par d'autres carburants gazeux ou liquides tels que de l'essence, du fioul, du kérosène, de l'alcool, des biocarburants tels que des huiles végétales, du bioéthanol, du biogaz. Il peut s'agir aussi d'autres types de moteurs à combustion, tels que des moteurs à combustion externe comme les moteurs Stirling. L'alternateur 18 assemblé au moteur à combustion fait également partie du générateur G . La pile à combustible 22 du système selon l'invention peut être n'importe quel type de pile à combustible connu de l'homme de métier, fonctionnant typiquement, mais non exclusivement, à des températures inférieures à 200 C, mais pouvant dans certains cas atteindre une température de 800 C à 1000 C (par exemple une pile de type solide oxyde ) et alimentée par un combustible approprié, tel que l'hydrogène, le méthane ou un autre mélange hydrocarboné tel que l'essence ou le fuel. La pile à combustible est composée au minimum d'un coeur de pile 22B alimenté en Hydrogène (cas des coeurs de piles à combustible basé sur des membranes protoniques) ou alimenté par la pluralité de combustibles hydrocarbonés déjà citée (cas des coeurs de pile haute température de type solide oxyde). Si la pile est du type basé sur des membranes protoniques et si l'hydrogène n'est pas directement disponible, alors la pile à combustible 22 est alors composée d'un reformeur 22A et d'un coeur de pile 22B. Le reformeur a pour rôle d'extraire l'Hydrogène nécessaire au coeur de pile à partir de combustibles plus complexes chimiquement et déjà cités tels que le gaz naturel, le méthane, le biogaz ou un autre mélange hydrocarboné. L'hydrogène ainsi extrait alimente le coeur de pile basé sur des membranes protoniques. Un exemple de fonctionnement d'une pile à combustible 22 à reformeur 22A est illustré à la figure 19 et sera décrit dans ce qui suit. Le combustible 22F (qui peut être du gaz naturel, du bio gaz, etc.) subit dans le reformeur 22A une série de transformations visant à en extraire le hydrogène 22G, tout en limitant le niveau d'impuretés (typiquement du souffre) et du monoxyde de carbone. Pour cela, le combustible passe d'abord par un réacteur de reformage qui, suite à l'ajout d'eau, en extraira l'hydrogène. Dans le cas du méthane, par exemple, la réaction chimique est du type CH4+2H20=CO2+4H2. L'unité 22D a pour rôle de diminuer la teneur en souffre, celui-ci pouvant affecter la comportement du coeur de pile 22B. L'unité 22E réalise, elle, la CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -20- transformation dite water gas shift qui diminue la teneur en monoxyde de carbone du mélange qui peut également affecter le comportement du coeur de pile. La réaction chimique dans cette unité est du type : CO+ H20= C02+H2. Les panneaux solaires photovoltaïques 23 du système selon l'invention peuvent être n'importe quel type de panneau connu de l'homme de métier, en particulier, le semi- conducteur constituant les cellules photovoltaïques peut être, de façon non limitative, du silicium amorphe, polycristallin ou monocristallin, un matériau organique semi- conducteur, ou une combinaison de ceux-ci. On peut utiliser une pluralité de panneaux solaires photovoltaïques. Dans des modes de réalisations préférés, le système selon l'invention est réversible, à savoir il peut fonctionner en mode privilégiant le chauffage par fourniture d'eau chaude à la température Ti ( mode chauffage ) ou en mode privilégiant le refroidissement par fourniture d'eau froide à la température T3 ( mode climatisation ). Pour ce faire, une vanne quatre voies d'inversion de cycle 46 (fig.8c) est installée sur le circuit de fluide frigorigène 16. On peut également avoir des systèmes non réversibles, en particulier pour certaines applications de réfrigération. Lorsque le système est muni de l'échangeur optionnel 15, on peut alors fournir simultanément de l'eau chaude à la température Ti, et de l'eau froide à la température T3 en proportion variable pour chacune afin de répondre aux besoins de l'utilisation. La vanne à quatre voies d'inversion de cycle 46 est alors remplacée par quatre vannes frigorifiques à deux voies 65A,B,C,D. Le détendeur 10 est alors complété par deux détendeurs supplémentaires faisant que le circuit comporte trois détendeurs :10A, 10B, 10C. Dans le cas où la pompe à chaleur 3 est réversible, les échangeurs de chaleur 11 et 12 sont des échangeurs réversibles. Il convient de noter que nous avons choisi de décrire en détail le fonctionnement du système selon l'invention en mode climatisation. Lorsque la pompe à chaleur fonctionne en mode chauffage, le circuit d'eau 13 devient un circuit d'eau chaude. D'autre part, l'échangeur de chaleur 11 est de préférence un échangeur à plaques. En référence à la figure 1, la pompe à chaleur 3 du système 1 selon l'invention est un module Pc 36 qui comprend - un ou deux circuits fermés et étanches dans lequel circule un fluide de transfert tel qu'un fluide frigorigène 16, - au moins un compresseur 17 par circuit entraîné par un moteur électrique, CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -21 - - un détendeur 10, - un premier échangeur de chaleur 11, situé à l'aspiration du compresseur 17 lorsque le système fonctionne en mode climatisation, - un second échangeur de chaleur 12, situé au refoulement du compresseur 17 lorsque le système fonctionne en mode climatisation. - Un troisième échangeur de chaleur optionnel 15, situé au refoulement du compresseur 17 lorsque le système est en mode climatisation et chauffage simultané par récupération de chaleur. Ces composants sont agencés à l'intérieur d'un châssis, non représenté sur la figure 1. Selon l'invention également, le compresseur 17 est entraîné par un moteur électrique. Ce moteur électrique peut être alimenté électriquement par le premier générateur de courant et/ou par l'un ou plusieurs des autres générateurs de courant, ou le réseau électrique, en fonction du choix réalisé par la méthode de régulation globale système choisie. On peut utiliser un moteur à courant continu ou à courant alternatif. Le fait d'utiliser un moteur électrique pour faire fonctionner le compresseur 17 (et notamment, le fait de ne pas entraîner le compresseur 17 directement (mécaniquement) par le moteur à combustion 2) présente l'avantage de pouvoir utiliser des compresseurs hermétiques, évitant ainsi les risques de fuite liés à l'utilisation des compresseurs ouverts. Dans un mode de réalisation particulier, le compresseur 17 est entraîné par un moteur électrique alimenté électriquement par un moteur à combustion 2, l'électricité nécessaire étant générée par l'alternateur 18 entraîné par ledit moteur à combustion 2. Pour les raisons mentionnées ci-dessus, le compresseur de la pompe à chaleur est de préférence un compresseur hermétique. On entend par compresseur hermétique un compresseur composé d'un boîtier fermé, en général une enveloppe d'acier soudé, à l'intérieur duquel se trouvent une unité de compression pour compresser le fluide frigorigène, et un moteur qui entraîne l'unité de compression. On peut toutefois également employer des compresseurs semi-hermétiques, dans lesquels on peut avoir accès à certains organes internes lors de l'entretien ou d'éventuelles réparations. La pompe à chaleur 3 du système 1 selon l'invention peut être dotée d'un troisième échangeur de chaleur 15. Cet échangeur est de préférence (comme le second échangeur de chaleur 11) un échangeur à plaques. La pompe à chaleur 3 du système 1 selon l'invention permet l'utilisation de tous les types de charges thermiques connues de l'homme de métier pour le chauffage et la CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -22- climatisation, telles que les planchers chauffants rafraîchissants, les ventilo- convecteurs. Les charges peuvent également être des centrales de traitement d'air pour la déshumidification des piscines et le traitement de l'air neuf des locaux, ou des circuits d'eau de procédés industriels nécessitant l'utilisation d'eau chaude et/ou d'eau froide. Dans une variante de l'invention, la pompe à chaleur 3 du système 1 selon l'invention peut être une pompe à chaleur de type air/eau, c'est-à-dire une pompe à chaleur utilisant l'air extérieur et/ou l'air extrait comme source de chaleur en mode chauffage ou bien une pompe à chaleur de type eau/eau, c'est-à-dire une pompe à chaleur utilisant un circuit d'eau dans le sol extérieur comme source de chaleur en mode chauffage. Une source thermique avantageuse pour la pompe à chaleur 3 est une boucle géothermique. Les échangeurs de chaleur sur la source et sur la charge sont adaptés au type de pompe à chaleur et au type d'application selon les critères bien connus de l'homme de métier. En référence à la figure 4, l'ensemble de réfrigération selon l'invention est un module Pr 36A qui comprend : - au moins un circuit dans lequel circule un fluide de transfert tel qu'un fluide frigorigène 16 ; le circuit est fermé et étanche après installation finale de l'échangeur 11 (en usine ou sur le site final) - au moins un compresseur 17 entraîné par un moteur électrique, - un détendeur 10, - des conduits de fluide frigorigène d'aspiration 16a et de liquide 16b destinés à être reliés à un échangeur de chaleur 66 par circuit de réfrigération, situé à l'aspiration du compresseur 17. Cet échangeur n'est pas situé dans le module Pr 36A comprenant les compresseurs 17 . Il peut être situé dans 'un module isotherme 36C, tel que représenté à la figure 16, ou alors il peut être situé à l'extérieur de l'ensemble modulaire suivant l'invention (typiquement dans un bâtiment proche de l'ensemble modulaire). Cet échangeur permet de fermer le circuit et est nécessaire au fonctionnement du système. Un module peut comporter deux circuits indépendants frigorifique ment, et donc deux échangeurs 66. Chacun de ces échangeurs peut être situé dans un module isotherme 36C ou à l'extérieur de l'ensemble modulaire, tel que décrit ci- dessus. CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -23- - un second échangeur de chaleur 12, situé au refoulement du compresseur 17. Ces composants sont agencés à l'intérieur d'un châssis, non représenté sur la figure 4. Selon l'invention également, le compresseur 17 est entraîné par un moteur électrique. Ce moteur électrique