FR2787522A1 - Obtaining maximum energy from aero-generator by imposing a rotor speed such that the air speed downstream of the rotor housing times root three equals the airspeed upstream of the rotor housing - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne des perfectionnements aux géné-The present invention relates to improvements in general
rateurs d'énergie mus par un courant fluide, tels que ceux connus géné- energy rators driven by a fluid current, such as those known to be
ralement sous le nom d'éoliennes ou d'aérogénérateurs. Comme il appa- usually under the name of wind turbines or wind turbines. As it appears
raîtra clairement de ce qui suit, elle s'applique également à des généra- will be clear from what follows, it also applies to general
teurs immergés du type turbine, mus par un courant liquide. Turbine-type submerged vessels, driven by a liquid stream.
Il existe de nombreux documents décrivant des aérogénérateurs. There are many documents describing wind turbines.
Parmi ceux-ci, on peut citer FR-A-2 425 002, FR-A-2 450 362, US-A-4 039 848, US-A-4 379 236, US-A-5 506 453 et WO-96/18815 Among these, mention may be made of FR-A-2,425,002, FR-A-2,450,362, US-A-4,039,848, US-A-4,379,236, US-A-5,506,453 and WO- 96/18815
(PCT/EP95/04958).(PCT / EP95 / 04958).
o0 Pour éviter d'utiliser des pales de rotor de grandes dimensions o0 To avoid using large rotor blades
et/ou de faire tourner le rotor de ces aérogénérateurs à des vitesses éle- and / or to rotate the rotor of these wind turbines at high speeds.
vées, il est déjà connu --comme cela est par exemple décrit dans FR-A-2 425 002, FR-A-2 450 362 et US-A-4 379 236-- de prévoir un carénage vées, it is already known - as is for example described in FR-A-2 425 002, FR-A-2 450 362 and US-A-4 379 236 - to provide a fairing
formant un conduit à l'intérieur duquel est logé ledit rotor. Un tel caré- forming a duct inside which said rotor is housed. Such a career
nage présente de plus l'avantage d'assurer la protection des pales et celle swimming has the additional advantage of ensuring the protection of the blades and
de l'environnement.of the environment.
La théorie, actuellement admise d'une façon générale et rappelée The theory, currently generally accepted and recalled
par FR-A-2 425 002, indique que l'énergie maximale fournie par les aéro- by FR-A-2 425 002, indicates that the maximum energy supplied by the aero-
générateurs --pour une valeur donnée de la vitesse du flux d'air à l'amont du rotor-- est obtenue lorsque la section de sortie du carénage est égale generators - for a given value of the speed of the air flow upstream of the rotor - is obtained when the outlet section of the fairing is equal
au triple de la section d'entrée de celui-ci. three times the entry section of it.
En étudiant le fonctionnement des aérogénérateurs, I'inventeur a pu constater de façon étonnante, comme cela sera montré ci-après, que la théorie connue n'était pas rigoureuse et que les conditions d'obtention de l'énergie maximale pour chaque valeur de vitesse du flux d'air amont, Tf T7i [ By studying the operation of wind turbines, the inventor was able to observe surprisingly, as will be shown below, that the known theory was not rigorous and that the conditions for obtaining the maximum energy for each value of upstream air flow velocity, Tf T7i [
en présence de carénage, étaient très différentes de celles admises jus- in the presence of fairing, were very different from those allowed until
qu'à présent.than now.
Aussi, I'objet de la présente invention est-il de perfectionner les Thus, the object of the present invention is to improve the
aérogénérateurs --ainsi d'ailleurs que les turbines mues par courant li- wind turbines - as well as turbines powered by li-current
quide-- pour permettre le prélèvement de l'énergie maximale qu'ils sont quide - to allow the extraction of the maximum energy that they are
aptes à fournir.able to provide.
