OA17224A - Wind generator set and wind generator installation comprising several such wind generator sets - Google Patents
Wind generator set and wind generator installation comprising several such wind generator sets Download PDFInfo
- Publication number
- OA17224A OA17224A OA1201400407 OA17224A OA 17224 A OA17224 A OA 17224A OA 1201400407 OA1201400407 OA 1201400407 OA 17224 A OA17224 A OA 17224A
- Authority
- OA
- OAPI
- Prior art keywords
- primary
- box
- wind
- wind generator
- turbine
- Prior art date
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims description 23
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000001965 increased Effects 0.000 description 3
- 230000003068 static Effects 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000036633 rest Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Abstract
Cet ensemble aérogénérateur (1) comprend un caisson (2), ainsi qu'une turbine (4), un générateur (6) et un accumulateur électrique (8) qui sont disposés dans le caisson (2). Le caisson (2) forme un parallélépipède rectangle. Le caisson (2) présente deux ouvertures primaires (11, 12) pour un flux d'air. La turbine (4) a un axe orthogonal au flux d'air. L'ensemble aérogénérateur (1) comprend en outre d es déflecteurs primaires (22, 24) liés au caisson (2), un déflecteur primaire respectif (21, 22, 23, 24) formant globalement un angle obtus avec la face de l'ouverture primaire (11, 12) correspondante. This wind generator assembly (1) comprises a box (2), as well as a turbine (4), a generator (6) and an electric accumulator (8) which are arranged in the box (2). The box (2) forms a rectangular parallelepiped. The box (2) has two primary openings (11, 12) for air flow. The turbine (4) has an axis orthogonal to the air flow. The wind generator assembly (1) further comprises primary deflectors (22, 24) connected to the casing (2), a respective primary deflector (21, 22, 23, 24) generally forming an obtuse angle with the face of the corresponding primary opening (11, 12).
Description
La présente invention concerne un ensemble aérogénérateur du type comprenant un caisson, une turbine, un générateur et un accumulateur électrique. Par ailleurs, la présente invention concerne une installation aérogénératrice comprenant plusieurs ensembles aérogénérateurs conformes à l'invention.The present invention relates to a wind generator assembly of the type comprising a casing, a turbine, a generator and an electric accumulator. Furthermore, the present invention relates to a wind turbine installation comprising several wind turbine assemblies in accordance with the invention.
La présente invention trouve notamment application dans le domaine de l’énergie éolienne et solaire, en particulier pour produire de l’électricité à coût très faible.The present invention finds particular application in the field of wind and solar energy, in particular to produce electricity at very low cost.
W003008803A1 décrit un ensemble aérogénérateur comprenant un caisson, un générateur, un accumulateur électrique et une éolienne à hélice tripale qui est agencée sur le caisson avec son axe horizontal et parallèle au vent.W003008803A1 describes a wind turbine assembly comprising a box, a generator, an electric accumulator and a three-bladed propeller wind turbine which is arranged on the box with its axis horizontal and parallel to the wind.
Cependant, une telle éolienne ne peut produire de l'électricité que lorsque la vitesse du vent est comprise entre 8 m/s et 25 m/s. Donc, l’ensemble aérogénérateur de W003008803A1 ne peut pas produire d'électricité par vent faible ni par vent fort. De plus, l'éolienne à hélice tripale rend l’ensemble aérogénérateur de W003008803A1 encombrant et risque d’induire une pollution visuelle et sonore. En outre, son coût d’installation et de maintenance est relativement élevé, car l'éolienne doit travailler à une hauteur minimale.However, such a wind turbine can only produce electricity when the wind speed is between 8 m / s and 25 m / s. Therefore, the wind generator assembly of W003008803A1 cannot generate electricity in weak wind or strong wind. In addition, the three-bladed propeller wind turbine makes the W003008803A1 wind turbine assembly bulky and risks causing visual and noise pollution. In addition, its installation and maintenance cost is relatively high, as the wind turbine must work at a minimum height.
La présente invention vise notamment à résoudre, en tout ou partie, les problèmes mentionnés ci-avant, c'est-à-dire à construire un ensemble aérogénérateur s'intégrant bien dans le paysage, sans induire de pollution sonore ni visuelle, avec un impact environnemental réduit, lors de l'installation et lors du démantèlement, avec une empreinte carbone de fabrication très faible, tout en augmentant la densité de puissance au mètre carré pour un coût réduit par rapport à l’art antérieur.The present invention aims in particular to solve, in whole or in part, the problems mentioned above, that is to say to build a wind turbine assembly that fits well into the landscape, without inducing noise or visual pollution, with a reduced environmental impact, during installation and during dismantling, with a very low manufacturing carbon footprint, while increasing the power density per square meter at a reduced cost compared to the prior art.
A cet effet, l’invention a pour objet un ensemble aérogénérateur comprenant au moins :To this end, the invention relates to a wind turbine assembly comprising at least:
un caisson ;a box;
une turbine ;a turbine;
un générateur ; et un accumulateur électrique ;a generator; and an electric accumulator;
la turbine, le générateur et l'accumulateur électrique étant disposés dans le caisson ;the turbine, the generator and the electric accumulator being arranged in the box;
le caisson comportant au moins quatre parois agencées de façon à former globalement un parallélépipède à base rectangulaire, le caisson présentant au moins deux ouvertures primaires délimitées respectivement par deux faces opposées du parallélépipède de sorte que le 5 caisson forme un tube agencé pour canaliser un flux d’air entre les deux ouvertures primaires ;the box comprising at least four walls arranged so as to form overall a parallelepiped with a rectangular base, the box having at least two primary openings respectively delimited by two opposite faces of the parallelepiped so that the box forms a tube arranged to channel a flow of air between the two primary openings;
la turbine étant agencée de sorte que l'axe de son rotor s’étend de manière sensiblement orthogonale à chaque arête du parallélépipède qui joint lesdites faces opposées, la turbine s'étendant substantiellement sur 10 toute la distance séparant deux parois opposées ;the turbine being arranged so that the axis of its rotor extends substantially orthogonal to each edge of the parallelepiped which joins said opposite faces, the turbine extending substantially the entire distance separating two opposite walls;
l’ensemble aérogénérateur comprenant en outre au moins deux déflecteurs primaires liés respectivement au caisson sensiblement le long d'une arête de l’une desdites faces opposées, de sorte qu’un déflecteur primaire respectif forme globalement un angle obtus avec la face de 15 l’ouverture primaire correspondante.the wind generator assembly further comprising at least two primary deflectors respectively linked to the box substantially along an edge of one of said opposite faces, so that a respective primary deflector generally forms an obtuse angle with the face of 15 l 'corresponding primary opening.
