BATEAU DONT L'ÉNERGIE EST PROCURÉE PAR DIVERSES TYPES D'ÉOLIENNES A AXE VERTICAL La présente invention concerne un dispositif pour faire avancer un bateau et toutes les manoeuvres qui sont obtenues par un moteur thermique. Ce moteur étant remplacé par un moteur électrique dont l'énergie est produite par le vent par l'intermédiaire d'une éolienne à axe vertical. The present invention relates to a device for advancing a boat and all the maneuvers that are obtained by a heat engine. BACKGROUND OF THE INVENTION This engine being replaced by an electric motor whose energy is generated by the wind via a vertical axis wind turbine.
Les énergies fossiles (pétrole) seront épuisées avant la fin de ce siècle, d'où l'utilité de chercher une énergie pour faire naviguer les bateaux. Le vent a déjà longtemps était utilisé car il est souvent présent en mer. Pour capter ce vent, la voile était jusqu'à présent le seul moyen, mais qui impose du travail et connaissance exemple comme vent de face ou absence de vent et difficulté de manoeuvrer (marche arrière). L'emploi des moteurs thermiques a palier à ces carences vis à vis du vent. Mais vu le déclin des réserves de pétrole et rejet dans l'air de CO2 de nouveaux procédés sont étudiés dont celui présent ci-dessous. Ce projet allie le silence, éolienne à dépression + moteur électrique, l'économie d'énergie et le vent, les manoeuvres étant facilitées sont marche avant et arrière comprises + variateur de vitesse. Le vent peut venir de toutes les directions ou on peut fonctionner sans vent exemple rechargé par des batteries au préalable. Ce système au cas ou le bateau est stationné à quai peut générer des projets (vente d'électricité à un fournisseur). Ce bateau sera lesté par des batteries faisant office de quille donc stable et de construction (par rapport à la motorisation thermique) de coût équivalent. La fiabilité sera assurée par le moteur électrique plus résistant qu'un thermique dont l'entretien est plus couteux (carburant, vidange, filtre,courroie etc). L'éolienne employée fonctionne dans toutes les directions de vent (de face, arrière etc) sans aucune attention, ni surveillance, étant choisie de type axe vertical fonctionnant par dépression d'air, son champs de travail est à la verticale dans l'axe du bateau, accaparant la largeur du bateau, elle fonctionnera en naviguant et à l'arrêt du bateau, rechargeant les batteries placées en fond de quille, faisant ainsi office de lest. A l'arrêt, un dispositif est prévu lorsque les batteries sont chargées, l'électricité est détournée vers le réseau EDF ou un compteur déterminera l'électricité fournie. Le sens inverse est à envisager au cas ou il n'y a pas de vent à l'arrêt = anneau de port. Ce sera donc le réseau EDF qui fournira l'électricité pour recharger les batteries. Ce système permettra d'être prêt à lever l'ancre car le. plein deb batteries sera toujours effectué avant le départ permettant ainsi une large autonomie de navigation = minimum 24 h. Les batteries se chargent aussi en naviguant. Ce système «tout électrique » sera approprié pour les professionnels de la mer (marin-pêcheur, transporteur, croisière, plaisancier etc). Le moteur pourra être placé in- bord ou hors-bord pivotant avec son hélice. Dans de cas le moteur doit être étanche. Des panneaux solaires peuvent être ajoutés à l'éolienne rechargeant les batteries des bateaux pour faire de long voyage afin de fournir plus d'énergie (électrique). Les éoliennes seront additionnées 2 )u 3 au plus pour accumuler plus d'énergie, les batteries seront donc augmentées en conséquence. Dans certains cas, il sera préférable d'employer des bateaux à multicoques afin d'augmenter la stabilité et la largeur de flottaison, ce qui permettra d'employer des éoliennes plus larges donc plus puissantes. Les dessins annexés qui illustrent l'invention sont: -figure 1/9, l'éolienne présente ces quatre éléments moteur de face, en réalité, ils sont décalés figure 5/9 et coupe support de mât et génératrice d'électricité. - Figure 2/9 représentant la coupe verticale d'un élément d'éolienne coupe partielle - figure 3/9 coupe horizontale du mât et entrainement et des quatre éléments d'éolienne. -Figure 4/9 détail de l'ensemble représentant les éléments composant un élément moteur d'éolienne - figure 5/9 représentant en réalité les quatre éléments moteur de cette éolienne -figure 6/9 représentant la cage mécano soudée qui est adaptée 10 à la coque pour soutenir une éolienne -figure 7/9 représentant une coupe verticale d'un roulement spécialement adapté au montage des quatre éléments moteur formant l'éolienne -figure 8/9 représentant en figuré le montage des organes 15 faisant fonctionner le bateau - figure 9/9 coupe vu arrière de la quille contenant les batteries Option pour figures 1/9 et 5/9 La disposition présentée sur les figures 1/9 et 3/9 pour les 20 étages IV et III associant deux types de pales peut être remplacé par un seul type de pâle le plus puissant démarrant par la bas IV et la puissance diminuant en remontant. Les déflecteurs d'air seront prévus