A cette fin, selon l'invention, le procédé de contrôle d'un généra- To this end, according to the invention, the method of controlling a general
teur d'énergie comportant au moins un rotor logé dans un carénage et pourvu d'organes périphériques radiaux, tels que pales ou aubes, pour energy source comprising at least one rotor housed in a fairing and provided with radial peripheral members, such as blades or vanes, for
pouvoir être entraîné en rotation par un courant fluide traversant ledit ca- be able to be driven in rotation by a fluid current passing through said casing
rénage est remarquable en ce que l'on régule la vitesse de rotation dudit rotor pour imposer à celui-ci une vitesse de rotation telle que la vitesse Renage is remarkable in that the speed of rotation of said rotor is regulated in order to impose on the latter a speed of rotation such as the speed
dudit courant fluide à la sortie dudit carénage soit au moins approximati- of said fluid stream at the outlet of said fairing is at least approximately
vement égale au produit de la vitesse dudit courant fluide à l'amont dudit is equal to the product of the speed of said fluid stream upstream of said
carénage par le coefficient 1 / â. fairing by the coefficient 1 / â.
En effet, I'inventeur a constaté que, pour une valeur donnée de la vitesse du fluide à l'amont du générateur, I'énergie maximale disponible est obtenue lorsque la vitesse du fluide à l'aval dudit générateur est égale In fact, the inventor has observed that, for a given value of the speed of the fluid upstream of the generator, the maximum energy available is obtained when the speed of the fluid downstream of said generator is equal to
à 1/ a fois ladite vitesse amont.at 1 / a times said upstream speed.
Par suite, la présente invention concerne également un générateur d'énergie du type mentionné ci-dessus, remarquable en ce qu'il comporte Consequently, the present invention also relates to an energy generator of the type mentioned above, remarkable in that it comprises
des moyens de régulation aptes à imposer audit rotor une vitesse de rota- regulation means capable of imposing on said rotor a speed of rotation
tion telle que la vitesse dudit courant fluide à la sortie dudit carénage soit au moins approximativement égale au produit de la vitesse dudit courant tion such that the speed of said fluid stream at the outlet of said fairing is at least approximately equal to the product of the speed of said stream
fluide à l'amont dudit carénage par le coefficient 1/ /3. fluid upstream of said fairing by the coefficient 1 / / 3.
Pour pouvoir agir sur la vitesse de rotation du rotor, lesdits moyens de régulation pourraient comprendre des systèmes connus, tels que système de pas variable des organes périphériques radiaux du rotor In order to be able to act on the speed of rotation of the rotor, said regulating means could comprise known systems, such as a system of variable pitch of the radial peripheral members of the rotor.
-T - 7M F1-T - 7M F1
ou bien système d'inclinaison variable de l'axe dudit rotor par rapport au courant fluide. Toutefois, de tels systèmes sont complexes et onéreux, de sorte que, selon une autre particularité de la présente invention, il est avantageux que lesdits moyens de régulation comportent des moyens de freinage dudit rotor. Ces moyens de freinage, qui pourraient être de type mécanique (par exemple frein à mâchoires, à tambours, à disques, etc...), sont avantageusement de type électrique (par exemple dynamo à or else system of variable inclination of the axis of said rotor with respect to the fluid stream. However, such systems are complex and expensive, so that, according to another feature of the present invention, it is advantageous for said regulating means to include means for braking said rotor. These braking means, which could be of the mechanical type (for example brake with shoes, drums, discs, etc.), are advantageously of the electrical type (for example dynamo with
charge résistive variable, moteur-frein, etc...), afin de permettre une ré- variable resistive load, motor-brake, etc.), in order to allow
cupération d'énergie maximale pour une vitesse de vent amont donnée. maximum energy recovery for a given upstream wind speed.
Avantageusement, lesdits moyens de régulation peuvent compor- Advantageously, said regulating means can comprise
ter: - un premier capteur mesurant la vitesse du courant fluide à I'amont dudit carénage; - un second capteur mesurant la vitesse du courant fluide à la sortie dudit carénage; et - des moyens de commande actionnant lesdits moyens de freinage et recevant respectivement les mesures provenant dudit premier capteur, ter: a first sensor measuring the speed of the fluid stream upstream of said fairing; a second sensor measuring the speed of the fluid current at the outlet of said fairing; and - control means actuating said braking means and respectively receiving the measurements coming from said first sensor,
multipliées par le coefficient 1/ J3, et les mesures provenant dudit se- multiplied by the coefficient 1 / J3, and the measurements from said second
cond capteur.cond sensor.