Ainsi, cet ensemble d'éolienne à axe perpendiculaire au vent peut fonctionner par vent faible et par très grand vent, tout en présentant un grand rendement aérogénérateur. En effet, les parois du caisson canalisent le flux d’air vers la turbine et les déflecteurs primaires peuvent produire un effet 20 Venturi, ce qui augmente le débit et la vitesse du flux d’air passant sur la turbine.Thus, this set of wind turbines with an axis perpendicular to the wind can operate in light winds and in very high winds, while having a high aerogenerator efficiency. This is because the walls of the casing channel the air flow to the turbine and the primary deflectors can produce a Venturi effect, which increases the flow rate and speed of the air flow passing over the turbine.
Plus précisément, les déflecteurs primaires forment un entonnoir pour le flux d'air. Comme la section d'entrée se rétrécit le long du trajet du flux d’air, la vitesse du flux d’air augmente avant d'entrer dans le caisson, ce qui 25 produit l'effet Venturi, Comme la section de sortie s'agrandit le long du trajet du flux d'air, la pression statique baisse, ce qui tend à aspirer le flux d'air sortant, améliorant ainsi le rendement mécanique du flux d’air.Specifically, the primary deflectors form a funnel for the air flow. As the inlet section narrows along the path of the air flow, the speed of the air flow increases before entering the box, which produces the Venturi effect. As the outlet section becomes larger. expands along the path of the air flow, the static pressure drops, which tends to suck the outgoing air flow, thus improving the mechanical efficiency of the air flow.
De plus, un tel ensemble aérogénérateur a un impact environnemental faible, car il produit peu de bruits, car sa hauteur est faible et 30 car il n'a pas de mouvement visible à distance.In addition, such a wind generator assembly has a low environmental impact, because it produces little noise, because its height is low and because it has no visible movement from a distance.
En outre, un tel ensemble aérogénérateur est très compact, ce qui le dispense de permis de construire et le rend facile à transporter par terre, mer ou air (hélitreuillage). En outre, son installation et sa maintenance peuvent être réalisées au sol, ce qui réduit fortement son coût d'installation et 35 de fonctionnement.In addition, such an aerogenerator assembly is very compact, which does not require a building permit and makes it easy to transport by land, sea or air (helicopter). In addition, its installation and maintenance can be carried out on the ground, which greatly reduces its cost of installation and operation.
Comme cet ensemble aérogénérateur intègre tous les composants dans un caisson, son installation est simple et elle le rend immédiatement opérationnel, c’est-à-dire raccordable à un réseau électrique.As this wind generator assembly integrates all the components in a box, its installation is simple and makes it immediately operational, that is to say connectable to an electrical network.
Dans la présente demande, le terme « angle obtus » correspond à un angle dièdre, qui est formé en section dans un plan perpendiculaire à l’arête liant le caisson à un déflecteur primaire respectif, et qui est supérieur à 90°.In the present application, the term "obtuse angle" corresponds to a dihedral angle, which is formed in section in a plane perpendicular to the edge connecting the box to a respective primary deflector, and which is greater than 90 °.
Selon une variante de l’invention, la ou chaque turbine est conformée pour être entraînée par des flux d'air suivant les deux sens de vent. Chaque ouverture primaire peut former, en alternance, une entrée du flux d’air dans le caisson ou une sortie du flux d’air hors du caisson.According to a variant of the invention, the or each turbine is shaped to be driven by air flows in both directions of the wind. Each primary opening can form, alternately, an inlet of the air flow into the box or an outlet of the air flow out of the box.
En d’autres termes, la turbine est réversible, ce qui lui permet de travailler, donc de produire de l’électricité, avec un sens de vent ou avec le sens de vent opposé. Par exemple, la turbine et ses aubes peuvent avoir une forme globalement axisymétrique.In other words, the turbine is reversible, which allows it to work, and therefore to produce electricity, with one direction of wind or with the opposite direction of wind. For example, the turbine and its blades can have a generally axisymmetric shape.
Selon un mode de réalisation de l'invention, l’ensemble aérogénérateur comprend au moins deux déflecteurs primaires pour chaque ouverture primaire.According to one embodiment of the invention, the wind generator assembly comprises at least two primary deflectors for each primary opening.
Ainsi, deux ou plus déflecteurs primaires permettent de canaliser le flux d’air avec un grand débit, ce qui augmente l'effet Venturi.Thus, two or more primary deflectors allow the air flow to be channeled with a high flow rate, which increases the Venturi effect.
Selon un mode de réalisation de l’invention, chaque déflecteur primaire est plat et globalement rectangulaire, la longueur du déflecteur primaire étant approximativement égale à la longueur de l’arête à laquelle est lié ledit déflecteur primaire.According to one embodiment of the invention, each primary deflector is flat and generally rectangular, the length of the primary deflector being approximately equal to the length of the edge to which said primary deflector is linked.