peut être alimenté électriquement par le premier générateur de courant et/ou par l'un ou plusieurs des autres générateurs de courant, ou le réseau électrique, en fonction du choix réalisé par la méthode de régulation globale système choisie. On peut utiliser un moteur à courant continu ou à courant alternatif. Le fait d'utiliser un moteur électrique pour faire fonctionner le compresseur 17 (et notamment, le fait de ne pas entraîner le compresseur 17 directement (mécaniquement) par le moteur à combustion 2) présente l'avantage de pouvoir utiliser des compresseurs hermétiques, évitant ainsi les risques de fuite liés à l'utilisation des compresseurs ouverts. Dans un mode de réalisation particulier, le compresseur 17 est entraîné par un moteur électrique alimenté électriquement par un moteur à combustion 2, l'électricité nécessaire étant générée par l'alternateur 18 entraîné par ledit moteur à combustion 2. Pour les raisons mentionnées ci-dessus, le compresseur de la pompe à chaleur est de préférence un compresseur hermétique. On entend par compresseur hermétique un compresseur composé d'un boîtier fermé, en général une enveloppe d'acier soudé, à l'intérieur duquel se trouvent une unité de compression pour compresser le fluide frigorigène, et un moteur qui entraîne l'unité de compression. On peut toutefois également employer des compresseurs semi-hermétiques, dans lesquels on peut avoir accès à certains organes internes lors de l'entretien ou d'éventuelles réparations. Le compresseur 17 a typiquement, pais pas exclusivement, une puissance électrique consommée de 10 à 30 kW suivant les modèles et les conditions de fonctionnement du compresseur (vitesse de rotation, pression d'aspiration et pression de refoulement). La puissance frigorifique variera de 5 à 80. kW suivant les conditions de fonctionnement. On préfère toutefois, afin d'augmenter la puissance frigorifique disponible, utiliser deux compresseurs 17 reliés en parallèle, et dans ce cas, l'ensemble des deux compresseurs aura une puissance frigorifique et électrique consommée doublée. L'ensemble de réfrigération du système selon l'invention peut être doté d'un troisième échangeur de chaleur 15. Cet échangeur est de préférence un échangeur à plaques. Dans la présente invention, le fluide frigorigène est de préférence choisi parmi les hydrofluorocarbures HFC (par exemple R134A, R407C, R404A & R410A) qui sont les plus courants. On peut également envisager d'utiliser les hydrocarbures, et plus particulièrement le propane en tant que fluide frigorigène. On peut aussi utiliser le C02. CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -24- Un fluide réfrigérant préféré pour le système de la présente invention est le R134A ou le 410A pour la pompe à chaleur. Un fluide réfrigérant préféré pour le système de la présente invention est typiquement, mais pas exclusivement le R404A pour l'ensemble de réfrigération Cependant, le fonctionnement de la présente invention n'est pas limité au choix d'un des fluides existants sur le marché, et on peut envisager d'autres fluides. La pompe à chaleur 3 du système 1 selon l'invention permet l'utilisation de tous les types de charges thermiques connues de l'homme de métier pour le chauffage et la climatisation, telles que les planchers chauffants rafraîchissants, les ventilo- convecteurs. Les charges peuvent également être des centrales de traitement d'air pour la déshumidification des piscines et le traitement de l'air neuf des locaux, ou des circuits d'eau de procédés industriels nécessitant l'utilisation d'eau chaude et/ou d'eau froide. Dans une variante de l'invention, la pompe à chaleur 3 du système 1 selon l'invention peut être une pompe à chaleur de type air/eau, c'est-à-dire une pompe à chaleur utilisant l'air extérieur et/ou l'air extrait comme source de chaleur en mode chauffage ou bien une pompe à chaleur de type eau/eau, c'est-à-dire une pompe à chaleur utilisant un circuit d'eau dans le sol extérieur comme source de chaleur en mode chauffage. Une source thermique avantageuse pour la pompe à chaleur 3 est une boucle géothermique. L'ensemble de réfrigération 36A du système 1 selon l'invention comporte un circuit de réfrigération air/air, c'est-à-dire que l'air est refroidi jusqu'à une température T4 dite réfrigération moyenne température permettant typiquement la conservation de denrées fraiches (formages, lait etc...) ou est refroidi à une température T5 plus basse dite réfrigération basse température permettant typiquement la conservation de produits surgelés. La chaleur captée est typiquement rejetée dans l'air extérieur par l'intermédiaire du compresseur 17 et de l'échangeur fluide frigorigène/air 12. Les échangeurs de chaleur sur la source et sur la charge sont adaptés au type d'ensemble de réfrigération et au type d'application selon les critères généralement connus de l'homme de métier. De façon optionnelle, le système 36A peut être muni d'un échangeur de chaleur 15 permettant de délivrer de l'eau chaude à la température Ti. Dans un mode de réalisation particulier, tel que mieux visible à la figure 7, le système 1 comprend également une pompe à chaleur de construction modulaire utilisant le cycle à absorption 27, et au moins un accumulateur électrique 19. Le module Pa 37 de ladite CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -25- pompe à chaleur comprenant un absorbeur 28, un générateur 29, une pompe de circulation 30, un évaporateur 31 situé à l'entrée de l'absorbeur, un détendeur adapté 32 et un condenseur 33 placé à la sortie du générateur, un fluide frigorigène 34 et un absorbant 35. Ce système forme un deuxième objet de l'invention. La pompe à chaleur utilisant le cycle à absorption 27 est basée sur la diminution de la solubilité d'un gaz dans un liquide frigorigène quand la température augmente. De manière avantageuse, les couples courants fluide frigorigène/absorbant sont respectivement le couple ammoniac/eau et le couple eau/bromure de lithium. Le fluide frigorigène est absorbé dans une solution deg C de l'absorbeur 28, la solution enrichie en fluide frigorigène est transférée au générateur 29 grâce à la pompe de circulation 30. La solution y est alors chauffée, ce qui entraine la séparation du fluide frigorigène et une augmentation de la pression et de la température. Le fluide frigorigène circule vers le condenseur 33 ou il se condense en rejetant de la chaleur. Il passe ensuite à travers un système de détente 32 et atteint l'évaporateur 31 ou il s'évapore en absorbant de la chaleur. Il rejoint alors l'absorbeur 28, et le cycle recommence. Les pompes à chaleur utilisant le cycle à absorption sont connues en tant que telles. Elles sont moins utilisées car plus coûteuses que les pompes à chaleur utilisant le cycle de réfrigération à compression mécanique de vapeur. Cependant, les pompes à chaleur utilisant le cycle à absorption ne nécessitent que peu de puissance électrique, essentiellement pour les composants auxiliaires et la régulation. La majeure partie de l'énergie nécessaire au cycle à absorption est thermique et provient typiquement de la combustion d'énergie fossile dans un bruleur. Dans le système selon l'invention, la pompe à chaleur utilisant le cycle à absorption 27 peut être alimentée en énergie thermique par toute source appropriée, notamment par la chaleur générée par l'un des moteurs à combustion 2, par la pile à combustible 22 ou par un capteur solaire thermique. Dans un mode avantageux de réalisation de l'invention, le système 1 comporte un module générateur relié à un module de pompe à chaleur, ledit système permet simultanément : le refroidissement d'eau par la pompe à chaleur 3 à une température T3, le chauffage d'eau par la pompe à chaleur 3 à une température Ti, CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -26- - la production d'eau très chaude à une température T2 par récupération de l'énergie thermique dégagée par le générateur de courant (qui peut être un moteur à combustion 2 relié à un alternateur 18) en cours de fonctionnement, la production d'électricité. Le système 1 selon ce mode de l'invention permet également la production d'un seul ou de deux ou de trois éléments choisis parmi l'eau froide, l'eau chaude, l'eau très chaude et l'électricité. L'eau froide a une température T3 typiquement comprise entre -8 et +15 C (cas d'eau additionnée de glycol) ou comprise entre et 4 et 15 C (cas de l'eau). Cette température est de préférence comprise entre 5 et 9 C. L'eau dite chaude produite par la pompe à chaleur 3 a une température Ti typiquement comprise entre 20 et 60 C, et de préférence comprise entre 30 et 60 C. L'eau dite très chaude (typiquement de l'eau chaude sanitaire) atteint une température T2>T1 typiquement comprise entre 40 et 75 C, et de préférence 55 et 75 C. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le système 1 comporte un module générateur relié à un module de réfrigération, ledit système permet simultanément : La fourniture de fluide frigorigène aux conditions thermodynamiques (température d'évaporation T4 ou T5) permettant, après raccordement à un échangeur 66 fluide frigorigène/air, la fourniture d'air très froid pour des applications de réfrigération ; - éventuellement le chauffage d'eau à température Ti la production d'eau très chaude à température T2 par récupération de l'énergie thermique dégagée par le générateur de courant (qui peut être un moteur à combustion 2 relié à un alternateur 18) en cours de fonctionnement ; - la production d'électricité. Un système 1 comportant un ou plusieurs modules de pompe à chaleur et de réfrigération selon l'invention permet donc de fournir : - La production d'éléments parmi l'eau froide, l'eau chaude, l'eau très chaude, le fluide frigorigène aux conditions thermodynamiques de la réfrigération moyenne température, CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -27- le fluide frigorigène aux conditions thermodynamiques de la réfrigération basse température et l'électricité ; - L'eau froide a une température T3 typiquement comprise entre -8 et +15 C (cas d'eau additionnée de glycol) ou comprise entre et 4 et 15 C (cas de l'eau). Cette température est de préférence comprise entre 5 et 9 C. - L'eau dite chaude produite par la pompe à chaleur 3 a une température T1 typiquement comprise entre 20 et 60 C, et de préférence comprise entre 30 et 60 C ; - L'eau dite très chaude (typiquement de l'eau chaude sanitaire) atteint une température T2>T1 typiquement comprise entre 40 et 75 C, et de préférence 55 et 75 C ; - Le fluide frigorigène aux conditions thermodynamiques de la réfrigération moyenne température a une température d'évaporation T4 typiquement comprise -15 C et 5 C et de préférence entre -10 C et -5 C ; - Le fluide frigorigène aux conditions thermodynamiques de la réfrigération basse température a une température d'évaporation T5 typiquement comprise entre -40 C et -25 C et de préférence entre -35 C et -30 C. Lorsque le générateur de courant est un moteur à combustion, éventuellement associé à un alternateur, la chaleur est récupérée à la fois sur le circuit de refroidissement du moteur à combustion 2 et sur les gaz d'échappement du moteur. Lorsque le générateur de courant électrique est une pile à combustible 22, éventuellement associée à un convertisseur de courant continu en courant alternatif, la chaleur est récupérée sur le circuit de refroidissement de la pile à combustible 22 auquel s'ajoute éventuellement un circuit d'échange thermique placé sur le convertisseur de courant. Lorsque le générateur de courant électrique est un panneau solaire photovoltaïque 23, éventuellement associé à un convertisseur de courant continu en courant alternatif, la chaleur est avantageusement récupérée par un circuit d'échange thermique placé sous les cellules photovoltaïques, et/ou par un circuit d'échange thermique placé sur le convertisseur de courant. Cela présente un rendement énergétique plus favorable que l'utilisation d'une résistance électrique pour chauffer l'eau. L'eau dite froide est obtenue à une température T3<T1 typiquement comprise entre typiquement comprise entre -8 et +15 C (cas d'eau additionnée de glycol) ou CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -28- comprise entre et 4 et 15 C (cas de l'eau). Cette température est de préférence comprise entre 5 et 9 C. Dans un mode de réalisation avantageux, T1 est compris entre 20 C et 60 C, T2 > Ti est compris entre 40 C et 75 C, et T3 < T1 est compris entre -5 C et +15 C. T4<T3 est compris entre -15 et 5 C T5 est compris entre -45 C et - 25 C Le système 1 selon l'invention est en outre pourvu d'un système de régulation, de préférence électronique (non représenté, situé de préférence dans une armoire dite armoire de puissance et de régulation, qui, elle, est située de préférence dans le module générateur G 38). Ce système de régulation peut fonctionner avec plusieurs points de consignes, permettant ainsi d'enclencher la mise en fonctionnement du système selon l'invention en fonction des besoins en eau froide à température T3, et/ou eau chaude à température T1 et/ou eau très chaude à température T2, ou de fluide frigorigène à températures T4 ou T5 et d'effectuer le choix de renvoyer éventuellement une partie de l'énergie électrique générée par le système au réseau électrique externe. Il sera décrit en plus grand détail ci-dessous. En référence à la figure 1, le moteur 2 est alimenté en carburant par l'intermédiaire d'une entrée 4. Typiquement, environ 32 à 37% de l'énergie fournie au moteur à combustion sous forme de carburant est récupérée sous forme d'énergie mécanique 5 pour entraîner l'alternateur 18, et produire de l'électricité 20. Cela permet d'alimenter le compresseur 17 de la pompe à chaleur 3 avec l'électricité 20 ainsi produite. Un éventuel surplus d'électricité produite par l'alternateur 18 dans le cas d'une charge partielle ou d'un dimensionnement à cet effet peut être utilisé pour recharger l'accumulateur électrique 19 ou être réinjectée sur le réseau. En outre, l'électricité produite par le générateur de courant alternatif est utilisée pour faire fonctionner les éléments électriques et/ou électroniques du système selon l'invention, tels que des électrovannes, un ou plusieurs motoventilateurs 21 associés à l'échangeur de chaleur 12, et le système de régulation électronique. D'autre part, une partie de l'électricité produite par le générateur de courant alternatif peut être utilisée pour l'alimentation d'appareils ou de dispositifs électriques situés hors du système selon l'invention, tels que des éclairages par exemple. CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -29- Typiquement, lorsque le générateur de courant alternatif est un moteur à combustion 2, environ 40 à 60% de l'énergie fournie audit moteur 2 est récupérée sous forme d'énergie thermique 6 pour chauffer l'eau chaude sanitaire. Le reste de l'énergie (typiquement entre 3 et 25%) étant dissipée sous forme de pertes 7. En référence toujours à la figure 1, et en considérant le mode climatisation, la pompe à chaleur 3 dont le compresseur 17 est alimenté en électricité 20 produite par le générateur de courant alternatif fournit de l'eau froide 13, avec un COP climatisation compris entre 2,9 et 3,5. Le système fournit également et simultanément de l'eau chaude 14, avec un COP chauffage compris entre 3 et 5. En outre, lorsque le générateur de courant alternatif est un moteur à combustion 2, au moins un échangeur de chaleur 8 placé sur le moteur à combustion 2 permet de récupérer la chaleur 6 émise par le moteur 2. De préférence, au moins un échangeur de chaleur (non représenté) est placé sur le circuit des gaz d'échappement du moteur, et au moins un second échangeur de chaleur est placé sur le circuit de refroidissement liquide du moteur 2. Selon l'invention, le système 1 est de conception modulaire et comprend au moins un module générateur de courant électrique G 38 et un ou plusieurs (N) modules de production P comprenant chacun un ou deux ensembles de pompe à chaleur 36D ou de réfrigération 36E. Le module générateur de courant électrique peut comprendre au moins un moteur à combustion 2. Selon ce mode de réalisation modulaire, chacun des N modules de pompe à chaleur Pc et/ou réfrigération Pr (i.e. de type à compression de vapeur) du système 1 selon l'invention comprend - un circuit fermé et étanche dans lequel circule un fluide de transfert tel qu'un fluide frigorigène 16, - un compresseur 17 entraîné par un moteur électrique, - un détendeur 10, - dans le cas des ensembles pompes à chaleur Pc, un premier échangeur de chaleur 11, de préférence à plaques, situé à l'aspiration du compresseur 17 lorsque le système fonctionne en mode climatisation, CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -30- - un second échangeur de chaleur 12, situé au refoulement du compresseur 17 lorsque le système fonctionne en mode climatisation, - éventuellement un troisième échangeur de chaleur 15, de préférence un échangeur à plaques, - dans le cas des ensembles de réfrigération Pr, un échangeur de chaleur 66 qui peut être situé dans un module spécifique isotherme faisant partie du système de conception modulaire ou peut être situé à distance du système de conception modulaire, dans l'enceinte d'un bâtiment. Ces composants sont agencés à l'intérieur d'un châssis ayant. Les modules de pompe à chaleur Pc sont de préférence identiques, notamment en ce qui concerne leurs composants essentiels et leur dimensionnement. Cela permet de les fabriquer en grande série. Cela facilite aussi leur maintenance et leur réparation, car on peut simplement échanger un module défectueux par un module en état de fonctionnement et réparer le module défectueux sans qu'il soit connecté au système 1. D'une manière générale, dans le cadre de la présente invention, le module de pompe à chaleur Pc comprend deux ensembles pompe à chaleur par compression 36D, ou le module mixte Pm comprend un ensemble de pompe à chaleur 36D et un ensemble de réfrigération 36D ou le module réfrigération 36A comprend deux ensembles de réfrigération 36E. Ces modules sont réalisés sous la forme d'un châssis, ledit châssis étant traversé par des tuyaux collecteurs, éventuellement par un tuyau d'arrivée de combustible, et par des câbles électriques de puissance et de régulation. Ledit châssis est également muni de moyens de raccordement des différents tuyaux et câbles au système. A titre d'exemple, les dimensions d'un tel châssis de module dit de production sont : longueur 1700 mm, largeur 2200 mm, hauteur 2420mm. Ledit châssis renferme typiquement - au moins un compresseur, avantageusement à puissance variable, - au moins une batterie réversible en V, - au moins un ventilateur, - au moins un échangeur à plaques, CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -31- - des composants auxiliaires d'une installation de pompe à chaleur ou de réfrigération de type connu, tels qu'une vanne à quatre voies, des vannes frigorifiques deux voies, ainsi qu'un ou plusieurs détendeurs frigorifiques. - un réservoir à liquide destiné à contenir du liquide réfrigérant. D'une manière générale, dans le cadre de la présente invention, le module de pompe à chaleur par absorption Pa peut être réalisé sous la forme d'un châssis, ledit châssis étant traversé par des tuyaux collecteurs, par un tuyau d'arrivée de combustible et par des câbles électriques de puissance et de régulation. Ledit châssis est également muni de moyens de raccordement des différents tuyaux et câbles au système. Ledit châssis renferme typiquement au moins les éléments suivants : - un échangeur fluide frigorigène/eau, - un générateur, - un absorbeur, - un échangeur à plaques fluide frigorigène/eau, - ainsi que d'autres composants auxiliaires d'une pompe à chaleur à absorption, tels : une pompe, des détendeurs. D'une manière générale, dans le cadre de la présente invention, le module générateur de courant G peut être réalisé sous la forme d'un châssis, ledit châssis étant traversé par un tuyau d'arrivée de combustible et par des câbles de puissance et de régulation. Ledit châssis est également muni de moyens de raccordement des différents tuyaux et câbles au système. Ledit châssis renferme typiquement au moins un générateur de courant de type moteur thermique relié à son alternateur ou une pile à combustible, un échangeur pour l'échange de chaleur entre le ou les générateurs de courant et l'eau très chaude, une armoire de puissance et de régulation globale du système ; en option, d'autre