CA2419222A1 - Eoliennes a axe vertical - Google Patents
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Description
'r ÉOLIENNES Ä AXE VERTICAL
CHAMP DE L'INVENTION
La présente invention porte sur des améliorations à des éoliennes à axe vertical.
CONTEXTE DE L'INVENTION
II existe deux principaux types d'éoliennes. Les éoliennes à axe horizontal sont bien connues et sont commercialisées depuis longtemps. Le dévelopment des éoliennes à axe vertical est plus récent et offre de nombreuses possibilités d'exploitation au niveau commercial et même résidentiel.
SOMMAIRE DE L'INVENTION
Selon un premier aspect de la présente invention, on propose des éoliennes à axe vertical composées de pales semi-circulaires réparties en périphérie d'un cylindre et qui tournent chacune d'entre elles sur des axes verticaux. Les pales sont composées de matériaux composites légers et résistants. En termes descriptifs simples, il suffit d'imaginer un baril aux côté
sectionnés qui tournent sur des axes verticaux au pourtour du baril. (MOD~LE
HURON).
Selon un deuxième aspect de l'invention, on propose des éoliennes à axe vertical comportant des ailes biplans décalées ("staggered") positivement ou négativement et installées de façon semi "scimitar" (20 degrés) sur un système sphérique (MOD~LE IROQUOIS).
Les éoliennes peuvent être préférablement couplées à des génératrices TM4 à rendements très élevés qui offrent un couple constant à vitesse variable.
Ces génératrices sont commercialisées par la société TM4, une filiale d'Hydro Québec.
L'invention ainsi que ses nombreux avantages sera mieux comprise par la suivante description non-restrictive de réalisations préférées de l'invention faisant référence aux figures ci-jointes.
CHAMP DE L'INVENTION
La présente invention porte sur des améliorations à des éoliennes à axe vertical.
CONTEXTE DE L'INVENTION
II existe deux principaux types d'éoliennes. Les éoliennes à axe horizontal sont bien connues et sont commercialisées depuis longtemps. Le dévelopment des éoliennes à axe vertical est plus récent et offre de nombreuses possibilités d'exploitation au niveau commercial et même résidentiel.
SOMMAIRE DE L'INVENTION
Selon un premier aspect de la présente invention, on propose des éoliennes à axe vertical composées de pales semi-circulaires réparties en périphérie d'un cylindre et qui tournent chacune d'entre elles sur des axes verticaux. Les pales sont composées de matériaux composites légers et résistants. En termes descriptifs simples, il suffit d'imaginer un baril aux côté
sectionnés qui tournent sur des axes verticaux au pourtour du baril. (MOD~LE
HURON).
Selon un deuxième aspect de l'invention, on propose des éoliennes à axe vertical comportant des ailes biplans décalées ("staggered") positivement ou négativement et installées de façon semi "scimitar" (20 degrés) sur un système sphérique (MOD~LE IROQUOIS).
Les éoliennes peuvent être préférablement couplées à des génératrices TM4 à rendements très élevés qui offrent un couple constant à vitesse variable.
Ces génératrices sont commercialisées par la société TM4, une filiale d'Hydro Québec.
L'invention ainsi que ses nombreux avantages sera mieux comprise par la suivante description non-restrictive de réalisations préférées de l'invention faisant référence aux figures ci-jointes.
2 BR~VE DESCRIPTION DES FIGURES
Les Figures 1 à 6 sont des diverses vues du modèle HURON 1 kW.
Les Figures 7 à 14 sont des diverses vues du modèle HURON 5 kW.
Les Figures 15 à 20 sont des diverses vues du modèle HURON 500 kW.
Les Figures 16 à 28 sont des diverses vues du modèle IROQUOIS 1 kW.
Les Figures 29 à 33 sont des diverses vues du modèle IROQUOIS 5 kW.
Les Figures 34 à 40 sont des diverses vues du modèle IROQUOIS 500 kW.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION
PRINCIPES DE FONCTIONNEMENT ET DESCRIPTION DE LA PARTIE
AÉRODYNAMIQUE
La conception des éoliennes selon la présente invention est basée sur le vieux principe physique suivant: l'utilisation de la plus grande surface possible d'exposition aux vents et ayant le plus petit poids possible.