Ainsi, un tel déflecteur primaire peut canaliser le flux d’air sur toute la longueur de l’ouverture primaire, ce qui permet de maximiser le débit du flux d'air. De plus, de tels déflecteurs primaires plats ont une géométrie simple, ce qui les rend peu coûteux à fabriquer et à installer. Par exemple, de tels déflecteurs primaires peuvent être formés par les portes d’un container recyclé après avoir servi pour du fret.Thus, such a primary deflector can channel the air flow over the entire length of the primary opening, thereby maximizing the flow rate of the air flow. In addition, such flat primary deflectors have a simple geometry, which makes them inexpensive to manufacture and install. For example, such primary deflectors can be formed by the doors of a recycled container after being used for freight.
Selon une variante de l’invention, chaque déflecteur primaire est incurvé. Dans ce cas, c’est un plan médian du déflecteur primaire forme un angle obtus avec ladite face opposée. Ainsi, de tels déflecteurs primaires incurvés permettent d’optimiser l’effet Venturi.According to a variant of the invention, each primary deflector is curved. In this case, it is a median plane of the primary deflector forming an obtuse angle with said opposite face. Thus, such curved primary deflectors allow the Venturi effect to be optimized.
Selon un mode de réalisation de l'invention, l’accumulateur électrique est disposé sur une paroi de sol destinée à être placée horizontalement, chaque ouverture primaire étant équipée d’au moins deux déflecteurs primaires liés respectivement aux arêtes verticales et latérales d’une ouverture primaire respective.According to one embodiment of the invention, the electric accumulator is arranged on a floor wall intended to be placed horizontally, each primary opening being equipped with at least two primary deflectors linked respectively to the vertical and lateral edges of an opening. respective primary.
Ainsi, un tel agencement accélère le flux entrant et augmente l’effet Venturi, donc le rendement de l’ensemble aérogénérateur.Thus, such an arrangement accelerates the inflow and increases the Venturi effect, and therefore the efficiency of the wind turbine assembly.
Selon un mode de réalisation de l’invention, chaque ouverture primaire est équipée de quatre déflecteurs primaires liés respectivement aux quatre arêtes de chacune desdites faces opposées.According to one embodiment of the invention, each primary opening is equipped with four primary deflectors linked respectively to the four edges of each of said opposite faces.
En d'autres termes, ces quatre déflecteurs primaires permettent de former un entonnoir.In other words, these four primary deflectors make it possible to form a funnel.
Ainsi, un tel agencement accélère davantage le flux entrant et augmente davantage l’effet Venturi, donc le rendement de l’ensemble aérogénérateur.Thus, such an arrangement further accelerates the inflow and further increases the Venturi effect, and therefore the efficiency of the wind turbine assembly.
Selon une variante de l’invention, l'ensemble aérogénérateur comprend quatre déflecteurs primaires pour au moins une, de préférence pour chaque, ouverture primaire. Ainsi, le débit du flux d’air et l'effet Venturi peuvent être augmentés.According to a variant of the invention, the wind generator assembly comprises four primary deflectors for at least one, preferably for each, primary opening. Thus, the air flow rate and the Venturi effect can be increased.
Selon une variante de l’invention, au moins une, de préférence chaque, ouverture primaire s’étend sur toute la superficie de l’une desdites faces opposées du parallélépipède. Ainsi, une telle extension d’une ouverture primaire permet d'augmenter voire de maximiser le flux d'air s’écoulant à travers le caisson.According to a variant of the invention, at least one, preferably each, primary opening extends over the entire area of one of said opposite faces of the parallelepiped. Thus, such an extension of a primary opening makes it possible to increase or even maximize the flow of air flowing through the box.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le caisson présente en outre au moins une ouverture secondaire ménagée dans une paroi respective, l'ensemble aérogénérateur comprenant en outre au moins un déflecteur secondaire lié au caisson sensiblement le long d’un bord d’une ouverture secondaire respective, de sorte que chaque déflecteur secondaire présente au moins une position de passage dans laquelle le déflecteur secondaire laisse passer un flux d’air secondaire à travers l’ouverture secondaire.According to one embodiment of the invention, the box further has at least one secondary opening formed in a respective wall, the wind generator assembly further comprising at least one secondary deflector linked to the box substantially along an edge of a respective secondary opening, so that each secondary deflector has at least one passage position in which the secondary deflector allows a secondary air flow to pass through the secondary opening.
Ainsi, une telle ouverture secondaire améliore l’effet Venturi donc le rendement de la turbine. De préférence, le caisson présente au moins deux ouvertures secondaires ménagées symétriquement dans deux parois respectives et opposées.Thus, such a secondary opening improves the Venturi effect and therefore the efficiency of the turbine. Preferably, the box has at least two secondary openings formed symmetrically in two respective and opposite walls.
Selon un mode de réalisation de l'invention, l’axe du ou de chaque rotor est substantiellement horizontal.According to one embodiment of the invention, the axis of the or each rotor is substantially horizontal.
**
Ainsi, une telle turbine peut être fixée sur la paroi de sol, ce qui facilite son installation par rapport à une turbine à axe vertical où il faut prévoir une fixation sur la paroi de plafond pour éviter que la turbine ne tourne en porte-à-faux.Thus, such a turbine can be fixed on the floor wall, which facilitates its installation compared to a vertical axis turbine where it is necessary to provide a fixing on the ceiling wall to prevent the turbine from rotating door-to-door. false.
Selon un mode de réalisation de l'invention, la turbine est du type éolienne Panémone à voilure tournante.According to one embodiment of the invention, the turbine is of the Panemone rotary wing wind turbine type.
Ainsi, une telle turbine présente un rendement très élevé pour une grande plage de vitesses de flux d’air. Donc, une telle turbine peut travailler par vent faible comme par vent fort.Thus, such a turbine has a very high efficiency for a wide range of air flow speeds. Therefore, such a turbine can work in weak wind as in strong wind.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le caisson est formé par un container normalisé recyclé après avoir servi au fret, dont la longueur est de préférence de 20 pieds ou de 40 pieds.According to one embodiment of the invention, the box is formed by a standardized container recycled after having been used for freight, the length of which is preferably 20 feet or 40 feet.
