FR2945327A1 - METHOD AND EQUIPMENT FOR MECHANICAL ENERGY TRANSMISSION BY COMPRESSION AND / OR QUASI-ISOTHERMAL DETENTION OF A GAS - Google Patents

Abstract

Dispositif de compression et de détente quasi-isotherme d'un gaz (5), comportant - au moins un récipient (B1, B2, B3, B4) contenant un fluide hydraulique (6) et un gaz (5) ; - un fluide d'échange thermique (10) en contact thermique avec ledit gaz (5) et/ou avec ledit fluide hydraulique (6), de manière à pouvoir maintenir la température dudit gaz (5) à un niveau sensiblement constant lors de la compression ou de la détente dudit gaz (5) ; - une source de chaleur ou de froid capable d'échanger de l'énergie thermique avec ledit fluide d'échange thermique (10) ; - un moyen de compression - détente capable en mode « compression » de pomper du fluide hydraulique (6), et en mode « détente » de détendre du fluide hydraulique (6) en générant de l'énergie mécanique.Apparatus for compressing and substantially insulating a gas (5), comprising - at least one container (B1, B2, B3, B4) containing a hydraulic fluid (6) and a gas (5); a heat exchange fluid (10) in thermal contact with said gas (5) and / or with said hydraulic fluid (6), so as to be able to maintain the temperature of said gas (5) at a substantially constant level during the compressing or relaxing said gas (5); a source of heat or cold capable of exchanging thermal energy with said heat exchange fluid (10); - A compression-trigger means capable in "compression" mode of pumping hydraulic fluid (6), and in "relaxation" mode to relax hydraulic fluid (6) by generating mechanical energy.

Description

Procédé et équipement de transmission d'énergie mécanique par compression et/ou détente quasi-isotherme d'un gaz Domaine technique Method and equipment for mechanical energy transmission by compression and / or quasi-isothermal expansion of a gas Technical field

La présente invention se rapporte au domaine des systèmes de la production et de la transmission d'énergie mécanique. Plus particulièrement, elle concerne un système de transmission d'énergie mécanique, comportant au moins une étape de compression ou de détente quasi-isotherme d'un gaz par l'intermédiaire d'un fluide hydraulique. La présente invention s'applique également à la production d'énergie mécanique à partir d'une source de chaleur à relativement bas niveau thermique, au moyen d'un cycle fermé comportant une étape de détente quasi-isotherme d'un gaz par l'intermédiaire d'un fluide hydraulique. The present invention relates to the field of systems for the production and transmission of mechanical energy. More particularly, it relates to a mechanical energy transmission system, comprising at least one quasi-isothermal compression or expansion step of a gas by means of a hydraulic fluid. The present invention also applies to the production of mechanical energy from a heat source with a relatively low thermal level, by means of a closed cycle comprising a step of quasi-isothermal expansion of a gas by the intermediate of a hydraulic fluid.

Elle s'applique aussi à un système de production de froid et ou de chaleur, au moyen d'un cycle comportant au moins une étape de compression quasi-isotherme du fluide thermodynamique par l'intermédiaire d'un fluide hydraulique. It also applies to a system for producing cold and / or heat, by means of a cycle comprising at least one step of quasi-isothermal compression of the thermodynamic fluid by means of a hydraulic fluid.

Etat de la technique Les systèmes de compression et détente connus fonctionnent dans des conditions proches de conditions adiabatiques. En opérant dans des conditions proches de conditions isothermes, il est possible de réduire la quantité d'énergie nécessaire pour réaliser une étape de compression. Ainsi, on peut récupérer plus d'énergie mécanique au cours d'une étape de détente. La solution connue de l'homme de l'art consiste à se rapprocher d'une évolution isotherme en réalisant une série d'étages de compression ou d'étages de détente, séparés par des étages de refroidissement ou de chauffage par l'intermédiaire d'un échangeur de chaleur. State of the art Known compression and expansion systems operate under conditions close to adiabatic conditions. By operating in conditions close to isothermal conditions, it is possible to reduce the amount of energy required to perform a compression step. Thus, more mechanical energy can be recovered during a relaxation step. The solution known to those skilled in the art consists of approaching an isothermal evolution by performing a series of compression stages or expansion stages, separated by stages of cooling or heating via a heat exchanger.

Ce type de système présente néanmoins des inconvénients importants. Pour des raisons pratiques, il n'est pas possible en général de multiplier le nombre d'étages. La réalisation d'étages en série entraîne ainsi une augmentation du coût d'investissement et une complication substantielle de l'installation, sans qu'il soit vraiment possible de se rapprocher d'une évolution isotherme autant que cela serait souhaitable. This type of system nevertheless has significant disadvantages. For practical reasons, it is not possible in general to multiply the number of stages. The production of stages in series thus leads to an increase in the investment cost and a substantial complication of the installation, without it being really possible to approach an isothermal evolution as much as it would be desirable.

La compression hydro-pneumatique permet également de se rapprocher d'une compression isotherme comme cela est connu des documents US 4,566,860 (Cowan), US 2003/0039554 (Krasnov), WO 2006/034748 (Linde AG) et du brevet US 4,885,912 (Gibbs & Hill). Ce type de dispositif doit cependant être amélioré pour en augmenter le rendement. The hydro-pneumatic compression also makes it possible to approach an isothermal compression as is known from US 4,566,860 (Cowan), US 2003/0039554 (Krasnov), WO 2006/034748 (Linde AG) and US Patent 4,885,912 (Gibbs) & Hill). This type of device must however be improved to increase the efficiency.

La présente invention se propose de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus grâce à un système de transmission hydro-pneumatique qui permet d'obtenir un haut rendement énergétique en utilisant un système d'échange de l'énergie thermique produite pendant la phase de compression du gaz et / ou de l'énergie thermique prélevée lors de la phase de détente du gaz. The present invention proposes to overcome the drawbacks mentioned above by means of a hydro-pneumatic transmission system which makes it possible to obtain a high energy efficiency by using a system for exchanging the thermal energy produced during the compression phase of the gas and / or thermal energy taken during the expansion phase of the gas.

