-1- DESCRIPTION-1- DESCRIPTION
La présente invention concerne un dispositif destiné à convertir l'énergie éolienne en énergie mécanique, celle-ci pouvant être ensuite convertie en énergie électrique en entraînant une génératrice. Ce dispositif est plus particulièrement destiné à être implanté en milieu urbain. La production d'électricité à partir de l'énergie éolienne est classiquement obtenue grâce à un aérogénérateur à axe horizontal. Un tel dispositif est habituellement installé au sommet d'un mât, et une structure de base très résistante est nécessaire pour compenser le moment de renversement provoqué par la force du vent dans les pales et sur le mât. Cette structure de base est constituée soit d'une masse de béton de fort volume, soit d'un dispositif de haubanage par câbles tendus entre la partie supérieure du mât et des ancrages de béton de volume moindre, disposés dans le sol à une certaine distance du pied du mât. De plus, un aérogénérateur à axe horizontal nécessite un dispositif pour orienter l'axe de rotation dans l'axe du vent afin de capter au mieux la puissance éolienne, ainsi qu'un dispositif d'orientation des pales pour pouvoir réguler la vitesse de rotation du rotor. Ces dispositifs doivent être d'autant plus puissants que le rotor de l'aérogénérateur et ses pales sont de grand diamètre, et, de ce fait, contribuent à augmenter le volume et à alourdir les éléments placés au sommet du mât. Le coût de ces dispositifs d'orientation et des moyens contre le basculement peut s'avérer très élevé. Ces configurations sont inadaptées au milieu urbain à cause d'une part de leur impact visuel important, et d'autre part de la lourdeur ou de l'encombrement des infrastructures qu'elles nécessitent. De plus, elles sont réputées être bruyantes par grand vent, ce qui constitue aussi un handicap en milieu urbain du fait que la source de bruit est située en hauteur libre, favorisant ainsi la propagation du bruit. La réalisation d'un aérogénérateur à axe horizontal avec pales hélicoïdales, non orientable, installé sans mât directement sur un plan ou une toiture, est également une solution connue, plus esthétique et moins bruyante, mais le rendement de cette construction reste néanmoins dépendant du sens du vent et l'accès possible aux pales présente un grand danger pour les personnes pouvant se trouver à proximité. D'autres dispositifs, de production de l'électricité utilisent une éolienne à axe vertical qui présente l'avantage de pouvoir se mettre à tourner avec la même efficacité quel que soit le sens du vent. Le rendement de tels dispositifs est 2899651 -2-comparativement moindre qu'avec des éoliennes à axe horizontal puisque pendant la moitié d'un cycle de rotation, chaque pale a un mouvement de déplacement relatif contraire au sens du vent. Les dispositifs connus à axe vertical se caractérisent par une hauteur très supérieure à leur diamètre, et de 5 fait, nécessitent également un aménagement lourd pour compenser le moment de basculement. Selon d'autres moyens connus, les éoliennes à axe vertical peuvent présenter des pales auto-orientables de manière à offrir une prise au vent maximale dans le demi cycle de rotation allant dans le sens du vent, et une prise au vent minimale dans le demi-cycle de rotation de remontée au vent. Ce 10 dispositif permet d'augmenter le rendement de ces éoliennes, mais le mouvement alternatif incessant de basculement des pales qui s'escamotent puis se redressent est source de bruit qui est très pénalisant en milieu urbain, et les axes d'articulation des pales sont le siège de mouvements relatifs pouvant produire une usure mécanique, cela imposant une réalisation soignée puis des 15 opérations de maintenance spécifiques, donc des coûts de réalisation et d'exploitation élevés. D'autres dispositifs plus silencieux et plus fiables d'amélioration du rendement des éoliennes à axe vertical sont connus. Il s'agit par exemple de moyens canalisant le flux d'air vers les pales qui tournent dans le sens du vent, à la manière d'un entonnoir, ou bien encore d'un simple 20 carénage enveloppant les pales qui remontent au vent, l'orientation classique de ces dispositifs fonctionnant sur le principe de la girouette. Ces dispositifs nécessitent un volume libre important autour de l'aérogénérateur puisqu'ils doivent pouvoir s'orienter sur 360 degrés, d'où une perte de place considérable. De plus, les dispositifs d'orientation du type girouette sont instables et oscillent 25 en permanence au gré du vent, imposant de ce fait des dispositions de guidage soignées et coûteuses. Ils sont également mal adaptés aux systèmes de grandes dimensions. D'autre part, ces dispositifs ne permettent pas de protéger l'éolienne contre les vents forts, d'où un risque probable de destruction en cas de tempête. De plus, ces dispositifs n'offrent aucune protection pour les 30 personnes pouvant se trouver à proximité. The present invention relates to a device for converting