La conception emprunte toutefais des concepts utilisés en navigation à voile et en aviation, ce qui la rend originale et unique ~ L'utilisation du différentiel de pression aérodynamique pour extraire la puissance du vent un peu comme une voile qui fait avancer un voilier.
~ L'utilisation d'une succession de profils aérodynamiques d'ailettes doublées mais légèrement décalées (style « décalées ») et inclinées (avec un angle de 70 degrés par rapport au sol) afin d'extraire par cette portance la.
puissance contenue dans le vent.
Tout comme les ailes d'un avion, l'angle incliné des ailettes de l'éolienne permet un écoulement laminaire supérieur de l'air et un « décrochage » retardé
ce qui produit une traction aérodynamique accrue.
La conception comprend aussi les caractéristiques techniques uniques suivantes ~ Les pales sont dotées de riblets, de légères ondulations à leur surface semblables à celles de balles de golf afin de produire un meilleur écoulement laminaire de l'air
Les Figures 1 à 6 sont des diverses vues du modèle HURON 1 kW.
Les Figures 7 à 14 sont des diverses vues du modèle HURON 5 kW.
Les Figures 15 à 20 sont des diverses vues du modèle HURON 500 kW.
Les Figures 16 à 28 sont des diverses vues du modèle IROQUOIS 1 kW.
Les Figures 29 à 33 sont des diverses vues du modèle IROQUOIS 5 kW.
Les Figures 34 à 40 sont des diverses vues du modèle IROQUOIS 500 kW.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION
PRINCIPES DE FONCTIONNEMENT ET DESCRIPTION DE LA PARTIE
AÉRODYNAMIQUE
La conception des éoliennes selon la présente invention est basée sur le vieux principe physique suivant: l'utilisation de la plus grande surface possible d'exposition aux vents et ayant le plus petit poids possible.
La conception emprunte toutefais des concepts utilisés en navigation à voile et en aviation, ce qui la rend originale et unique ~ L'utilisation du différentiel de pression aérodynamique pour extraire la puissance du vent un peu comme une voile qui fait avancer un voilier.
~ L'utilisation d'une succession de profils aérodynamiques d'ailettes doublées mais légèrement décalées (style « décalées ») et inclinées (avec un angle de 70 degrés par rapport au sol) afin d'extraire par cette portance la.
puissance contenue dans le vent.
Tout comme les ailes d'un avion, l'angle incliné des ailettes de l'éolienne permet un écoulement laminaire supérieur de l'air et un « décrochage » retardé
ce qui produit une traction aérodynamique accrue.
La conception comprend aussi les caractéristiques techniques uniques suivantes ~ Les pales sont dotées de riblets, de légères ondulations à leur surface semblables à celles de balles de golf afin de produire un meilleur écoulement laminaire de l'air
3 ~ L'angle d'attaque présenfié au vent par les paies est automatiquement choisi et régularisé par la force centripète prôduite par des contrepoids mécaniques dans les pales et une résistance mécanique fixe de l'ensemble qui relie les axes des pales, cela pour les éoliennes de petite taille; et grâce à un caloporteur injecté dans les pales par un système de pompes électriques contrôlé par ordinateur, cela pour les éoliennes de plus grande taille afin de maintenir un couple mécanique élevé à vélocité variable des vents.
~ L.es pales sont aussi réchauffées par induction électrique ou par ie caloporteur afin de maintenir une température optimale de fonctionnement et d'éviter le givrage de l'éolienne ainsi que son dé balancement.
~ Le système est complété dans le cas des éoliennes de plus grande taille par des actuateurs électriques contrôlés par un ordinateur analytique relié à
des instruments permettant une analyse métëorologique complète afin d'optimiser le fonctionnement de l'éolienne.
PRINCIPES DE FONCTIONNEMENT ET DESCRIPTION DES GÉNÉRATRICES
ii s'agit de génératrices dérivées des technologies contenues dans le moteur roue mis au point originalement par Hydro-C,Zuébec puis par sa filiale TM4.
Ces génératrices possèdent les caractéristiques suivantes ~ Rendements très élevés à vitesses variables, i.e. de 95 à 98 %.
~ Production de couple mécanique constant à vitesse variable.
~ Volume et poids substanfiellement réduits par rapport à la concurrence.
~ Électronique de puissance miniaturisée.