en conséquence pour chaque type de pâle. Le fonctionnement de ces pâles en forment d'aile 25 d'avion seront du type à aspiration par dépression d'air. L'ÉOLIENNE figure 1/9 démontre les disposition des éléments par étage présenté de face en réalité sont à 45° figure 5/9 . Cette éolienne sera constituée de plusieurs éléments moteur inégaux en taille et puissance, assemblée par collerette 30 formant par étage, l'éolienne. Ces éléments seront disposés à partir du pont du bateau IV, montés de 4 pales tvn_e (1) puis en montant III deux éléments (pales)de type (1) et deux de (2) puis II est équipé de 2 éléments de type (1) puis I est équipé de 2 éléments de type (2). Ces quatre étages seront disposés dans ce cas à 45 degrés les uns des autres, afin que selon la direction du vent, deux cotés sont toujours en action. Cette disposition aura aussi pour but, en plaçant les éléments les plus puissants à partir du pont et qui auront donc plus de prise au vent, les plus grand par le bas (pont)et en réduisant la taille par le haut. Cette disposition a aussi l'avantage d'offrir un angle approprié au filin tendeur (7) qui permettra de rigidifier le mât. L'ORDRE DE MONTAGE figure 1/9 montre le mât (3) qui étant fixé par les deux socles (4) et (5) il est disposé le roulement conique (6) qui s'appuie sur le socle supérieur (5) puis est positionné par le haut l'élément IV qui supporte une poulie (7) entrainant l'alternateur (8) (ou seront préféré l'alternateur à aimants permanents ; ceci démarrent à vitesse réduite) puis un disque de frein (9). En partant du pont sont disposés les roulements (10), les autres éléments III,1I,I sont placés à 45 degrés avec un roulement à leur tête. En tête du mât est disposé la potence (11) de support filin (12). Ces éléments étant présentés tous de face en réalité ils sont disposés à 45° figure 3/9. LES ÉLÉMENTS DE MONTAGE D'UN ETAGE D'EOLIENNE sont fig. 2/9 Sur la coupe horizontale seront représentés un palier (13) et la le une pâle forme(aile d'avion) (1), collerette d'assemblage (15), le roulement à billes (10), le mât le déflecteur d'air (14), tube d'entrainement (16), (3) et le tube de graissage (17 Figure 3/9 coupe verticale de système de graissage, la pompe graissage (17), les roulements l'ensemble de l'éolienne le à graisse (18), le tube de (10), le roulement de base conique (6), le mât (3), le socle de base (4), le socle supérieur (5),le renfort du mât (19) LA FORMATION D'UN ÉLÉMENT D'ÉOLIENNE vu par dessus figure 4/9 montre deux paliers. supérieurs (13) inférieur (20) soutiendront deux à quatre pâles (1) et (2) de forme aile d'avion, travaillant par dépression. Un tube d'entrainement(16) reliera par le centre les deux paliers, il sera usiné pour accueillir le roulement (10). Ces paliers seront percés circulairement formant une collerette (15) servant à assembler les éléments entre eux. Un déflecteur d'air (14) dirigera le vent vers les pâles (1) et (2), le mât (3) soutien les éléments, le roulement (10) servant d'appuis. La figure 5/9 vu dessous démontre les angles 45° employé pour la formation de cette éolienne I-II-III-IV avec leurs éléments = pâles (1) et (2)qui sont disposées de manières différentes selon les étages, la plus puissante démarrant par le pont. Cette formation a pour but de mieux positionner les câbles de soutien du mât. La figure 6/9 montre une cage afin de fixer le mât, il sera prévu une cage en acier mécano-soudée forme des poutres en cornières et carré les dimensions prévues s'adapteront à la coque des bateaux, forme par cadre supérieur (21)qui porte les supports filin (22) un renfort (23) et une croix centrale supérieure (24) soutenant le mât (3) par un socle bloquant (4). Un cadre inférieur (25) et une croix supportant le socle bloquant inférieur (4) ces deux cadres sont reliés par des fermes de jonction (26). Des pattes de fixations (27) fixent cette cage au bateau. Une croix (28) supporte les filins (12). La figure 7/9 démontre à part le roulement de base qui sera du genre conique à rouleaux, les roulements d'étage seront de type oscillant à double rangée de billes (10), équipés d'un fourreau auto serrant (29), car en pratique glisser un roulement sur une axe très long est difficile ainsi que leur remplacement. La difficulté présente pour le blocage du fourreaux qui ne peut s'effectuer car le roulement étant en place, il est impossible de viser un écrou sur la partie inférieure du fourreau qui se trouve prisonnier dans le tube d'entrainement (16). Pour palier à ce problème, il est prévu un aménagement du fourreau qui sera fendu et de forme conique, partie basse, un écrou (30) serre sur un pas de vis plat à cet endroit (31) en serrant le cône se déplace vers le haut, bloquera le roulement (10), le coté haut du fourreau sera ensuite bloqué par l'écrou (32) travaillant sur une pas de vis incliné (33) serrant ainsi le fourreau sur le mât (3). FONCTIONNEMENT Dans le cas de bateau petit et de moyen à grand, un seul générateur sera prévu type enduit permanent, entrainé par poulie et tendeur ou par variateur de vitesse commandé