wind energy into mechanical energy, which can then be converted into electrical energy by driving a generator. This device is more particularly intended to be implanted in an urban environment. Electricity generation from wind energy is typically achieved through a horizontal axis wind turbine. Such a device is usually installed at the top of a mast, and a very strong base structure is required to compensate for the overturning moment caused by the force of the wind in the blades and on the mast. This basic structure consists either of a mass of concrete of high volume, or of a cable rigging device stretched between the upper part of the mast and concrete anchors of less volume, arranged in the ground at a distance from the foot of the mast. In addition, a horizontal axis wind turbine requires a device to orient the axis of rotation in the wind axis in order to better capture the wind power, as well as a device for orienting the blades to be able to regulate the speed of rotation. of the rotor. These devices must be all the more powerful as the rotor of the wind turbine and its blades are large diameter, and therefore contribute to increase the volume and weigh down the elements placed at the top of the mast. The cost of these guidance devices and means against tipping can be very high. These configurations are unsuited to the urban environment because of their significant visual impact, and because of the heavy or crowded infrastructure they require. In addition, they are known to be noisy in high winds, which is also a handicap in urban areas because the noise source is located in free height, thus promoting the spread of noise. The realization of a wind turbine with horizontal axis with helical blades, non-orientable, installed without mast directly on a plane or a roof, is also a known solution, more aesthetic and less noisy, but the yield of this construction remains nevertheless dependent on the sense wind and possible access to the blades presents a great danger for people who may be nearby. Other devices for generating electricity use a vertical axis wind turbine which has the advantage of being able to rotate with the same efficiency regardless of the direction of the wind. The efficiency of such devices is 2899651 -2-comparatively lower than with horizontal axis wind turbines since during half of a rotation cycle, each blade has a movement of relative displacement contrary to the direction of the wind. The known vertical axis devices are characterized by a height much greater than their diameter, and in fact, also require a heavy layout to compensate for the tilting moment. According to other known means, the vertical axis wind turbines can have self-steerable blades so as to offer a maximum wind catch in the half cycle of rotation in the direction of the wind, and a minimum wind in the half -cycle of wind up rotation. This device makes it possible to increase the efficiency of these wind turbines, but the incessant reciprocating movement of the blades which retract and then recover is a source of noise which is very penalizing in an urban environment, and the axes of articulation of the blades are the seat of relative movements that can produce mechanical wear, this imposing a neat completion and 15 specific maintenance operations, so high realization and operating costs. Other quieter and more reliable devices for improving the efficiency of vertical axis wind turbines are known. This is for example means channeling the flow of air to the blades that rotate in the direction of the wind, like a funnel, or even a simple shroud wrapping the blades back to the wind, the classic orientation of these devices operating on the principle of the wind vane. These devices require a significant free volume around the wind turbine since they must be able to move 360 degrees, resulting in a considerable loss of space. In addition, the vane-type orientation devices are unstable and constantly oscillate with the wind, thereby imposing careful and expensive guiding arrangements. They are also poorly suited to large systems. On the other hand, these devices do not protect the wind against strong winds, resulting in a likely risk of destruction in case of storm. In addition, these devices offer no protection for 30 people who may be nearby.