Afin de réduire les pertes aérodynamiques, il est avantageux que lesdits organes périphériques radiaux du rotor se trouvent au voisinage de la sortie dudit carénage. Ainsi, ledit rotor peut tourner avec une faible vitesse axiale, proche de celle dudit courant fluide en sortie du carénage, ce qui évite l'usage d'un diffuseur de ralentissement du courant fluide à performances médiocres, comme ce serait le cas si le rotor était disposé au voisinage de l'entrée du carénage et était obligé de tourner avec une In order to reduce aerodynamic losses, it is advantageous for said radial peripheral members of the rotor to be located in the vicinity of the outlet of said fairing. Thus, said rotor can rotate with a low axial speed, close to that of said fluid stream at the outlet of the fairing, which avoids the use of a diffuser for slowing down the fluid stream with poor performance, as would be the case if the rotor was placed near the entrance to the fairing and was obliged to turn with a
vitesse axiale proche de ladite vitesse amont. axial speed close to said upstream speed.
Afin d'obtenir une différence de pression importante de part et d'autre desdits organes périphériques radiaux dudit rotor, c'est-à-dire de bonnes performances pour ce dernier, il est avantageux, comme cela est montré par le document FR-A-2 425 002, que ledit carénage présente une section progressivement divergente, puis constante, entre l'entrée et la sortie dudit carénage. Dans ce cas, selon l'invention, ledit carénage présente donc une section progressivement divergente entre l'entrée dudit carénage et lesdits organes périphériques radiaux dudit rotor et une In order to obtain a significant pressure difference on either side of said radial peripheral members of said rotor, that is to say good performance for the latter, it is advantageous, as shown by document FR-A -2,425,002, that said fairing has a section that is progressively divergent, then constant, between the inlet and the outlet of said fairing. In this case, according to the invention, said fairing therefore has a progressively divergent section between the inlet of said fairing and said radial peripheral members of said rotor and a
section pratiquement constante en aval de ces derniers. practically constant section downstream of the latter.
Pour éviter les pertes aérodynamiques dues à la giration du cou- To avoid aerodynamic losses due to the turning of the
rant fluide produite par lesdits organes périphériques radiaux, en aval d'eux-mêmes, il est possible, de façon connue, de prévoir un distributeur et/ou un redresseur, fixe ou mobile. De préférence, conformément à une particularité additionnelle de la présente invention, on prévoit au moins un redresseur mobile, constitué par un rotor supplémentaire coaxial audit fluid rant produced by said radial peripheral members, downstream of themselves, it is possible, in a known manner, to provide a distributor and / or a rectifier, fixed or mobile. Preferably, in accordance with an additional feature of the present invention, at least one mobile rectifier is provided, consisting of an additional rotor coaxial with said rotor.
rotor et tournant en sens inverse de celui-ci. Ainsi, il est possible de ré- rotor and rotating in the opposite direction to it. Thus, it is possible to re-
partir la charge aérodynamique globale sur les deux rotors, qui peuvent ainsi tourner plus lentement, ce qui présente des avantages importants tant au plan mécanique (vibrations, résistance mécanique) qu'au plan acoustique. La prise de puissance peut alors être effectuée sur chacun starting from the overall aerodynamic load on the two rotors, which can thus rotate more slowly, which has significant advantages both in terms of mechanics (vibrations, mechanical resistance) and acoustics. The power take-off can then be performed on each
desdits rotors ou bien sur un seul d'entre eux, s'ils sont reliés mécani- of said rotors or on only one of them, if they are mechanically connected
quement.cally.
Dans le cas o le générateur conforme à la présente invention se- In the case where the generator according to the present invention is
rait amené à fonctionner avec des vitesses de courant fluide très élevées, il est avantageux qu'il comporte un dispositif apte à commander le débit would have to operate with very high fluid current speeds, it is advantageous for it to include a device capable of controlling the flow
dudit courant de fluide en aval dudit carénage. of said fluid stream downstream of said shroud.
Un tel dispositif, qui peut être du type persienne à volets mobiles, peut avantageusement être commandé par les moyens de commande Such a device, which can be of the shutter type with movable shutters, can advantageously be controlled by the control means.
desdits moyens de freinage.of said braking means.
Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques The figures of the appended drawing will make it easier to understand how the invention can be implemented. In these figures, identical references
TI -H ITI -H I
désignent des éléments semblables. designate similar items.
