FR2978504A1

FR2978504A1 - NEW DEVICE FOR MAINTAINING THE GROUND OF A WIND GENERATOR

Info

Publication number: FR2978504A1
Application number: FR1156934A
Authority: FR
Inventors: Damien Lemercier
Original assignee: REVOLIN TECHNOLOGIES
Current assignee: REVOLIN TECHNOLOGIES
Priority date: 2011-07-28
Filing date: 2011-07-28
Publication date: 2013-02-01
Anticipated expiration: 2031-07-28
Also published as: FR2978504B1; WO2013014398A1

Abstract

La présente invention concerne le domaine des supports pour des éléments mécaniques en mouvement et notamment pour des éléments en mouvement de rotation tels des générateurs éoliens. Elle porte plus particulièrement sur un dispositif destiné à maintenir au sol, sans fondation et à faible coût, aussi bien à l'arrêt qu'en position de fonctionnement, un générateur éolien. Ledit dispositif est constitué d'une enveloppe (1) souple et étanche reposant sur le sol, enveloppe qui est remplie d'une masse de liquide pesant (2). Le générateur éolien est maintenu en position sur cette enveloppe par un support adapté (3). Le liquide contenu par l'enveloppe, par les pressions qu'il exerce sur l'enveloppe (1) et le support (3), maintient en position de travail ledit support (3) et ledit générateur éolien (4).The present invention relates to the field of supports for moving mechanical elements and in particular for rotating elements such as wind generators. It relates more particularly to a device for maintaining on the ground, without foundation and low cost, both at a standstill and in operating position, a wind generator. Said device consists of a flexible and waterproof envelope (1) resting on the ground, which envelope is filled with a mass of heavy liquid (2). The wind generator is held in position on this envelope by a suitable support (3). The liquid contained by the envelope, by the pressures it exerts on the casing (1) and the support (3), maintains in the working position said support (3) and said wind generator (4).

Description

NOUVEAU DISPOSITIF DE MAINTIEN AU SOL D'UN GÉNÉRATEUR ÉOLIEN NEW DEVICE FOR MAINTAINING THE GROUND OF A WIND GENERATOR

L'invention concerne le domaine des supports pour des éléments mécaniques en mouvement et notamment pour des éléments en mouvement de rotation tels des générateurs éoliens. Elle porte plus particulièrement sur un dispositif destiné à maintenir au sol, sans fondation et à faible coût, aussi bien à l'arrêt qu'en position de fonctionnement, un générateur éolien. Ledit dispositif est constitué d'une enveloppe (1) souple et étanche reposant sur le sol, enveloppe qui est remplie d'une masse de liquide pesant (2). Le générateur éolien est maintenu en position sur l'enveloppe par un support adapté. Le liquide contenu par l'enveloppe, par les pressions qu'il exerce sur l'enveloppe (1) et le support (3), maintient en position de travail le support (3) et le générateur éolien (4). The invention relates to the field of supports for moving mechanical elements and in particular for rotating elements such as wind generators. It relates more particularly to a device for maintaining on the ground, without foundation and low cost, both at a standstill and in operating position, a wind generator. Said device consists of a flexible and waterproof envelope (1) resting on the ground, which envelope is filled with a mass of heavy liquid (2). The wind generator is held in position on the envelope by a suitable support. The liquid contained by the envelope, by the pressures it exerts on the envelope (1) and the support (3), maintains in the working position the support (3) and the wind generator (4).

Les générateurs éoliens ou rotors éoliens sont une alternative intéressante à l'utilisation d'énergies fossiles. En effet, le vent et les turbulences qui sont les sources d'énergie de tels générateurs éoliens, y sont convertis en une autre énergie d'intérêt, notamment en électricité. Pour exploiter au maximum les capacités du vent et des turbulences, il convient de bien sélectionner la zone d'implantation de tels générateurs éoliens et d'adapter le matériel aux conditions de vent (sens du vent, force moyenne, etc.). Wind generators or wind turbines are an interesting alternative to the use of fossil fuels. In fact, wind and turbulence, which are the energy sources of such wind generators, are converted into another energy of interest, particularly electricity. To make the most of the wind and turbulence capabilities, it is important to select the area where such wind turbines are installed and to adapt the equipment to the wind conditions (wind direction, average force, etc.).

Lors de la construction d'une éolienne, parmi les postes les plus 30 couteux on trouve la construction de fondations adaptées et les coûts de transport du matériel de son lieu de production au lieu 2 d'exploitation du générateur éolien, ce particulièrement pour des machines de petites tailles. In the construction of a wind turbine, among the most expensive stations are the construction of suitable foundations and the cost of transporting the equipment from its place of production to the location of the wind generator 2, particularly for machines small sizes.

Par "générateur éolien", on entend dans l'ensemble de la présente description, un dispositif capable de transformer l'énergie du vent en une autre forme d'énergie. Principalement et de manière non limitative les générateurs éoliens produisent, soit de l'énergie électrique, soit de l'énergie mécanique sous forme de pompage. By "wind generator" is meant throughout the present description, a device capable of transforming the wind energy into another form of energy. Mainly and without limitation, wind generators produce either electrical energy or mechanical energy in the form of pumping.

Par "éolienne" on entend dans l'ensemble de la présente description, un dispositif combinant un générateur éolien et un dispositif qui raccorde ledit générateur éolien au sol ou sur tout autre support plat. Par générateurs éolien de petite taille, on entend dans la présente description la gamme des générateurs éoliens de moins 250 kW et de plus de 20 W. By "wind turbine" is meant throughout the present description, a device combining a wind generator and a device that connects said wind generator on the ground or on any other flat support. By small wind generators, in this description is meant the range of wind generators of less than 250 kW and more than 20 W.