L'invention permet de pallier ces inconvénients en proposant un ensemble discret tant sur le plan visuel que sur le plan acoustique, grâce à sa faible hauteur, à l'absence d'éléments animés de mouvements brutaux et par son 35 aptitude à être implanté sur toiture, présentant aussi une efficacité énergétique importante de part ses caractéristiques à rendement amélioré, son aptitude à -3- être réalisé dans de grandes dimensions et à être implanté au plus près du besoin de consommation, présentant également un niveau de fiabilité élevé grâce à sa simplicité de construction et son aptitude à résister aux vents forts, et présentant une protection intrinsèque contre l'accès aux parties dangereuses pour les personnes évoluant à proximité. Dans ce but et selon une première caractéristique, cet aérogénérateur à destination urbaine comprend en effet une éolienne à axe vertical dont le diamètre est très grand par rapport à la hauteur qui, typiquement, pourrait mesurer de l'ordre de un mètre, des hauteurs inférieures ou supérieures à cette valeur étant bien sûr réalisables. Ceci présente l'avantage de ne générer qu'un moment de basculement réduit lorsqu'il est soumis à la force du vent, l'infrastructure nécessaire pour soutenir le dispositif pouvant dès lors rester légère. Il devient alors possible d'envisager son installation sur des structures ou des toits de bâtiments existant, immeubles d'habitation, bâtiments de services ou industriels, aucun renfort lourd n'étant plus nécessaire. Cette caractéristique présente aussi comme autres avantages de minimiser l'impact visuel et de confiner les bruits générés au plus près de la surface de toiture, donc de limiter leur propagation en ligne directe. D'autre part, le grand diamètre permet de disposer d'un fort couple de rotation 20 et de limiter les variations brutales de vitesse de rotation grâce à une plus grande inertie. Selon une deuxième caractéristique, l'éolienne dispose d'une enceinte à triple fonction et à orientation automatique. La première fonction de l'enceinte est d'augmenter le rendement de l'éolienne en 25 déviant le vent face aux pales se trouvant en phase de remontée au vent. Ceci est réalisé en dressant une paroi d'une hauteur supérieure à l'éolienne en face des pales remontant au vent. Seule la moitié exclusivement motrice des pales est soumise à la force du vent, l'autre moitié n'étant pratiquement plus freinée. La paroi coupe-vent de l'enceinte doit être orientée face au vent en favorisant le 30 passage du vent du côté du mouvement des pales de l'éolienne dans le sens du vent et déviant le flux d'air face aux pales de l'éolienne dans leur mouvement de remontée au vent. Dans un but de stabilité et de compacité, cette fonction est réalisée de manière automatique grâce à la combinaison d'un dispositif de détection du sens du vent, d'un dispositif générant un mouvement de rotation 35 de l'enceinte de même axe que l'éolienne et d'un dispositif d'indexation dont la tolérance aux légères variations du sens du vent peut être paramétrée. Le coût 2899651 -4- de réalisation de ce dispositif est économique car seule l'enceinte doit être orientée, à faible vitesse, et aucune action sur l'éolienne n'est nécessaire. La masse à manoeuvrer s'en trouve ainsi réduite. La deuxième fonction de l'enceinte est de contribuer à la variation ou à la 5 régulation de vitesse et à l'arrêt de la rotation de l'éolienne. Ceci est obtenu en disposant sur le quart de face de l'enceinte orientée face au vent, du côté des pales motrices, d'une série de volets dont l'angle d'orientation peut être réglé entre deux extrêmes. En position d'ouverture maximum, la poussée du vent sur les pales est maximale. En position d'ouverture intermédiaire, la force du vent 10 dans les pales est limitée. En position fermée, la poussée du vent sur les pales est nulle, les volets faisant office de déflecteurs. L'orientation des volets pourra être asservie, par exemple, à la vitesse de rotation de l'éolienne. L'enceinte est de forme circulaire. La réalisation d'une enceinte par association de segments droits constituant un polygone est également envisageable, de 15 même que la réalisation par combinaison d'un secteur circulaire et de segments droits. La réalisation de segments droits permet entre-autre de simplifier la construction du secteur qui porte les volets orientables. La troisième fonction de l'enceinte est d'assurer la protection des personnes pouvant se trouver à proximité de l'éolienne en rotation. Toute la périphérie de l'éolienne est protégée, premièrement par la paroi coupe-vent sur environ un quart de la périphérie, deuxièmement par le secteur portant les volets de régulation sur environ un deuxième quart de la périphérie, et troisièmement par un système de barreaux ou de grillage sur tout le reste de la périphérie, voire au-dessus et au-dessous de l'éolienne. L'espacement des barreaux ou la taille des mailles du grillage est déterminé pour procurer un indice de protection contre l'accès aux parties dangereuses que constituent les pales en rotation. Le dispositif assurant l'entraînement de l'enceinte pour son orientation par rapport au vent est équipé d'un limiteur de couple ou tout autre moyen de sécurité pour pallier un risque de coincement d'une personne par l'enceinte en mouvement. Selon une disposition de construction qui s'avère d'autant plus favorable que le diamètre de l'éolienne est grand, les protections ajourées de type grillage au-dessus et au-dessous seront avantageusement remplacées par des parois pleines au droit des pales remontant au vent pour faire office de carénage, permettant d'éliminer un éventuel flux d'air passant par-dessus la paroi coupe-vent et susceptible de freiner l'éolienne. 