par électroaimants dirigé par un anémomètre (plus performant, évite l'emballement de l'éolienne. FONCTIONNEMENT GÉNÉRAL figure 8/9 L'électricité étant généré par l'éolienne (34) et panneau solaire (35), est acheminé aux batteries (36) par câble (37). The fossil energies (oil) will be exhausted before the end of this century, hence the need to seek energy to navigate the boats. The wind has already been used for a long time because it is often present at sea. To capture this wind, the sail was until now the only way, but which imposes work and knowledge example as headwind or absence of wind and difficulty of maneuver (reverse). The use of heat engines overcomes these shortcomings with respect to the wind. But considering the decline of oil reserves and release into the air CO2 of new processes are studied including the one presented below. This project combines silence, wind turbines to vacuum + electric motor, energy saving and wind, maneuvers being facilitated are forward and backward understood + variable speed. The wind can come from all directions or it can work without wind example recharged by batteries beforehand. This system in case the boat is parked at the dock can generate projects (selling electricity to a supplier). This boat will be weighted by batteries acting keel therefore stable and construction (compared to the thermal engine) cost equivalent. The reliability will be ensured by the electric motor more resistant than a thermal one whose maintenance is more expensive (fuel, draining, filter, belt etc). The wind turbine used works in all directions of wind (front, rear, etc.) without any attention or monitoring, being chosen to type vertical axis operating by air depression, his working field is vertical in the axis from the boat, taking up the width of the boat, it will work by sailing and stopping the boat, reloading the batteries placed at the bottom of the keel, thus acting as ballast. When stopped, a device is provided when the batteries are charged, the electricity is diverted to the EDF network or a meter will determine the electricity supplied. The opposite direction is to be considered in case there is no wind at the stop = wearing ring. It will be the EDF network that will supply electricity to recharge the batteries. This system will allow you to be ready to weigh anchor. full deb batteries will always be done before departure allowing a large autonomy of navigation = minimum 24 hours. The batteries are also charged while sailing. This "all electric" system will be suitable for sea professionals (seafisher, carrier, cruise, boater, etc.). The engine can be placed inboard or outboard pivoting with its propeller. In case the motor must be waterproof. Solar panels can be added to the wind turbine charging the batteries of the boats to make long trip to provide more energy (electric). The wind turbines will be added 2) u 3 at the most to accumulate more energy, the batteries will therefore be increased accordingly. In some cases, it will be preferable to use multihull boats to increase the stability and the floatation width, which will make it possible to use larger and therefore more powerful wind turbines. The accompanying drawings which illustrate the invention are: FIG. 1/9, the wind turbine presents these four front engine elements, in fact, they are shifted FIG. 5/9 and cut mast support and electricity generator. - Figure 2/9 showing the vertical section of a partial wind turbine element - Figure 3/9 horizontal section of the mast and drive and four wind turbine elements. -Figure 4/9 detail of the assembly representing the components of a wind turbine engine element - Figure 5/9 actually representing the four engine elements of this wind turbine -figure 6/9 representing the welded cage which is adapted to 10 the hull for supporting a wind turbine -figure 7/9 showing a vertical section of a bearing specially adapted for mounting the four motor elements forming the wind turbine -figure 8/9 figuratively representing the assembly of the members 15 operating the boat - figure 9/9 cut back view of the keel containing the batteries Option for Figures 1/9 and 5/9 The arrangement shown in Figures 1/9 and 3/9 for the 20 stages IV and III combining two types of blades can be replaced by a single type of the most powerful pale starting at the bottom IV and the power decreasing upward. The air baffles will be provided accordingly for each type of pallet. The operation of these blades forming an aircraft wing will be of the vacuum suction type. The ÉOLIENNE figure 1/9 shows the disposition of the elements per floor presented from the front in reality are at 45 ° figure 5/9. This wind turbine will consist of several motor elements unequal in size and power, assembled by collar 30 forming per floor, the wind turbine. These elements will be arranged starting from the deck of the boat IV, mounted of 4 blades (1) and then raising III two elements (blades) of type (1) and two of (2) then II is equipped with 2 elements of type ( 1) then I is equipped with 2 