sources génératrices de courant, telle une pile à combustible et éventuellement son alternateur, voire d'autres sources thermiques externes (tels des raccordement aux capteurs solaires thermiques) peuvent être agencées dans un même châssis du module générateur de courant. A titre d'exemple mais sans que ceci soit indispensable, les dimensions d'un tel châssis de module générateur sont : longueur 2300 mm, largeur 2300 mm, hauteur 2420 mm. CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -32- D'une manière générale, dans le cadre de la présente invention, le moteur à combustion 2 est de préférence un moteur adapté pour le gaz naturel. Il peut s'agir par exemple d'un moteur d'une cylindrée de 2 litres à 4,6 litres de type courant tel qu'utilisé dans certains véhicules automobiles avec de l'essence ou véhicules industriels diesels, mais spécifiquement adapté pour l'usage avec du gaz naturel. Dans une variante préférée de réalisation du module générateur de courant, on utilise une combinaison de deux moteurs 2, de cylindrée identique ou différente, selon le besoin de l'utilisateur. Il est avantageux de prévoir dans le système 1 au moins un raccordement pour un fluide caloporteur externe qui apporte de l'énergie thermique, provenant par exemple d'un capteur solaire thermique ou d'une boucle géothermique ; ce raccordement se fait avantageusement au niveau de génération car cela simplifie à la fois la conception et la régulation du système 1. D'une manière générale, dans le cadre de la présente invention, on utilise avantageusement un seul générateur de courant électrique, mais cela dépend du dimensionnement énergétique du système. On peut utiliser deux générateurs de courant électrique, de préférence agencés dans le même module générateur G ; un de ces deux générateurs est avantageusement un moteur à combustion 2. On peut utiliser deux moteurs à combustion 2, soit dans un même module générateur de courant, soit dans deux modules séparés. On préfère les intégrer dans un même module, car cela permet de partager certains composants tels que les circuits de lubrification et/ou de refroidissement. L'utilisation de deux moteurs à combustion 2 permet d'optimiser leur utilisation en fonction des besoins en eau chaude, eau très chaude, eau froide et courant électrique généré. A titre d'exemple, si les deux moteurs sont des moteurs à essence ou à gaz naturel, et le besoin en énergie qu'ils doivent fournir est assez faible, il peut être préférable, dans le but de préserver la durée de vie des moteurs ou d'optimiser leur COP, de n'utiliser qu'un des deux moteurs, alors que dans le cas où les deux moteurs à combustion 2 sont des moteurs à gasoil, il peut être préférable d'en utiliser deux à charge partielle qu'un à pleine charge. L'existence de deux moteurs accroît donc la flexibilité d'utilisation du système 1 et assure par ailleurs une redondance en cas de panne de moteur. On peut bien évidemment aussi utiliser plus que deux moteurs. CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -33- Dans un mode de réalisation avantageux, on utilise des moteurs de type courant développés pour des automobiles de grande série, car cela assure un prix d'achat très intéressant et une maintenance fiable. Dans un mode de réalisation particulier, qui peut être combiné avec tous les autres modes de réalisation, on met les alternateurs en contact avec un échangeur de chaleur pour récupérer au moins une partie de l'énergie thermique dans laquelle est transformé une partie de l'énergie électrique, sachant que le rendement énergétique d'un alternateur est toujours inférieur à 100%. Cet échangeur de chaleur chauffe alors un liquide caloporteur qui est entré dans un circuit de pompe à chaleur. On peut également combiner dans un module, d'une part un générateur composé d'un moteur à combustion et d'un alternateur avec un autre générateur de type pile à combustible. Il est ainsi possible de tirer avantage des particularités de chacun des générateurs : prix plus bas pour les moteurs à combustion, silence de fonctionnement et rendement énergétique plus élevé pour les piles à combustibles. Enfin, lorsque le prix des piles à combustibles aura diminué ou pour des applications particulières (site industriels disposant d'hydrogène non valorisé), on installera deux générateurs de type pile à combustible. La figure 5 illustre un mode de réalisation particulier comportant deux ensembles de cogénération, pouvant être intégrés dans un même module générateur G, en reliés à une pluralité de modules de pompe à chaleur de type à compression de vapeur Pc. Les différents modules de pompe à chaleur sont reliés entre eux par des collecteurs d'entrée client Cet, Ce3, et par des collecteurs de sortie client Csl, Cs3. Des conduits d'entrée client Ce2 et de sortie client Cs2 sont prévus au niveau du circuit d'eau très chaude 9.Les figures 8a à 8c illustrent mieux un exemple de réalisation d'un système comportant plusieurs modules pompe à chaleur à compression 36, en l'occurrence trois modules, reliés à deux modules pompe à chaleur par absorption 37, qui sont reliés, eux à un module générateur de courant 38. Ces modules 36, 37, 38 sont illustrés individuellement aux figures 9aà 9f, 1Oa,b,c et 11a,b,c. Dans la vue de côté de la figure 8a on remarque un châssis 44 du module pompe à chaleur 36 ou 37 qui est traversé par quatre collecteurs 39a,39b, 39c,39d, le diamètre des collecteurs pouvant être adapté aux débits d'eau nécessaires pour l'application, par des câbles de puissance 41 et par des câbles de régulation 42. Le châssis 44 forme un logement ouvert sur les côtés de manière à ce qu'il puisse être traversé par les collecteurs de fluide et les câbles électriques, voire éventuellement être traversé par une tuyauterie CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -34- de gaz 40 si besoin (par exemple pour relier un module pompe à chaleur par absorption 37 distant au module générateur 39 en passant par un module pompe à chaleur à compression 36). Le collecteur 39a est un collecteur pour l'entrée, le collecteur 39b un collecteur pour la sortie de fluide. Les deux autres collecteurs 39c pour l'entrée et 39d pour la sortie, sont destinés à la récupération de chaleur en mode climatisation ; ils sont alors reliés au troisième échangeur de chaleur optionnel 15 présent dans cette variante dans le module pompe à chaleur à compression 36, et fonctionnant sur le même principe que l'échangeur 15 du module Pc. Dans une variante, un troisième échangeur de chaleur de récupération (non représenté) peut également être présent dans le module pompe à chaleur par absorption 37. Comme mentionné ci-dessus, le module de générateur 38 est également réalisé sous la forme d'un châssis 64, formant un logement ouvert sur les côtés de manière à ce qu'il puisse être traversé par les collecteurs de fluide et les câbles électriques. Tel que mieux visible aux figures 9a à 9f et aux figures 8b et 8c, un module pompe à chaleur par compression 36 comprend, à l'intérieur de son châssis 44, deux ensembles pompe à chaleur comprenant chacun une ventilation 21, un échangeur fluide frigorigène/air 12, une vanne à quatre voies 46, un compresseurs frigorifiques 17, une bouteille anti-coup de liquide 48, un échangeur à plaques fluide frigorigène/eau 11, un réservoir de liquide 50 et un de façon optionnelle un échangeur à plaques de fluide frigorigène/eau de récupération 15. Dans le cadre de cette option, la vanne à quatre voies est remplacée par quatre vannes frigorifiques à deux voies 65A, 65B, 65C, 65D (fig.9e) dont le fonctionnement sera décrit dans ce qui suit. Un module pompe à chaleur par absorption 37 comprend, à l'intérieur d'un châssis 44, et tel que mieux visible aux figures 8a à 8c et 6b et 6c, une ventilation 21, un échangeur fluide frigorigène/air 54, un absorbeur 51, un générateur 52 et un échangeur à plaques fluide frigorigène/eau 53. Ces modules 36,37 fonctionnent sur le même principe que les modules. Pc et Pa, tel que précédemment décrit. On va maintenant décrire plus en détail, en référence aux figures 17 et 18, le principe de fonctionnement d'un ensemble de pompe à chaleur à compression de vapeur qui compose un module de pompe à chaleur Pc, 36. La figure 17 représente de manière schématique un ensemble de pompe à chaleur selon un premier mode de réalisation de l'invention, notamment une pompe à chaleur réversible avec une vanne à quatre voies 46. On va décrire dans ce qui suit son fonctionnement dans les modes : chauffage et refroidissement. CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -35- Lorsque l'ensemble pompe à chaleur de la figure 17 fonctionne en mode chauffage, la régulation de la machine va satisfaire le besoin de puissance calorifique en régulant la puissance du compresseur frigorifique afin de respecter la température d'eau chaude T1. Ainsi, toute la chaleur disponible est rejetée à l'eau du réseau de chauffage à travers l'échangeur 11. La vanne à quatre voies 46 relie la tuyauterie de refoulement du compresseur à l'échangeur 11. Le détendeur 10 régule le débit de fluide frigorigène pour maintenir une surchauffe de ce fluide lorsqu'il quitte l'échangeur 12. La vanne à quatre voies 46 relie l'échangeur 12 à la tuyauterie d'aspiration du compresseur 17. La boucle de régulation concerne la température d'eau chaude Ti quittant l'échangeur 11. Lorsque l'ensemble pompe à chaleur de la figure 17 fonctionne en mode refroidissement, la régulation de la machine va satisfaire le besoin de puissance frigorifique en régulant la puissance du compresseur frigorifique afin de respecter la température d'eau froide T3. Toute la chaleur disponible est alors rejetée à l'air extérieur à travers l'échangeur 12. Le détendeur 10 régule le débit de fluide lorsqu'il quitte l'échangeur 11. La vanne à quatre voies 46 relie la tuyauterie de refoulement du compresseur 17 à l'échangeur 12. Le détendeur 10 régule le débit de fluide frigorigène pour maintenir une surchauffe de ce fluide lorsqu'il quitte l'échangeur 11. La vanne à quatre voies 46 relie l'échangeur 11 à la tuyauterie d'aspiration du compresseur 17. La boucle de régulation concerne la température d'eau froide T3 quittant l'échangeur 11. La figure 18 représente de manière schématique un