2899651 -5- Selon une troisième caractéristique, l'éolienne comporte une couronne porte-pales pouvant atteindre plusieurs mètres de diamètre, les pales étant disposées de manière concentrique et constituent elles-mêmes les rayons d'une roue en étant fixées d'une part sur la couronne et d'autre part sur un moyeu 5 central destiné à être accouplé à une génératrice électrique. L'ensemble moyeu - pales - couronne est rigide, les pales ne disposant d'aucun degré de liberté. Pour une facilité de réalisation, les pales peuvent être réalisées dans un matériau rigide et léger avec un profil galbé favorisant la résistance au vent lorsqu'il présente son côté concave face du vent et réduisant le coefficient de pénétration 10 dans l'air lorsqu'il présente le côté convexe face au vent. D'autres formes de pales sont également possibles sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Selon une quatrième caractéristique, l'axe mécanique de rotation n'est pas constitué par un axe central coaxial ou confondu avec le moyeu, comme dans le cas des solutions habituelles, mais par des galets répartis à la périphérie de la 15 couronne et prenant appui sur celle-ci. Ces galets maintiennent la couronne dans le sens radial et axial, ils assurent son guidage en rotation et son immobilisation en translation. Ceci procure l'avantage de pouvoir maintenir en suspension une roue de grand diamètre avec une structure périphérique légère, contrairement aux solutions traditionnelles pour lesquelles l'axe central doit 20 être fortement dimensionné pour supporter le poids de l'éolienne, encaisser les contraintes de basculement, résister aux vibrations. La bonne accessibilité des galets permet de faciliter maintenance. Selon une disposition de construction, la couronne est placée dans le plan de symétrie des pales de manière à éviter tout effet de couple de renversement au 25 niveau des appuis des galets qui pourraient induire des forces de roulement supérieures et des vibrations défavorables pour le rendement, la discrétion acoustique et la durée de vie du dispositif. Selon une autre disposition de construction, la couronne est constituée d'un profil présentant des faces extérieures inclinées sur lesquelles prennent appui 30 les galets de guidage, eux-mêmes inclinés pour que leur bande de roulement soit correctement en appui sur les faces du profil. Les galets sont montés sur des supports disposés à intervalle régulier à la périphérie de la couronne. Les supports, au nombre minimum de trois, sont eux-mêmes assemblés sur un cadre porteur. Le cadre doit être fixé sur la toiture d'un bâtiment ou de toute 35 autre structure réceptrice. Afin d'éviter tout glissement entre la génératrice du galet et le profil de la couronne, de manière à obtenir une situation de 2899651 -6- roulement pur et d'augmenter la durée de vie et la fiabilité du dispositif, il convient de donner un profil conique au galet, conicité dont l'angle est fonction des diamètres moyens de la couronne et du galet au niveau de la zone de contact et de la largeur du galet. 5 Selon une cinquième caractéristique, la génératrice électrique est accouplée au moyeu central, soit directement dans l'axe du moyeu, au-dessus ou au-dessous de l'éolienne, soit de façon déportée par le biais d'un renvoi d'angle et d'arbres de transmission, pour un placement avec l'axe horizontal, à côté de l'éolienne. La liaison entre le moyeu de l'éolienne et l'arbre de la génératrice est 10 réalisée par le biais d'un dispositif d'accouplement transmettant le couple de rotation tout en laissant des degrés de liberté axiaux et radiaux comme un joint à soufflet par exemple. Ces diverses caractéristiques confèrent à l'invention l'aptitude à pouvoir être installée en toute sécurité en milieu urbain et sans aménagements lourds 15 des structures receveuses. Le principe de construction permet une réalisation économique, favorable pour l'implantation de ce dispositif au plus près du lieu de consommation de l'électricité. The invention overcomes these disadvantages by providing a discrete set both visually and acoustically, thanks to its low height, the absence of animated elements of brutal movements and its ability to be implanted on roofing, also having a significant energy efficiency because of its characteristics with improved efficiency, its ability to be realized in large dimensions and to be implanted closer to the need of consumption, also having a high level of reliability thanks to its simplicity of construction and its ability to withstand strong winds, and with intrinsic protection against access to dangerous parts for people in the vicinity. For this purpose and according to a first characteristic, this aerogenerator urban destination includes a wind turbine with a vertical axis whose diameter is very large compared