Objets de l'invention Objects of the invention

Un premier objet de l'invention est un dispositif de compression et/ou de détente quasi-15 isotherme d'un gaz, comportant (a) au moins un récipient contenant un fluide hydraulique et un gaz ; (b) un fluide d'échange thermique en contact thermique avec ledit gaz et/ou avec ledit fluide hydraulique, de manière à pouvoir maintenir la température dudit gaz à un niveau sensiblement constant lors de la compression ou de la 20 détente dudit gaz ; (c) une source de chaleur ou de froid capable d'échanger de l'énergie thermique avec ledit fluide d'échange thermique ; (d) un moyen de compression capable de pomper du fluide hydraulique, et/ou un moyen de détente capable de détendre du fluide hydraulique en générant de 25 l'énergie mécanique, ledit moyen de compression et ledit moyen de détente pouvant être constitués par un moyen de détente û compression capable d'assurer les deux fonctions. Pour pouvoir récupérer de l'énergie thermique d'une source de chaleur d'une 30 température faiblement supérieure à celle dudit fluide d'échange thermique, à savoir une énergie thermique très difficile voire impossible à récupérer avec les procédés connus, ce dispositif peut fonctionner lorsque la température de ladite source de chaleur est de moins de 10°C supérieure à celle dudit fluide d'échange thermique (10), de préférence de moins de 5°C, et de manière encore plus préférentielle de moins de 2°C. 35 Le dispositif peut comprendre un échangeur de chaleur en contact thermique avec ledit gaz et avec ledit fluide d'échange thermique pour réaliser la compression ou la détente dans des conditions quasi-isothermes. Ledit récipient peut être constitué par un tube faisant partie d'un échangeur de 5 chaleur, de préférence un échangeur de chaleur à tubes ou à plaques. Dans un mode de réalisation, ledit fluide d'échange thermique est constitué au moins en partie par ledit fluide hydraulique utilisé pour la compression dudit gaz. Dans un autre mode de réalisation, ledit fluide hydraulique est vaporisable. Dans encore un autre mode de réalisation ledit gaz est un gaz partiellement ou totalement condensable, tel que 10 le CO2 ou un gaz organique. Le dispositif peut comporter une pluralité de récipients, et de préférence un nombre pair desdits récipients ; ces récipients peuvent être utilisés en décalage de phase. Un deuxième objet de l'invention est un procédé cyclique comportant la compression d'un gaz à l'aide d'un fluide hydraulique et la détente dudit gaz pour 15 déplacer ledit fluide hydraulique à travers un moyen de détente capable de générer de l'énergie mécanique, caractérisé en ce que ledit procédé utilise le dispositif décrit ci-dessus, dans une quelconque de ses variantes. Un troisième objet de l'invention est un procédé dans lequel 20 (a) on comprime de manière quasi-isotherme un gaz contenu dans un récipient en déplaçant un fluide hydraulique en contact avec ledit gaz ; (b) on apporte de l'énergie thermique audit gaz pour augmenter sa température ; (c) on détend ledit gaz de manière quasi-adiabatique à travers une turbine, caractérisé en ce que ledit procédé utilise le dispositif décrit ci-dessus dans une 25 quelconque de ses variantes. Figures A first object of the invention is a quasi-isothermal compression and / or expansion device of a gas, comprising (a) at least one container containing a hydraulic fluid and a gas; (b) a heat exchange fluid in thermal contact with said gas and / or said hydraulic fluid so as to be able to maintain the temperature of said gas at a substantially constant level upon compression or expansion of said gas; (c) a source of heat or cold capable of exchanging thermal energy with said heat exchange fluid; (d) a compression means capable of pumping hydraulic fluid, and / or an expansion means capable of relaxing hydraulic fluid by generating mechanical energy, said compression means and said detent means being able to be constituted by a means of relaxation - compression capable of performing both functions. In order to be able to recover thermal energy from a heat source of a temperature slightly greater than that of said heat exchange fluid, namely a very difficult thermal energy, or even impossible to recover with the known methods, this device can operate when the temperature of said heat source is less than 10 ° C higher than that of said heat exchange fluid (10), preferably less than 5 ° C, and still more preferably less than 2 ° C. The device may comprise a heat exchanger in thermal contact with said gas and with said heat exchange fluid to effect compression or expansion under quasi-isothermal conditions. Said container may be constituted by a tube forming part of a heat exchanger, preferably a tube or plate heat exchanger. In one embodiment, said heat exchange fluid is constituted at least in part by said hydraulic fluid used for the compression of said gas. In another embodiment, said hydraulic fluid is vaporizable. In yet another embodiment, said gas is a partially or fully condensable gas, such as CO2 or an organic gas. The device may comprise a plurality of containers, and preferably an even number of said containers; these containers can be used in phase shift. A second object of the invention is a cyclic process comprising compressing a gas with a hydraulic fluid and expanding said gas to move said hydraulic fluid through an expansion means capable of generating fuel. mechanical energy, characterized in that said method uses the device described above, in any of its variants. A third object of the invention is a method in which (a) a gas contained in a vessel is substantially isothermally compressed by displacing a hydraulic fluid in contact with said gas; (b) providing thermal energy to said gas to increase its temperature; (c) said gas is expanded substantially adiabatically through a turbine, characterized in that said process uses the device described above in any of its variants. figures

La figure 1 est un schéma illustrant le principe de base du système de compression quasi-30 isotherme opérant selon l'invention. La figure 2 est un schéma d'une première variante du système de la figure 1. La figure 3 représente une variante de l'agencement de la figure 2. FIG. 1 is a diagram illustrating the basic principle of the quasi-isothermal compression system operating according to the invention. FIG. 2 is a diagram of a first variant of the system of FIG. 1. FIG. 3 represents a variant of the arrangement of FIG. 2.

Les figures 4 et 5 montrent un schéma illustrant des dispositifs de mise en oeuvre du système des figures 1, 2 et 3. La figure 6 est un schéma illustrant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention dans le cas d'un cycle moteur opérant avec un fluide thermodynamique condensable. FIGS. 4 and 5 show a diagram illustrating devices for implementing the system of FIGS. 1, 2 and 3. FIG. 6 is a diagram illustrating the implementation of the method according to the invention in the case of an engine cycle operating with a condensable thermodynamic fluid.

La figure 7 est un schéma illustrant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention dans le cas d'un cycle moteur opérant avec un gaz permanent. La figure 8 est un schéma illustrant une variante du système de la figure 6. La figure 9 illustre un autre mode de réalisation de l'invention, dans lequel une source d'énergie renouvelable représentée par une éolienne fournit de l'énergie électrique à un 10 compresseur quasi-isotherme. Figure 7 is a diagram illustrating the implementation of the method according to the invention in the case of a motor cycle operating with a permanent gas. FIG. 8 is a diagram illustrating a variant of the system of FIG. 6. FIG. 9 illustrates another embodiment of the invention, in which a renewable energy source represented by a wind turbine supplies electric power to a generator. 10 quasi-isothermal compressor.

