CA2636860A1 - Aerogenerateur a axe horizontal - Google Patents
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- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Abstract
L'invention concerne un aérogénérateur permettant de générer de l'énergie grâce à la force du vent (ou à un courant d'eau). Il est constitué d'un rotor doté de 2 ; 3 ou 4 pales semi-tronconiques, vrillées, quasi- parallèles à
l'axe de rotation qui est horizontal. Il est silencieux, démarre face à un vent de faible vitesse et peut fonctionner par très grand vent. Il nécessite ainsi un mât de très faible hauteur ce qui réduit considérablement l'impact visuel sur le paysage et les perturbations sur l'environnement. Il peut être destiné pour les habitations, maisons individuelles, bateaux, caravanes mais aussi pour les exploitations agricoles ou toutes autres applications nécessitant de l'énergie électrique ou autre.
l'axe de rotation qui est horizontal. Il est silencieux, démarre face à un vent de faible vitesse et peut fonctionner par très grand vent. Il nécessite ainsi un mât de très faible hauteur ce qui réduit considérablement l'impact visuel sur le paysage et les perturbations sur l'environnement. Il peut être destiné pour les habitations, maisons individuelles, bateaux, caravanes mais aussi pour les exploitations agricoles ou toutes autres applications nécessitant de l'énergie électrique ou autre.
Description
AEROGENERATEUR A AXE HORIZONTAL
La présente invention concerne un aérogénérateur à axe horizontal.
Traditionnellement les aérogénérateurs sont dotés d'un rotor constitué de pales perpendiculaires à l'axe de transmission. Ces pales génèrent des contraintes qui sont :
- arrêt de leur fonctionnement à une vitesse de vent importante, - modification du paysage due à leur structure imposante, - perturbation de l'environnement, - nuisances sonores.
Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients ou réduire ces contraintes :
- fonctionnement par grand vent et démarrage à faible vitesse de vent - limitation de l'impact visuel sur le paysage - limitation des perturbations sur l'environnement - absence de nuisance sonore.
Le dispositif selon 1'invention transforme l'énergie cinétique du vent en énergie mécanique. Ainsi, l'énergie mécanique du rotor peut être transformée en énergie électrique (couplage avec un générateur électrique). L'invention peut être exploitée en tant que turbine hydraulique en immergeant le rotor dans une masse d'eau en mouvement.
Elle peut être exploitée sur un principe de marée molrice ou centrale hydraulique.
Les pales du rotor peuvent être composées en tout type de matériaux (métaux, composite, bois...).
Le descriptif et des planches présentent et illustrent l'invention.
L'invention est un aérogénérateur à axe horizontal se positionnant dans le sens du vent et qui est constitué d'un rotor doté de pales semi-tronconiques vrillées, quasi-parallèles à l'axe de rotation ; d'une nacelle ; d'une structure mobile et d'un mât portant l'ensemble rotor/nacelle/structure mobile.
FEUILLE DE REMPLACEMENT (REGLE 26)
La présente invention concerne un aérogénérateur à axe horizontal.
Traditionnellement les aérogénérateurs sont dotés d'un rotor constitué de pales perpendiculaires à l'axe de transmission. Ces pales génèrent des contraintes qui sont :
- arrêt de leur fonctionnement à une vitesse de vent importante, - modification du paysage due à leur structure imposante, - perturbation de l'environnement, - nuisances sonores.
Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients ou réduire ces contraintes :
- fonctionnement par grand vent et démarrage à faible vitesse de vent - limitation de l'impact visuel sur le paysage - limitation des perturbations sur l'environnement - absence de nuisance sonore.
Le dispositif selon 1'invention transforme l'énergie cinétique du vent en énergie mécanique. Ainsi, l'énergie mécanique du rotor peut être transformée en énergie électrique (couplage avec un générateur électrique). L'invention peut être exploitée en tant que turbine hydraulique en immergeant le rotor dans une masse d'eau en mouvement.
Elle peut être exploitée sur un principe de marée molrice ou centrale hydraulique.
Les pales du rotor peuvent être composées en tout type de matériaux (métaux, composite, bois...).
Le descriptif et des planches présentent et illustrent l'invention.
L'invention est un aérogénérateur à axe horizontal se positionnant dans le sens du vent et qui est constitué d'un rotor doté de pales semi-tronconiques vrillées, quasi-parallèles à l'axe de rotation ; d'une nacelle ; d'une structure mobile et d'un mât portant l'ensemble rotor/nacelle/structure mobile.
FEUILLE DE REMPLACEMENT (REGLE 26)
2 Le rotor peut être constitué de deux, trois ou quatre pales et assemblées sur un arbre de transmission ou axe de rotation. (planches 1,2,3,4).
Ce paragraphe décrit la forme et la configuration dans l'espace de la pale (planche 6).
La forme de la pale de l'invention est semi-tronconique. (planches 1,2,3,4,5,6,7) 30 L'expression du rapport des dimensions de la pale est la suivante :
Pour une hauteur H donné du tronc de cône :
-Le diamètre de la base : Dl 0,25 x H
-Le diamètre du sommet : D2 = 0,083 x H
Considérons cette pale disposée dans l'espace par rapport 35 au repère (x,y,z)-(planche 5, 6).