Ainsi, cela permet de recycler des containers usagés, donc de réduire fortement le coût de l’ensemble aérogénérateur et son empreinte carbone due à sa fabrication.This makes it possible to recycle used containers, thus greatly reducing the cost of the wind turbine assembly and its carbon footprint due to its manufacture.
Selon une variante de l’invention, au moins un accumulateur électrique est formé par une batterie de véhicule électrique recyclée après avoir servi au transport.According to a variant of the invention, at least one electric accumulator is formed by an electric vehicle battery recycled after having been used for transport.
Ainsi, cela permet de recycler des batterie usagées, donc de réduire l’empreinte carbone de l'ensemble aérogénérateur.This makes it possible to recycle used batteries, thus reducing the carbon footprint of the wind turbine assembly.
Selon une variante de l'invention, chaque déflecteur primaire est formé par un battant d'une porte du container de fret normalisé. Ainsi, les déflecteurs primaires induisent un coût très faible pour réaliser un ensemble aérogénérateur conforme à l’invention.According to a variant of the invention, each primary deflector is formed by a leaf of a door of the standardized freight container. Thus, the primary deflectors induce a very low cost to produce a wind turbine assembly according to the invention.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’ensemble aérogénérateur comprend en outre au moins un rideau escamotable agencé pour obturer sélectivement toute ou partie d’une ouverture primaire respective.According to one embodiment of the invention, the wind generator assembly further comprises at least one retractable curtain arranged to selectively close all or part of a respective primary opening.
Ainsi, ce rideau escamotable permet de réguler le débit flux d’air sur la turbine, notamment par vent fort.Thus, this retractable curtain makes it possible to regulate the air flow rate over the turbine, especially in strong winds.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’ensemble aérogénérateur comprend en outre des chicanes agencées dans le caisson près d’au moins une ouverture primaire.According to one embodiment of the invention, the wind generator assembly further comprises baffles arranged in the box near at least one primary opening.
Ainsi, les chicanes permettent de réduire les bruits générés par le passage du flux d’air sur la turbine.Thus, the baffles reduce the noise generated by the passage of the air flow over the turbine.
»"
AAT
Selon une variante de l’invention, chaque paroi comporte un blindage. Ainsi, un tel blindage permet de protéger les parois lors du transport, de l’installation et du fonctionnement de l’ensemble aérogénérateur.According to a variant of the invention, each wall has a shield. Thus, such shielding protects the walls during transport, installation and operation of the wind turbine assembly.
Selon une variante de l’invention, l’ensemble aérogénérateur comprend des panneaux photovoltaïques qui s’étendent au moins sur une paroi de toit du caisson.According to a variant of the invention, the wind generator assembly comprises photovoltaic panels which extend at least over a roof wall of the box.
Ainsi, de tels panneaux photovoltaïques permettent d’augmenter la production d’électricité, pour un coût réduit, car l’infrastructure (caisson, collecteur électrique) est commune à deux modes de production d’électricité, solaire et éolien. Associer un ensemble aérogénérateur et des panneaux photovoltaïques sur une même structure permet de répartir la production d'électricité durant une journée et durant une année. Ainsi, on limite l’impact du caractère intermittent de chacune de ces deux sources d’énergies, ce qui permet de minimiser la nécessité de stocker l’énergie produite.Thus, such photovoltaic panels make it possible to increase the production of electricity, at a reduced cost, because the infrastructure (box, electrical collector) is common to two modes of electricity production, solar and wind. Combining a wind generator set and photovoltaic panels on the same structure makes it possible to distribute electricity production over a day and over a year. This limits the impact of the intermittent nature of each of these two energy sources, which minimizes the need to store the energy produced.
Par ailleurs, la présente invention concerne une installation aérogénératrice comprenant plusieurs ensembles aérogénérateurs selon l'invention, les ensembles aérogénérateurs étant assemblés entre eux, de préférence juxtaposés et/ou empilés.Furthermore, the present invention relates to a wind turbine installation comprising several wind turbine assemblies according to the invention, the wind turbine assemblies being assembled together, preferably juxtaposed and / or stacked.
Ainsi, une telle installation permet de réaliser un champ d’éolienne pour augmenter l’étendue d’exploitation du vent. Un tel assemblage de caissons permet de réaliser un champ d’éoliennes particulièrement compact et simple à installer.Thus, such an installation makes it possible to create a wind turbine field to increase the extent of wind exploitation. Such an assembly of boxes makes it possible to produce a particularly compact and easy to install wind turbine field.
Selon une variante de l’invention, l’installation aérogénératrice comprend plusieurs ensembles aérogénérateurs dont les caissons sont équipés de panneaux photovoltaïques et disposés en rangées parallèles.According to a variant of the invention, the wind generator installation comprises several wind generator sets, the boxes of which are equipped with photovoltaic panels and arranged in parallel rows.
Ainsi, une telle installation aérogénératrice permet de former un parc éolien-solaire, avec une densité de production d'électricité de 10 Watt par mètre carré par heure. Ceci étant une moyenne annuelle.Thus, such a wind generator installation makes it possible to form a wind-solar park, with an electricity production density of 10 watts per square meter per hour. This being an annual average.
Une telle installation aérogénératrice permet d’abaisser le niveau d’investissement, pour un champ installé, sous 1000€/kWh de puissance installée et sous 1 €/kWh annuel produit, soit 0,05 € par kWh produit, ce qui correspond à un amortissement sur 20 ans. Une telle installation aérogénératrice permet de produire 30 000 kWh/an, par ensemble aérogénérateur (environ 5 foyers domestiques).Such a wind generator installation makes it possible to lower the level of investment, for an installed field, under 1000 € / kWh of installed power and under 1 € / annual kWh produced, i.e. 0.05 € per kWh produced, which corresponds to a amortization over 20 years. Such a wind generator installation makes it possible to produce 30,000 kWh / year, per wind generator set (around 5 domestic households).