La figure 1 est une vue schématique partielle en coupe axiale d'un Figure 1 is a partial schematic view in axial section of a
aérogénérateur conforme à la présente invention. wind turbine according to the present invention.
La figure 2 est une vue schématique partielle, également en coupe axiale, d'une variante de réalisation d'un aérogénérateur conforme à la FIG. 2 is a partial schematic view, also in axial section, of an alternative embodiment of a wind turbine according to
présente invention.present invention.
L'aérogénérateur 1 conforme à la présente invention, illustré schématiquement et partiellement sur la figure 1, comporte une hélice 2 pourvue de pales 3 et tournant autour d'un axe 4. L'hélice 2 est logée dans un carénage 5 formant un conduit centré sur l'axe 4. Une prise de The wind generator 1 according to the present invention, illustrated diagrammatically and partially in FIG. 1, comprises a propeller 2 provided with blades 3 and rotating about an axis 4. The propeller 2 is housed in a fairing 5 forming a centered duct. on axis 4. A
puissance 6 est associée à l'hélice 2 pour transmettre à une machine uti- power 6 is associated with the propeller 2 to transmit to a machine used
lisatrice ou à un générateur électrique 7 (non représentés), par l'intermé- reader or to an electric generator 7 (not shown), through
diaire d'un éventuel renvoi d'angle 8, la puissance disponible sur ladite diary of a possible angle transmission 8, the power available on said
hélice 2.propeller 2.
Par ailleurs, I'aérogénérateur 1 comporte un frein 9, apte à freiner la rotation de l'hélice 2, et un dispositif 10 pour la commande dudit frein Furthermore, the wind generator 1 comprises a brake 9, capable of slowing down the rotation of the propeller 2, and a device 10 for controlling said brake.
9. Le dispositif de commande 10 reçoit, de capteurs 1 1 et 12, des mesu- 9. The control device 10 receives, from sensors 11 and 12, measurements.
res de la vitesse du vent 13 actionnant l'hélice 2, respectivement en amont (capteur 11) du carénage 5 et à la sortie 5S de celui-ci (capteur res of the wind speed 13 actuating the propeller 2, respectively upstream (sensor 11) of the fairing 5 and at the output 5S thereof (sensor
1 2), un multiplicateur 14 étant interposé entre le capteur 1 1 et le disposi- 1 2), a multiplier 14 being interposed between the sensor 1 1 and the device
tif de commande 10.order code 10.
Si, de façon usuelle, on considère le tube de courant d'air 15, qui est représentatif du vent 13 actionnant l'hélice 2 et qui est formé par une masse d'air de révolution (autour de l'axe 4) de sections S1 et S2 et de vitesses moyennes Vl et V2, loin à l'amont et loin à l'aval de l'hélice 2, la conservation du débit m, due à la continuité et à l'incompressibilité de l'air (de masse volumique p) permet d'écrire m = p.S1.V = p.= p.S2.V2, soit V2 = V1.S1 / S2 (1) If, in the usual way, we consider the air current tube 15, which is representative of the wind 13 actuating the propeller 2 and which is formed by a mass of air of revolution (around the axis 4) of sections S1 and S2 and of average speeds Vl and V2, far upstream and far downstream of propeller 2, the conservation of flow m, due to the continuity and incompressibility of the air (of mass volume p) allows to write m = p.S1.V = p. = p.S2.V2, or V2 = V1.S1 / S2 (1)
Par ailleurs, I'échange d'énergie entre le vent 13 et I'aérogénéra- Furthermore, the energy exchange between the wind 13 and the aerogeneration
teur 1 se traduit par une variation d'enthalpie AHi, entre l'entrée 5E et la sortie 5S du carénage 5. Si cet échange est réversible -I'aérogénérateur étant considéré comme une machine parfaite isentropique-cette varia- tion d'enthalpie AHi est égale à APi/p, APi étant la variation de pression d'arrêt engendrée par l'hélice 2, soit AHi = APi/p L'application de l'équation de Bernoulli permet de plus d'écrire APi =. P. V12[1- (V2 / Vl)2] de sorte que la puissance mise en jeu, qui est égale à m.AHi peut s'écrire i 31 m. AHi =.p. V1 [S- S3 / S2] (2) Il convient de remarquer que, compte tenu de la nature visqueuse du fluide et au moins en première approximation, la section aval S2 ne dépend pas du débit m. Elle peut être considérée comme constante et tor 1 results in a variation of enthalpy AHi, between the input 5E and the output 5S of the fairing 5. If this exchange is reversible - the wind generator being considered as a perfect isentropic machine - this variation of enthalpy AHi is equal to APi / p, APi being the stop pressure variation generated by propeller 2, or AHi = APi / p The application of Bernoulli's equation furthermore makes it possible to write APi =. P. V12 [1- (V2 / Vl) 2] so that the power brought into play, which is equal to m.AHi, can be written as i 31 m. AHi = .p. V1 [S- S3 / S2] (2) It should be noted that, taking into account the viscous nature of the fluid and at least as a first approximation, the downstream section S2 does not depend on the flow rate m. It can be considered constant and
d'une dimension caractéristique de l'aérogénérateur 1. of a dimension characteristic of the wind generator 1.