to the height which, typically, could measure of the order of one meter, lower heights or higher than this value being of course achievable. This has the advantage of generating a reduced tilt moment when subjected to the force of the wind, the infrastructure needed to support the device can therefore remain light. It then becomes possible to envisage its installation on structures or roofs of existing buildings, apartment buildings, service or industrial buildings, no heavy reinforcement being no longer necessary. This characteristic also has other advantages of minimizing the visual impact and confining the noise generated closer to the roof surface, thus limiting their propagation in a direct line. On the other hand, the large diameter makes it possible to have a high rotational torque and to limit sudden variations in rotational speed thanks to greater inertia. According to a second characteristic, the wind turbine has a triple function and automatic orientation chamber. The first function of the enclosure is to increase the efficiency of the wind turbine by deflecting the wind against the blades in the upwind phase. This is achieved by raising a wall higher than the wind turbine in front of the blades upwind. Only the exclusively driving half of the blades is subjected to the force of the wind, the other half being practically no longer braked. The windshield of the enclosure must be facing the wind by favoring the passage of wind on the side of the movement of the blades of the wind turbine in the direction of the wind and deflecting the flow of air facing the blades of the wind. wind turbine in their upwind movement. For the sake of stability and compactness, this function is performed automatically thanks to the combination of a device for detecting the wind direction, a device generating a rotational movement of the chamber of the same axis as the wind turbine and an indexing device whose tolerance to slight variations in the direction of the wind can be set. The cost of producing this device is economical because only the enclosure must be oriented, at low speed, and no action on the wind turbine is necessary. The mass to be maneuvered is thereby reduced. The second function of the enclosure is to contribute to the variation or the regulation of speed and the stopping of the rotation of the wind turbine. This is achieved by arranging on the front quarter of the speaker facing the wind, on the side of the drive blades, a series of flaps whose orientation angle can be adjusted between two extremes. In the maximum open position, the thrust of the wind on the blades is maximum. In the intermediate open position, the wind force 10 in the blades is limited. In the closed position, the thrust of the wind on the blades is zero, the flaps acting as deflectors. The orientation of the shutters can be controlled, for example, the speed of rotation of the wind turbine. The enclosure is circular in shape. The creation of an enclosure by association of straight segments constituting a polygon is also conceivable, as well as the realization by combination of a circular sector and straight segments. The realization of straight segments makes it possible, among other things, to simplify the construction of the sector that carries the adjustable flaps. The third function of the enclosure is to ensure the protection of people who may be near the rotating wind turbine. The entire periphery of the wind turbine is protected, firstly by the windbreak wall about a quarter of the periphery, secondly by the sector carrying the control flaps about a second quarter of the periphery, and thirdly by a system of bars or roasting all over the periphery, or even above and below the wind turbine. The spacing of the bars or the size of the meshes of the mesh is determined to provide a protection index against access to the dangerous parts that constitute the rotating blades. The device for driving the enclosure for its orientation relative to the wind is equipped with a torque limiter or any other means of safety to overcome a risk of jamming a person by the moving enclosure. According to a construction provision which proves all the more favorable that the diameter of the wind turbine is large, the openwork protections type toasting above and below will be advantageously replaced by solid walls to the right of the blades going back to wind to act as a fairing, to eliminate any air flow over the windshield and likely to brake the wind turbine. According to a third characteristic, the wind turbine comprises a blade-bearing crown up to several meters in diameter, the blades being arranged concentrically and constituting the spokes of a wheel themselves while being fixed on the one hand. on the crown and on the other hand on a hub 5 central to be coupled to an electric generator. The hub - blade - crown assembly is rigid, the blades having no degree of freedom. For ease of embodiment, the