Liste des repères utilisés sur les figures : B1, B2, B3, B4 Récipients B301, B302 Ballons BS 1, BS2 Enceintes BS101, BS102 C301, C302 El E101, E102, E201, E202, E300, E401 EC1 K200, K400 KT 1 P101 T100, T200, T300, T400 TS1 TS2 V11, V12, V13, V14 V21, V22, V23, V24 V31, V32, V33, V34 V41, V42, V43, V44 V301, VL1Récipients de stockage Dispositif de mise en contact gaz - liquide Zone d'échange thermique Echangeur Enceinte Compresseur Pompe hydraulique Pompe Détendeur Bobine en spirales Echangeur à plaques Vannes Vannes Vannes Vannes Vannes V312 Vanne triple 1,2,3,4 Conduits Fluide d'échange thermique 40, 41 Extrémités du conduit en spirale 5, 20, 30 Volume de gaz 6, 31, 32 Volume de fluide hydraulique 70, 71 Canaux 72 Plaque plane 73, 74 Plaques ondulées 100, 101, 102, 103, 104, 105, 107, 108, Conduits 109 200, 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, Conduits 208, 209, 210, 211 300, 305, 306, 307, 308, 312 Conduits 302, 310 Fluide vaporisable 303, 311 Fluide hydraulique 301, 309 Vapeur du fluide vaporisable 310 Fluide vaporisable 401, 402, 403, 404, 405, 406, 407, 408 Conduits 409 Eolienne 410 Turbine à gaz Description détaillée Dans le dispositif représenté schématiquement sur la fiqure 1, l'énergie mécanique est transmise à un gaz qui arrive à relativement basse pression par le conduit 3 et repart à relativement haute pression par le conduit 4. Le gaz est comprimé dans une série de récipients BI, B2, B3, B4. Le gaz occupe dans chaque récipient la partie supérieure et se trouve par exemple en 5 dans le récipient B4. Les récipients BI, B2, B3, B4 sont placés dans l'enceinte EC1 qui contient un fluide d'échange thermique 10, capable d'absorber la chaleur dégagée par la compression du gaz en le maintenant suffisamment isotherme et de la transmettre à un fluide extérieur de refroidissement par l'intermédiaire d'une zone d'échange thermique El. List of markings used in the figures: B1, B2, B3, B4 Containers B301, B302 Balloons BS 1, BS2 Speakers BS101, BS102 C301, C302 El E101, E102, E201, E202, E300, E401 EC1 K200, K400 KT 1 P101 T100, T200, T300, T400 TS1 TS2 V11, V12, V13, V14 V21, V22, V23, V24 V31, V32, V33, V34 V41, V42, V43, V44 V301, VL1 Storage containers Gas-liquid contacting device Heat exchanger area Heat exchanger Enclosure Compressor Hydraulic pump Pump Regulator Spiral coil Plate heat exchanger Valves Valves Valves Valves Valves V312 Triple valve 1,2,3,4 Conduits Heat exchange fluid 40, 41 Spiral pipe ends 5, 20 , 30 Volume of gas 6, 31, 32 Volume of hydraulic fluid 70, 71 Channels 72 Flat plate 73, 74 Corrugated plates 100, 101, 102, 103, 104, 105, 107, 108, Conduits 109 200, 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, Conduits 208, 209, 210, 211 300, 305, 306, 307, 308, 312 Conduits 302, 310 Vaporable fluid 303, 311 Hydraulic fluid 301, 309 V Fear of the vaporizable fluid 310 Vaporizable fluid 401, 402, 403, 404, 405, 406, 407, 408 Conduits 409 Wind turbine 410 Gas turbine Detailed description In the device shown schematically in Figure 1, the mechanical energy is transmitted to a gas which arrives at relatively low pressure through line 3 and returns to relatively high pressure through line 4. The gas is compressed in a series of containers BI, B2, B3, B4. The gas occupies in each container the upper part and is for example 5 in the container B4. The containers BI, B2, B3, B4 are placed in the chamber EC1 which contains a heat exchange fluid 10, capable of absorbing the heat generated by the compression of the gas by keeping it sufficiently isothermal and transmitting it to a fluid external cooling via a heat exchange zone El.

Les récipients BI, B2, B3, B4 peuvent être mis en communication alternativement soit avec le gaz à relativement basse pression qui arrive par le conduit 3 au moyen des vannes V21, V22, V23, V24, soit avec le gaz à relativement haute pression qui repart par le conduit 4 au moyen des vannes V11, V12, V13, V14. The containers BI, B2, B3, B4 can be placed in communication alternatively with the gas at relatively low pressure which arrives via the pipe 3 by means of the valves V21, V22, V23, V24, or with the gas at relatively high pressure which it leaves again via line 4 by means of valves V11, V12, V13, V14.

Ils peuvent être également mis en communication alternativement, soit avec un fluide hydraulique à relativement haute pression qui arrive par le conduit 2, soit avec un fluide hydraulique à relativement basse pression qui repart par le conduit 1. Le fluide hydraulique occupe la partie inférieure dans les récipients BI, B2, B3, B4 et se trouve par exemple en 6 dans le récipient BI. Le fluide hydraulique est de préférence constitué par une phase aqueuse, de l'eau ou de l'eau glycolée pour éviter les risques de gel. Il peut également s'agir d'un fluide organique, tel qu'une huile. De manière générale, toute phase liquide peut convenir. Le gaz peut être constitué par un gaz permanent tel que l'air ou l'azote. Il peut aussi l0 être constitué par un autre gaz tel que le CO2 ou un fluide organique. En particulier, il peut s'agir d'un fluide qui est à l'état gazeux (ou vapeur), mais qui peut changer de phase et devenir liquide. Avantageusement, la phase condensée dudit gaz peut être utilisée comme fluide hydraulique. Au cours d'une première phase, le gaz à relativement basse pression est admis 15 dans au moins une partie des récipients, par exemple les récipients BI et B3, les vannes V21, V23 ainsi que les vannes V31 et V33 étant ouvertes de manière à mettre les récipients BI et B3 en communication avec le fluide hydraulique à relativement basse pression, tandis que les vannes V22, V24 ainsi que les vannes V32 et V34 sont fermées. Simultanément le gaz contenu dans les récipients B2 et B4 est comprimé, les vannes V12 20 et V14 étant fermées, tandis que les vannes V42 et V44 sont ouvertes de manière à mettre les récipients B2 et B4 en communication avec le fluide hydraulique à relativement haute pression. Au cours de cette étape, la chaleur dégagée par la compression du gaz contenu dans les récipients B2 et B4 est transférée au fluide 10. Le gaz reste donc sensiblement isotherme. Lorsque le niveau du fluide hydraulique contenu dans les 25 récipients B2 et B4 est tel que la pression a atteint le niveau relativement élevé qui permet de l'évacuer par le conduit 4, les vannes V42 et V44 sont fermées et les vannes V12 et V14 sont ouvertes de manière à évacuer le gaz comprimé. A la fin de cette première phase, les récipients BI et B3 sont remplis de gaz à relativement basse pression et les récipients B2 et B4 de fluide hydraulique à relativement haute pression. 30 Au cours d'une deuxième phase les positions des vannes sont permutées. Les récipients B2 et B4 sont mis en communication avec le gaz et le fluide hydraulique à relativement basse pression, tandis que les récipients BI et B3 sont mis en communication avec le gaz et le fluide hydraulique à relativement haute pression. Les différentes vannes qui figurent sur le schéma de la figure 1 peuvent être 35 remplacées par tout autre moyen de communication tel que soupapes ou clapets, permettant de mettre chacun des récipients en contact alternativement avec un fluide à relativement basse pression puis avec un fluide à relativement haute pression. Le nombre de récipients tels que BI, B2, B3, B4 peut être quelconque, mais il est de préférence pair pour que le rôle de chacun des récipients puisse être permuté. They can also be put in communication alternatively, either with a relatively high pressure hydraulic fluid that arrives through the conduit 2, or with a relatively low pressure hydraulic fluid that leaves through the conduit 1. The hydraulic fluid occupies the lower part in the containers BI, B2, B3, B4 and is for example 6 in the container BI. The hydraulic fluid is preferably constituted by an aqueous phase, water or brine to avoid the risk of freezing. It can also be an organic fluid, such as an oil. In general, any liquid phase may be suitable. The gas may consist of a permanent gas such as air or nitrogen. It can also be constituted by another gas such as CO2 or an organic fluid. In particular, it may be a fluid that is in the gaseous state (or vapor), but can change phase and become liquid. Advantageously, the condensed phase of said gas can be used as hydraulic fluid. During a first phase, the gas at relatively low pressure is admitted into at least a part of the containers, for example the containers BI and B3, the valves V21, V23 and the valves V31 and V33 being opened in such a way as to put the containers BI and B3 in communication with the hydraulic fluid at relatively low pressure, while the valves V22, V24 and the valves V32 and V34 are closed. At the same time, the gas contained in the containers B2 and B4 is compressed, the valves V12 and V14 being closed, while the valves V42 and V44 are opened so as to put the containers B2 and B4 in communication with the hydraulic fluid at relatively high pressure. . During this step, the heat generated by the compression of the gas contained in the containers B2 and B4 is transferred to the fluid 10. The gas thus remains substantially isothermal. When the level of the hydraulic fluid contained in the receptacles B2 and B4 is such that the pressure has reached the relatively high level which makes it possible to evacuate it through line 4, the valves V42 and V44 are closed and the valves V12 and V14 are closed. open so as to evacuate the compressed gas. At the end of this first phase, the containers BI and B3 are filled with gas at relatively low pressure and the containers B2 and B4 of relatively high pressure hydraulic fluid. During a second phase the positions of the valves are switched. Containers B2 and B4 are placed in communication with the gas and the hydraulic fluid at relatively low pressure, while the containers BI and B3 are placed in communication with the gas and the hydraulic fluid at relatively high pressure. The various valves shown in the diagram of FIG. 1 can be replaced by any other means of communication such as valves or valves, making it possible to put each of the containers in contact alternately with a fluid at relatively low pressure and then with a relatively high pressure. The number of containers such as BI, B2, B3, B4 can be arbitrary, but it is preferably even so that the role of each of the containers can be switched.