Pour une valeur de vitesse de vent aval Vl donnée et une valeur de section aval S2 donnée, la fonction (2) donnant la puissance m.AHi passe par un maximum pour S1 / S2 = 1 / 3, c'est-à-dire, compte-tenu de la relation (1) pour V2= V1 / 3. A ce maximum, la puissance m.AHi prend donc la valeur maximale (m.AHi)max= m.V12 /3 =m.V22 (3), la For a given downstream wind speed value Vl and a given downstream section value S2, the function (2) giving the power m.AHi goes through a maximum for S1 / S2 = 1/3, that is to say , taking into account the relation (1) for V2 = V1 / 3. At this maximum, the power m.AHi therefore takes the maximum value (m.AHi) max = m.V12 / 3 = m.V22 (3) , the
variation d'enthalpie correspondante étant donc égale à V22. corresponding enthalpy variation therefore being equal to V22.
Il résulte de ce qui précède que la valeur maximale de la puissance disponible sur l'aérogénérateur, donnée par la relation (3), est obtenue lorsque la vitesse V2 à la sortie 5S du carénage 5 est égale au produit de It follows from the foregoing that the maximum value of the power available on the wind generator, given by relation (3), is obtained when the speed V2 at the output 5S of the fairing 5 is equal to the product of
la vitesse Vl en amont dudit carénage 5 par le coefficient 1/ /3. the speed V1 upstream of said fairing 5 by the coefficient 1 / / 3.
Aussi, dans l'aérogénérateur 1 de la figure 1, le dispositif de commande 10 du frein 9: - reçoit du capteur 11 la mesure instantanée de la vitesse V1, multipliée par le coefficient 1/ a dans le multiplicateur 14; - reçoit du capteur 1 2 la mesure instantanée de la vitesse V2 - compare les mesures V1/ va et V2; et Also, in the wind generator 1 of FIG. 1, the control device 10 of the brake 9: - receives from the sensor 11 the instantaneous measurement of the speed V1, multiplied by the coefficient 1 / a in the multiplier 14; - receives from sensor 1 2 the instantaneous measurement of the speed V2 - compares the measurements V1 / va and V2; and
- agit sur le frein 9 pour que V2 soit égale à V1/ /-3. - acts on the brake 9 so that V2 is equal to V1 / / -3.
Dans la variante de réalisation 16 représentée sur la figure 2, I'aé- In the variant embodiment 16 shown in FIG. 2, the aid
rogénérateur conforme à la présente invention comporte deux hélices coaxiales 2.1 et 2.2, respectivement pourvues de pales 3.1 et 3.2 et de freins 9.1 et 9.2. Les hélices 2.1 et 2.2 sont contrarotatives et disposées l'une derrière l'autre. Leur frein respectif 9.1 ou 9.2 est commandé par le dispositif 10. Sur la figure 2, les prises de puissance desdites hélices ne sont pas représentées. Le carénage 5 du mode de réalisation 16 présente la forme d'une nacelle d'avion subsonique, avec une partie amont 5D de section divergente depuis l'entrée 5E et une partie aval 5C de la section pratiquement constante débouchant par la sortie 5S. Les hélices 2.1 et The generator according to the present invention comprises two coaxial propellers 2.1 and 2.2, respectively provided with blades 3.1 and 3.2 and with brakes 9.1 and 9.2. The propellers 2.1 and 2.2 are counter-rotating and arranged one behind the other. Their respective brake 9.1 or 9.2 is controlled by the device 10. In FIG. 2, the power tappings of said propellers are not shown. The fairing 5 of embodiment 16 has the shape of a subsonic aircraft nacelle, with an upstream part 5D of divergent section from the inlet 5E and a downstream part 5C of the practically constant section opening through the outlet 5S. The propellers 2.1 and
2.2 sont disposées au voisinage de la sortie 5S. 2.2 are located near the 5S output.