II
La présente invention sera bien comprise et ses avantages ressortiront aussi à la lumière de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels :The present invention will be well understood and its advantages will also emerge in the light of the description which follows, given solely by way of non-limiting example and made with reference to the accompanying drawings, in which:
la figure 1 est une vue schématique en perspective d’un ensemble aérogénérateur conforme à un premier mode de réalisation de l'invention ;Figure 1 is a schematic perspective view of a wind turbine assembly according to a first embodiment of the invention;
la figure 2 est une coupe suivant le plan II à la figure 1 ;Figure 2 is a section along the plane II in Figure 1;
la figure 3 est une vue de dessus de l'ensemble aérogénérateur de la figure 1 ;FIG. 3 is a top view of the wind generator assembly of FIG. 1;
la figure 4 est une vue schématique en perspective d’un ensemble aérogénérateur conforme à un deuxième mode de réalisation de l'invention ;Figure 4 is a schematic perspective view of a wind turbine assembly according to a second embodiment of the invention;
la figure 5 est vue schématique en perspective illustrant une installation aérogénératrice conforme à l'invention et comprenant plusieurs ensembles aérogénérateurs conformes à l’invention ;Figure 5 is a schematic perspective view illustrating a wind turbine installation according to the invention and comprising several wind turbine assemblies according to the invention;
la figure 6 est vue schématique en perspective illustrant une autre installation aérogénératrice conforme à l'invention et comprenant plusieurs ensembles aérogénérateurs conformes à l’invention ; et la figure 7 est une vue schématique en perspective illustrant encore une autre installation aérogénératrice conforme à l'invention.Figure 6 is a schematic perspective view illustrating another wind turbine installation according to the invention and comprising several wind turbine assemblies according to the invention; and FIG. 7 is a schematic perspective view illustrating yet another wind generator installation according to the invention.
Les figures 1, 2 et 3 illustrent un ensemble aérogénérateur 1 comprenant un caisson 2, une turbine 4, un générateur 6 et un accumulateur électrique 8. La turbine 4, le générateur 6 et l'accumulateur électrique 8 sont disposés dans le caisson 2.Figures 1, 2 and 3 illustrate a wind generator assembly 1 comprising a box 2, a turbine 4, a generator 6 and an electric accumulator 8. The turbine 4, the generator 6 and the electric accumulator 8 are arranged in the housing 2.
Le caisson 2 comporte quatre parois 2.1, 2.2, 2.3 et 2.4 qui sont agencées de façon à former globalement un parallélépipède à base rectangulaire. Le caisson 2 repose sur un sol 5 qui est substantiellement horizontal. La paroi 2.1 forme une paroi de sol. La paroi 2.3 forme une paroi de plafond. Les parois 2.2 et 2.4 forment des parois latérales, qui sont verticales lorsque le sol 5 est horizontal.The box 2 comprises four walls 2.1, 2.2, 2.3 and 2.4 which are arranged so as to form an overall parallelepiped with a rectangular base. The box 2 rests on a floor 5 which is substantially horizontal. The wall 2.1 forms a floor wall. The wall 2.3 forms a ceiling wall. The walls 2.2 and 2.4 form side walls, which are vertical when the floor 5 is horizontal.
Le caisson 2 présente deux ouvertures primaires 11 et 12 qui sont délimitées respectivement par deux faces opposées du parallélépipède formé par les parois 2.1, 2.2, 2,3 et 2.4, de sorte que le caisson 2 forme un tube agencé pour canaliser un flux d'air F2, provoqué par le vent, s’écoulant entre les deux ouvertures primaires 11 et 12. Dans l'exemple des figures 1, 2 et 3, chaque ouverture primaire 11 ou 12 s'étend sur toute la superficie de la face correspondante du parallélépipède.The box 2 has two primary openings 11 and 12 which are delimited respectively by two opposite faces of the parallelepiped formed by the walls 2.1, 2.2, 2,3 and 2.4, so that the box 2 forms a tube arranged to channel a flow of air F2, caused by the wind, flowing between the two primary openings 11 and 12. In the example of Figures 1, 2 and 3, each primary opening 11 or 12 extends over the entire area of the corresponding face of the parallelepiped.
Dans l'exemple des figures 1, 2 et 3, le flux d'air F2 entre dans le caisson 2 par l'ouverture primaire 11, puis il est canalisé par le tube que forment les parois 2.1, 2.2, 2.3 et 2.4, et enfin il sort du caisson 2 par l’ouverture primaire 12. En traversant le caisson 2, le flux d’air F2 peut entraîner en rotation la turbine 4.In the example of Figures 1, 2 and 3, the air flow F2 enters the box 2 through the primary opening 11, then it is channeled through the tube formed by the walls 2.1, 2.2, 2.3 and 2.4, and finally, it leaves the box 2 through the primary opening 12. By passing through the box 2, the air flow F2 can drive the turbine 4 in rotation.
La turbine 4 est du type éolienne Panémone à voilure tournante. La turbine 4 a ici des aubes à orientations variables en fonction de la position angulaire de l'aube. La turbine 4 est agencée de sorte que l’axe Y4 de son rotor s'étend de manière sensiblement orthogonale à chaque arête du parallélépipède qui joint lesdites faces opposées délimitant les ouvertures primaires 11 et 12. L’axe Y4 du rotor de la turbine 4 est substantiellement horizontal. Des paliers sont fixés fermement au niveau de l’axe Y4 et sur deux parois opposées 2.2 et 2.4, ce qui évite les vibrations de l’ensemble aérogénérateur 1 et ce qui permet à la turbine 4 de produire de l’électricité y compris par vent fort, c’est-à-dire supérieur à 25 m/s.The turbine 4 is of the Panemone rotary wing type wind turbine. The turbine 4 here has blades with variable orientations as a function of the angular position of the blade. The turbine 4 is arranged so that the axis Y4 of its rotor extends substantially orthogonal to each edge of the parallelepiped which joins said opposite faces delimiting the primary openings 11 and 12. The axis Y4 of the rotor of the turbine 4 is substantially horizontal. Bearings are firmly fixed at the level of the Y4 axis and on two opposite walls 2.2 and 2.4, which avoids the vibrations of the wind turbine assembly 1 and which allows the turbine 4 to produce electricity, including by wind. strong, that is to say greater than 25 m / s.