Les récipients tels que BI, B2, B3, B4 en nombre quelconque peuvent également être utilisés en décalage de phase permettant ainsi l'utilisation d'un gaz basse pression de façon quasi-continue et la production d'un gaz haute pression de façon quasi-continue. Il est ainsi possible de maintenir la température du gaz sensiblement constante au cours de la compression et ainsi de réduire l'énergie nécessaire pour assurer la compression sans avoir à multiplier le nombre d'étapes ; on dit que ce sont des conditions quasi-isothermes . En revanche, dans l'autre cas extrême d'une compression sensiblement adiabatique, le gaz s'échauffe au cours de la compression de manière significative, et l'énergie mécanique de compression est accrue de cette quantité de chaleur. Containers such as BI, B2, B3, B4 in any number can also be used in phase shift, thus allowing the use of a low-pressure gas in a quasi-continuous manner and the production of a high-pressure gas in a quasi-continuous manner. -keep on going. It is thus possible to maintain the temperature of the gas substantially constant during compression and thus reduce the energy required to ensure compression without having to multiply the number of steps; they are said to be quasi-isothermal conditions. On the other hand, in the other extreme case of a substantially adiabatic compression, the gas heats up during the compression significantly, and the mechanical energy of compression is increased by this amount of heat.

II est ainsi possible de comprimer différents gaz. Le procédé selon l'invention peut ainsi s'appliquer par exemple à la compression d'un gaz naturel pour l'amener à une pression permettant son évacuation par gazoduc. Il peut également s'appliquer par exemple à la compression de dioxyde de carbone pour injecter ce dioxyde de carbone dans le sous-sol, afin d'assurer un stockage géologique souterrain. Le procédé est applicable dans une large gamme de pression. Ainsi la pression relativement haute peut être comprise par exemple entre quelques bars et quelques centaines de bars. La même disposition peut être utilisée pour assurer la détente quasi-isotherme d'un gaz. Dans ce cas, le gaz à relativement haute pression arrive par le conduit 4 et le gaz à relativement basse pression est évacué par le conduit 3. Chaque récipient est rempli au cours d'une première phase de gaz sous pression arrivant par le conduit 4. Au cours d'une seconde phase, le gaz est détendu et évacué par le conduit 3. Le procédé est applicable à la compression et à la détente d'un fluide partiellement ou totalement condensable. Dans ce cas, il est possible d'utiliser une partie de la phase liquide obtenue comme fluide hydraulique pour comprimer la phase gazeuse (ou 30 vapeur ). Ainsi par exemple, si on réalise une opération d'oxy-combustion, on peut obtenir des gaz de combustion concentrés en dioxyde de carbone. En comprimant et en refroidissant les gaz de combustion ainsi obtenus, on peut obtenir une phase liquide riche en dioxyde de carbone et une phase gazeuse dans laquelle est concentrée la fraction 35 d'inertes contenus dans les gaz de combustion. Il est possible dans ce cas d'utiliser la fraction liquide riche en dioxyde de carbone comme fluide hydraulique pour poursuivre la compression et le fractionnement des gaz de combustion. De la même façon, dans le cas d'un gaz naturel, il est possible en comprimant et en refroidissant le gaz naturel d'obtenir une fraction liquide enrichie en constituants plus lourds que le méthane et une fraction gazeuse enrichie en méthane. Il est possible dans un tel cas d'utiliser la fraction liquide ainsi obtenue comme fluide hydraulique pour poursuivre la compression et le fractionnement du gaz naturel. Dans une variante du procédé, le fluide d'échange thermique 10 est constitué au moins en partie par le fluide hydraulique 6 utilisé pour la compression du gaz 5. It is thus possible to compress different gases. The method according to the invention can thus be applied for example to the compression of a natural gas to bring it to a pressure allowing its evacuation by gas pipeline. It can also be applied for example to the compression of carbon dioxide to inject this carbon dioxide into the subsoil, to ensure underground geological storage. The process is applicable in a wide range of pressure. Thus the relatively high pressure may be for example between a few bars and a few hundred bars. The same arrangement can be used to ensure the quasi-isothermal relaxation of a gas. In this case, the relatively high-pressure gas arrives via line 4 and the gas at relatively low pressure is discharged through line 3. Each container is filled during a first phase of pressurized gas arriving via line 4. During a second phase, the gas is expanded and discharged through line 3. The method is applicable to the compression and expansion of a partially or completely condensable fluid. In this case, it is possible to use a portion of the liquid phase obtained as a hydraulic fluid to compress the gas phase (or vapor). Thus, for example, if an oxy-combustion operation is carried out, it is possible to obtain concentrated combustion gases in carbon dioxide. By compressing and cooling the combustion gases thus obtained, it is possible to obtain a liquid phase rich in carbon dioxide and a gaseous phase in which the fraction of inerts contained in the flue gases is concentrated. In this case it is possible to use the carbon dioxide-rich liquid fraction as a hydraulic fluid to continue the compression and fractionation of the flue gases. Similarly, in the case of a natural gas, it is possible by compressing and cooling the natural gas to obtain a liquid fraction enriched in constituents heavier than methane and a gaseous fraction enriched in methane. It is possible in such a case to use the liquid fraction thus obtained as hydraulic fluid to continue compression and fractionation of natural gas. In a variant of the method, the heat exchange fluid 10 is constituted at least in part by the hydraulic fluid 6 used for the compression of the gas 5.