20 Jusqu'à présent deux types de solutions ont été apportées au problème du maintien au sol, aussi bien à l'arrêt qu'en position de fonctionnement, d'un générateur éolien. D'une part, des structures démontables telles que décrites par exemple dans la demande de brevet FR896143. De telles structures permettent de 25 transporter plus facilement l'éolienne de son lieu de production à son lieu d'exploitation. L'inconvénient de ce type d'inventions est que la mise en place d'une telle éolienne nécessite toujours la réalisation de fondations, ce qui est long et coûteux. D'autre part, des structures telles que celle décrite par exemple dans le 30 brevet DE459035 permettent de réduire les coûts des fondations de ces systèmes. Mais ils ne sont pas adaptables à tous types de15 3 terrain et nécessitent tout de même des travaux de génie civil. So far, two types of solutions have been made to the problem of grounding, both at a standstill and in the operating position, of a wind generator. On the one hand, removable structures as described for example in the patent application FR896143. Such structures make it easier to transport the wind turbine from its place of production to its place of operation. The disadvantage of this type of invention is that the establishment of such a wind turbine always requires the realization of foundations, which is long and expensive. On the other hand, structures such as that described for example in the DE459035 patent can reduce the costs of the foundations of these systems. But they are not adaptable to all types of terrain and still require civil works.

La présente description est accompagnée de différentes figures qui illustrent l'invention et ne sont en aucun cas limitatives. La Fig. 1 représente le dispositif selon l'invention en vue frontale. The present description is accompanied by various figures which illustrate the invention and are in no way limiting. Fig. 1 represents the device according to the invention in front view.

La Fig. 2 représente selon une variante, un composant souple (5) 10 qui relie le support (3) à l'enveloppe (1) au moyen d'oeilletons (16) permettant la fixation de (5) sur (3). Fig. 2 shows in a variant, a flexible component (5) 10 which connects the support (3) to the casing (1) by means of eyelets (16) for fixing (5) on (3).

La Fig. 3 représente les variations de volume subies par l'enveloppe (1). La Fig. 4 représente en vue de profil, selon un mode de réalisation particulier, une poche, repliée sur elle-même au moyen d'un cordon élastique (6), fixé entre ladite poche et l'enveloppe (1). 20 la Fig. 5 représente en une vue de profil, selon un mode de réalisation particulier, un dispositif selon l'invention dans lequel le support (3) est constitué d'une structure s'appuyant en plusieurs points sur l'enveloppe (1) et faisant office de mât ou 25 de support au générateur éolien (4). Fig. 3 represents the volume variations experienced by the envelope (1). Fig. 4 shows in profile view, according to a particular embodiment, a pocket, folded on itself by means of an elastic cord (6), fixed between said pocket and the envelope (1). FIG. 5 shows in a profile view, according to a particular embodiment, a device according to the invention in which the support (3) consists of a structure resting at several points on the envelope (1) and making office Mast or support to the wind generator (4).

La Fig. 6 représente en vue de profil, selon un mode de réalisation particulier, un dispositif selon l'invention dans lequel l'enveloppe (1) et les appuis rigides (8) réagissent à une 30 compression due à un couple sur l'axe du générateur éolien. 15 4 La Fig. 7 représente, en vue cavalière, un mode de réalisation particulier dans lequel, le dispositif selon l'invention est équipé d'un générateur éolien de type Savonius. Fig. 6 shows in profile view, according to a particular embodiment, a device according to the invention in which the casing (1) and the rigid supports (8) react to compression due to a torque on the axis of the generator wind. 4 FIG. 7 shows, in a cavalier view, a particular embodiment in which the device according to the invention is equipped with a wind generator Savonius type.

La Fig. 8 représente en vue de profil, selon un mode de réalisation particulier un dispositif selon l'invention dans lequel, au moins un câble (12) est remplacé par une pièce rigide de sorte à former un bras horizontal (14) transmettant une part de l'effort à l'axe (9). Fig. 8 shows in profile view, according to a particular embodiment, a device according to the invention in which at least one cable (12) is replaced by a rigid piece so as to form a horizontal arm (14) transmitting a part of the stress to the axis (9).

La Fig. 9 représente un autre mode de réalisation selon l'invention dans lequel l'enveloppe (1) contient au moins une enveloppe souple et étanche (15) reliée à l'enveloppe (1) La Fig. 10 représente les dimensions principales indicatives d'une éolienne munie du dispositif selon l'invention telle que décrite dans les modes de réalisation particuliers Fig. 9 shows another embodiment according to the invention wherein the envelope (1) contains at least one flexible and sealed envelope (15) connected to the envelope (1). FIG. 10 represents the main indicative dimensions of a wind turbine provided with the device according to the invention as described in the particular embodiments.

La présente invention décrit un dispositif permettant de maintenir en place un générateur éolien aussi bien à l'arrêt qu'en position de fonctionnement. Le dispositif selon l'invention permet de remédier aux divers problèmes de transport tout en réduisant le coût de fabrication de l'éolienne car il n'y a aucune nécessité de réaliser des travaux de génie civil. The present invention describes a device for holding in place a wind generator both at a standstill and in the operating position. The device according to the invention makes it possible to remedy the various transportation problems while reducing the cost of manufacturing the wind turbine because there is no need to carry out civil engineering work.

Ce dispositif permet de maintenir au sol et en position de fonctionnement, et ce, sans fondations, le générateur éolien. Le dispositif selon l'invention comporte : - une enveloppe (1) souple et étanche reposant sur le sol ; 30 et - une masse de liquide (2) pesant contenue dans l'enveloppe (1) ; et - un support (3) fixé sur l'enveloppe ; de manière à ce que le poids du liquide, par les pressions qu'il 5 exerce sur l'enveloppe (1) et le support (3), maintienne en position de travail le support (3) sur lequel est fixé le générateur éolien (4). This device makes it possible to maintain the wind generator on the ground and in the operating position, without foundations. The device according to the invention comprises: - a flexible and waterproof envelope (1) resting on the ground; And a mass of liquid (2) weighing contained in the envelope (1); and - a support (3) fixed on the envelope; in such a way that the weight of the liquid, by the pressures which it exerts on the casing (1) and the support (3), maintains in the working position the support (3) on which the wind generator is fixed ( 4).