elements of type (2). These four stages will be arranged in this case at 45 degrees from each other, so that according to the wind direction, two sides are always in action. This arrangement will also aim, placing the most powerful elements from the deck and so have more grip wind, the largest from the bottom (bridge) and reducing the size from above. This arrangement also has the advantage of providing an appropriate angle to the tensioning rope (7) which will stiffen the mast. The MOUNTING ORDER figure 1/9 shows the mast (3) which is fixed by the two bases (4) and (5) it is arranged the conical bearing (6) which rests on the upper base (5) then is positioned from above the element IV which supports a pulley (7) driving the alternator (8) (or will be preferred the permanent magnet alternator, this start at a reduced speed) and then a brake disc (9). From the bridge are arranged the bearings (10), the other elements III, 1I, I are placed at 45 degrees with a bearing at their head. At the head of the mast is arranged the support bracket (11) wire (12). These elements being presented all of face in reality they are arranged at 45 ° figure 3/9. MOUNTING ELEMENTS OF A WIND TURRET are fig. 2/9 On the horizontal section a bearing (13) will be represented and the one a pale form (airplane wing) (1), assembly collar (15), the ball bearing (10), the mast the deflector air (14), drive tube (16), (3) and the grease tube (17 Figure 3/9 vertical cut of lubrication system, the grease pump (17), the bearings the whole of the l wind turbine (18), tube (10), tapered base bearing (6), mast (3), base base (4), top base (5), mast reinforcement (19) THE FORMATION OF A WIND TURRET ELEMENT seen from above Figure 4/9 shows two upper (13) lower (20) bearings will support two to four pale (1) and (2) wing-shaped aircraft, working by depression A drive tube (16) will connect the two bearings centrally, it will be machined to accommodate the bearing (10) These bearings will be circularly drilled forming a flange (15) for assembling the elements together. A deflector air (14) will direct the wind towards the blades (1) and (2), the mast (3) supports the elements, the bearing (10) serving as supports. Figure 5/9 below shows the angles 45 ° used for the formation of this wind turbine I-II-III-IV with their elements = pale (1) and (2) which are arranged in different ways according to the stages, the most powerful starting by the bridge. This training aims to better position the support cables of the mast. Figure 6/9 shows a cage to fix the mast, it will be provided a steel-welded steel cage form beams angle and square dimensions provided will fit the hull of the boats, form by upper frame (21) which carries the wire supports (22) a reinforcement (23) and an upper central cross (24) supporting the mast (3) by a blocking base (4). A lower frame (25) and a cross supporting the lower blocking base (4) these two frames are connected by junction farms (26). Fixing lugs (27) secure this cage to the boat. A cross (28) supports the ropes (12). Figure 7/9 shows, apart from the base bearing which will be of the conical type with rollers, the floor bearings will be of oscillating type with double row of balls (10), equipped with a self-tightening sheath (29), because in practice sliding a bearing on a very long axis is difficult and their replacement. The difficulty of blocking the sleeves which can not be done because the bearing is in place, it is impossible to aim a nut on the lower part of the sleeve which is trapped in the drive tube (16). To overcome this problem, there is provided an arrangement of the sleeve which will be split and of conical shape, lower part, a nut (30) clamps on a flat screw pitch at this point (31) by tightening the cone moves towards the high, will block the bearing (10), the upper side of the sheath will then be blocked by the nut (32) working on an inclined screw pitch (33) thus tightening the sleeve on the mast (3). OPERATION In the case of small and medium to large boats, a single generator will be provided permanent type type, driven by pulley and tensioner or by variable speed drive controlled by electromagnets directed by an anemometer (more efficient, avoids the runaway of the wind turbine GENERAL OPERATION figure 8/9 The electricity generated by the wind turbine (34) and solar panel (35) is fed to the batteries (36) by cable (37).
D'autres câble (38) conduiront l'électricité au commande (39) près de la barre (40) par la commande (39) le moteur de type inverseur et à vitesse variable entrainera l'hélice (41). Le gouvernail (42) assurera les manoeuvres. Figure 9 vu de coupe des batteries (36) sont logées en fond de 20 quille (43) assurant le lest. 25 30 Other cables (38) will conduct electricity to the control (39) near the bar (40) by the control (39) the inverter type motor and variable speed will cause the propeller (41). The rudder (42) will provide the maneuvers. Figure 9 seen from cut batteries (36) are housed at the bottom of the keel (43) ensuring the ballast. 25 30