La fiqure 2 présente un exemple de mise en oeuvre dans le cas de deux récipients BI et B2. Ce cas a été choisi pour simplifier la représentation, mais une telle mise en oeuvre peut être étendue à un nombre quelconque de récipients. Dans le récipient BI, le gaz situé en 30 est déplacé par le fluide hydraulique en 31. Dans le récipient B2, le gaz en 20 est déplacé par le fluide hydraulique en 32. Le fluide hydraulique à relativement haute pression est contenu dans une enceinte BS1, tandis que le fluide hydraulique à relativement basse pression est contenu dans une enceinte BS2. La pompe hydraulique KT1 permet de maintenir une pression suffisamment élevée dans l'enceinte BS1, tandis que la vanne VL1 permet d'éviter une accumulation excessive de fluide hydraulique dans l'enceinte BS1. Figure 2 shows an example of implementation in the case of two containers BI and B2. This case has been chosen to simplify the representation, but such an implementation can be extended to any number of containers. In the container BI, the gas located at 30 is displaced by the hydraulic fluid at 31. In the container B2, the gas at 20 is displaced by the hydraulic fluid at 32. The relatively high pressure hydraulic fluid is contained in a chamber BS1 , while the relatively low pressure hydraulic fluid is contained in an enclosure BS2. The hydraulic pump KT1 makes it possible to maintain a sufficiently high pressure in the enclosure BS1, whereas the valve VL1 makes it possible to avoid an excessive accumulation of hydraulic fluid in the enclosure BS1.

La fiqure 3 représente un mode de réalisation qui diffère par le fait que le fluide hydraulique est contenu dans une seule enceinte à relativement basse pression BS1. La pompe hydraulique KT1 envoie le fluide hydraulique alternativement vers le récipient BI ou le récipient B2 à travers la vanne triple V312. La figure 4 montre un exemple de réalisation des récipients BI, B2, B3, B4 sous forme de bobine en spirale. L'utilisation d'un tube rend plus facile la réalisation des récipients sous pression et permet de réaliser dans de bonnes conditions les échanges thermiques. La bobine en spirale TS1 peut être mise en communication avec l'arrivée et le départ du gaz par l'intermédiaire de l'extrémité 40 du conduit en spirale et en communication avec l'arrivée et le départ du fluide hydraulique par l'intermédiaire de l'extrémité 41 du conduit en spirale. Toute autre disposition peut être utilisée, à condition toutefois de favoriser les échanges entre les récipients BI, B2, B3, B4 et le fluide de refroidissement 10 contenu dans l'enceinte EC1. Les récipients BI, B2, B3, B4 peuvent être ainsi formés par des tubes ou par des plaques, ou tout autre élément de surface délimitant un volume fermé. Les surfaces peuvent être recouvertes d'ailettes ou être ondulées pour favoriser les transferts thermiques. Fig. 3 shows an embodiment which differs in that the hydraulic fluid is contained in a single enclosure at relatively low pressure BS1. The hydraulic pump KT1 sends the hydraulic fluid alternately to the container BI or the container B2 through the triple valve V312. FIG. 4 shows an exemplary embodiment of the containers BI, B2, B3, B4 in the form of a spiral coil. The use of a tube makes it easier to produce pressurized containers and makes it possible to perform heat exchange under good conditions. The spiral coil TS1 can be brought into communication with the arrival and departure of the gas via the end 40 of the spiral duct and in communication with the arrival and departure of the hydraulic fluid via the end 41 of the spiral duct. Any other provision may be used, provided, however, to promote exchanges between the containers BI, B2, B3, B4 and the cooling fluid contained in the chamber EC1. The containers BI, B2, B3, B4 can thus be formed by tubes or plates, or any other surface element delimiting a closed volume. Surfaces may be finned or corrugated to promote heat transfer.

La fiqure 5 montre un exemple d'un échangeur à plaques TS2. Un échangeur à plaques permet de développer une surface d'échange importante entre deux milieux thermiques dans un volume restreint. Un tel échangeur peut être typiquement constitué d'un empilement constitué d'une pluralité de plaques planes 72 et d'une pluralité de plaques ondulées 73, 74, qui forment ainsi deux réseaux de canaux tubulaires 70, 71. Dans chacun desdits réseaux de canaux peut circuler un fluide. L'un des fluides est le fluide hydraulique 6 avec le gaz 5, et l'autre fluide est le fluide d'échange thermique 10. De manière avantageuse, on utilise une configuration à flux croisée ou à contre-courant. La variante à flux croisée est montrée sur la figure 5, sur laquelle les canaux 70, 71 formés par deux plaques ondulées 73, 74 voisines sont tournés de 90°. Figure 5 shows an example of a plate heat exchanger TS2. A plate exchanger makes it possible to develop a large exchange surface between two thermal media in a small volume. Such an exchanger may typically consist of a stack consisting of a plurality of flat plates 72 and a plurality of corrugated plates 73, 74, which thus form two tubular channel networks 70, 71. In each of said channel networks can circulate a fluid. One of the fluids is the hydraulic fluid 6 with the gas 5, and the other fluid is the heat exchange fluid 10. Advantageously, a cross-flow or countercurrent configuration is used. The cross-flow variant is shown in FIG. 5, in which the channels 70, 71 formed by two adjacent corrugated plates 73, 74 are rotated by 90 °.

Le procédé selon l'invention peut être également utilisé pour réaliser un cycle thermodynamique comportant au moins une étape de compression ou de détente quasi-isotherme. Un tel cycle peut être fermé, c'est-à-dire que dans ce cas il opère en utilisant un fluide thermodynamique qui circule en boucle. II peut être également ouvert, opérant par exemple avec de l'air qui est prélevé sur l'atmosphère et qui est ensuite restitué à l'atmosphère. Le terme fluide thermodynamique désigne ici un fluide qui peut être dans un état liquide ou gazeux (gaz condensable ou liquide vaporisable) à différents endroits du cycle. The method according to the invention can also be used to carry out a thermodynamic cycle comprising at least one quasi-isothermal compression or expansion step. Such a cycle can be closed, that is to say that in this case it operates using a thermodynamic fluid that circulates in a loop. It can also be opened, operating for example with air which is taken from the atmosphere and which is then returned to the atmosphere. The term thermodynamic fluid here designates a fluid that can be in a liquid or gaseous state (condensable gas or vaporizable liquid) at different locations of the cycle.