L'enveloppe (1) peut être réalisée dans une membrane textile ou non textile. A titre non limitatif, on considère comme membrane non textile tous les matériaux souples tels que les membranes de polymères. The envelope (1) can be made in a textile or non-textile membrane. Non-limitingly, all soft materials such as polymer membranes are considered non-textile membranes.

Le liquide (2) qui remplit l'enveloppe (1) est essentiellement composé d'un fluide incompressible. On entend par fluide incompressible n'importe quel matériau sans forme dont le volume est quasi-constant. Selon un mode de réalisation particulier le liquide (2) est composé d'une solution aqueuse. Selon un mode de réalisation préféré, le liquide (2) est essentiellement composé d'eau. The liquid (2) that fills the envelope (1) is essentially composed of an incompressible fluid. By incompressible fluid is meant any formless material whose volume is almost constant. According to a particular embodiment, the liquid (2) is composed of an aqueous solution. According to a preferred embodiment, the liquid (2) is essentially composed of water.

Dans un mode de réalisation particulier, le support (3) peut être relié à l'enveloppe (1) par l'intermédiaire d'un composant souple (5) réalisé dans le même matériau que l'enveloppe (1) afin de réduire les concentrations de contraintes dans les matériaux composant l'enveloppe (1). A titre non limitatif, le composant souple (5) pourra être constitué d'une bande reliée par soudure ultrason à l'enveloppe (1), et relié par l'intermédiaire d'oeilletons au support (3). A titre non limitatif, il peut lui être adjoint un cordon élastique reliant le support (3) et les 6 oeilletons du composant souple (5) de manière à simplifier le montage. Dans un autre mode de réalisation, le support (3) peut être constitué d'une structure faisant office de mât ou de support au générateur éolien (4), ce en s'appuyant en plusieurs points sur l'enveloppe (1). Dans encore un autre mode de réalisation, le support (3) peut prendre appui sur la zone extérieure de l'enveloppe (1) ou être constitué de bras permettant de maintenir en position de fonctionnement le mât (9) en créant un palier. Aux extrémités de ce palier se trouvent des roulements à billes assurant la rotation du mât (9); la distance séparant les extrémités du palier peut être rendue grande, du fait de l'existence de ces bras (1/10ème de la hauteur globale). In a particular embodiment, the support (3) can be connected to the casing (1) by means of a flexible component (5) made of the same material as the casing (1) in order to reduce the stress concentrations in the materials composing the envelope (1). Non-limitingly, the flexible component (5) may consist of a band connected by ultrasonic welding to the casing (1), and connected by means of eyelets to the support (3). By way of nonlimiting example, it may be associated with it an elastic cord connecting the support (3) and the 6 eyelets of the flexible component (5) so as to simplify the assembly. In another embodiment, the support (3) may consist of a structure acting as a mast or support for the wind generator (4), this being based at several points on the envelope (1). In yet another embodiment, the support (3) can bear on the outer zone of the casing (1) or be constituted by arms to maintain the operating position of the mast (9) creating a bearing. At the ends of this bearing are ball bearings for rotating the mast (9); the distance separating the ends of the bearing can be made large, because of the existence of these arms (1 / 10th of the overall height).

Dans un premier mode de réalisation, l'enveloppe (1) peut être extensible, de manière à subir sans dommage la dilatation de la masse (2). L'enveloppe (1) peut également être pourvue d'une poche repliée sur elle-même et ce au moyen d'un cordon élastique (6) fixé entre elle et l'enveloppe, ladite poche pouvant contenir les variations de volume de la masse (2) de manière à ce que l'enveloppe (1) ne subisse aucun dommage. Dans un second mode de réalisation, l'enveloppe (1) peut comporter une soupape de sûreté permettant la régulation de la pression et l'absence de dommage sur ladite enveloppe (1). A titre d'exemple non limitatif, cette soupape peut être constituée d'une soupape à ressort. Dans un troisième mode de réalisation, la pression de l'enveloppe (1) peut être ajustée par l'intermédiaire d'un dispositif apte à écraser un renflement de l'enveloppe (1). In a first embodiment, the envelope (1) can be extensible, so as to undergo without damage the expansion of the mass (2). The envelope (1) may also be provided with a pocket folded on itself and by means of an elastic cord (6) fixed between it and the envelope, said pocket may contain the variations in volume of the mass (2) so that the envelope (1) does not suffer any damage. In a second embodiment, the envelope (1) may comprise a safety valve for regulating the pressure and the absence of damage to said envelope (1). By way of non-limiting example, this valve may consist of a spring valve. In a third embodiment, the pressure of the envelope (1) can be adjusted by means of a device adapted to crush a bulge of the envelope (1).

Ces trois modes de réalisation peuvent être combinés pour que le dispositif soit le plus adapté possible à une situation 7 géographique donnée ou à un lieu d'implantation donné. Enfin dans un dernier mode de réalisation, l'enveloppe (1) peut être complétée à sa base par au moins un appui rigide (8). Celui-ci peut être scindé en plusieurs plaques, de manière à réduire le couple de flexion sur celles-ci et ainsi réduire leur dimensionnement. These three embodiments may be combined so that the device is as adapted as possible to a given geographical situation 7 or to a given location. Finally, in a last embodiment, the envelope (1) can be completed at its base by at least one rigid support (8). This can be split into several plates, so as to reduce the bending moment on them and thus reduce their dimensioning.

Dans un autre mode de réalisation, le liquide (2) peut recevoir un adjuvant destiné à abaisser sa température de solidification. In another embodiment, the liquid (2) can receive an adjuvant for lowering its solidification temperature.

A titre d'exemple non limitatif cet adjuvant peut être : du sel de sodium ou de potassium, ou de l'éthanol. Le liquide (2) peut également recevoir un adjuvant destiné à réduire ses modifications de volume en fonction de la température. A titre d'exemple non limitatif cet adjuvant peut être : du sel de sodium, ou de potassium ou de l'éthanol. Enfin, le liquide (2) peut recevoir un adjuvant antibactérien. À titre d'exemple non limitatif cet adjuvant peut être : du chlore. Dans un mode de réalisation préféré, le liquide contient un ou plusieurs adjuvants tels que ceux décrits ci-dessus. By way of nonlimiting example, this adjuvant may be: sodium or potassium salt, or ethanol. The liquid (2) can also receive an adjuvant to reduce its volume changes as a function of temperature. By way of nonlimiting example, this adjuvant can be: sodium salt, or potassium or ethanol. Finally, the liquid (2) can receive an antibacterial adjuvant. By way of nonlimiting example, this adjuvant can be: chlorine. In a preferred embodiment, the liquid contains one or more adjuvants such as those described above.