~ Contrôle informatique avancée PRINCIPAUX AVANTAGES
Les éoliennes selon la présente invention offrent la possibilité de produire l'électricité dans ia plage moyenne des vents du Nord-Est du continent de l'Amérique du Nord comparativement à des vélocités des vents beaucoup plus élevées requises pour faire démarrer des éoliennes à hélices à axe horizontal.
~ L.es pales sont aussi réchauffées par induction électrique ou par ie caloporteur afin de maintenir une température optimale de fonctionnement et d'éviter le givrage de l'éolienne ainsi que son dé balancement.
~ Le système est complété dans le cas des éoliennes de plus grande taille par des actuateurs électriques contrôlés par un ordinateur analytique relié à
des instruments permettant une analyse métëorologique complète afin d'optimiser le fonctionnement de l'éolienne.
PRINCIPES DE FONCTIONNEMENT ET DESCRIPTION DES GÉNÉRATRICES
ii s'agit de génératrices dérivées des technologies contenues dans le moteur roue mis au point originalement par Hydro-C,Zuébec puis par sa filiale TM4.
Ces génératrices possèdent les caractéristiques suivantes ~ Rendements très élevés à vitesses variables, i.e. de 95 à 98 %.
~ Production de couple mécanique constant à vitesse variable.
~ Volume et poids substanfiellement réduits par rapport à la concurrence.
~ Électronique de puissance miniaturisée.
~ Contrôle informatique avancée PRINCIPAUX AVANTAGES
Les éoliennes selon la présente invention offrent la possibilité de produire l'électricité dans ia plage moyenne des vents du Nord-Est du continent de l'Amérique du Nord comparativement à des vélocités des vents beaucoup plus élevées requises pour faire démarrer des éoliennes à hélices à axe horizontal.
4 Effectivement, les éoliennes à hélices ne démarrent qu'à des vents de 8 -mls et n'atteignent leur capacité nominale et leur rendement de régime qu'à
haute vélocité des vents, soit de 12 à 15 m/s. Dans le cas des éoliennes selon la présente invention, elles démarrent à 1,5 rnls et elles atteignent leur rendement
haute vélocité des vents, soit de 12 à 15 m/s. Dans le cas des éoliennes selon la présente invention, elles démarrent à 1,5 rnls et elles atteignent leur rendement
5 maximum à environ à 4 - 4,5 m/s. La vélocité moyenne des vents au Québec varie de 5,5 à 6,5 mls.
La conception des éoliennes selon la présente invention est collée à la réalité des vents du Nord-Est du continent. Elle a comme objectif d'extraire le maximum de la puissance aérodynamique contenue dans le vent, et ce, même à
10 faible vitesse. En conséquence, avec une grande surface de pales présentées aux vents et un différentiel de pression exercé sur les pales, une énergie significative peut étre produite même à vitesse réduite des vents. (L'énergie étant !e travail produit par la surface des pales dans un différentiel de pression).
Par conséquent, les éoliennes selon la présente invention offrent une disponibilité et une plage de production significativement accrues et cela constitue leur principal avantage concurrentiel.
Les éoliennes selon la présente invention offrent aussi les avantages suivants:
~ Production d'électricité à vitesse réduite des vents.
~ Plage de production adaptëe aux vents moyens.
~ Légèreté et fonctionnement à températures froides (jusqu'à - 70 degrés Celsius) due à l'utilisation de matériaux composites ou de plastiques industriels combinés à l'injection d'un caloporteur dans les pales.
~ Autonomie de fonctionnement.
~ Production d'un couple quasi constant sur l'arbre.
~ indépendant de la position des vents.
~ Auto régulation des pales à haute vélocité des vents (auto limitation de la vitesse de l'éolienne).
~ Arrét automatique lors de bris d'équipement ("fail safe").
~ Installation facile (quelques jours ouvrables) par du personnel non spécialisé.
~ Portables et faciles d'entretien (dizaines d'heures par année).
~ Faible révolution de l'arbre donc moins de bruit.
~ Forme carrousel agréable à l'oeil et susceptible de support publicitaire.
En cas de bris, fourniture locale de pièces de rechange.
~ Accès facile aux génératrïces au sol ou au sous-soi.
~ Gamme étendue d'éoliennes offertes (de 500 watts à plusieurs centaines de KW) dans plusieurs marchés (Voir la rubrique produits et marchés).