blades can be made of a rigid and light material with a curved profile promoting wind resistance when it has its concave side face of the wind and reducing the coefficient of penetration into the air when has the convex side facing the wind. Other blade shapes are also possible without departing from the scope of the invention. According to a fourth characteristic, the mechanical axis of rotation is not constituted by a coaxial central axis or coincident with the hub, as in the case of usual solutions, but by rollers distributed around the periphery of the crown and taking support on this one. These rollers maintain the ring in the radial and axial direction, they ensure its rotation guidance and immobilization in translation. This provides the advantage of being able to keep a large diameter wheel in suspension with a light peripheral structure, unlike traditional solutions for which the central axis must be highly dimensioned to support the weight of the wind turbine, to withstand the tilting constraints. , resist the vibrations. The good accessibility of the rollers facilitates maintenance. According to a constructional arrangement, the ring gear is placed in the plane of symmetry of the blades so as to avoid any effect of overturning torque at the level of the bearings of the rollers which could induce higher rolling forces and unfavorable vibrations for the output, the acoustic discretion and the lifetime of the device. According to another construction arrangement, the ring consists of a profile having inclined outer faces on which bear the guide rollers, themselves inclined so that their tread is properly supported on the faces of the profile. The rollers are mounted on supports arranged at regular intervals on the periphery of the crown. The supports, at least three in number, are themselves assembled on a support frame. The frame must be attached to the roof of a building or other receiving structure. In order to avoid any slippage between the generatrix of the roller and the profile of the crown, so as to obtain a pure rolling situation and to increase the service life and the reliability of the device, it is necessary to give a conical profile to the roller, taper whose angle is a function of the average diameters of the ring and the roller at the contact area and the width of the roller. According to a fifth characteristic, the electric generator is coupled to the central hub, either directly in the axis of the hub, above or below the wind turbine, or remotely via a bevel gearbox and transmission shafts, for placement with the horizontal axis, next to the wind turbine. The connection between the wind turbine hub and the generator shaft is effected by means of a coupling device transmitting the rotational torque while leaving axial and radial degrees of freedom as a bellows seal by example. These various characteristics confer on the invention the ability to be installed safely in urban areas and without heavy adjustments to the receiving structures. The principle of construction allows economic realization, favorable for the implementation of this device closer to the place of consumption of electricity.
L'invention sera mieux comprise grâce à la description ci-après qui se 20 rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : la figure 1 représente une vue en perspective du dispositif global selon l'invention, sans représentation des génératrices électriques ; la figure 2 représente une vue en perspective de l'éolienne à axe vertical 25 de faible hauteur et de grand diamètre à guidage sur couronne périphérique, sans son enceinte ; la figure 3 représente une vue de détail d'un mode de réalisation possible des galets de guidage de la couronne périphérique ; la figure 4 représente une vue de détail d'un principe de moyeu de 30 l'éolienne ; la figure 5 représente une vue partielle de dessus de l'enceinte de l'éolienne avec ses volets de contrôle ouverts au maximum et expliquant les mouvements des flux d'air, sans représentation des grilles ou parois de protections supérieures ; 35 la figure 6 représente une vue de face correspondant à la figure 5 ; la figure 7 représente une vue partielle de face du dispositif, sans son 2899651 -7- enceinte, montrant les dispositions possibles des génératrices ; La figure 8 représente une vue de dessus correspondant à la figure 7. The invention will be better understood thanks to the following description which refers to a preferred embodiment, given by way of non-limiting example, and explained with reference to the appended diagrammatic drawings, in which: FIG. perspective view of the overall device according to the invention, without representation of the electric generators; FIG. 2 represents a perspective view of the vertical axis wind turbine 25 of small height and of large diameter guided on a peripheral ring, without its enclosure; Figure 3 shows a detail view of a possible embodiment of the guide rollers of the peripheral ring; Figure 4 shows a detail view of a hub principle of the wind turbine; FIG. 5 represents a partial view from above of the enclosure of the wind turbine with its control flaps open to the maximum and explaining the movements of the air flows, without representation of the grids or walls of upper protections; Figure 6 shows a front view corresponding to Figure 5; FIG. 7 represents a partial front view of the device, without its enclosure, showing the possible arrangements of the generators; FIG. 8 represents a view from above corresponding to FIG. 7.