ensemble de pompe à chaleur selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, notamment une pompe à chaleur réversible avec un échangeur de récupération 15 et quatre vannes frigorifiques à deux voies ( ou vannes solénoïdes) 65A, 65B, 65C, 65D. On va décrire dans ce qui suit son fonctionnement selon ses six modes de fonctionnement possibles. Lorsque l'ensemble pompe à chaleur de la figure 18 fonctionne en mode refroidissement, la machine va satisfaire le besoin de puissance frigorifique en régulant la puissance du compresseur frigorifique 17 afin de respecter la température d'eau froide T3. Toute la chaleur disponible est alors rejetée à l'air extérieur à travers l'échangeur 12. La vanne solénoïde 65B est ouverte, toutes les autres vannes solénoïdes étant fermées. Le détendeur 10A régule le débit de fluide frigorigène pour maintenir une surchauffe de ce fluide lorsqu'il quitte l'échangeur 11. Les détendeurs 10B et 10C sont fermés. La boucle de régulation concerne la température d'eau froide T3 quittant l'échangeur 11. CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -36- Lorsque l'ensemble pompe à chaleur de la figure 18 fonctionne en mode refroidissement et récupération de chaleur, la régulation de la machine va satisfaire le besoin de puissance frigorifique en régulant la puissance du compresseur frigorifique afin de respecter la température d'eau froide T3. La chaleur disponible est envoyée u circuit de récupération d'eau par l'intermédiaire de l'échangeur 15. La vanne solénoïde 65C est ouverte, toutes les autre vannes solénoïdes étant fermées. Le détendeur 10B régule le débit de fluide frigorigène pour maintenir une surchauffe de ce fluide lorsqu'il quitte l'échangeur 11. Les détendeurs 1OA et 1OC sont fermés. La boucle de régulation concerne la température d'eau froide T3 quittant l'échangeur 11. Lorsque l'ensemble pompe à chaleur de la figure 18 fonctionne en mode refroidissement, récupération de chaleur et rejet de chaleur inutilisée, la régulation de la machine va satisfaire le besoin de puissance frigorifique en régulant la puissance du compresseur frigorifique afin de respecter la température d'eau froide T3. La chaleur disponible est envoyée au circuit de récupération d'eau par l'intermédiaire de l'échangeur 15. Si la quantité de chaleur disponible est supérieur aux besoins, alors l'excès est envoyé à l'échangeur 12. Les vannes solénoïdes 65B et 65C sont ouvertes, toutes les autres vannes solénoïdes sont fermées. Les détendeurs 10A et 10B régulent ensemble le débit de fluide frigorigène pour maintenir une surchauffe de ce fluide lorsqu'il quitte l'échangeur 11. Le détendeur 10C est fermé. Deux boucles de régulation parallèles se retrouvent en fonctionnement : une première concernant la température d'eau froide T3 quittant l'échangeur 11 et une seconde qui contrôle la température d'eau chaude Ti quittant l'échangeur 15. Lorsque l'ensemble pompe à chaleur de la figure 18 fonctionne en mode chauffage, la régulation de la machine va satisfaire le besoin de puissance calorifique en régulant la puissance du compresseur frigorifique afin de respecter la température d'eau chaude Ti. La chaleur disponible extraite de l'air grâce à l'échangeur 12 est envoyée au circuit de récupération d'eau par l'intermédiaire de l'échangeur 15. Les vannes solénoïdes 65A et 65C sont ouvertes, toutes les autres vannes solénoïdes étant fermées. Le détendeur 10C régule ensemble le débit de fluide frigorigène pour maintenir une surchauffe de ce fluide lorsqu'il quitte l'échangeur 12. Les détendeurs 10A et 10B sont fermés. La boucle de régulation concerne la température d'eau chaude Ti quittant l'échangeur 15. Lorsque l'ensemble pompe à chaleur de la figure 18 fonctionne en mode chauffage et récupération de chaleur, la régulation de la machine va satisfaire le besoin de CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -37- puissance frigorifique afin de respecter la température d'eau froide T3 (échangeur 11). Par ailleurs, la régulation de la machine va satisfaire le besoin de puissance calorifique en régulant la puissance du compresseur frigorifique afin de respecter la température d'eau chaude Ti (échangeur 15). La puissance complémentaire est extraite de l'air grâce à l'échangeur 12. Les vannes solénoïdes 65A et 65C sont ouvertes, toutes les autres vannes solénoïdes sont fermées. Le détendeur 10C régule le débit de fluide frigorigène pour maintenir une surchauffe de ce fluide lorsqu'il quitte l'échangeur 12. Le détendeur 10B régule le débit de fluide frigorigène pour maintenir une surchauffe de ce fluide lorsqu'il quitte l'échangeur 11. Le détendeur 10A est fermé. Deux boucles de régulation parallèles se retrouvent en fonctionnement : une première concernant la température d'eau chaude Ti quittant l'échangeur 15 et une seconde concernant la température d'eau froide T3 quittant l'échangeur 11. Lorsque l'ensemble pompe à chaleur de la figure 18 fonctionne en mode dégivrage, la machine va extraire de la chaleur au niveau du circuit de récupération grâce à l'échangeur de chaleur 15. Cette chaleur sera envoyée à l'échangeur 12 afin de le dégivrer. Les vannes solénoïdes 65B et 65D sont ouvertes, les autres vannes solénoïdes étant fermées. Le détendeur 10C contrôle la surchauffe du fluide frigorigène quittant l'échangeur 15, les autres détendeurs étant fermés. La régulation de la machine lance le dégivrage et le stoppe sur la base des informations données par les capteurs de pression et de température du circuit. Tel qu'illustré aux figures 11 a, 11 b et 8b et 8c, le module générateur de courant 38 comporte un châssis 64, muni d'une arrivée de combustible 55 communiquant avec le tuyau 40 du module 37. Le châssis 64 comporte au moins un générateur de courant, qui peut être un moteur à combustion et son générateur de courant 56, ou une pile à combustible avec son onduleur 57. Un raccordement des sources thermiques externes 58 peut être prévu pour des capteurs solaires thermiques ou autre sources d'eau chaude. Un échangeur 59 est prévu pour réaliser l'échange de chaleur entre le générateur de courant et l'eau très chaude. Le châssis 64 renferme également une armoire de puissance et régulation globale du système 60, ladite armoire étant munie de connexions vers un câblage 61 de puissance pour l'arrivée de l'énergie en provenance d'un panneau photovoltaïque, un câblage 62 pour arrivée réseau électrique externe et un câblage 63 de puissance pour l'envoi de l'énergie électrique au réseau électrique externe. Dans une variante, un câblage 63' peut relier l'armoire 60 à l'arrivée d'une source auxiliaire d'énergie telle qu'en provenance d'une éolienne, d'une turbine, ou autre. CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -38- La figure 6 illustre un autre mode de réalisation particulier comportant deux modules de générateur G, 38 reliés à un module de pompe à chaleur de type à compression de vapeur Pc, 36 et à une pluralité de modules de réfrigération Pr, 36A. Les différents modules de réfrigération Pr sont reliés entre eux et reliés au module de pompe à chaleur Pc par des collecteurs d'entrée client Ce3 et par des collecteur de sortie client Cs3. L'équilibrage des débits d'eau dans les échangeurs modulaires se fait dans ce cas à l'aide de vannes d'équilibrage du système. Les figures 12a à 12f illustrent mieux un exemple de réalisation d'un module de réfrigération 36A comportant deux ensembles de réfrigération 36E sur un châssis commun. Plus particulièrement la vue de détail 12f illustre à échelle agrandie les tuyaux de connexion d'entrée et de sortie au circuit 13 d'eau froide, les tuyaux de connexion d'entrée et de sortie au circuit d'eau chaude 14, ainsi que les quatre conduits de fluide frigorigène dont deux d'aspiration 16a et deux de liquide 16b pour relier les deux ensembles de réfrigération 36E à un échangeur de fluide frigorigène/air 66 situé à distance, en étant externe au module 36A. Les figures 12a et 12b sont des vues avant et arrière du module de réfrigération 36E, la figure 12b illustre un vue latérale d'un module de réfrigération 36A comportant deux ensembles de réfrigération 36E, la figure 12d est une vue en perspective du module de réfrigération 36A et la figure 12e est une vue en coupe du module 36A réalisée avec le plan D-D de la figure 12b. Tel que visible sur ces figures, le module de réfrigération 36A comportant deux ensembles de réfrigération 36E présente une symétrie totale verticalement, ce qui permet d'agencer de manière avantageuse tous les composants des deux ensembles de réfrigération sur un châssis commun du module. Les figures 13a à 13f illustrent mieux un exemple de réalisation d'un module mixte 36B comportant un ensemble de réfrigération 36E et un ensemble pompe à chaleur 36D sur un châssis commun. Plus particulièrement la vue de détail 13f illustre à échelle agrandie les tuyaux de connexion d'entrée et de sortie au circuit 13 d'eau froide, les tuyaux de connexion d'entrée et de sortie au circuit d'eau chaude 14, ainsi que les deux conduits de fluide frigorigène dont un d'aspiration 16a et un de liquide 16b pour relier l'ensembles de réfrigération 36E à un échangeur de fluide frigorigène/air 66 situé à distance, en étant externe au module 36A. Les figures 13a et 13 b sont des vues avant et arrière du module mixte 36B, la figure 13b illustre un vue latérale d'un module CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -39- mixte 36B, la figure 13d est une vue en perspective du module mixte 36B et la figure 13e est une vue en coupe réalisée avec le plan E-E de la figure 13b. Les figures 14a à 14c illustrent mieux un exemple de réalisation d'un système de l'invention comportant un module générateur 38 relié à un module mixte 36B comportant un ensemble de réfrigération 36E et un ensemble pompe à chaleur 36D sur un châssis commun. La figure 14a est une vue de côté de l'ensemble, la figure 14b est une vue de face de l'ensemble et la figure 14c est une vue en perspective de l'ensemble module générateur 38 et module mixte 36B. La figure 15 est une vue de face illustrant un exemple de réalisation d'un système de l'invention comportant un module générateur 38 relié à un module de pompe à chaleur à compression 36 et à un module de réfrigération 36A. La