CONSIDÉRATIONS CONCEPTUELLES
- Une conception à axe vertical optimisée:
Le rotor est de type "Sylvenius" optimisé avec une structure légère.
Habituellement, un tel rotor ne peut démarrer de lui-même à cause de son poids trop lourd. La légèreté est ici obtenue grâce à des matériaux composites. Cela permet un auto-démarrage.
Deuxièmement, la surface aérodynamique est elle aussi optimisée par l'angle des pales et une haute efficacité aérodynamique obtenue par des ondulations de surface ou riblets. On fait appel ici à la dynamique des fluides, à la viscosité.
- Une conception suivant les règles de l'art aéronautique:
La conception des éoliennes selon la présente invention s'effectue selon les règles de l'art de l'aéronautique à l'aide de logiciels de conception et de simulation tels qu'utilisés dans l'aviation.
- Un système de limitation de la vitesse de l'éolienne (L'auto limitation de la vitesse a pour but de produire un couple mécanique constant):
- Pour les petites éoliennes (de 500 watts à 5 kW):
11 s'agit d'un système extrêmement simple autogéré et constitué de contrepoids et d'une résistance mécanique à très faible coût et facile d'entretien.
- Pour les plus grosses éoliennes (de 10 à 100 kW):
II s'agit d'un système d'injection d'un caloporteur actionné électroniquement et sous contrôle informatique. L'injection est de type "roulement à billes à
induction" avec un "fait safe point" de 250 livres par pouce carré (ou 1 725 kpa) .
Le systéme selon la présente invention est conçu pour opérer à 35 kpa. Un anémomètre (mesure de la vitesse du vent) actionne le système par l'entremise d'un ordinateur.
La conception des éoliennes selon la présente invention est collée à la réalité des vents du Nord-Est du continent. Elle a comme objectif d'extraire le maximum de la puissance aérodynamique contenue dans le vent, et ce, même à
10 faible vitesse. En conséquence, avec une grande surface de pales présentées aux vents et un différentiel de pression exercé sur les pales, une énergie significative peut étre produite même à vitesse réduite des vents. (L'énergie étant !e travail produit par la surface des pales dans un différentiel de pression).
Par conséquent, les éoliennes selon la présente invention offrent une disponibilité et une plage de production significativement accrues et cela constitue leur principal avantage concurrentiel.
Les éoliennes selon la présente invention offrent aussi les avantages suivants:
~ Production d'électricité à vitesse réduite des vents.
~ Plage de production adaptëe aux vents moyens.
~ Légèreté et fonctionnement à températures froides (jusqu'à - 70 degrés Celsius) due à l'utilisation de matériaux composites ou de plastiques industriels combinés à l'injection d'un caloporteur dans les pales.
~ Autonomie de fonctionnement.
~ Production d'un couple quasi constant sur l'arbre.
~ indépendant de la position des vents.
~ Auto régulation des pales à haute vélocité des vents (auto limitation de la vitesse de l'éolienne).
~ Arrét automatique lors de bris d'équipement ("fail safe").
~ Installation facile (quelques jours ouvrables) par du personnel non spécialisé.
~ Portables et faciles d'entretien (dizaines d'heures par année).
~ Faible révolution de l'arbre donc moins de bruit.
~ Forme carrousel agréable à l'oeil et susceptible de support publicitaire.
En cas de bris, fourniture locale de pièces de rechange.
~ Accès facile aux génératrïces au sol ou au sous-soi.
~ Gamme étendue d'éoliennes offertes (de 500 watts à plusieurs centaines de KW) dans plusieurs marchés (Voir la rubrique produits et marchés).
CONSIDÉRATIONS CONCEPTUELLES
- Une conception à axe vertical optimisée:
Le rotor est de type "Sylvenius" optimisé avec une structure légère.
Habituellement, un tel rotor ne peut démarrer de lui-même à cause de son poids trop lourd. La légèreté est ici obtenue grâce à des matériaux composites. Cela permet un auto-démarrage.
Deuxièmement, la surface aérodynamique est elle aussi optimisée par l'angle des pales et une haute efficacité aérodynamique obtenue par des ondulations de surface ou riblets. On fait appel ici à la dynamique des fluides, à la viscosité.
- Une conception suivant les règles de l'art aéronautique:
La conception des éoliennes selon la présente invention s'effectue selon les règles de l'art de l'aéronautique à l'aide de logiciels de conception et de simulation tels qu'utilisés dans l'aviation.