On peut dans ce cas utiliser un cycle à vaporisation et condensation tel que celui qui est schématisé sur la fiqure 6. Le fluide thermodynamique peut être par exemple un fluide organique, tel qu'un hydrocarbure léger comme le butane ou le pentane. Le procédé selon l'invention est particulièrement intéressant à utiliser pour valoriser de la chaleur à relativement bas niveau thermique, disponible par exemple au dessous de 100°C ou 150°C. En effet, il permet alors de transformer cette chaleur à relativement bas niveau thermique en énergie mécanique et / ou électrique avec un rendement sensiblement accru. Le fluide thermodynamique est vaporisé à relativement haute pression et relativement haute température dans l'échangeur E101, dans lequel il est réchauffé par un fluide relativement chaud qui arrive par le conduit 100 et repart par le conduit 101. Il repart en phase gazeuse de l'échangeur E101 par le conduit 104, à relativement haute pression. Il est alors détendu de manière quasi-isotherme dans le dispositif T100, qui opère dans des conditions similaires à celles qui sont décrites dans les exemples en relation avec les figures 1, 2 et 3. Le gaz à relativement haute pression arrivant par le conduit 104 constitué par la phase vapeur du fluide thermodynamique est mis alternativement en relation avec une première série de récipients, puis avec une deuxième série de récipients. Le dispositif T100 peut être également mis en communication par l'intermédiaire du conduit 108 avec le fluide hydraulique à relativement haute pression qui est contenu dans l'enceinte BS101 et par l'intermédiaire du conduit 109 avec le fluide à relativement basse pression qui est contenu dans l'enceinte BS102. In this case, it is possible to use a vaporization and condensation cycle such as that shown schematically in FIG. 6. The thermodynamic fluid may be, for example, an organic fluid, such as a light hydrocarbon such as butane or pentane. The method according to the invention is particularly advantageous to use to recover heat at relatively low thermal level, available for example below 100 ° C or 150 ° C. In fact, it then makes it possible to transform this heat at relatively low thermal level into mechanical and / or electrical energy with a substantially increased efficiency. The thermodynamic fluid is vaporized at relatively high pressure and relatively high temperature in the exchanger E101, in which it is heated by a relatively hot fluid which arrives via the conduit 100 and leaves via the conduit 101. It goes back to the gaseous phase of the exchanger E101 through the conduit 104, at relatively high pressure. It is then relaxed in a quasi-isothermal manner in the device T100, which operates under conditions similar to those described in the examples in relation with FIGS. 1, 2 and 3. The gas with relatively high pressure arriving via the conduit 104 formed by the vapor phase of the thermodynamic fluid is alternately connected with a first series of containers, then with a second series of containers. The device T100 can also be placed in communication via the conduit 108 with the relatively high pressure hydraulic fluid which is contained in the enclosure BS101 and via the conduit 109 with the relatively low pressure fluid which is contained in the BS102 enclosure.

Après détente, le gaz à relativement basse pression constitué par la phase vapeur du fluide thermodynamique est refroidi et condensé dans l'échangeur E102, dans lequel il est refroidi par un fluide de refroidissement externe, qui arrive par le conduit 102 et repart par le conduit 103. Après condensation, le fluide thermodynamique est recueilli dans le récipient de stockage B102, d'où il ressort par le conduit 109. Il est alors renvoyé au moyen de la pompe P101 par le conduit 107 vers l'échangeur E101. Il est également possible de réaliser un cycle opérant dans des conditions similaires, mais fonctionnant en cycle de réfrigération ou en pompe chaleur. Dans un tel cas, le fluide thermodynamique est vaporisé à relativement basse pression et relativement basse température, comprimé de manière quasi isotherme par l'intermédiaire d'un fluide hydraulique et condensé à relativement haute pression et relativement haute température. After expansion, the gas at relatively low pressure constituted by the vapor phase of the thermodynamic fluid is cooled and condensed in the exchanger E102, in which it is cooled by an external cooling fluid, which arrives via the conduit 102 and leaves via the conduit 103. After condensation, the thermodynamic fluid is collected in the storage container B102, from which it emerges through the conduit 109. It is then returned by means of the pump P101 via the conduit 107 to the exchanger E101. It is also possible to perform a cycle operating under similar conditions, but operating in refrigeration cycle or heat pump. In such a case, the thermodynamic fluid is vaporized at relatively low pressure and relatively low temperature, compressed almost isothermally via a hydraulic fluid and condensed at relatively high pressure and relatively high temperature.

Le fluide thermodynamique peut être également constitué par un gaz permanent tel que l'air ou l'azote extrait de l'air. On peut dans ce cas utiliser un cycle à compression et détente tel que celui qui est schématisé sur la fiqure 7. The thermodynamic fluid may also consist of a permanent gas such as air or nitrogen extracted from the air. In this case, it is possible to use a compression and expansion cycle such as that shown schematically in FIG. 7.

Le fluide thermodynamique est dans ce cas chauffé à relativement haute pression dans l'échangeur E201 par un fluide extérieur relativement chaud qui arrive par le conduit 204 et repart par le conduit 205. II repart en phase gazeuse de l'échangeur E201 par le conduit 201 à relativement haute pression. Il est alors détendu de manière quasi-isotherme dans le dispositif T200, qui opère dans des conditions similaires à celles qui sont décrites dans les exemples décrits en relation avec les figures 1, 2 et 3. Le gaz à relativement haute pression arrivant par le conduit 201 est mis alternativement en relation avec une première série de récipients, puis avec une deuxième série de récipients. Le dispositif T200 peut être également mis en communication par l'intermédiaire du conduit 208 avec le fluide hydraulique à relativement haute pression et par l'intermédiaire du conduit 209 avec le fluide à relativement basse pression. Après détente, le gaz à relativement basse pression est refroidi dans l'échangeur E202 par un fluide de refroidissement externe, qui arrive par le conduit 207 et repart par le conduit 206. A la sortie de l'échangeur E202, le fluide thermodynamique repart par le conduit 203. II est alors comprimé de manière quasi-isotherme dans le dispositif K200. In this case, the thermodynamic fluid is heated at relatively high pressure in the exchanger E201 by a relatively hot external fluid that arrives via the conduit 204 and leaves again via the conduit 205. It goes back into the gaseous phase of the exchanger E201 via the conduit 201 at relatively high pressure. It is then relaxed in a quasi-isothermal manner in the device T200, which operates in conditions similar to those described in the examples described with reference to FIGS. 1, 2 and 3. The relatively high pressure gas arriving via the duct 201 is alternately connected with a first series of containers, then with a second series of containers. The device T200 can also be put in communication via the conduit 208 with the relatively high pressure hydraulic fluid and through the conduit 209 with the relatively low pressure fluid. After expansion, the gas at relatively low pressure is cooled in the exchanger E202 by an external cooling fluid, which arrives via the conduit 207 and leaves via the conduit 206. At the outlet of the exchanger E202, the thermodynamic fluid goes back through the conduit 203. It is then compressed in a quasi-isothermal manner in the device K200.