figure 16 illustre un exemple de réalisation d'un système de l'invention comportant un module générateur 38 relié à un module de pompe à chaleur à compression 36, à un module de réfrigération 36A, relié à un premier module isotherme 36C comportant un évaporateur 66 et à un deuxième module isotherme comportant un évaporateur 66. Les principaux avantages du système selon l'invention par rapport aux systèmes de l'état de la technique sont: - Une alimentation multiénergie ou à plusieurs sources d'énergie, typiquement électricité / gaz naturel ou fuel - Un fonctionnement jusqu'à une température de -20 C avec un bon rendement, - Un COP sur énergie primaire total supérieur à 1.5, même lorsque la température extérieure est basse. - Une intégration des fonctions au sein d'un même ensemble modulaire pour des applications de fournitures de fluides simultanées (eau ou fluide frigorigène) à des températures allant de -45 C à +75 C. Comme on le voit sur la figure 3, le système selon l'invention possède un rendement supérieur à celui des systèmes de l'état de la technique, même récents, tels que les chaudières à gaz à condensation. Ce bon rendement est obtenu par la récupération de chaleur au sein du système : CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -40- D"une part, la récupération dans les ensemble pompes à chaleur grâce au troisième échangeur de chaleur 15, placé dans le circuit de fluide frigorigène. D'autre part la récupération de chaleur dans les générateurs de courant du type moteur à combustion ou pile à combustible Ce bon rendement est également obtenu grâce par la sélection de composants performants : par exemple des échangeurs largement dimensionnés, des moteurs à combustion au taux de compression optimisé pour le carburant utilisé, des ventilations à vitesse variable modernes munies de moteurs à commutation électronique. Une puissance totale de 60 à 900 kW est typiquement obtenue grâce à la structure modulaire du système selon l'invention, en respectant les dimensions géométriques d'un camion de taille standard en Europe (longueur maximale de la charge : 13 mètres). Il est par ailleurs tout à fait possible de réaliser l'ensemble des caractéristiques décrites dans l'invention, pour des puissances couvrant la plage 20 à 150 kW, avec des dimensions permettant le passage dans une porte soit 890 mm de largeur et 1800 mm de hauteur. Les caractéristiques décrites comprenant la possibilité d'obtenir simultanément de l'eau à 3 températures différentes T1,T2 et T3 ainsi que du fluide frigorigène à température T4 et T5 Dans un mode de réalisation particulier, le module de pompe à chaleur par compression de vapeur comporte deux ensembles de pompe à chaleur comportant chacun un compresseur (typiquement des compresseurs à spirale, appelé aussi compresseur scroll), un ventilateur, un échangeur air/fluide frigorigène (appelée batterie) réversible en V et deux échangeurs à plaques eau/ fluide frigorigène circuit (dont un optionnel pour le circuit de récupération calorifique). Ce mode de réalisation sera illustré ci-dessous par des exemples. En mode air/eau, le module de pompe à chaleur peut fonctionner en mode chauffage seul ou climatisation seule avec récupération possible sur un circuit indépendant. Ainsi, en hiver, la batterie sur l'air est en mode évaporateur, alors que l'échangeur à plaques fonctionne en mode condenseur. Pour la production d'eau chaude à température Ti, un complément de chaleur peut provenir si nécessaire de la chaleur récupérée sur le circuit de refroidissement du moteur à combustion et sur ses fumées d'échappement. CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -41- Il est également possible de récupérer la chaleur du moteur à température très chaude T2. En été, la batterie sur l'air extérieur fonctionne en mode condenseur, alors que l'échangeur à plaques fonctionne en mode évaporateur. Cela permet la production d'eau froide, et offre la possibilité de fournir aussi de l'eau chaude à température T2 sur un circuit indépendant grâce à la récupération sur le circuit de refroidissement du moteur à combustion et sur ses gaz d'échappement. En mode chauffage seul, le module de pompe à chaleur chauffe l'eau en partie, et la récupération de chaleur sur le refroidissement du moteur à combustion et ses gaz d'échappement apportent si nécessaire le complément de chaleur, pour fournir par exemple de l'eau à une température typique de 45 C. En mode de climatisation, le module pompe à chaleur refroidit l'eau froide, par exemple à une température de 7 C, alors que de manière indépendante, on peut générer de l'au chaude ou très chaude en récupérant la chaleur générée par le module de générateur d'énergie électrique (moteur à combustion), en fonction des besoins du consommateur. En mode eau / eau, le système peut produire simultanément de l'eau chaude pour le chauffage et de l'eau froide pour la climatisation, en été comme en hiver. On n'utilise alors plus les batteries sur l'air extérieur, mais uniquement les échangeurs à plaques réversibles : l'un fonctionne en mode condenseur pour produire de l'eau chaude, l'autre fonctionne en mode évaporateur pour produire de l'eau froide. La récupération de chaleur sur module de générateur d'énergie électrique est utilisée pour complément de chaleur sur la production d'eau chaude voire très chaude (eau sanitaire). Dans un mode de réalisation avantageux, qui peut être mise en oeuvre avec tous les autres modes de réalisation et leurs variantes, le système 1 est contrôlé par au moins une machine informatique comportant au moins un microprocesseur et au moins une interface d'entrée de données. Des données sont entrées dans le microprocesseur de ladite machine informatique par l'intermédiaire de ladite interface d'entrée de données. L'invention concerne également un procédé de régulation d'un système 1 selon l'invention. Nous décrivons ici ce mode de régulation. Dans une première étape (a), on entre au moins une donnée dite donnée de base dans ledit microprocesseur. Ces données de base sont typiquement entrées dans le microprocesseur soit lors de sa programmation initiale en usine, soit lors de la mise en route du système 1 sur le site de l'utilisateur (paramétrage de la régulation pour CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -42- l'installation donnée), soit encore par l'utilisateur au cours du temps pendant l'utilisation du système 1 (paramétrage de premier niveau pour tenir compte d'évolutions de base, par exemple le coût de l'énergie). Ces données de base concernent les caractéristiques techniques des modules et de leurs composants et consommables. Elles sont sélectionnées dans le groupe formé par: - (dal) le coût unitaire du combustible de chaque moteur à combustion 2, pile à combustible 22 et pompe à chaleur à absorption utilisé dans le système 1 ; - (da2) le contenu énergétique de chaque combustible ; - (da3) l'impact C02 de chaque combustible par unité de masse ; - (da4) le rendement énergétique de chaque moteur à combustion 2 en fonction de sa charge et de sa vitesse de rotation, ce qui permet de déterminer la quantité de C02 rejetée par unité de puissance mécanique produite par ce moteur à combustion 2 ; - (da5) la puissance nominale à pleine charge de chaque moteur à combustion 2 en fonction de sa vitesse de rotation ; - (da6) le pourcentage de puissance thermique récupérée sur le circuit de refroidissement du moteur et le pourcentage de puissance thermique récupéré sur les gaz d'échappement, ce qui permet de déterminer la quantité de C02 rejetée par unité de puissance thermique produite par le moteur à combustion 2, - (da7) le coût unitaire de l'énergie électrique fournie par le réseau externe (coût instantané, son évolution en fonction du temps, et son évolution en fonction du niveau de puissance demandée) ; - (da8) la durée de vie de chaque générateur (principalement du moteur à combustion 2 et de la pile à combustible 22) en fonction de sa charge ; - (da9) le coût de maintenance de chaque générateur (principalement du moteur à combustion 2 et de la pile à combustible 22) en fonction du nombre d'heures de fonctionnement ; - (da10) le coût de démontage et de remplacement de chaque générateur (principalement du moteur à combustion 2 et de la pile à combustible 22) ; - (dal 1) la durée de vie, le coût de maintenance, le coût de démontage et de remplacement de chaque type de pompe à chaleur (utilisant le cycle à compression de vapeur ou utilisant le cycle à absorption) ; CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -43- - (dal2) le rendement de l'alternateur en fonction de la puissance électrique qu'il fournit, ce qui permet de déterminer la puissance mécanique demandée au moteur à combustion 2 pour une puissance électrique fournie ; - (dal3) le rendement de la pile à combustible 22 en fonction de sa charge lorsqu'elle n'est pas équipée de reformeur (cas typique mais non exclusif d'une pile de type PEM -Proton Exchange Membrane alimentée par hydrogène), ou le rendement de la pile à combustible en fonction de sa charge lorsqu'elle est équipée d'un reformeur (cas typique d'une pile PEM alimentée par un autre carburant que l'hydrogène) ; - (dal4) le rendement de l'onduleur de la pile à combustible 22 ou des panneaux solaires photovoltaïques 23 lorsqu'ils existent ; - (dal5) la consommation électrique et le débit de fluide (typiquement glycol) de la pompe de circulation des capteurs solaires ; - (dal6) le prix de vente unitaire de l'énergie électrique fournie au réseau externe, (tel que le prix instantané, son évolution en fonction du temps et son évolution en fonction du niveau de puissance demandé). Dans un mode de réalisation avantageux, on entre pour chaque type de pompe à chaleur, les tables de performances donnant la puissance frigorifique fournie, la puissance calorifique fournie, la puissance électrique consommée, la quantité de combustible consommée s'il y a lieu (cas de la pompe à chaleur à absorption) à l'intérieur de sa plage de fonctionnement. Ces tables de performances sont définies de fait par les températures d'eau de chaque circuit (TI,T2 et T3, T4 et T5) , le débit de fluide des échangeurs associés, et par la température d'entrée de l'air ambiant. Le mode de régulation peut prévoir