- Un système de limitation de la vitesse de l'éolienne (L'auto limitation de la vitesse a pour but de produire un couple mécanique constant):
- Pour les petites éoliennes (de 500 watts à 5 kW):
11 s'agit d'un système extrêmement simple autogéré et constitué de contrepoids et d'une résistance mécanique à très faible coût et facile d'entretien.
- Pour les plus grosses éoliennes (de 10 à 100 kW):
II s'agit d'un système d'injection d'un caloporteur actionné électroniquement et sous contrôle informatique. L'injection est de type "roulement à billes à
induction" avec un "fait safe point" de 250 livres par pouce carré (ou 1 725 kpa) .
Le systéme selon la présente invention est conçu pour opérer à 35 kpa. Un anémomètre (mesure de la vitesse du vent) actionne le système par l'entremise d'un ordinateur.
6 Le système d'injection de liquide est très simple de conception et de fonctionnement. II s'apparente à ceux utilisés en aéronautique, notamment pour les circuits hydrauliques.
L'injection est opérationnelle 15 % du temps en hiver et 5 % sur une base annuelle. Le fout est régularisé par des éléments de mesure des vents et l'informatique.
De plus, les roulements à billes sont en fibre de carbone et ils ne sont pas affectés par des variations de température. Le fonctionnement est assuré
jusqu'à -70 degrés Celsius.
Ä plus haute vélocité des vents, les pales se referment d'elles-mêmes et s'auto-protègent. Ä partir d'un certain seuil, elles se referment complètement, continuent d'opérer mais à seulement 12 % de rendement.
- Un simple système de réchauffement:
Un système de réchaufFement est intégré de façon à empêcher le givre de se former et de maintenir une température acceptable des pales par températures très froides. Par exemple, à - 70 degrés Celsius, un caloporteur à 35 degrés maintien les pales à 5 degrés.
Le caloporteur est du même type que celui utilisé dans les automobiles. Le système de réchauffement n'est actionné qu'à environ 2 % du temps.
- Une meilleure fiabilité et une meilleure disponibilité:
La plage de vitesses des éoliennes selon la présente invention est de beaucoup inférieure à celles des éoliennes à hélices, ce qui produit substantiellement moins de "stress" dans ies matériaux, par conséquent moins de défaillance.
Les matériaux sont de type "Mill Spec" (Spécifications militaires) de haute qualité avec un critère "fait safe" établi à 500 %. Ceci est rendu possible grâce aux prix des matériaux composites qui n'ont cessé de baisser depuis plusieurs années.
Le couple constant des éoliennes selon la présente invention est un autre avantage au plan de ia fiabilité.
- Un facteur de capacité de beaucoup supérieur (Facteur de capacité: capacité
de production disponible dans le temps par rapport à la capacité nominale tout le temps):
L'injection est opérationnelle 15 % du temps en hiver et 5 % sur une base annuelle. Le fout est régularisé par des éléments de mesure des vents et l'informatique.
De plus, les roulements à billes sont en fibre de carbone et ils ne sont pas affectés par des variations de température. Le fonctionnement est assuré
jusqu'à -70 degrés Celsius.
Ä plus haute vélocité des vents, les pales se referment d'elles-mêmes et s'auto-protègent. Ä partir d'un certain seuil, elles se referment complètement, continuent d'opérer mais à seulement 12 % de rendement.
- Un simple système de réchauffement:
Un système de réchaufFement est intégré de façon à empêcher le givre de se former et de maintenir une température acceptable des pales par températures très froides. Par exemple, à - 70 degrés Celsius, un caloporteur à 35 degrés maintien les pales à 5 degrés.
Le caloporteur est du même type que celui utilisé dans les automobiles. Le système de réchauffement n'est actionné qu'à environ 2 % du temps.
- Une meilleure fiabilité et une meilleure disponibilité:
La plage de vitesses des éoliennes selon la présente invention est de beaucoup inférieure à celles des éoliennes à hélices, ce qui produit substantiellement moins de "stress" dans ies matériaux, par conséquent moins de défaillance.
Les matériaux sont de type "Mill Spec" (Spécifications militaires) de haute qualité avec un critère "fait safe" établi à 500 %. Ceci est rendu possible grâce aux prix des matériaux composites qui n'ont cessé de baisser depuis plusieurs années.