Dans un mode de réalisation particulier, le générateur éolien peut être mu par une voilure en rotation autour d'un axe vertical. Selon un exemple non limitatif, des profils dits «Savonius» ou «Darrieus» peuvent être utilisés. In a particular embodiment, the wind generator can be moved by a wing in rotation about a vertical axis. According to a non-limiting example, so-called "Savonius" or "Darrieus" profiles may be used.

Le générateur éolien peut également être mu par une voilure en rotation autour d'un axe horizontal. The wind generator can also be moved by a wing in rotation about a horizontal axis.

Dans un mode de réalisation préféré, le dispositif selon l'invention comprend au moins : - un axe vertical en rotation (9), - une voilure souple (10), 8 - un arceau déformable sensiblement semi-circulaire (11), - un câble sensiblement horizontal (12), et - un bras horizontal (14). In a preferred embodiment, the device according to the invention comprises at least: - a vertical axis in rotation (9), - a flexible wing (10), 8 - a substantially semicircular deformable arch (11), - a substantially horizontal cable (12), and - a horizontal arm (14).

Dans un mode de réalisation particulier, la voilure (10) est fixée à l'axe (9), et mise en forme par l'arceau (11) auquel elle est fixée. L'arceau (11) est mis en forme d'arc sensiblement semi circulaire par le câble horizontal (12) grâce à la tension que celui-ci génère entre ses extrémités. Au moins un câble (12) peut être remplacé par un bras horizontal (14) transmettant une part de l'effort à l'axe (9). Dans un autre mode de réalisation, la voilure (10) peut être de forme hélicoïdale : les arceaux (11) sont alors placés de manière à ce que l'axe de leurs profils suivent une trajectoire sensiblement hélicoïdale. In a particular embodiment, the blade (10) is fixed to the axis (9), and shaped by the bow (11) to which it is attached. The hoop (11) is shaped substantially semicircular arc by the horizontal cable (12) due to the voltage that it generates between its ends. At least one cable (12) can be replaced by a horizontal arm (14) transmitting a part of the force to the axis (9). In another embodiment, the blade (10) may be helically shaped: the arches (11) are then placed so that the axis of their profiles follow a substantially helical path.

Dans encore un autre mode de réalisation l'axe central (9) peut être télescopique, de manière à être plus facilement transportable. In yet another embodiment the central axis (9) can be telescopic, so as to be more easily transportable.

Les matériaux souples des pièces (1), (5), (10) et (15) peuvent être partiellement constitués de fibres enduites de polymères de manière à augmenter leur résistance et leur étanchéité. À titre d'exemple non limitatif, les membranes peuvent être réalisées en polyester enduit PVC, fibre de verre enduit PVC ou en PTFE. Selon un mode de réalisation préféré, cette membrane est soudable. The flexible materials of the parts (1), (5), (10) and (15) may be partially made of fibers coated with polymers so as to increase their strength and their sealing. By way of non-limiting example, the membranes may be made of PVC-coated polyester, PVC coated fiberglass or PTFE. According to a preferred embodiment, this membrane is weldable.

L'axe central (9) peut conduire l'électricité et peut être relié à la terre sans être en contact électrique avec les autres parties du générateur éolien de manière à les protéger contre la foudre. 9 Selon un mode particulier de réalisation, l'ensemble peut être conditionné démonté et commercialisé ainsi. Particulièrement, le mât télescopique (9) peut être replié, les arceaux (11) ne pas être mis en tension et repliés. Lors de son installation, l'utilisateur monte en priorité la partie supérieure du générateur éolien puis remplit l'enveloppe (1) grâce à une valve d'arrivée d'eau à raccord rapide. Ce conditionnement favorise la commercialisation selon des circuits classiques de distribution. The central axis (9) can conduct electricity and can be grounded without being in electrical contact with the other parts of the wind generator so as to protect them against lightning. According to a particular embodiment, the assembly can be packaged disassembled and marketed as well. Especially, the telescopic mast (9) can be folded, the hoops (11) not be tensioned and folded. During installation, the user first climbs the upper part of the wind generator and then fills the envelope (1) with a quick-connect water inlet valve. This packaging promotes marketing according to conventional distribution circuits.