que tout fonctionnement avec un ou plusieurs de ces paramètres en dehors de la plage de fonctionnement définie est prohibé. Dans un mode de réalisation avantageux, on entre pour chaque compresseur utilisé dans les pompes à chaleur à compression de vapeur, à titre de contrôle complémentaire, les données de base suivantes : - les tables de performances donnant la puissance frigorifique fournie, - la puissance calorifique fournie, - la puissance électrique consommée en fonction de la pression d'aspiration et de la pression de refoulement du compresseur pour un fluide frigorigène donné: CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -44- Ces données permettent un recoupement des tables de performance ci-dessus. Elles peuvent également être utilisées comme données de base pour déterminer, pour le système complet, les puissances frigorifiques et calorifiques fournies ainsi que la puissance électrique consommée par les pompes à chaleur à compression de vapeur. Ces données intègrent, pour chaque compresseur, le niveau de débit volumétrique (exprimé typiquement en pourcent) auquel il fonctionne (typiquement de 10% à 100%). Dans une deuxième étape (b), on entre au moins une donnée dite donnée instantanée . Ces données instantanées sont typiquement entrées dans le microprocesseur lors de son fonctionnement par les équipements de mesure que comportent les différents composants du système 1, ou par un dispositif extérieur au système 1 (par exemple par un contact électrique de type effacement jour de pointe du réseau électrique , par un réseau Ethernet etc....) communiquant certaines de ces données à l'installation. Cette au moins une donnée instantanée est sélectionné dans le groupe formé par : - (dbl) la puissance électrique instantanée produite par chaque générateur de courant présent : alternateur 18, pile à combustible 22, panneau solaire photovoltaïque 23; - (db2) le régime de rotation de chaque moteur à combustion 2 ; - (db3) la consommation instantanée en combustible de l'installation (moteur à explosion et pompe à chaleur par absorption) ; - (db4) la température du fluide récupérant l'énergie thermique du moteur a combustion 2 (notamment l'énergie thermique contenue dans le circuit de refroidissement et dans les gaz d'échappement) ; - (db5) la puissance électrique instantanée consommée par le système 1 auprès du réseau, obtenue par une mesure directe ; - (db6) la puissance instantanée fournie au réseau par le système 1, obtenue par une mesure directe ; - (db7) le courant, la tension ou la puissance électrique instantanée produite par le panneau solaire photovoltaïque 23 (si ce panneau est présent) ; - (db8) la température Ti instantanée ; - (db9) la température T2 instantanée ; - (dbl0) la température T3 instantanée - (dbl 1) la température T4 instantanée CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -45- - (dbl2 ) la température T5 instantanée - (dbl3) la température de l'air ambiant ; - (db14) le nombre d'heures de fonctionnement de chaque générateur de courant électrique (principalement moteur à combustion 2 et pile à combustible 22) ; - (dbl5) le nombre d'heures de fonctionnement de chaque circuit de pompe à chaleur de l'installation (type à compression de vapeur ou à absorption). Si l'une des températures T1, T2 ou T3 instantanées est sélectionnée (données db8, db9, dl 0), il est avantageux de les sélectionner toutes les trois. Dans une troisième étape (c), on définit au moins une donnée dite donnée cible à laquelle est affectée une valeur dite valeur cible , ladite donnée cible étant sélectionnée dans le groupe formé par: - (dcl) la température Ti et son évolution en fonction de paramètres tel que la température extérieure, ou le coût de l'énergie. (le confort idéal pouvant laisser place au confort économiquement acceptable) ; - (dc2) la température T2 et son évolution en fonction de paramètres tel que la température extérieure ou le coût de l'énergie ; - (dc3) la température T3 et son évolution en fonction de paramètres tel que la température extérieure ou le coût de l'énergie ; - (dc4) la température T4 et son évolution en fonction de paramètres tel que la température souhaitée dans l'enceinte réfrigérée extérieure ou le coût de l'énergie ; - (dc5) la température T5 et son évolution en fonction de paramètres tel que la température souhaitée dans l'enceinte réfrigérée extérieure ou le coût de l'énergie ; - (dc6) le COP global comme étant le COP global maximal pour le système 1, ce point étant corrélé à l'impact global minimal C02 du système 1 ; - (dc7) le coût énergétique comme étant le coût énergétique minimal du système 1; - (dc8) le coût de fonctionnement total comme étant le coût de fonctionnement total minimal du système 1. Quelle que soit la donnée cible choisie (ou quelles que soient les données cibles choisies), on peut avoir par ailleurs une donnée cible complémentaire telle que la CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -46- puissance minimale électrique à fournir au réseau (dans le cas du fonctionnement en groupe électrogène d'urgence par exemple). Ladite au moins une donnée cible et sa valeur cible associé sont entrées dans le microprocesseur. Dans une quatrième étape (d), on régule à l'aide de ladite machine informatique le système 1 de manière à atteindre, pour chacune des données cibles sélectionnées, la ou les valeurs cibles déterminées, ladite régulation étant effectuée en comparant la valeur actuelle de la donnée cible sélectionnée, qui est déterminée de temps en temps ou de manière régulière ou de manière continue, en prenant en compte la ou les données de base sélectionnées ainsi que la ou les donnée(s) instantanée(s) sélectionnée(s), et en ajustant au moins une donnée dite donnée d'ajustement sélectionnée dans le groupe formé par - (ddl) le type, le nombre de générateurs de courant en fonctionnement, et la puissance fournie électrique par chacun desdits générateurs (avantageusement en sélectionnant les générateurs en fonction de leurs caractéristiques vis-à- vis des données cibles sélectionnées) ; - (dd2) l'affectation des puissances électriques fournies par le ou les générateurs respectivement à l'installation et au réseau externe au système 1 ; - (dd3) le type et le nombre de pompes à chaleur et/ou ensembles de réfrigération en fonctionnement ; - (dd4) dans le cas des pompes à chaleur par compression de vapeur et/ou ensembles de réfrigération, le réglage de débit volumétrique (exprimé en pourcent) imposé par la régulation aux compresseurs pour optimiser le système 1. de manière à approcher, pour chaque donnée cible sélectionnée, sa valeur actuelle à la valeur cible. Dans le cas où plusieurs données cibles sont sélectionnées, la méthode de régulation peut comprendre un algorithme de pondération pour déterminer à partir des valeurs cibles un paramètre cible. Nous donnons ici trois exemples pour une telle méthode de régulation : 1) Si la donnée cible est le COP global maximal du système 1, ou son impact C02 minimal (donnée dc4), on cherchera entre autres à suivre les règles suivantes : CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -47- - on cherchera à faire fonctionner les générateurs de courant dans leur zone de rendement maximal (à pleine charge par exemple pour un moteur à combustion 2 fonctionnant au gaz naturel) ; - on cherchera à récupérer le maximum du rejet thermique calorifique du moteur à combustion 2. Par exemple, si les besoins du site d'installation en eau très chaude sont inférieurs à la production du moteur à combustion 2, on cumulera cette production thermique à l'eau chaude fournie par les modules pompe à chaleur ; - on cherchera à faire fonctionner l'ensemble des modules pompes à chaleur en charge partielle plutôt que d'en stopper certaines afin de réduire la charge sur chaque échangeur et ainsi permettre un fonctionnement plus efficace énergétiquement. 2) Si la donnée cible prioritaire est le coût énergétique comme étant le coût énergétique minimal du système 1 (donnée dc5), l'approche est similaire à l'optimisation de l'exemple précédent, mais les coefficients paramétrables pour chaque type d'énergie deviennent les suivants : - Coût d'achat de chaque énergie extérieure au système 1 (typiquement énergie électrique issu du réseau ou énergie de type carburant fossile ou biogaz) au moment de l'utilisation. (Par exemple, le coût de l'énergie électrique peut varier suivant la période de l'année mais peut aussi en fonction de seuils de consommation dans la journée ou dans l'année, ce ou ces seuils étant lié(s) à l'abonnement électrique de l'installation considérée. Ces pondérations peuvent bien sûr évoluer au cours de la vie de l'installation et sont donc paramétrables dans le cadre de la méthode de régulation globale du système). - Prix de revente éventuel au réseau de l'énergie électrique pouvant si nécessaire être produite par le ou les modules générateurs du dispositif. (Ce prix peut également varier, selon des règles en général similaires à celles qui s'appliquent au coût d'achat de l'énergie électrique) - Prise en compte d'évolution de données cibles comme les températures Ti, T2, T3 et de leur évolution possible en fonction des coûts de l'énergie. On cherchera à réguler les données listées en (d) (données ddl à dd4) pour obtenir un coût minimal prenant en compte les énergies vendues et achetées. CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -48- 3) Si la donnée cible prioritaire est le coût de fonctionnement total (donnée dc6) comme étant le coût de fonctionnement total minimal du système 1, l'approche est similaire à l'optimisation précédente, mais elle prend en compte par ailleurs : - les durées de vie de chaque générateur (donnée da8), - les coûts de maintenance (donnée dag), - le coût de démontage et le coût de remplacement de chaque générateur (donnée dalO), - le coût de démontage et le coût de remplacement de chaque type de pompe à chaleur (donnée dal 1) On accorde ainsi une importance particulière à la durée de vie de certains composants critiques comme les moteurs à combustion ou les piles à combustible. Le système selon l'invention peut être utilisé avantageusement dans des installations de balnéothérapie, thalassothérapie, dans des logements collectifs, pour le chauffage