Le couple constant des éoliennes selon la présente invention est un autre avantage au plan de ia fiabilité.
- Un facteur de capacité de beaucoup supérieur (Facteur de capacité: capacité
de production disponible dans le temps par rapport à la capacité nominale tout le temps):
7 Les éoliennes selon la présente invention sont conçues pour produire l'électricité à des vitesses (de 1,2 à 15,5 mls) se rapprochant de la vélocité
moyenne des vents (5,5 à 6,5 mls). Le plein rendement est atteint à 4,0 - 4,5 mls (près de la vitesse moyenne des vents).
Comparativement, les éoliennes à hélices doivent avoir des vents de 8 à 10 mls jusqu'à 25 mls pour fonctionner avec l'atteinte du plein rendement autour de 13,5 m/s (loin de la moyenne des vents).
Les éoliennes selon la présente invention sont donc beaucoup plus productives à la vitesse moyenne des vents.
De plus, les éoliennes selon la présente invention ne sont pas affectées par les bourrasques. L'efficacité est maintenue ainsi que le taux de révolutions "rpm"
et le couple mécanique, mais bien sûr, au niveau proportionnel des vènts existants par rapport aux bourrasques.
Aussi, le fonctionnement des éoliennes selon la présente invention est indépendant de la direction des vents.
Enfin , les éoliennes selon la présente invention ne subissent pas de bris de structures car elles ne subissent pas de développement de fréquences harmoniques non plus de cavitation. Les éoliennes à hélices sont sujettes à
des bris d'hélices (hélices arrachées) et d'engrenages.
Toutes ces considérations confèrent aux éoliennes selon la présente invention une disponibilité de production dans le temps (capacité disponible dans le temps) plus élevée que les éoliennes concurrentes.
Les éoliennes selon la présente invention produiront jusqu'à 70 % du temps tandis que les éoliennes à hélices ne produiront que de 12 à 15 % du temps.
- Un facteur d'utilisation beaucoup plus élevé (Facteur d'utilisation: le ratio de la production effective dans le temps sur une production à capacité nominale tout le temps):
Compte tenu du fait que le rendement des éoliennes selon la présente invention est très élevé à la vélocité moyenne des vents comparativement aux éoliennes à hélices, le rendement global sur une base annuelle est d'environ supérieur. En d'autres termes, la capacité nominale est beaucoup plus productive que les éoliennes à hélices. Par conséquent, le facteur d'utilisation est d'autant plus élevé.
- Aucun potentiel de dommages majeurs:
Contrairement aux éoliennes à hélices où les hélices peuvent se décrocher et les engrenages se voir détruits, les éoliennes selon ia présente invention sont "faü safe" à tous point de vue.
LES PRODUITS ET LES MARCHÉS CIBLES
Marchés de la production d'électricité:
~ Des éoliennes de 25 à 100 kW pour produire de l'ëlectricité dans des réseaux isolés, les industries forestière et minière et la production distribuée.
~ Éventuellement, des éoliennes capables de produire 400 kW d'électricité.
Marchés de la consommation:
~ De très petites éoliennes de 500 watts à 2 kW principalement pour recharger des bancs de batteries de camions et d'embarcations maritimes, i.e. petits bateaux et voiliers.
~ Des éoliennes de 5 à 20 kW pour produire de l'électricité stationnaire dans des maisons, chalets et fermes.
Bien que la présente invention ait été explïquée ci-dessus par des modes de réalisations préférentielles, on doit comprendre que l'invention n'est pas limitée à ces réalisations précises et que divers changements et modifications peuvent étre effectués à celle-ci sans s'écarter de la portée ou de l'esprit de l'invention.
moyenne des vents (5,5 à 6,5 mls). Le plein rendement est atteint à 4,0 - 4,5 mls (près de la vitesse moyenne des vents).
Comparativement, les éoliennes à hélices doivent avoir des vents de 8 à 10 mls jusqu'à 25 mls pour fonctionner avec l'atteinte du plein rendement autour de 13,5 m/s (loin de la moyenne des vents).
Les éoliennes selon la présente invention sont donc beaucoup plus productives à la vitesse moyenne des vents.