Dans un mode de réalisation préféré, l'éolienne ou générateur éolien selon le dispositif de l'invention est composé de : - l'enveloppe (1) souple, réalisée en polyester enduit de PVC. Sa forme est sensiblement tronconique. Sa hauteur est d'environ 1200mm pour un diamètre de 2800mm. Elle est munie d'un raccord permettant d'y fixer un tuyau d'arrivée d'eau ainsi que d'une soupape à ressort permettant la régulation de la pression à l'intérieur de l'enveloppe (1). Cette soupape peut avoir deux modes de fonctionnement le premier dit " de remplissage " assurant l'évacuation de l'air pouvant être contenu dans l'enveloppe (1), sans permettre l'évacuation de l'eau, le second dit " de sécurité " assure l'évacuation de l'eau contenue dans l'enveloppe (1) en cas de surpression ; - une ou plusieurs enveloppes souples et étanches (15), contenues dans l'enveloppe (1), reliée à l'enveloppe (1), contenant un fluide compressible de manière à présenter un volume variable à l'intérieur de l'enveloppe (1) apte à protéger l'enveloppe (1) des variations de contraintes de la masse de liquide (2), ou des contrainte dynamiques imposées par le support (3), qui sont emplies d'air au moment du montage ; - d'un support (3), de forme circulaire, comportant des renforts 10 transversaux. Ce support est réalisable dans un profilé creux en alliage d'aluminium de section sensiblement rectangulaire. Il est muni de bras permettant de maintenir en position de fonctionnement le mât (9) en créant un palier. Aux extrémités de ce palier se trouvent des roulements à billes assurant la rotation du mât (9); la distance séparant les extrémités du palier peut être rendue grande, du fait de l'existence de ces bras (1/10ème de la hauteur globale). Le support (3) est positionné de manière concentrique à la face supérieure de l'enveloppe (1). Selon un mode de réalisation préférentiel, le support (3) est muni de bras permettant le maintien en position de l'ensemble « électronique de puissance » ; Le support (3) est maintenu en contact avec l'enveloppe (1) au moyen du composant souple (5) soudé par ultrasons sur l'enveloppe (1) d'une part , et percé d'oeilletons (16) d'autre part, un cordon élastique assure la liaison entre les oeilletons (16) et le support (3) ; - d'un générateur électrique synchrone à aimant permanent et à entrainement direct de 10kw ; - d'un ensemble " électronique de puissance " composé d'un onduleur et d'une carte électronique de commande, situé sur la face supérieure de l'enveloppe (1) ; - et d'un mât (9). Le mât (9) se compose de cylindres, réalisés en alliage d'aluminium et pouvant être assemblés bout-à-bout, de sorte à le rendre facilement montable et démontable. A intervalles réguliers se trouvent des repères et des encoches facilitant le montage des câbles horizontaux (12) et des arceaux (11). Les arceaux (11) sont réalisés en en fibre de verre enduit polyester afin de garantir une certaine souplesse. Les câbles horizontaux (12) sont réalisés en acier inoxydable. La hauteur du mât est telle que l'ensemble du dispositif n'excède pas 12000mm 11 de haut ; - une voilure souple (10) présente aux même paliers que les arceaux (11) un dédoublement de forme sensiblement tubulaire de sorte à permettre d'y glisser les arceaux (11). La voilure souple (10) est réalisée en polyester enduit de PVC. Sa forme, déterminée par le degré de tension imposé sur les arceaux (11) par les câbles horizontaux (12), est sensiblement hélicoïdale selon son axe vertical. La voilure est dimensionnée de telle sorte que son encombrement maximal soit contenu dans un cylindre de 2800mm de diamètre et de 9000mm de hauteur ; - un dispositif permet la conduction de l'électricité et le raccord à la terre du mât (9), de sorte à permettre la conduction de la foudre au travers du mât (9) jusqu'au sol sans endommager les composants « électronique de puissance ». In a preferred embodiment, the wind turbine or wind generator according to the device of the invention is composed of: - the envelope (1) flexible, made of polyester coated with PVC. Its shape is substantially frustoconical. Its height is about 1200mm for a diameter of 2800mm. It is equipped with a connector for attaching a water inlet pipe and a spring valve for regulating the pressure inside the casing (1). This valve can have two modes of operation the first said "filling" ensuring the evacuation of air that can be contained in the casing (1), without allowing the evacuation of water, the second said "security "ensures the evacuation of the water contained in the casing (1) in case of overpressure; one or more flexible and leakproof envelopes (15) contained in the envelope (1), connected to the envelope (1), containing a compressible fluid so as to have a variable volume inside the envelope ( 1) able to protect the casing (1) from the variations in the stresses of the mass of liquid (2), or the dynamic stresses imposed by the support (3), which are filled with air at the time of assembly; - A support (3), circular in shape, with transverse reinforcements 10. This support is feasible in a hollow section of aluminum alloy of substantially rectangular section. It is provided with arms for maintaining the mast (9) in operating position by creating a bearing. At the ends of this bearing are ball bearings for rotating the mast (9); the distance separating the ends of the bearing can be made large, because of the existence of these arms (1 / 10th of the overall height). The support (3) is positioned concentrically with the upper face of the envelope (1). According to a preferred embodiment, the support (3) is provided with arms enabling the "electronic power unit" to be held in position; The support (3) is kept in contact with the casing (1) by means of the flexible component (5) ultrasonically welded to the casing (1) on the one hand, and pierced with eyelets (16) on the other on the other hand, an elastic cord ensures the connection between the eyelets (16) and the support (3); - a synchronous electric generator with permanent magnet and direct drive of 10kw; - An "electronic power unit" consisting of an inverter and an electronic control board, located on the upper face of the casing (1); - and a mast (9). The mast (9) consists of cylinders, made of aluminum alloy and can be assembled end-to-end, so as to make it easily mountable and removable. At regular intervals are markers and notches facilitating the assembly of horizontal cables (12) and arches (11). The arches (11) are made of fiberglass coated polyester to ensure flexibility. The horizontal cables (12) are made of stainless steel. The height of the mast is such that the entire device does not exceed 12000mm 11 high; - A flexible wing (10) has the same bearings as the arches (11) a substantially tubular form of splitting so as to allow to slide the arches (11). The flexible wing (10) is made of polyester coated with PVC. Its shape, determined by the degree of tension imposed on the hoops (11) by the horizontal cables (12), is substantially helical along its vertical axis. The wing is dimensioned so that its maximum size is contained in a cylinder of 2800mm in diameter and 9000mm in height; - a device allows the conduction of electricity and the connection to the ground of the mast (9), so as to allow the conduction of lightning through the mast (9) to the ground without damaging the components' power electronics ".

La présente invention porte également sur une méthode d'utilisation du dispositif décrit ci-dessus dans ses différents modes de réalisation, dans laquelle l'enveloppe (1) contient au moins une enveloppe souple et étanche (15) apte à protéger celle- ci des variations de contraintes de la masse de liquide (2) et/ou d'amortir les contraintes dynamiques appliquées à la masse de liquide (2) par le support (3). The present invention also relates to a method of using the device described above in its different embodiments, in which the envelope (1) contains at least one flexible and watertight envelope (15) able to protect it from stress variations of the liquid mass (2) and / or damping the dynamic stresses applied to the mass of liquid (2) by the support (3).