La figure 1 des dessins annexés montre une éolienne à axe vertical 1 dont 5 le diamètre est grand par rapport à la hauteur, cette éolienne étant associée à une enceinte périphérique 2 à orientation automatique par ensemble moto-réducteur asservi et mécanisme d'entraînement, non représentés, l'éolienne 1 et son enceinte 2 étant montées sur une structure porteuse 3 qui permet l'installation de l'ensemble sur une toiture plate d'immeuble ou de bâtiment 10 industriel par exemple. L'éolienne 1 comprend plusieurs pales 4 qui assurent une liaison rigide entre un moyeu 5 et une couronne périphérique 6. Cette couronne 6, solidaire de l'éolienne 1, collabore avec des jeux de galets 7, solidaires de la structure porteuse 3, pour assurer le guidage en rotation de l'éolienne L L'enceinte périphérique 2 comporte trois secteurs distincts : le 15 premier secteur 8 fait office de déflecteur d'air en s'interposant entre le vent et les pales 4 dans leur mouvement de remontée au vent , le deuxième secteur 9 est équipé de volets à orientation automatique pour moduler le flux d'air arrivant sur les pales 4 et le troisième secteur 10 permet d'une part la libre circulation du vent à travers l'éolienne et l'évacuation des flux d'air de retour 20 des pales tout en empêchant que les personnes ne puissent accéder à l'éolienne en rotation 1 d'autre part. Pour une plus grande clarté de la figure, les dispositifs de fermeture qui empêchent l'accès à l'éolienne par le dessus ou par le dessous ne sont pas représentés, de même que ne sont pas représentées les génératrices électriques. L'enceinte périphérique 2 composée des trois secteurs 25 8, 9 ,10 et des dispositifs de fermeture supérieurs et inférieurs non représentés assure simultanément la protection totale des personnes contre l'accès aux parties dangereuses, la régulation en vitesse et l'amélioration du rendement de l'éolienne à axe vertical. La figure 2 montre l'éolienne 1 à axe vertical et son guidage sur couronne 30 périphérique 6 collaborant avec les jeux de galets 7 solidaires de la structure porteuse 3, sans L'enceinte. Pour assurer la stabilité de l'éolienne, les jeux de galets doivent être au minimum de trois. Comme le montre la figure 3, chaque jeux de galets de guidage 7 de l'éolienne 1 peut être avantageusement réalisé en associant deux galets 11 35 montés en oblique sur un support 12 solidaire de la structure porteuse 3, ces galets étant positionnés de manière que leur génératrice roule sur les faces 13 2899651 -8- d'un profil de section globalement triangulaire de la couronne périphérique 6. La figure 4 montre un principe de réalisation du moyeu 5 de l'éolienne 1 par un profilé sur l'extérieur duquel viennent se fixer les pales 4 et dans l'axe duquel un arbre cannelé peut être engagé et peut coulisser, cet arbre étant 5 destiné à assurer l'entraînement de la génératrice par l'intermédiaire d'une pièce d'accouplement flexible sans répercuter les éventuels micro-mouvements de déplacement de l'éolienne 1 selon son axe de rotation. Comme le montre la figure 5, après orientation automatique correcte par un dispositif non-représenté, l'enceinte périphérique 2 de l'éolienne 1 fait office 10 de déflecteur de vent grâce au secteur obturé 8, diminuant notablement le freinage de l'éolienne en réduisant la pression du vent sur les pales 4 dans leur phase de remontée au vent. Le secteur 9 dispose de volets de contrôle 14 permettant de moduler le flux d'air arrivant sur les pales 4. L'orientation des volets 14 par rapport au sens du vent est asservi automatiquement à la vitesse 15 de rotation de l'éolienne 1. La largeur des volets 14 et leur intervalle est judicieusement déterminé par des critères de sécurité pour empêcher l'accès aux pales 4 de l'éolienne 1 par une personne. Dans la figure 6 qui montre une vue de face correspondant à la figure 5, le secteur obturé 8 est clairement visible, de même que le secteur 9 et ses volets 20 de contrôle 14. Selon les figures 7 ou 8, une génératrice 15 peut être placée soit dans l'axe de l'éolienne 1, soit perpendiculairement à l'axe de l'éolienne 1 si des considérations de poids, d'accessibilité ou d'encombrement en hauteur s'imposent. Dans le cas d'une disposition perpendiculaire à l'axe de l'éolienne, la 25 liaison entre le rotor de la génératrice 15 et le moyeu 5 de l'éolienne 1 inclura un renvoi d'angle. FIG. 1 of