De plus, les éoliennes selon la présente invention ne sont pas affectées par les bourrasques. L'efficacité est maintenue ainsi que le taux de révolutions "rpm"
et le couple mécanique, mais bien sûr, au niveau proportionnel des vènts existants par rapport aux bourrasques.
Aussi, le fonctionnement des éoliennes selon la présente invention est indépendant de la direction des vents.
Enfin , les éoliennes selon la présente invention ne subissent pas de bris de structures car elles ne subissent pas de développement de fréquences harmoniques non plus de cavitation. Les éoliennes à hélices sont sujettes à
des bris d'hélices (hélices arrachées) et d'engrenages.
Toutes ces considérations confèrent aux éoliennes selon la présente invention une disponibilité de production dans le temps (capacité disponible dans le temps) plus élevée que les éoliennes concurrentes.
Les éoliennes selon la présente invention produiront jusqu'à 70 % du temps tandis que les éoliennes à hélices ne produiront que de 12 à 15 % du temps.
- Un facteur d'utilisation beaucoup plus élevé (Facteur d'utilisation: le ratio de la production effective dans le temps sur une production à capacité nominale tout le temps):
Compte tenu du fait que le rendement des éoliennes selon la présente invention est très élevé à la vélocité moyenne des vents comparativement aux éoliennes à hélices, le rendement global sur une base annuelle est d'environ supérieur. En d'autres termes, la capacité nominale est beaucoup plus productive que les éoliennes à hélices. Par conséquent, le facteur d'utilisation est d'autant plus élevé.
- Aucun potentiel de dommages majeurs:
Contrairement aux éoliennes à hélices où les hélices peuvent se décrocher et les engrenages se voir détruits, les éoliennes selon ia présente invention sont "faü safe" à tous point de vue.
LES PRODUITS ET LES MARCHÉS CIBLES
Marchés de la production d'électricité:
~ Des éoliennes de 25 à 100 kW pour produire de l'ëlectricité dans des réseaux isolés, les industries forestière et minière et la production distribuée.
~ Éventuellement, des éoliennes capables de produire 400 kW d'électricité.
Marchés de la consommation:
~ De très petites éoliennes de 500 watts à 2 kW principalement pour recharger des bancs de batteries de camions et d'embarcations maritimes, i.e. petits bateaux et voiliers.
~ Des éoliennes de 5 à 20 kW pour produire de l'électricité stationnaire dans des maisons, chalets et fermes.
Bien que la présente invention ait été explïquée ci-dessus par des modes de réalisations préférentielles, on doit comprendre que l'invention n'est pas limitée à ces réalisations précises et que divers changements et modifications peuvent étre effectués à celle-ci sans s'écarter de la portée ou de l'esprit de l'invention.
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|---|---|---|---|
| CA002419222A CA2419222A1 (fr) | 2003-02-19 | 2003-02-19 | Eoliennes a axe vertical |
| PCT/CA2004/000230 WO2004074679A2 (fr) | 2003-02-19 | 2004-02-19 | Eoliennes |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA002419222A CA2419222A1 (fr) | 2003-02-19 | 2003-02-19 | Eoliennes a axe vertical |
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|---|---|
| CA2419222A1 true CA2419222A1 (fr) | 2004-08-19 |
Family
ID=32855053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA002419222A Abandoned CA2419222A1 (fr) | 2003-02-19 | 2003-02-19 | Eoliennes a axe vertical |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CA (1) | CA2419222A1 (fr) |
| WO (1) | WO2004074679A2 (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| ITVA20070075A1 (it) * | 2007-10-08 | 2009-04-08 | Sergio Biucchi | Impianto ibrido eolico e fotovoltaico con rotore denominato bi-ma ad asse verticale |
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| DE20014238U1 (de) * | 2000-08-17 | 2001-06-07 | Wonner Matthias | Heizsystem zur Enteisung von Rotorblättern von Windkraftanlagen |
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2003
- 2003-02-19 CA CA002419222A patent/CA2419222A1/fr not_active Abandoned
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2004
- 2004-02-19 WO PCT/CA2004/000230 patent/WO2004074679A2/fr active Application Filing
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE202013102147U1 (de) * | 2013-05-16 | 2014-08-19 | Marco Feusi | Windrad |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2004074679A2 (fr) | 2004-09-02 |
| WO2004074679A3 (fr) | 2004-11-04 |
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|---|---|---|---|
| FZDE | Discontinued |