Une persienne 17, à volets mobiles 18 commandés par un disposi- A shutter 17, with movable shutters 18 controlled by a device
tif 19, permet de commander le débit aval du vent 13 et notamment de réduire ledit débit en cas de valeurs de vitesse de vent amont Vl très élevées. Bien entendu, le dispositif 19 commandant la persienne 17 peut tif 19, makes it possible to control the downstream flow rate of the wind 13 and in particular to reduce said flow rate in the event of very high upstream wind speed values Vl. Of course, the device 19 controlling the shutter 17 can
lui-même être commandé par le dispositif 10. itself be controlled by device 10.
On remarquera qu'il est souhaitable, du point de vue aérodynami- It will be noted that it is desirable, from the aerodynamic point of view
que, que le niveau des vitesses axiales dans le carénage 5 ne soit pas trop perturbé. Il en résulte que les rotors 2, 2.1, 2.2 doivent présenter de faibles valeurs pour leur rapport de moyeu (rapport du rayon de moyeu sur lequel sont fixées les pales 3, 3.1, 3.2 sur le rayon de tête desdites -T. ir pales). Un tel rapport de moyeu doit être au plus égal à 0,15. Il est alors avantageux que lesdites pales soient fortement vrillées avec une courbure that, that the level of the axial speeds in the fairing 5 is not too disturbed. It follows that the rotors 2, 2.1, 2.2 must have low values for their hub ratio (ratio of the hub radius on which the blades 3, 3.1, 3.2 are fixed on the head radius of said -T. Ir blades) . Such a hub ratio must be at most equal to 0.15. It is then advantageous for said blades to be strongly twisted with a curvature
très évolutive entre le pied et la tête de pale. very scalable between the foot and the blade head.
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1550807A1 (en) * | 2003-12-30 | 2005-07-06 | Rudolf Dohm | Method and apparatus of accelerating the fluid flow in a wind or water driven energy converter |
| WO2007125349A2 (en) * | 2006-04-28 | 2007-11-08 | Swanturbines Limited | Tidal current turbine |
| EP2250042A1 (en) * | 2008-02-19 | 2010-11-17 | Jeffrey Ryan Gilbert | Energy recovery system and method of using the same |
| WO2012146768A1 (en) | 2011-04-27 | 2012-11-01 | Jouni Jokela | Hydraulic turbine and hydroelectric power plant |
| FR3024501A1 (en) * | 2014-07-29 | 2016-02-05 | Eolys Ressources & En | HYDROLIENNE WITH ELECTROMAGNETIC RETARDER TO SLOW SPEED OF ROTATION OF BLADES. |
| RU2674815C2 (en) * | 2017-04-11 | 2018-12-13 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта) | Wind generator |
| RU196105U1 (en) * | 2019-10-22 | 2020-02-17 | Сергей Григорьевич Кузьмин | Wind power plant |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB182700A (en) * | 1921-07-22 | 1922-07-13 | Sydney Asline Ward | Improvements in or relating to windmills |
| GB695519A (en) * | 1951-03-30 | 1953-08-12 | Antonio Felix Ribeiro | Wind turbines |
| US4039848A (en) | 1975-11-10 | 1977-08-02 | Winderl William R | Wind operated generator |
| US4075500A (en) * | 1975-08-13 | 1978-02-21 | Grumman Aerospace Corporation | Variable stator, diffuser augmented wind turbine electrical generation system |
| FR2425002A1 (en) | 1978-05-02 | 1979-11-30 | Snecma | Wind powered energy generator - has rotor at entry of casing forming divergent passage and including blades to maintain heading |
| US4213734A (en) * | 1978-07-20 | 1980-07-22 | Lagg Jerry W | Turbine power generator |