Comme le montre la figure 3, la turbine 4 s’étend substantiellement sur toute la distance DY séparant deux parois 2.2 et 2.4 opposées.As shown in Figure 3, the turbine 4 extends substantially over the entire distance DY between two opposite walls 2.2 and 2.4.
La turbine 4 est conformée pour être entraînée par des flux d’air suivant les deux sens de vent. Chaque ouverture primaire 11 ou 12 peut former, en alternance, une entrée du flux d'air dans le caisson 2 ou une sortie du flux d'air hors du caisson 2.The turbine 4 is shaped to be driven by air flows in both directions of the wind. Each primary opening 11 or 12 can form, alternately, an inlet for the air flow in the box 2 or an outlet for the air flow outside the box 2.
L’ensemble aérogénérateur comprend en outre quatre déflecteurs primaires 21, 22, 23 et 24. Dans l’exemple des figures 1, 2 et 3, chaque déflecteur primaire est plat et globalement rectangulaire. La longueur L21 du déflecteur primaire 21 ou équivalent est approximativement égale à la longueur de l’arête à laquelle est lié ce déflecteur primaire 21 ou équivalent.The wind generator assembly further comprises four primary deflectors 21, 22, 23 and 24. In the example of Figures 1, 2 and 3, each primary deflector is flat and generally rectangular. The length L21 of the primary deflector 21 or equivalent is approximately equal to the length of the edge to which this primary deflector 21 or equivalent is linked.
Chaque déflecteur primaire 21,22, 23 ou 24 est lié au caisson 2 sensiblement le long d'une arête de l’une desdites faces opposées délimitant une ouverture primaire 11 ou 12. En l'occurrence, chaque ouverture primaire 11 ou 12 est pourvue de deux déflecteurs primaires respectifs 21 et 22 ou 23 et 24.Each primary deflector 21, 22, 23 or 24 is connected to the box 2 substantially along an edge of one of said opposite faces delimiting a primary opening 11 or 12. In this case, each primary opening 11 or 12 is provided two respective primary deflectors 21 and 22 or 23 and 24.
L’accumulateur électrique 8 est disposé sur la paroi de sol qui est placée horizontalement. Chaque ouverture primaire 11 ou 12 est équipée 5 de deux déflecteurs primaires 21 et 22 ou 23 et 24 qui sont liés respectivement aux arêtes verticales et latérales de cette ouverture primaire 11 ou 12. Chacune de ces arêtes peut être qualifiée de « latérale » par rapport à un axe central du parallélépipède formant le caisson 2.The electric accumulator 8 is arranged on the floor wall which is placed horizontally. Each primary opening 11 or 12 is equipped with two primary deflectors 21 and 22 or 23 and 24 which are respectively linked to the vertical and lateral edges of this primary opening 11 or 12. Each of these edges can be qualified as “lateral” with respect to to a central axis of the parallelepiped forming the box 2.
Le déflecteur primaire 21 est lié au caisson 2 le long de l’arête 10 verticale droite, vue de l'intérieur du caisson 2, de la face délimitant l'ouverture primaire 11. Le déflecteur primaire 22 est lié au caisson 2 le long de l’arête verticale gauche, vue de l’intérieur du caisson 2, de la face délimitant l’ouverture primaire 11. Le déflecteur primaire 23 est lié au caisson 2 le long de l’arête verticale gauche, vue de l'intérieur du caisson 2, 15 de la face délimitant l’ouverture primaire 12. Le déflecteur primaire 24 est lié au caisson 2 le long de l’arête verticale droite, vue de l’intérieur du caisson 2, de la face délimitant l’ouverture primaire 12.The primary deflector 21 is linked to the box 2 along the right vertical edge 10, seen from the inside of the box 2, of the face delimiting the primary opening 11. The primary deflector 22 is linked to the box 2 along the left vertical ridge, seen from inside the box 2, of the face delimiting the primary opening 11. The primary deflector 23 is linked to the box 2 along the left vertical edge, seen from the inside of the box 2, 15 of the face delimiting the primary opening 12. The primary deflector 24 is linked to the box 2 along the right vertical edge, seen from the inside of the box 2, of the face delimiting the primary opening 12.
En l’occurrence, le caisson 2 est formé par un container normalisé, qui a été recyclé après avoir servi au fret, et dont la longueur est 20 de 40 pieds (12,20 m). Chaque déflecteur primaire 21, 22, 23 ou 24 est formé par un battant d’une porte du container de fret normalisé.In this case, the box 2 is formed by a standardized container, which has been recycled after being used for freight, and the length of which is 40 feet (12.20 m). Each primary deflector 21, 22, 23 or 24 is formed by a leaf of a door of the standardized freight container.
Chaque liaison du caisson 2 à un déflecteur primaire respectifEach connection of the box 2 to a respective primary deflector
21, 22, 23 ou 24 est conformée de sorte que chaque déflecteur primaire 21,21, 22, 23 or 24 is shaped so that each primary deflector 21,
22, 23 ou 24 forme globalement un angle obtus respectif A21, A22, A23 ou22, 23 or 24 generally forms a respective obtuse angle A21, A22, A23 or
A24 avec la face de l’ouverture primaire correspondante 11 ou 12.A24 with the face of the corresponding primary opening 11 or 12.
Chacun des angles obtus A21, A22, A23 et A24 vaut environ 120° dans le plan de la figure 3. Les angles obtus A21, A22, A23 et A24 sont des angles dièdres formés entre le demi-plan du déflecteur primaire et le demi-plan de l'ouverture primaire.Each of the obtuse angles A21, A22, A23 and A24 is equal to approximately 120 ° in the plane of FIG. 3. The obtuse angles A21, A22, A23 and A24 are dihedral angles formed between the half-plane of the primary deflector and the half-plane. plan of the primary opening.