Le dispositif K200 opère dans des conditions similaires à celles qui sont décrites dans les exemples en relation avec les figures 1, 2 et 3. Le gaz à relativement basse pression arrivant par le conduit 203 est mis alternativement en relation avec une première série de récipients, puis avec une deuxième série de récipients. Le dispositif K200 peut être également mis en communication par l'intermédiaire du conduit 210 avec le fluide hydraulique à relativement haute pression et par l'intermédiaire du conduit 211 avec le fluide à relativement basse pression. Après compression, le fluide thermodynamique est recyclé par le conduit 200 à l'échangeur E201. II est également possible de réaliser un cycle opérant dans des conditions similaires, mais fonctionnant en cycle de réfrigération ou en pompe à chaleur. Dans un tel cas, le fluide thermodynamique est chauffé à relativement basse pression et relativement basse température, comprimé de manière quasi isotherme par l'intermédiaire d'un fluide hydraulique, détendu de manière quasi-isotherme par l'intermédiaire d'un fluide hydraulique et refroidi à relativement haute pression et relativement haute température. La figure 8 présente une variante de mise en oeuvre de l'invention pour la production d'énergie mécanique à partir d'une source de chaleur à basse température. Les ballons B301, B302 contiennent un fluide hydraulique 303, 311, un fluide vaporisable 302, 310 non miscible avec le fluide hydraulique et la vapeur de ce fluide vaporisable 301, 309. Les ballons B301, B302 fonctionnent alternativement en phase d'évaporation et de condensation des fluides 302, 310. The device K200 operates in conditions similar to those described in the examples in relation with FIGS. 1, 2 and 3. The relatively low pressure gas arriving via the conduit 203 is alternatively connected with a first series of containers. then with a second set of containers. The device K200 can also be put in communication via the conduit 210 with the relatively high pressure hydraulic fluid and through the conduit 211 with the fluid at relatively low pressure. After compression, the thermodynamic fluid is recycled through line 200 to exchanger E201. It is also possible to perform a cycle operating under similar conditions, but operating in refrigeration cycle or heat pump. In such a case, the thermodynamic fluid is heated at relatively low pressure and relatively low temperature, compressed almost isothermally by means of a hydraulic fluid, expanded almost isothermally via a hydraulic fluid and cooled to relatively high pressure and relatively high temperature. Figure 8 shows an alternative embodiment of the invention for the production of mechanical energy from a low temperature heat source. The balloons B301, B302 contain a hydraulic fluid 303, 311, a vaporizable fluid 302, 310 immiscible with the hydraulic fluid and the vapor of this vaporizable fluid 301, 309. The balloons B301, B302 operate alternately in the evaporation and deionization phase. condensation of fluids 302, 310.

En phase d'évaporation du fluide 302, la source de chaleur est constituée par un gaz ou un liquide parcourant le conduit 300. La pression est maintenue constante dans le ballon B301 en évacuant le fluide hydraulique 303 par la ligne 304 et la vanne V301 vers l'équipement de détente KT1. La détente du fluide hydraulique 303 produit une énergie mécanique W, éventuellement convertie en énergie électrique. L'échangeur E300 refroidit le fluide hydraulique avant injection dans le ballon B302 par la ligne 305, la vanne V302 et la ligne 307. Le fluide hydraulique permet la condensation de la vapeur 309 notamment grâce au dispositif de mise en contact gaz-liquide C302. Ce dispositif peut être constitué d'un garnissage structuré ou non, ou d'un système de plateaux perforés. Lorsque le fluide 302 est totalement vaporisé, le système passe en phase de condensation dans le ballon B301 et en phase d'évaporation dans le ballon B302. La source de chaleur est constituée par un gaz ou un liquide parcourant le conduit 308. La pression augmente progressivement dans le ballon B302 puis elle est maintenue constante en évacuant le fluide hydraulique 311 par la ligne 312 et la vanne V301 vers l'équipement de détente KT1. L'échangeur E300 refroidit le fluide hydraulique avant injection dans le ballon B301 par la ligne 305, la vanne V302 et la ligne 306. Le fluide hydraulique permet la condensation de la vapeur 301 notamment grâce au dispositif de mise en contact gaz-liquide C301. La figure 9 montre encore un autre mode de réalisation de l'invention. Le dispositif K400 opère dans des conditions similaires à celles qui sont décrites dans les exemples en relation avec les figures 1, 2 et 3. Un gaz à relativement basse pression (par exemple de l'air à pression atmosphérique) arrivant par la ligne 401 est comprimé de manière quasi-isotherme par le dispositif K400 en utilisant comme source d'énergie l'électricité générée par une éolienne 409. Le gaz à relativement haute pression est envoyé par la ligne 402 dans l'échangeur E401 pour être chauffé par des fumées de combustion arrivant par le conduit 406. Ces fumées de combustion sont générées par une turbine à gaz 410 alimentée en air par le conduit 408 et en gaz naturel par le conduit 405. Cette turbine à gaz 410 peut opérer en cycle simple ou en cycle combiné. Dans le schéma de la figure 9 la turbine à gaz opère en cycle simple. Les fumées chaudes arrivant par le conduit 406 sont refroidies dans l'échangeur E401 puis évacuées à l'atmosphère par le conduit 407. Le gaz à relativement haute pression et haute température sortant de l'échangeur E401 par le conduit 403 est ensuite détendu de manière proche de l'adiabatique par le dispositif T400 qui peut être une turbine de détente. Le dispositif T400 génère dans cet exemple un surplus d'électricité par rapport à la consommation du dispositif K400. De façon avantageuse, l'électricité utilisée par le dispositif K400 peut être fournie par la turbine à gaz 410 en cas d'arrêt de l'éolienne 409. Dans le mode de réalisation de la figure 9, l'éolienne 409 peut être remplacée par une turbine à eau ou un autre dispositif de production d'énergie électrique renouvelable. Il peut également être utilisé un stockage d'air comprimé pour lisser les productions intermittentes du dispositif de production d'énergie électrique renouvelable. La présente invention n'est pas limitée aux exemples décrits ci-dessus mais englobe toutes variantes et tous équivalents. In the evaporation phase of the fluid 302, the heat source is constituted by a gas or a liquid flowing through the duct 300. The pressure is kept constant in the flask B301 by evacuating the hydraulic fluid 303 via the line 304 and the valve V301 towards relaxation equipment KT1. The expansion of the hydraulic fluid 303 produces a mechanical energy W, possibly converted into electrical energy. The exchanger E300 cools the hydraulic fluid before injection into the balloon B302 via the line 305, the valve V302 and the line 307. The hydraulic fluid allows the condensation of the vapor 309 in particular through the gas-liquid contacting device C302. This device may consist of a structured packing or not, or a system of perforated trays. When the fluid 302 is completely vaporized, the system goes into the condensation phase in the B301 flask and in the evaporation phase in the flask B302. The heat source consists of a gas or a liquid flowing through the duct 308. The pressure increases gradually in the flask B302 and is then kept constant by evacuating the hydraulic fluid 311 via the line 312 and the valve V301 towards the expansion equipment KT1. The exchanger E300 cools the hydraulic fluid before injection into the balloon B301 via the line 305, the valve V302 and the line 306. The hydraulic fluid allows the condensation of the vapor 301 in particular through the gas-liquid contacting device C301. Figure 9 shows yet another embodiment of the invention. The device K400 operates in conditions similar to those described in the examples in relation to FIGS. 1, 2 and 3. A gas at relatively low pressure (for example air at atmospheric pressure) arriving via line 401 is compressed quasi-isothermally by the K400 device using as energy source the electricity generated by a wind turbine 409. The gas at relatively high pressure is sent via line 402 in the exchanger E401 to be heated by fumes from combustion combustion arriving via the conduit 406. These combustion fumes are generated by a gas turbine 410 supplied with air through the conduit 408 and natural gas via the conduit 405. This gas turbine 410 can operate in a single cycle or in a combined cycle. In the diagram of Figure 9 the gas turbine operates in a single cycle. The hot fumes arriving via the duct 406 are cooled in the exchanger E401 and then vented to the atmosphere via the duct 407. The relatively high-pressure and high-temperature gas leaving the exchanger E401 via the duct 403 is then expanded in a controlled manner. close to the adiabatic by the device T400 which can be a relaxation turbine. The device T400 generates in this example a surplus of electricity compared to the consumption of the device K400. Advantageously, the electricity used by the device K400 can be supplied by the gas turbine 410 in the event of the wind turbine 409 being stopped. In the embodiment of FIG. 9, the wind turbine 409 can be replaced by a water turbine or other device for producing renewable electric energy. It can also be used a storage of compressed air to smooth the intermittent productions of the device for producing renewable electric energy. The present invention is not limited to the examples described above but encompasses all variants and all equivalents.