the attached drawings shows a vertical axis wind turbine 1 whose diameter is large relative to the height, this wind turbine being associated with a peripheral enclosure 2 which is automatically oriented by a servo geared motor unit and a drive mechanism, represented, the wind turbine 1 and its enclosure 2 being mounted on a supporting structure 3 which allows the installation of the assembly on a flat roof of building or industrial building 10 for example. The wind turbine 1 comprises several blades 4 which provide a rigid connection between a hub 5 and a peripheral ring 6. This ring 6, integral with the wind turbine 1, collaborates with sets of rollers 7, integral with the supporting structure 3, for provide guidance in rotation of the wind turbine L The peripheral enclosure 2 has three distinct sectors: the first sector 8 acts as an air deflector interposed between the wind and the blades 4 in their upwind movement , the second sector 9 is equipped with automatically oriented shutters to modulate the airflow arriving on the blades 4 and the third sector 10 allows on the one hand the free flow of wind through the wind turbine and the evacuation of the flows return air 20 blades while preventing that people can access the rotating wind turbine 1 on the other hand. For greater clarity of the figure, the closing devices that prevent access to the wind turbine from above or from below are not shown, as are not shown the electric generators. The peripheral enclosure 2 made up of the three sectors 25 8, 9, 10 and the upper and lower closing devices (not shown) simultaneously ensures the total protection of the persons against access to the dangerous parts, the regulation of speed and the improvement of the efficiency. of the vertical axis wind turbine. FIG. 2 shows the wind turbine 1 with a vertical axis and its guidance on a peripheral ring 6 collaborating with the sets of rollers 7 integral with the supporting structure 3, without the enclosure. To ensure the stability of the wind turbine, the sets of rollers must be at least three. As shown in FIG. 3, each set of guide rollers 7 of the wind turbine 1 can advantageously be made by combining two rollers 11 35 mounted obliquely on a support 12 integral with the supporting structure 3, these rollers being positioned so that their generatrix rolls on the faces 13 2899651 -8- of a generally triangular section profile of the peripheral ring 6. Figure 4 shows a principle of embodiment of the hub 5 of the wind turbine 1 by a profile on the outside of which come to fix the blades 4 and in the axis of which a splined shaft can be engaged and can slide, this shaft being intended to ensure the drive of the generator through a flexible coupling part without passing on the possible micro-movements of the wind turbine 1 along its axis of rotation. As shown in FIG. 5, after correct automatic orientation by an unrepresented device, the peripheral enclosure 2 of the wind turbine 1 acts as a wind deflector thanks to the closed sector 8, significantly reducing braking of the wind turbine by reducing the wind pressure on the blades 4 in their upwind phase. The sector 9 has control flaps 14 for modulating the air flow arriving on the blades 4. The orientation of the flaps 14 relative to the direction of the wind is automatically controlled at the speed 15 of rotation of the wind turbine 1. The width of the flaps 14 and their interval is judiciously determined by safety criteria to prevent access to the blades 4 of the wind turbine 1 by a person. In FIG. 6, which shows a front view corresponding to FIG. 5, the closed area 8 is clearly visible, as is sector 9 and its control flaps 14. According to FIGS. 7 or 8, a generator 15 can be placed either in the axis of the wind turbine 1, or perpendicular to the axis of the wind turbine 1 if considerations of weight, accessibility or congestion height is required. In the case of a disposition perpendicular to the axis of the wind turbine, the connection between the rotor of the generator 15 and the hub 5 of the wind turbine 1 will include an angle gear.
Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à la production d'électricité à partir d'énergie éolienne en milieu urbain résidentiel, tertiaire ou 30 industriel, dans un contexte d'utilisation des énergies renouvelables. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de 35 protection de l'invention. The device according to the invention is particularly intended for the production of electricity from wind energy in urban residential, tertiary or industrial environment, in a context of use of renewable energies. Of course, the invention is not limited to the embodiment described and shown in the accompanying drawings. Modifications are possible, especially from the point of view of the constitution of the various elements or by substitution of technical equivalents, without departing from the scope of protection of the invention.