Suivant le sens du vent, donc du flux d’air F2, les déflecteurs primaires 21 et 22 servent d'entonnoirs pour le flux d’air F2. La section d'entrée va en se rétrécissant le long du trajet du flux d'air F2. Donc la vitesse du flux d'air F2 augmente avant d'entrer dans le caisson 2, ce qui produit l'effet Venturi.Depending on the direction of the wind, and therefore of the air flow F2, the primary deflectors 21 and 22 serve as funnels for the air flow F2. The inlet section tapers along the path of the air flow F2. Therefore the speed of the air flow F2 increases before entering the box 2, which produces the Venturi effect.
Les déflecteurs primaires 23 et 24 sont agencés de sorte que la section de sortie va en s'agrandissant le long du trajet du flux d'air F2, ce qui abaisse la pression statique, donc aspire le flux d'air F2 sortant du caisson 2, améliorant ainsi le rendement mécanique du flux d’air.The primary deflectors 23 and 24 are arranged so that the outlet section is enlarging along the path of the air flow F2, which lowers the static pressure, therefore sucks the air flow F2 leaving the box 2. , thus improving the mechanical efficiency of the air flow.
Par ailleurs, le caisson 2 présente en outre deux ouvertures secondaires 31 et 32 qui sont ménagées dans la paroi 2.3. L’ensemble aérogénérateur 1 comprend en outre deux déflecteurs secondaires 34 et 36 qui sont liés au caisson 2 sensiblement le long d’un bord d’une ouverture secondaire respective 31 ou 32.Furthermore, the box 2 also has two secondary openings 31 and 32 which are formed in the wall 2.3. The wind generator assembly 1 further comprises two secondary deflectors 34 and 36 which are linked to the box 2 substantially along one edge of a respective secondary opening 31 or 32.
Le déflecteur secondaire 34 remplit sensiblement la même fonction que les déflecteurs primaires 21 et 22. Le déflecteur secondaire 36 remplit sensiblement la même fonction que les déflecteurs primaires 23 et 24.The secondary deflector 34 fulfills substantially the same function as the primary deflectors 21 and 22. The secondary deflector 36 fulfills substantially the same function as the primary deflectors 23 and 24.
Chaque liaison du caisson 2 à un déflecteur secondaire respectif 34 ou 36 est conformée de sorte que chaque déflecteur secondaire 34 ou 36 présente au moins une position de passage (figures 1, 2 et 3) dans laquelle le déflecteur secondaire 34 ou 36 laisse passer un flux d’air secondaire F31 à travers l'ouverture secondaire 31 ou 32.Each connection of the box 2 to a respective secondary deflector 34 or 36 is shaped so that each secondary deflector 34 or 36 has at least one passage position (Figures 1, 2 and 3) in which the secondary deflector 34 or 36 passes a secondary air flow F31 through the secondary opening 31 or 32.
Comme le montre la figure 2, l’ensemble aérogénérateur 1 comprend en outre un rideau escamotable 40 qui est agencé pour obturer sélectivement toute l’ouverture primaire 11. Le rideau escamotable 40 est un rideau enroulable, associé à un moteur d’enroulement. En position déroulée, le rideau escamotable 40 obture toute l'ouverture primaire 11. En position intermédiaire, le rideau escamotable 40 obture une partie de l'ouverture primaire 11. Le rideau escamotable 40 permet donc de régler le débit du flux d’air F2.As shown in Figure 2, the wind generator assembly 1 further comprises a retractable curtain 40 which is arranged to selectively close the entire primary opening 11. The retractable curtain 40 is a roll-up curtain, associated with a winding motor. In the unrolled position, the retractable curtain 40 closes the entire primary opening 11. In the intermediate position, the retractable curtain 40 closes part of the primary opening 11. The retractable curtain 40 therefore makes it possible to adjust the flow rate of the air flow F2 .
La figure 4 illustre un ensemble aérogénérateur 201 conforme à un troisième mode de réalisation de l'invention. Dans la mesure où l’ensemble aérogénérateur 201 est similaire à l’ensemble aérogénérateur 1, la description de l’ensemble aérogénérateur 1 donnée ci-avant en relation avec les figures 1 à 3 peut être transposée à l'ensemble aérogénérateur 201, à l’exception notable des différences énoncées ci-après.FIG. 4 illustrates a wind turbine assembly 201 in accordance with a third embodiment of the invention. Insofar as the aerogenerator assembly 201 is similar to the aerogenerator assembly 1, the description of the aerogenerator assembly 1 given above in relation to FIGS. 1 to 3 can be transposed to the aerogenerator assembly 201, at l 'notable exception to the differences set out below.
Un élément ou un composant de l’ensemble aérogénérateur 201 identique ou correspondant, par sa structure ou par sa fonction, à un élément ou à un composant de l’ensemble aérogénérateur 1 porte la même référence numérique augmentée de 200.An element or component of the wind turbine assembly 201 which is identical or corresponding, by its structure or by its function, to an element or to a component of the wind turbine assembly 1 bears the same numerical reference increased by 200.
On définit ainsi un caisson 202 avec des parois 202.1, 202.2, 202.3 et 202.4, un flux d’air F202, une turbine 204, des ouvertures primaires 211 et 212 et des déflecteurs primaires 221 et 222.A box 202 is thus defined with walls 202.1, 202.2, 202.3 and 202.4, an air flow F202, a turbine 204, primary openings 211 and 212 and primary deflectors 221 and 222.
L’ensemble aérogénérateur 201 diffère de l’ensemble aérogénérateur 1, car les ouvertures primaires 211 et 212 sont délimités par des faces opposées du caisson 202 qui ont de grandes superficies.The wind generator set 201 differs from the wind generator set 1, because the primary openings 211 and 212 are delimited by opposite faces of the box 202 which have large areas.