D'une manière générale, les différents modes de réalisation du dispositif selon l'invention sont illustrés par les figures 1 à 10 qui sont données à titre indicatif et ne sont en aucun cas limitatives. La FIG. 1 représente une vue frontale du dispositif selon l'invention. On y distingue l'enveloppe souple (1) contenant la masse de liquide (2); le support (3) est muni de bras qui permettent le maintien en position de l'axe de l'aérogénérateur 12 (4) à la perpendiculaire de la face supérieure de l'enveloppe (1). La FIG. 2 représente un mode de réalisation particulier dans lequel on visualise la façon dont le composant souple (5) relie le support (3) à l'enveloppe (1) au moyen d'oeilletons (16) permettant la fixation de (5) sur (3). Cette liaison est primordiale pour le bon équilibre de l'éolienne elle permet en outre de transmettre de manière optimale les contraintes dynamiques du support (3) à la masse de liquide (2) par l'intermédiaire de l'enveloppe (1). La FIG. 3 représente l'enveloppe (1). Sont illustrées les potentielles variations de volume subies par ladite enveloppe. Ces variations sont liées aussi bien au fonctionnement de l'éolienne qu'à son poids lorsqu'elle est à l'arrêt. Ces variations peuvent également être liées à la surface sur laquelle est posé le dispositif selon l'invention.3 La FIG. 4 représente une vue de profil du mode de réalisation impliquant la présence d'une poche au sein de l'enveloppe. Cette poche est repliée sur elle-même au moyen d'un cordon élastique (6), fixé entre elle et l'enveloppe (1). Ladite poche contient les variations de volume de la masse (2) de manière à ce que l'enveloppe (1) ne subisse aucun dommage. La FIG. 5 représente une vue de profil du dispositif selon l'invention dans lequel le support (3) est constitué d'une structure s'appuyant en plusieurs points sur l'enveloppe (1) et faisant office de mât ou de support au générateur éolien (4). Ce type de support est particulièrement adapté pour placer à une hauteur adaptée un générateur éolien à axe horizontal, tel qu'illustré par cette figure. In general, the various embodiments of the device according to the invention are illustrated by Figures 1 to 10 which are given for information and are in no way limiting. FIG. 1 shows a front view of the device according to the invention. It distinguishes the flexible envelope (1) containing the mass of liquid (2); the support (3) is provided with arms which allow the position of the axis of the aerogenerator 12 (4) to be maintained perpendicularly to the upper face of the envelope (1). FIG. 2 represents a particular embodiment in which the manner in which the flexible component (5) connects the support (3) to the casing (1) by means of eyelets (16) allowing the attachment of (5) to ( 3). This connection is essential for the balance of the wind turbine and it also optimally transmits the dynamic stresses of the support (3) to the mass of liquid (2) via the envelope (1). FIG. 3 represents the envelope (1). The potential volume variations experienced by said envelope are illustrated. These variations are related to both the operation of the wind turbine and its weight when it is stopped. These variations may also be related to the surface on which the device according to the invention is placed. FIG. 4 is a side view of the embodiment involving the presence of a pocket within the envelope. This pocket is folded on itself by means of an elastic cord (6), fixed between it and the envelope (1). Said pocket contains the volume variations of the mass (2) so that the envelope (1) undergoes no damage. FIG. 5 is a side view of the device according to the invention in which the support (3) consists of a structure resting at several points on the casing (1) and acting as a mast or support for the wind generator ( 4). This type of support is particularly suitable for placing at a suitable height a wind generator with a horizontal axis, as illustrated by this figure.

La FIG. 6 représente une vue de profil du dispositif selon l'invention dans lequel l'enveloppe subit des pressions en mode 13 de fonctionnement de l'éolienne. On y voit comment l'enveloppe (1) et les appuis rigides (8) réagissent à un effort exercé par le générateur éolien. La FIG. 7 représente une perspective cavalière du dispositif selon l'invention dans lequel le générateur éolien utilise un profil de type Savonius. De plus dans cette variante le profil aérodynamique est réalisé dans une membrane textile ou non textile. Celle ci est mise en forme par l'usage d'arceaux (11) contraints en flexion par les câbles (12). L'axe des arceaux suit une trajectoire hélicoïdale ce qui donne à la voilure (10) un aspect en double hélice inversée. La FIG. 8 représente une vue de profil du dispositif selon l'invention dans lequel au moins un câble (12) d'un dispositif tel que représenté par la FIG. 7 est remplacé par une pièce rigide de sorte à former un bras inférieur (14) transmettant une part de l'effort à l'axe (9). La FIG. 9 représente un dispositif selon l'invention dans lequel l'enveloppe (1) contient au moins une enveloppe souple et étanche (15) reliée à l'enveloppe (1), contenant un fluide compressible de manière à présenter un volume variable à l'intérieur de l'enveloppe (1) apte à protéger celle-ci des variations de contraintes de la masse de liquide (2). La FIG. 10 représente un dispositif complet selon l'invention. On peut y voir les dimensions principales indicatives d'une éolienne munie du dispositif telle que décrite dans les modes de réalisation particuliers. FIG. 6 is a side view of the device according to the invention in which the envelope is subjected to operating mode pressures 13 of the wind turbine. It shows how the envelope (1) and the rigid supports (8) react to a force exerted by the wind generator. FIG. 7 represents a perspective view of the device according to the invention in which the wind generator uses a Savonius type profile. Moreover in this variant the aerodynamic profile is made in a textile or non-textile membrane. This is shaped by the use of arches (11) flexed by the cables (12). The axis of the arches follows a helical path which gives the wing (10) an inverted double helix appearance. FIG. 8 is a side view of the device according to the invention in which at least one cable (12) of a device as shown in FIG. 7 is replaced by a rigid part so as to form a lower arm (14) transmitting a part of the force to the axis (9). FIG. 9 represents a device according to the invention in which the envelope (1) contains at least one flexible and watertight envelope (15) connected to the envelope (1), containing a compressible fluid so as to have a variable volume at the inside of the envelope (1) able to protect it from stress variations of the mass of liquid (2). FIG. 10 represents a complete device according to the invention. It can be seen the main indicative dimensions of a wind turbine provided with the device as described in the particular embodiments.