Le sommet (côté le plus petit du semi-tronc) B2 de diamètre D2 est orienté
autour de l'axe de révolution (y) d'un angle de vrillage (3 compris entre 20 et 30 , et ce par rapport la base (côté le plus grand du semi-tronc) Bl de diamètre Dl.
Il en résulte une inclinaison de la base B1 d'un angle a= 11 et de la base B2 d'un 40 angle y= 9 et ce dans le plan (x,y).(planche 6) La pale présente une inclinaison d'angle y (psi) comprise entre 10 et 16 par rapport à l'axe de rotation du rotor. (planche 6) Si nous schématisons cette inclinaison, considérons l'axe de l'arbre de transmission nommé
(R). Dans le cas de figure où le rotor est constitué de deux ou quatre pales, ces 45 dernières sont disposées diamétralement opposées sur l'arbre de transmission (ou axe de rotation). (planches 1,3,4).
Dans le cas de figure où le rotor est constitué de trois pales, ces dernières sont orientées avec un angle de 120 les unes par rapport aux autres (planche 2).
La pale est fixée en deux points à l'arbre de transmission. Les fixations sont assurées FEUILLE DE REMPLACEMENT (REGLE 26)
Ce paragraphe décrit la forme et la configuration dans l'espace de la pale (planche 6).
La forme de la pale de l'invention est semi-tronconique. (planches 1,2,3,4,5,6,7) 30 L'expression du rapport des dimensions de la pale est la suivante :
Pour une hauteur H donné du tronc de cône :
-Le diamètre de la base : Dl 0,25 x H
-Le diamètre du sommet : D2 = 0,083 x H
Considérons cette pale disposée dans l'espace par rapport 35 au repère (x,y,z)-(planche 5, 6).
Le sommet (côté le plus petit du semi-tronc) B2 de diamètre D2 est orienté
autour de l'axe de révolution (y) d'un angle de vrillage (3 compris entre 20 et 30 , et ce par rapport la base (côté le plus grand du semi-tronc) Bl de diamètre Dl.
Il en résulte une inclinaison de la base B1 d'un angle a= 11 et de la base B2 d'un 40 angle y= 9 et ce dans le plan (x,y).(planche 6) La pale présente une inclinaison d'angle y (psi) comprise entre 10 et 16 par rapport à l'axe de rotation du rotor. (planche 6) Si nous schématisons cette inclinaison, considérons l'axe de l'arbre de transmission nommé
(R). Dans le cas de figure où le rotor est constitué de deux ou quatre pales, ces 45 dernières sont disposées diamétralement opposées sur l'arbre de transmission (ou axe de rotation). (planches 1,3,4).
Dans le cas de figure où le rotor est constitué de trois pales, ces dernières sont orientées avec un angle de 120 les unes par rapport aux autres (planche 2).
La pale est fixée en deux points à l'arbre de transmission. Les fixations sont assurées FEUILLE DE REMPLACEMENT (REGLE 26)
3 50 par bridage sur deux moyeux solidaires de l'arbre de transmission (planche 7).
La bride au niveau de la base B l, est fixée directement sur le moyeu.
La bride au niveau de la base B2, est solidaire mécaniquement du moyeu arrière grâce à un rigidificateur tubulaire.
A l'arrière de chaque pale, (côté sous le vent), se trouve disposé un volet régulateur 55 de vitesse (planche 3). Ce volet assure deux rôles :
1-11 pennet de réguler la vitesse de rotation du rotor en variant son angle d'attaque. Angle défmi entre le volet et l'axe de rotation du rotor.
Considérons que la vitesse du vent maximale est de (x) m/s. Tant que la vitesse du vent évolue entre 2m/s et (x) m/s, les volets régulateurs de vitesse conservent leur position 60 assurant l'exploitation de l'énergie cinétique du vent en sortie de pale.
Une fois que la vitesse du vent est supérieure ou égale à (x) m/s, les volets s'orientent de manière à réduire la vitesse de rotation du rotor.
Au plus le vent souffle fort, au plus le volet réduit son angle d'inclinaison par rapport à la direction du vent.
65 2-Il assure un rôle de pale secondaire, destiné à exploiter l'énergie cinétique du vent en sortie de pale. L'ensemble rotor est supporté par deux paliers à
chaque extrémité de l'arbre de transmission (planche 2 et 3).
Ces paliers sont fixés mécaniquement sur une structure de supportage mobile en forme de U . La structure de supportage mobile est disposée sur un mât.
70 Un système d'orientation de l'ensemble structure de supportage/rotor est disposé
au sommet d'un,mât.
La base du mât est dotée d'un socle fixé sut un massif en béton ferraillé.
FEUILLE DE REMPLACEMENT (REGLE 26)
La bride au niveau de la base B l, est fixée directement sur le moyeu.
La bride au niveau de la base B2, est solidaire mécaniquement du moyeu arrière grâce à un rigidificateur tubulaire.