de piscines, dans des hôpitaux ou des maisons médicalisées, dans des hôtels ou résidences de tourisme. Le système peut également être utilisé de manière avantageuse dans les applications agricoles ou il y a besoin de puissance calorifique, et éventuellement de puissance frigorifique, voire les deux simultanément. Le combustible primaire du système pourrait alors être du gaz naturel du biogaz mais il pourrait être également du biogaz issu de la biomasse qui serait disponible, ou même éventuellement généré sur le lieu même de l'application. Une première série d'applications concerne de préférence les serres agricoles utilisant par exemple du gaz naturel en tant que combustible primaire. Une deuxième série d'applications concerne des unités de méthanisation, le système de l'invention utilisant alors le biogaz produit sur place. Le système selon l'invention est également utilisé dans des procédés industriels nécessitant le chauffage et le refroidissement simultané d'eau, utilisée à des points différents du procédé. C'est le cas par exemple de certains procédés agroalimentaires. Le système selon l'invention est également utilisé dans des procédés industriels nécessitant le refroidissement d'air à des températures de réfrigération moyenne et CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -49- basse température utilisée à des points différents du procédé. C'est le cas par exemple de certains procédés agroalimentaires en particulier dans des applications de type supermarché. Un autre avantage du système selon l'invention est sa flexibilité de conception et sa flexibilité d'utilisation. La flexibilité d'utilisation permet en permanence le choix optimal du ou des types d'énergies utilisées et/ou fournies, en fonction de paramètres externes et de paramètres cibles (objectifs), moyennant une méthode de régulation appropriée. La flexibilité de conception permet l'optimisation du dispositif en fonction des besoins prévisibles de l'utilisateur, notamment en termes de capacité thermique, de besoins en eau de températures différentes. Cette optimisation s'exerce notamment par le choix du type et du nombre de modules de pompe à chaleur, et par le choix du type et du nombre de module générateur électrique. La flexibilité de conception permet la prise en compte, entre autres, des paramètres suivants : a) Besoins en puissance calorifique et en puissance frigorifique, et en puissance calorifique et frigorifique simultané du site concerné tout au long de l'année. Ces paramètres auront un impact direct sur la quantité de modules pompe à chaleur concerné et sur le choix du cycle employé. b) Besoin potentiel d'un générateur électrique sur l'installation (en solution de secours au réseau par exemple). Le ou les modules générateurs intégrables au dispositif, conjugué à la flexibilité d'utilisation du dispositif, permettent de répondre à ce besoin. Le choix du ou des modules générateurs dépendra entre autres : de la puissance nécessaire pour alimenter le dispositif ; de l'existence de seuils électriques coûteux sur le site (par exemple achat de transformateur, seuils de consommation) qu'il sera alors intéressant de ne pas franchir, des caractéristiques du site (existence d'énergie renouvelable de type éolien ou photovoltaïque), du niveau de bruit souhaité ou du rendement souhaité (intérêt de la pile à combustible). c) Familiarité des utilisateurs avec l'un ou l'autre des cycles de pompe à chaleur dispositif (compression ou absorption) et du cycle de réfrigération. CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -50- d) Impact C02: Importance de l'impact CO2 pour l'installation considérée (Conformité à un label de type HQE Haute Qualité Environnementale par exemple) et valorisation de l'impact C02 de l'énergie électrique du réseau. e) Enfin bien sûr et pour l'ensemble des modules, la configuration optimale dépendra du coût d'achat initial et des coûts de fonctionnement (en prenant en compte la consommation en énergie et la maintenance). On peut noter que le dispositif offre un combiné de solutions de conception pour s'adapter efficacement à chaque cas. La flexibilité d'utilisation prend en compte notamment la multiplicité d'énergies susceptibles d'alimenter les différents composants du système 1 selon l'invention, ainsi que la multiplicité de flux d'énergie susceptibles d'être produits par le système 1. L'ensemble des modules ci-dessus est alimenté par une ou plusieurs des énergies suivantes : carburants fossiles (notamment gaz naturel, gaz de pétrole liquéfié, gasoil, essence), biocarburants, hydrogène et courant électrique. Les modules de pompes à chaleur peuvent faire appel typiquement aux deux cycles classiques suivants: le cycle de réfrigération à compression mécanique de vapeur et le cycle à absorption. Les réseaux d'eau classiques reliés aux pompes à chaleur peuvent être complétés dans le dispositif par un réseau d'eau issue de capteurs solaires thermiques. Les modules générateurs d'électricité peuvent faire appel à divers technologie de type moteur thermique et alternateur, panneau solaire photovoltaïque 23, éolienne, turbine ou pile à combustible La flexibilité d'utilisation est rendue possible grâce à la méthode de régulation globale pour l'ensemble de tous les modules du dispositif (pompe à chaleur et générateurs électrique) qui permet la prise en compte optimale entre autres des paramètres cibles (objectifs) suivants : (i) Priorité donnée au COP de l'installation. Des coefficients paramétrables permettront d'exprimer les différentes énergies extérieures au dispositif (par exemple l'électricité du réseau, l'énergie thermique des capteurs solaires et l'énergie électrique photovoltaïque) en termes d'énergie primaire et d'impact CO2 afin de donner une vue globale du COP du dispositif multi-énergie. La régulation globale du dispositif prendra CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -51- en compte dans l'optimisation globale le rendement de chaque type de module générateur. Ainsi et entre autres règles de fonctionnement : - On cherchera à faire fonctionner les générateurs de courant dans leur zone de rendement maximal (à pleine charge par exemple pour un moteur thermique fonctionnant au gaz naturel) ; - On récupérera le maximum de rejet thermique calorifique du moteur thermique. Par exemple, si les besoins du site d'installation en eau très chaude sont inférieurs à la production du moteur thermique, on cumulera cette production thermique à l'eau chaude fournies par les modules pompe à chaleur ; - On cherchera à faire fonctionner l'ensemble des modules pompes à chaleur en charge partielle plutôt que d'en stopper certaines afin de réduire la charge sur chaque échangeur et ainsi permettre un fonctionnement plus efficace énergétiquement. (ii) Priorité donnée sur le coût de fonctionnement énergétique de l'installation : L'approche est similaire à l'optimisation précédente, mais les coefficients paramétrables pour chaque type d'énergie deviennent les suivants : - Coût d'achat de chaque énergie extérieure au dispositif (typiquement énergie électrique issue du réseau ou énergie de type carburant fossile ou biogaz) au moment de l'utilisation. Par exemple, le coût de l'énergie électrique peut varier suivant la période de l'année mais peut aussi en fonction de seuils de consommation dans la journée ou dans l'année, ce ou ces seuils étant lié(s) à l'abonnement électrique de l'installation considérée. Ces pondérations peuvent bien sûr évoluer au cours de la vie de l'installation et sont donc paramétrables dans le cadre de la méthode de régulation globale du dispositif. - Prix de revente éventuel au réseau de l'énergie électrique pouvant si nécessaire être produite par le ou les modules générateurs du dispositif. Ce prix peut également varier, selon des règles en général similaires à celles qui s'appliquent au coût d'achat de l'énergie électrique. (iii) Priorité donnée sur le coût de fonctionnement total de l'installation (notamment le coût énergétique, le coût de maintenance qui inclut notamment le coût de démontage et le coût de remplacement). On accorde ainsi une importance particulière à la durée CA 02776831 2012-02-01 WO 2011/015731 PCT/FR2010/000564 -52- de vie de certains composants critiques comme les moteurs à combustion 2 ou la pile à combustible 22. Il résulte de ce qui précède que c'est grâce à sa conception modulaire, la plage très large de température disponible pour des plages respectives de puissances pour chaque température dimensionnées à l'utilisation, ceci enfin conjuguée à sa régulation globale qui connait de façon précise le fonctionnement et les performances de chacun de ces modules, que le dispositif permet une optimisation de fonctionnement, à la fois globale, adaptée à la complexité des problématiques rencontrées et à leurs évolutions. Exemples Les exemples de réalisation qui suivent illustrent certains modes de réalisation de l'invention. Ils ne limitent pas l'invention. Dans ces exemples, on a utilisé deux types de moteur thermiques pour automobile adaptés pour fonctionner avec du gaz naturel : un moteur de cylindrée de 2,0 litres fabriqué par la société Volkswagen et un autre de cylindrée 4,61itres, fabriqué par la société MAN. On a fabriqué cinq modules générateurs de courant électrique (module G) différents : (a) Moteur 2,0 litres seul, (b) moteur 4,6 litres seul, (c) deux moteur 2,0 litres, (d) deux moteurs 4,6 litres, (e) un moteur 2,0 litres et un moteur 4,6 litres. On a fabriqué un modèle unique de module de pompe à chaleur (module P), qui comportait entre autres: - deux compresseurs à spirale (appelé aussi compresseur scroll) fonctionnant avec le fluide R410a, dont un à puissance variable (contrôle digital) ; - deux ventilateurs ; - deux batteries réversibles en V ; - 4 échangeurs à plaques réversibles à double circuit (dont deux pour le circuit optionnel de récupération). Ces modules P, en fonction de leur utilisation, peuvent encore comprendre un ballon tampon, un vase d'expansion, un circulateur, des vannes frigorifiques et hydrauliques,. Les composants auxiliaires sont alimentés par le réseau électrique externe. Les compresseurs sont alimentés soit par l'énergie électrique générée par le module, soit par le réseau électrique externe.