Exemple: Dispositif selon l'invention destiné à l'industrialisation. Example: Device according to the invention for industrialization.

L'enveloppe (1), est réalisée en polyester enduit de PVC. Sa 14 forme est sensiblement tronconique. Sa hauteur est de 1200mm pour un diamètre de 2800mm. Elle est munie d'un raccord permettant d'y fixer un tuyau d'arrivée d'eau ainsi que d'une soupape à ressort permettant la régulation de la pression à l'intérieur de l'enveloppe (1). Dans cette réalisation, cette soupape dispose de deux modes de fonctionnement : le premier dit " de remplissage " assurant l'évacuation de l'air pouvant être contenu dans l'enveloppe (1), sans permettre l'évacuation de l'eau, le second dit " de sécurité " assure l'évacuation de l'eau contenue dans l'enveloppe (1) en cas de surpression. La masse de liquide (2) est constituée d'eau. Selon les besoins de l'utilisateur, il est prévu que la masse de liquide (2) puisse recevoir un adjuvant de façon à modifier ses propriétés thermodynamiques. Cet adjuvant est du sel de sodium ou de potassium, l'adjonction d'éthanol est également possible. L'ensemble est placé sur un tapis en polyéthylène tissé, destiné à protéger l'enveloppe (1) des irrégularités du sol. The envelope (1) is made of PVC-coated polyester. Its 14 form is substantially frustoconical. Its height is 1200mm for a diameter of 2800mm. It is equipped with a connector for attaching a water inlet pipe and a spring valve for regulating the pressure inside the casing (1). In this embodiment, this valve has two modes of operation: the first said "filling" ensuring the evacuation of air that can be contained in the casing (1), without allowing the evacuation of water, the second said "security" ensures the evacuation of water contained in the casing (1) in case of overpressure. The mass of liquid (2) consists of water. According to the needs of the user, it is provided that the mass of liquid (2) can receive an adjuvant so as to modify its thermodynamic properties. This adjuvant is sodium or potassium salt, the addition of ethanol is also possible. The set is placed on a woven polyethylene mat, intended to protect the envelope (1) from irregularities of the ground.

Le composant souple (5) est réalisé en polyester enduit de PVC, 20 soudé par ultrasons sur l'enveloppe (1) d'une part, et percé d'oeilletons (16) d'autre part. The flexible component (5) is made of PVC-coated polyester, ultrasonically welded to the casing (1) on the one hand, and pierced with eyelets (16) on the other hand.

Le support (3) est composé d'un profilé rectangulaire creux en alliage d'aluminium servant de base. Il est composé de 4 pièces 25 en arc de cercle connectées à 2 pièces transversales formant une croix. Il est muni de 4 bras d'une longueur de 1500 mm, également réalisés en alliage d'aluminium qui soutiennent un boitier de roulement. La face tournée vers le centre du cercle formé par les profilés en arc de cercle est munie de petits ergots de façon 30 à permettre la fixation du composant souple (5) au niveau des d'oeilletons (16), soit directement soit au moyen d'un cordon 15 élastique, selon les besoins de l'utilisateur. The support (3) is composed of a hollow rectangular section of aluminum alloy serving as a base. It consists of 4 pieces 25 in an arc connected to two cross pieces forming a cross. It is equipped with 4 arms of a length of 1500 mm, also made of aluminum alloy which support a rolling box. The face facing the center of the circle formed by the arcuate profiles is provided with small lugs so as to allow the attachment of the flexible component (5) at the eyecups (16), either directly or by means of an elastic cord, according to the needs of the user.

Les enveloppes souples et étanches (15), contenues dans l'enveloppe (1), reliées à l'enveloppe (1), contenant un fluide compressible de manière à présenter un volume variable à l'intérieur de l'enveloppe (1) apte à protéger l'enveloppe (1) des variations de contraintes de la masse de liquide (2), ou des contrainte dynamiques imposées par le support (3), sont réalisées en polyester enduit de PVC. Elles sont au nombre de 4, réparties de manière équidistantes et situées au 2/3 distal du rayon de l'enveloppe (1). Elles sont emplies d'air avant le remplissage de l'enveloppe (1). Elles présentent chacune un volume d'environ 30 litres. The flexible and tight envelopes (15), contained in the casing (1), connected to the casing (1), containing a compressible fluid so as to have a variable volume inside the casing (1) fit to protect the casing (1) from stress variations of the liquid mass (2), or the dynamic stress imposed by the support (3), are made of PVC-coated polyester. They are four in number, distributed equidistantly and located 2/3 distal to the radius of the envelope (1). They are filled with air before filling the envelope (1). They each have a volume of about 30 liters.

Le générateur électrique synchrone à aimant permanent et à entraînement direct de 10 kW, est fixé sur les bras transversaux du support (3). Il lui est adjoint un ensemble "électronique de puissance" également fixé sur les bras transversaux du support (3), composé d'un onduleur et d'une carte électronique permettant la commande de l'onduleur et du générateur. The synchronous generator permanent magnet and direct drive of 10 kW, is fixed on the transverse arms of the support (3). It is attached a set of "electronic power" also attached to the transverse arms of the support (3), consisting of an inverter and an electronic card for controlling the inverter and the generator.