| FR2450362A1 (en) | 1979-02-28 | 1980-09-26 | Jarry Robert | Wind turbine with blade on stand - has flat vane opposite to wind facing side of turbine to achieve correct orientation |
| US4379236A (en) | 1981-04-24 | 1983-04-05 | Meisei University | Windmill generator apparatus |
| US5506453A (en) | 1990-02-09 | 1996-04-09 | Mccombs; John C. | Machine for converting wind energy to electrical energy |
| WO1996018815A1 (en) | 1994-12-16 | 1996-06-20 | Alfred Wilhelm | Wind turbine |
-
1998
- 1998-12-22 FR FR9816205A patent/FR2787522B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB182700A (en) * | 1921-07-22 | 1922-07-13 | Sydney Asline Ward | Improvements in or relating to windmills |
| GB695519A (en) * | 1951-03-30 | 1953-08-12 | Antonio Felix Ribeiro | Wind turbines |
| US4075500A (en) * | 1975-08-13 | 1978-02-21 | Grumman Aerospace Corporation | Variable stator, diffuser augmented wind turbine electrical generation system |
| US4039848A (en) | 1975-11-10 | 1977-08-02 | Winderl William R | Wind operated generator |
| FR2425002A1 (en) | 1978-05-02 | 1979-11-30 | Snecma | Wind powered energy generator - has rotor at entry of casing forming divergent passage and including blades to maintain heading |
| US4213734A (en) * | 1978-07-20 | 1980-07-22 | Lagg Jerry W | Turbine power generator |
| FR2450362A1 (en) | 1979-02-28 | 1980-09-26 | Jarry Robert | Wind turbine with blade on stand - has flat vane opposite to wind facing side of turbine to achieve correct orientation |
| US4379236A (en) | 1981-04-24 | 1983-04-05 | Meisei University | Windmill generator apparatus |
| US5506453A (en) | 1990-02-09 | 1996-04-09 | Mccombs; John C. | Machine for converting wind energy to electrical energy |
| WO1996018815A1 (en) | 1994-12-16 | 1996-06-20 | Alfred Wilhelm | Wind turbine |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| E.DICK: "Power Limits for Wind Energy Concentrator Systems", WIND ENGINEERING, vol. 10, no. 2, 1986, Brentwood,Essex,GB, pages 98 - 115, XP002114780 * |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1550807A1 (en) * | 2003-12-30 | 2005-07-06 | Rudolf Dohm | Method and apparatus of accelerating the fluid flow in a wind or water driven energy converter |
| WO2007125349A2 (en) * | 2006-04-28 | 2007-11-08 | Swanturbines Limited | Tidal current turbine |
| WO2007125349A3 (en) * | 2006-04-28 | 2008-02-14 | Swanturbines Ltd | Tidal current turbine |
| EP2250042A1 (en) * | 2008-02-19 | 2010-11-17 | Jeffrey Ryan Gilbert | Energy recovery system and method of using the same |
| EP2250042A4 (en) * | 2008-02-19 | 2014-01-01 | Jeffrey Ryan Gilbert | Energy recovery system and method of using the same |
| WO2012146768A1 (en) | 2011-04-27 | 2012-11-01 | Jouni Jokela | Hydraulic turbine and hydroelectric power plant |
| CN103502632A (en) * | 2011-04-27 | 2014-01-08 | 约尼·约凯拉 | Hydraulic turbine and hydroelectric power plant |
| JP2014512489A (en) * | 2011-04-27 | 2014-05-22 | ジョウニ ジョケラ | Hydro turbine and hydro power generator |
| FR3024501A1 (en) * | 2014-07-29 | 2016-02-05 | Eolys Ressources & En | HYDROLIENNE WITH ELECTROMAGNETIC RETARDER TO SLOW SPEED OF ROTATION OF BLADES. |
| RU2674815C2 (en) * | 2017-04-11 | 2018-12-13 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта) | Wind generator |
| RU196105U1 (en) * | 2019-10-22 | 2020-02-17 | Сергей Григорьевич Кузьмин | Wind power plant |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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