A l'arrière de chaque pale, (côté sous le vent), se trouve disposé un volet régulateur 55 de vitesse (planche 3). Ce volet assure deux rôles :
1-11 pennet de réguler la vitesse de rotation du rotor en variant son angle d'attaque. Angle défmi entre le volet et l'axe de rotation du rotor.
Considérons que la vitesse du vent maximale est de (x) m/s. Tant que la vitesse du vent évolue entre 2m/s et (x) m/s, les volets régulateurs de vitesse conservent leur position 60 assurant l'exploitation de l'énergie cinétique du vent en sortie de pale.
Une fois que la vitesse du vent est supérieure ou égale à (x) m/s, les volets s'orientent de manière à réduire la vitesse de rotation du rotor.
Au plus le vent souffle fort, au plus le volet réduit son angle d'inclinaison par rapport à la direction du vent.
65 2-Il assure un rôle de pale secondaire, destiné à exploiter l'énergie cinétique du vent en sortie de pale. L'ensemble rotor est supporté par deux paliers à
chaque extrémité de l'arbre de transmission (planche 2 et 3).
Ces paliers sont fixés mécaniquement sur une structure de supportage mobile en forme de U . La structure de supportage mobile est disposée sur un mât.
70 Un système d'orientation de l'ensemble structure de supportage/rotor est disposé
au sommet d'un,mât.
La base du mât est dotée d'un socle fixé sut un massif en béton ferraillé.
FEUILLE DE REMPLACEMENT (REGLE 26)
Claims (12)
1) Dispositif pour générer de l'énergie grâce à la force du vent caractérisé en ce qu'il constitue un aérogénérateur formé d'une nacelle (3), d'une structure mobile (4), d'un mat (5) portant l'ensemble de l'aérogénérateur et d'un rotor (6) dont les pales (1) de forme semi tronconiques sont quasi parallèles à
l'axe de rotation (2) et en ce que la forme semi-tronconique des pales est telle que, pour une hauteur H donnée du tronc de cône, la base B1 a un diamètre D1 égal à 0,25 fois la hauteur et le sommet B2 a un diamètre D2 égal à 0,083 fois la hauteur.
l'axe de rotation (2) et en ce que la forme semi-tronconique des pales est telle que, pour une hauteur H donnée du tronc de cône, la base B1 a un diamètre D1 égal à 0,25 fois la hauteur et le sommet B2 a un diamètre D2 égal à 0,083 fois la hauteur.
2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe de rotation (2) est horizontal et dans le sens du vent.
3) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le rotor (6) est doté de deux ou quatre pales (1).
4) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les pales (1) sont fixées autour de l'axe de rotation (2) de manière diamétralement opposée.
5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le rotor (6) est doté de trois pales (1).
6) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les pales (1) sont fixées et orientées autour de l'axe (2) avec un angle de 120°
les unes par rapport aux autres (1).
les unes par rapport aux autres (1).
7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la pale présente un angle d'inclinaison .psi. compris entre 10°
et 16° par rapport à l'axe de rotation du rotor (6)
et 16° par rapport à l'axe de rotation du rotor (6)
8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les pales semi-tronconiques sont orientées autour de l'axe de rotation avec un angle de vrillage (.beta.).
9) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'angle de vrillage (.beta.) est compris entre 20° et 30° par rapport B1.
10) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1à 9, caractérisé en ce que la base B1 présente un angle d'inclinaison .alpha. égal à 11° par rapport au plan (x, y).
11) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la base B2 présente un angle d'inclinaison .gamma. égal à 9° par rapport au plan (x, y).
12) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'un volet régulateur de vitesse est disposé à l'arrière de chaque pale.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/FR2006/000068 WO2007080234A1 (fr) | 2006-01-12 | 2006-01-12 | Aerogenerateur a axe horizontal |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CA2636860A1 true CA2636860A1 (fr) | 2007-07-19 |
Family
ID=37038298
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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CA002636860A Abandoned CA2636860A1 (fr) | 2006-01-12 | 2006-01-12 | Aerogenerateur a axe horizontal |
Country Status (7)
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US (1) | US8109732B2 (fr) |
EP (1) | EP1971771A1 (fr) |
CN (1) | CN101449054B (fr) |
BR (1) | BRPI0621034A2 (fr) |
CA (1) | CA2636860A1 (fr) |
HK (1) | HK1132027A1 (fr) |
WO (1) | WO2007080234A1 (fr) |
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US8506244B2 (en) * | 2010-09-29 | 2013-08-13 | George F. MCBRIDE | Instream hydro power generator |
WO2012055378A1 (fr) * | 2010-10-28 | 2012-05-03 | Universidad De Costa Rica | Rotor de turbine éolienne |
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2006
- 2006-01-12 EP EP06709075A patent/EP1971771A1/fr not_active Withdrawn
- 2006-01-12 CN CN2006800508690A patent/CN101449054B/zh not_active Expired - Fee Related
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- 2006-01-12 BR BRPI0621034-1A patent/BRPI0621034A2/pt not_active IP Right Cessation
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2009
- 2009-10-28 HK HK09110011.5A patent/HK1132027A1/xx not_active IP Right Cessation
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EEER | Examination request | ||
FZDE | Discontinued |
Effective date: 20170317 |