Le mât (9) se compose de cylindres, réalisés en alliage d'aluminium et pouvant être assemblés bout-à-bout, de sorte à le rendre facilement montable et démontable. A intervalles réguliers se trouvent des repères et des encoches facilitant le montage des câbles horizontaux (12) et des arceaux (11). Les arceaux (11) sont réalisés à partir de matériaux en fibre de verre enduit polyester afin de garantir une certaine souplesse. Les câbles horizontaux (12) sont réalisés en acier inoxydable. La hauteur du mât est telle que l'ensemble du dispositif n'excède pas 12000 mm de haut, soit pour le mât (9), une hauteur de 9000 mm. 16 La voilure souple (10) présente aux mêmes paliers que les arceaux (11) un dédoublement de forme sensiblement tubulaire de sorte à permettre d'y glisser les arceaux (11). La voilure souple (10) est réalisée en polyester enduit de PVC. Sa forme, déterminée par le degré de tension imposé sur les arceaux (11) par les câbles horizontaux (12), est sensiblement hélicoïdale selon son axe vertical. Les câbles horizontaux (12) situés aux extrémités hautes et basses de la voilure souple (10) sont remplacés par des pièces rigides (14), réalisées en alliage d'aluminium, de façon à transmettre plus efficacement la force de couple. La voilure (10) est dimensionnée de telle sorte que son encombrement maximal soit contenu dans un cylindre de 2800 mm de diamètre et de 9000 mm de hauteur. L'angle formé par le décalage entre les pièces rigides (14) hautes et basses est de 110 degrés. The mast (9) consists of cylinders, made of aluminum alloy and can be assembled end-to-end, so as to make it easily mountable and removable. At regular intervals are markers and notches facilitating the assembly of horizontal cables (12) and arches (11). The arches (11) are made from polyester fiberglass material to provide flexibility. The horizontal cables (12) are made of stainless steel. The height of the mast is such that the entire device does not exceed 12000 mm high, or for the mast (9), a height of 9000 mm. 16 The flexible wing (10) has at the same levels as the arches (11) a substantially tubular form of splitting so as to allow to slide the arches (11). The flexible wing (10) is made of polyester coated with PVC. Its shape, determined by the degree of tension imposed on the hoops (11) by the horizontal cables (12), is substantially helical along its vertical axis. The horizontal cables (12) located at the upper and lower ends of the flexible wing (10) are replaced by rigid parts (14), made of aluminum alloy, so as to more effectively transmit the torque force. The wing (10) is dimensioned so that its maximum size is contained in a cylinder of 2800 mm in diameter and 9000 mm in height. The angle formed by the offset between the rigid pieces (14) high and low is 110 degrees.

Le mât (9) est muni d'un dispositif permettant la conduction de l'électricité et le raccord à la terre du mât (9), de façon à permettre la conduction de la foudre au travers du mât (9) jusqu'au sol sans endommager les composants "électronique de puissance". The mast (9) is provided with a device allowing the conduction of electricity and the connection to the ground of the mast (9), so as to allow the conduction of the lightning through the mast (9) to the ground without damaging the "power electronics" components.

La partie basse de l'éolienne - enveloppe souple (1), support (3), générateur électrique, ensemble "électronique de puissance", appuis rigides (8) et composant souple (5) - est recouverte d'une enveloppe réalisée en polyester enduit de PVC et renforcée par des fibres métalliques de façon à limiter les risques de vandalisme contre l'enveloppe souple (1) et/ou le support (3), le générateur électrique, l'ensemble "électronique de puissance" et le composant souple (5). The lower part of the wind turbine - flexible casing (1), support (3), electric generator, "electronic power" assembly, rigid supports (8) and flexible component (5) - is covered with a polyester casing coated with PVC and reinforced with metal fibers so as to limit the risk of vandalism against the flexible envelope (1) and / or the support (3), the electric generator, the "power electronics" assembly and the flexible component (5).

Claims

REVENDICATIONS1. Device intended to maintain on the ground, without foundations, in operating position a wind generator (4), characterized in that it comprises at least: - a flexible and waterproof envelope (1) resting on the ground, - a mass of liquid (2) weight contained in the casing 10 (1), - and a support (3) fixed on the casing, so that the weight of the liquid, by the pressures it exerts on the casing (1 ) and the support (3) holds the support (3) on which the wind generator (4) is fixed in position.

2. Device according to claim 1, characterized in that the liquid (2) is composed of an aqueous solution. 20

3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the carrier (3) is connected to the casing (1) via a flexible component (5).

4. Device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the casing (1) is extensible, so as to undergo without damage the expansion of the mass (2).

5. Device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the envelope is provided with a pocket 30 folded on itself and by means of an elastic piece (6) fixed between it and the envelope (1), said pocket being able to contain the variations in volume of the mass (2) so that it does not suffer any damage.

6. Device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the liquid (2) receives an adjuvant for lowering its solidification temperature.

7. Device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the liquid (2) receives an adjuvant to reduce its volume changes as a function of temperature.

8. Device according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the liquid (2) can receive an antibacterial adjuvant. 15

9. Device according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the casing (1) comprises a relief valve for regulating the pressure and the absence of damage to the casing (1). 20

10. Device according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the support (3) consists of a structure resting at several spaced points on the casing (1). 25

11. Device according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the casing (1) contains at least one flexible and sealed envelope (15) connected to the casing (1), containing a compressible fluid. 30

12. Device according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the casing (1) is completed at its base by at least one rigid support (8). 10

13. Device according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the wind generator (4) comprises at least: - a vertical axis in rotation (9), - a flexible wing (10), - a deformable bow (11), - a substantially horizontal cable (12), - a substantially horizontal lower arm (14), so that the wing (10) is fixed to the axis (9), that the wing (10) is shaped by the bow (11) to which it is attached, that the bow (11) is shaped substantially semicircular arc by the horizontal cable (12) thanks to the tension that it generates between its ends and that the lower arm (14) transmits the force of the flexible wing (10) to the axis (9).

14. Device according to claim 13, characterized in that at least one cable (12) is replaced by a rigid part transmitting a part of the force to the axis (9).

15. Device according to claim 13, characterized in that the arches (11) are placed so that the axis of their profiles follows a substantially helical path. 25

16. Device according to claim 13, characterized in that the central axis (9) is telescopic.

17. Device according to any one of claims 1 to 16, characterized in that the flexible materials constituting the envelope (1) consist, at least partially, of polymer-coated fibers. 20

18. Device according to any one of claims 1 to 17, characterized in that the central axis (9) is electrically conductive and connected to the earth without being in electrical contact with the other parts of the wind turbine. way to protect them from lightning.

19. Device according to any one of claims 1 to 18, characterized in that the entire wind turbine is removable and can be packaged in packages suitable for marketing.