Claims (10)

Revendications1. Dispositif de compression et/ou de détente quasi-isotherme d'un gaz (5, 20, 30), comportant (a) au moins un récipient (B1, B2, B3, B4) contenant un fluide hydraulique (6, 21, 31, 303, 311) et un gaz (5, 20, 30) ; (b) un fluide d'échange thermique (10) en contact thermique avec ledit gaz (5, 20, 30) et/ou avec ledit fluide hydraulique (6, 21, 31, 303, 311), de manière à pouvoir maintenir la température dudit gaz (5, 20, 30) à un niveau sensiblement constant lors de la compression ou de la détente dudit gaz (5, 20, 30) ; (c) une source de chaleur ou de froid capable d'échanger de l'énergie thermique avec ledit fluide d'échange thermique (10) ; (d) un moyen de compression capable de pomper du fluide hydraulique (6, 21, 31, 303, 311), et/ou un moyen de détente capable de détendre du fluide hydraulique (6, 21, 31, 303, 311) en générant de l'énergie mécanique. Revendications1. Apparatus for compressing and / or relaxing a gas (5, 20, 30), comprising (a) at least one container (B1, B2, B3, B4) containing a hydraulic fluid (6, 21, 31) , 303, 311) and a gas (5, 20, 30); (b) a heat exchange fluid (10) in thermal contact with said gas (5, 20, 30) and / or with said hydraulic fluid (6, 21, 31, 303, 311), so as to maintain the temperature of said gas (5, 20, 30) at a substantially constant level upon compression or expansion of said gas (5, 20, 30); (c) a heat or cold source capable of exchanging thermal energy with said heat exchange fluid (10); (d) a compression means capable of pumping hydraulic fluid (6, 21, 31, 303, 311), and / or expansion means capable of expanding hydraulic fluid (6, 21, 31, 303, 311) by generating mechanical energy. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par l'utilisation d'un échangeur de chaleur en contact thermique avec ledit gaz (5, 20, 30) et avec ledit fluide d'échange thermique (10) pour réaliser la compression ou la détente dans des conditions quasi-isothermes. 2. Device according to claim 1, characterized by the use of a heat exchanger in thermal contact with said gas (5, 20, 30) and with said heat exchange fluid (10) for compressing or relaxing under quasi-isothermal conditions. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit récipient (B1, B2, B3, B4) est constitué par un ou plusieurs tubes faisant partie d'un échangeur de chaleur, de préférence un échangeur de chaleur à tubes (TS1) ou à plaques (TS2). 3. Device according to any one of claims 1 or 2, characterized in that said container (B1, B2, B3, B4) is constituted by one or more tubes forming part of a heat exchanger, preferably a heat exchanger. tube heat (TS1) or plate heat (TS2). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit fluide d'échange thermique (10) est constitué au moins en partie par ledit fluide hydraulique (6, 21, 31, 303, 311) utilisé pour la compression dudit gaz (5, 20, 30). 4. Device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that said heat exchange fluid (10) is constituted at least in part by said hydraulic fluid (6, 21, 31, 303, 311) used to compressing said gas (5, 20, 30). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit fluide hydraulique (6, 21, 31, 303, 311) est vaporisable. 5. Device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said hydraulic fluid (6, 21, 31, 303, 311) is vaporizable. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit gaz (5, 20, 30) est un gaz partiellement ou totalement condensable. 13 6. Device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that said gas (5, 20, 30) is a partially or completely condensable gas. 13 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de récipients (B1, B2, B3, B4), et de préférence un nombre pair desdits récipients. 7. Device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises a plurality of containers (B1, B2, B3, B4), and preferably an even number of said containers. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel lesdits récipients (B1, B2, B3, B4) sont utilisés en décalage de phase. 8. Device according to any one of claims 1 to 7, wherein said containers (B1, B2, B3, B4) are used in phase shift. 9. Procédé cyclique comportant la compression d'un gaz (5, 20, 30) à l'aide d'un fluide hydraulique (6, 21, 31, 303, 311) et la détente dudit gaz (5, 20, 30) pour déplacer ledit fluide hydraulique (6, 21, 31, 303, 311) à travers un moyen de détente capable de générer de l'énergie mécanique, caractérisé en ce que ledit procédé utilise le dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8. A cyclic process comprising compressing a gas (5, 20, 30) with a hydraulic fluid (6, 21, 31, 303, 311) and expanding said gas (5, 20, 30) for moving said hydraulic fluid (6, 21, 31, 303, 311) through an expansion means capable of generating mechanical energy, characterized in that said method uses the device according to any one of claims 1 to 8 . 10. Procédé dans lequel (a) on comprime de manière quasi-isotherme un gaz (5, 20, 30) contenu dans un récipient (B1, B2, B3, B4) en déplaçant un fluide hydraulique (6, 21, 31 303, 311) en contact avec ledit gaz (5, 20, 30); (b) on apporte de l'énergie thermique audit gaz (5, 20, 30) pour augmenter sa 20 température ; (c) on détend ledit gaz (5, 20, 30) de manière quasi-adiabatique à travers une turbine (T400), caractérisé en ce que ledit procédé utilise le dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8. 25 A process in which (a) a gas (5, 20, 30) contained in a container (B1, B2, B3, B4) is substantially isothermally compressed by displacing a hydraulic fluid (6, 21, 31 303, 311) in contact with said gas (5, 20, 30); (b) thermal energy is supplied to said gas (5, 20, 30) to increase its temperature; (c) said gas (5, 20, 30) is expanded in a quasi-adiabatic manner through a turbine (T400), characterized in that said method uses the device according to any one of claims 1 to 8. 25