De plus, l'ensemble aérogénérateur 201 diffère de l’ensemble aérogénérateur 1, car la turbine 204 s’étend le long de la plus grande dimension longueur du caisson 202.In addition, the wind turbine assembly 201 differs from the wind turbine assembly 1, because the turbine 204 extends along the longest dimension of the box 202.
Par ailleurs, l’ensemble aérogénérateur 201 diffère de l’ensemble aérogénérateur 1, car chaque déflecteur primaire 221 ou 222 peut obturer à lui seul une ouverture primaire respective 211 ou 212,Furthermore, the wind turbine assembly 201 differs from the wind turbine assembly 1, because each primary deflector 221 or 222 can by itself close off a respective primary opening 211 or 212,
La figure 5 illustre une installation aérogénératrice 400 conforme à l'invention, dans laquelle les ensembles aérogénérateurs sont juxtaposés sur le toit d’un immeuble. Cette installation aérogénératrice peut alimenter des foyers de immeuble en électricité.FIG. 5 illustrates a wind generator installation 400 according to the invention, in which the wind generator sets are juxtaposed on the roof of a building. This wind generator installation can supply household buildings with electricity.
La figure 6 illustre une installation aérogénératrice 500 conforme à l'invention, dans laquelle les ensembles aérogénérateurs sont empilés en pyramide, ce qui permet de capter du vent sur une certaine hauteur.FIG. 6 illustrates a wind turbine installation 500 according to the invention, in which the wind turbine assemblies are stacked in a pyramid, which makes it possible to capture the wind over a certain height.
La figure 7 illustre une installation aérogénératrice 600 conforme à l'invention et comprenant plusieurs ensembles aérogénérateurs 601, Chaque ensemble aérogénérateur 601 comprend des panneaux photovoltaïques 650 qui s’étendent sur une paroi de toit 602.3 du caisson 602 et sur toute la surface supérieure d'un ensemble aérogénérateur respectif 601.FIG. 7 illustrates a wind generator installation 600 according to the invention and comprising several wind generator sets 601, Each wind generator set 601 comprises photovoltaic panels 650 which extend over a roof wall 602.3 of the box 602 and over the entire upper surface of the box. a respective wind turbine assembly 601.
Les ensembles aérogénérateurs 601 sont alignés en rangées placées à des altitudes différentes, pour éviter les interférences de flux d’air d’une rangée à l’autre. L’ensemble de ces rangées parallèles, disposées à flanc de montagne, peut former un entonnoir géant, produisant un effet Venturi, ce qui accélère les flux d'air entrant dans chaque turbine.The 601 wind turbine assemblies are aligned in rows placed at different altitudes, to avoid interference in air flow from row to row. All of these parallel rows, arranged on the mountainside, can form a giant funnel, producing a Venturi effect, which accelerates the flow of air entering each turbine.
Pour faciliter la lecture de la figure 7, seuls les premiers ensembles aérogénérateurs 601 de chaque rangée sont représentés. Cependant, les rangées peuvent s’étendre sur une grande longueur.To facilitate reading of FIG. 7, only the first wind turbine assemblies 601 of each row are shown. However, the rows can extend over a great length.
Claims (13)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR12/51697 | 2012-02-24 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
OA17224A true OA17224A (en) | 2016-04-20 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7008171B1 (en) | Modified Savonius rotor | |
US7315093B2 (en) | Wind turbine system for buildings | |
US7980810B2 (en) | Vertical axis windmill and wind turbine system for generating electricity from wind energy | |
US9291150B2 (en) | Systems and methods to generate electricity using a flow of air | |
US8177481B2 (en) | Vertical axis wind turbine | |
US8167533B2 (en) | Wind energy system | |
US9567971B2 (en) | Conical fan assembly for use in a wind turbine for the generation of power | |
US8210817B2 (en) | Wind turbine utilizing wind directing slats | |
CA3015708C (en) | Floating wind turbine having twin vertical axis turbines with improved efficiency | |
US7946802B1 (en) | Wind turbine utilizing wind directing slats | |
US9140236B2 (en) | Wind turbine utilizing wind directing slats | |
US20090001730A1 (en) | Vertical axis windmill with wingletted air-tiltable blades | |
US20100327596A1 (en) | Venturi Effect Fluid Turbine | |
US9567972B2 (en) | Nozzle assembly for use with a wind lens system for the generation of electric power | |
FR2913072A1 (en) | VERTICAL AXIS WIND | |
US7766602B1 (en) | Windmill with pivoting blades | |
FR2976980A1 (en) | Wind control device i.e. wind gear box, for supplying wind to wind mill that is installed on e.g. car, for electric power supply, has rotor including guides and internal ducts for forming venturi to regulate velocity of air | |
OA17224A (en) | Wind generator set and wind generator installation comprising several such wind generator sets | |
FR2902157A1 (en) | Vertical axis rotor e.g. savonius rotor, for transforming wind energy into e.g. mechanical energy, has cylindrical sheath coaxial to cylindrical turbine and with vertical opening to permit penetration of wind into sheath to act on vanes | |
FR2983255A1 (en) | AEROGENERATOR ASSEMBLY AND AEROGENERATOR INSTALLATION COMPRISING SEVERAL SUCH AEROGENERATOR ASSEMBLIES | |
CN108590952A (en) | Large area energy-absorption type wind-driven generator with safety door | |
FR2872867A1 (en) | Aerogenerator for generating energy from wind force, has rotor comprising blades which are quasi-parallel to rotation axle that is horizontal and in direction of winds, where blades have semi-tapered shape | |
FR2883047A3 (en) | Wind energy conversion device, has blades with principal longitudinal dimension which extends along rotational axle and along length of blade, where blade forms rectangular panel with longitudinal slit for creating air passage | |
WO2012001320A1 (en) | Vertical wind generator having winglets | |
BE1020627A4 (en) | VERTICAL AXIS WIND MACHINE WITH SPHERICAL ROTOR. |