FR2927375A1

FR2927375A1 - Eolienne a voiles tendues coniques

Info

Publication number: FR2927375A1
Application number: FR0800730A
Authority: FR
Inventors: Rudolf Kalman
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-02-12
Filing date: 2008-02-12
Publication date: 2009-08-14

Abstract

Il s'agit dans une première variante d'une éolienne de type Savonius dont les pales sont remplacées chacune par une paire de voiles coniques tendues aux deux extrémités d'un mât, formant un bicône pointé à ces extrémités, et dont la base commune est un élément rigide semi circulaire faisant partie d'une bôme suspendue.Une fois mis en tension, l'ensemble des deux bicônes et de la bôme forme une structure indéformable pouvant tourner autour du mât et constituant une éolienne de Savonius.L'ensemble voiles + bôme peut être affaissé le long du mât à la manière des voiles d'un bateau, ce qui offre une grande facilité de démontage.Dans deux autres versions, la bôme est remplacée par deux arceaux circulaires concentriques, reliés par des arcs supportant des voiles fonctionnant soit selon le principe des éoliennes de Darreius, soit selon le principe de la traînée différentielle.

Description

Eolienne à voiles tendues coniques Version N°1, de type Savonius

Cette éolienne est formée :

1! D'un mât central vertical AB ,f 21 D'une bôme rigide constituée de deux tiges rigides CE et FD en forme d'arc de cercle de 180°, de rayons identiques, placés de manière opposée autour d'un axe central rigide CD correspondant à leur diamètre commun, l'ensemble se trouvant dans un même plan. (fig.1 coupe) 31 De quatre voiles en forme de surface conique, basées sur un des arcs de cercle de 180° chacune.

Les deux voiles supérieures prennent appui par le bas chacune sur l'un et l'autre des demi-cercles CE et FD de la bôme, et en haut sur le point A sommet du mât, lequel constitue donc le sommet commun aux deux surfaces coniques Les deux voiles inférieures prennent appui par le haut chacune sur l'un et l'autre ?( des demi-cercles CE et FD de la bôme, et en bas sur le point B extrémité inférieure du mât, ce point constitue donc le sommet commun aux deux surfaces coniques. Après mise en tension des voiles entre les deux points extrêmes A et B, la bôme vient se placer dans un plan horizontal correspondant à la coupe CD de la figure 1. Les voiles inférieures auront une hauteur approximativement double de celle des ?.~ voiles supérieures, ce qui amènera la bôme à 'se positionner à environ 213 de la hauteur du dispositif, ceci en vue de capter le vent le plus haut possible.

On obtient ainsi un dispositif de type Savonius dont chacune des deux pales est formée, non d'un demi-cylindre, mais de deux demi-cônes jointifs par leur base commune au niveau de l'un des demi cercles de la bôme, et ayant pour sommets 2 ( respectifs A et B. Ces pales correspondent, sur l'élévation de la figure 1, respectivement aux quadrilatères ACBE (trait plein) et AFBD (tiretés). On notera la zone de chevauchement AFBE des deux pales permettant la circulation de l'air d'un intrados vers l'autre. A n'importe quel niveau, la coupe du système se déduit par homothétie de la coupe au niveau de la bôme, telle que représentée sur la figure 1, et correspond donc bien à celle d'une éolienne de Savonius. .

L'ensemble forme une structure tendue et indéformable du fait de :

11 La rigidité du mât central 21 La rigidité de la bôme 31 La tension appliquée aux voiles entre les points d'accrochage extrêmes A et B

if Cet ensemble reste libre de tourner au vent autour du mât A B. Le mouvement de rotation de la bôme est transmis au sol par des câbles partant de l'axe CD de la bôme (diamètre commun aux deux demi-cercles) et aboutissant au point B, entraînant en ce point une bague centrée sur le mât et tournant autour de celui-ci (bague servant aussi à l'accrochage de la pointe des deux voiles inférieures), le > mouvement de cette bague étant lui-même transmis à un générateur éléctrique, à une pompe hydraulique ou à tout autre dispositif d'utilisation de l'énergie produite.

L'ensemble voiles + bôme peut être affaissé le long du mât, soit en cas de tornade excessive, soit pour des opérations d'entretien, ceci à la manière des voiles d'un 5 bateau. La bôme constituée de deux arcs de cercle de 180°, telle que représentée sur la figure 1, n'est pas la seule envisageable. D'autres sections, composées d'arcs de valeurs différentes de 180° (voire de courbes autres que de simples arcs de cercle), pourraient aussi être essayées en vue d'optimiser la forme des voiles et le, rendement aérodynamique du système. Les avantages de ce système par rapport aux éoliennes Savonius classiques existant actuellement sont : 11 Le légèreté devant permettre d'atteindre des dimensions et donc des puissances interdites aux éoliennes Savonius classiques. 45.21 La souplesse de l'ensemble devant permettre d'absorber les vibrations ét d'éviter de phénomènes de mise en résonance pouvant entraîner des bruits excessifs et des ruptures de matériel. 31 Le facilité de transport de démontage et de remontage.

Version n°2, dgpe Darreius 2,0 La bôme CD et les arcs de cercle CE et FD (fig 1) sont remplacés (fig 2) par deux arceaux circulaires concentriques Oi et Oe reliés entre eux par (au moins) trois arcs 11 El, 12 E2, 13 E3, formant chacun la base de deux voiles respectivement supérieure AIE et inférieure BIE en forme d'arc de cône, les six (ou plus) voiles ainsi obtenues constituant, une fois tendues comme décrit précédemment, une 25 éolienne non plus de type Savonius, mais de type Darreius.

Version n°3, dérivée de l'éolienne à godets.

Le montage est semblable à celui de la variante n°2, mais les arcs IE , au lieu de présenter une forme en section d'aile d'avion comme dans le cas de•l'éolienne type Darreius, seront des demi cercles, les voiles AIE et BIE agissant cette fois ci 30 par effet de traînée différentielle (fig.3) 40

Claims

Revendications

1! Eolienne à axe vertical, caractérisée en ce que ses pales consistent en un ensemble de voiles tendues entre les extrémités supérieure (A) et inférieure (B) d'un mât central (fig 1), et en ce qu'elle comporte deux arceaux circulaires ,S concentriques (Oi et 0e) disposés entre les extrémités A et B du mât, lesdits arceaux étant reliés entre eux par au moins trois arcs (Il E1, 12E2, 13E3) (fig
2) servant de support aux voiles tendues et constituant chacun la base de deux voiles respectivement supérieure (AIE) et inférieure (BIE) en forme d'arc de cône, ceci de façon à définir une structure tendue pouvant tourner librement autour du mât à la io manière d'une éolienne de Darreius, le plan dans lequel se situent les arceaux venant se placer en position horizontale, perpendiculairement par rapport au mât, et l'ensemble voiles et arceaux pouvant être au besoin affaissé le long du mât. 21 Eolienne à axe vertical selon la revendication 1, caractérisée en ce que les arcs joignant les arceaux circulaires concentriques (01 et 02) sont des demi-cercles /5 (fig3), les voiles qu'ils supportent fonctionnant alors selon le principe de la traînée différentielle.