WO2010130947A2 - Éolienne à axe de rotation perpendiculaire à la direction du vent - Google Patents

Éolienne à axe de rotation perpendiculaire à la direction du vent Download PDF

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    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of wind turbines whose axis of rotation is intended to be oriented perpendicular to the direction of the wind as is the case for wind turbines Darrieus or type Savonius whose axis of rotation is generally vertically oriented although horizontal orientation should not be excluded.
  • Darrieus wind turbines have the advantage, when their axis of rotation is oriented vertically, to be always operational regardless of the wind direction as opposed to propeller wind turbines whose axis of rotation is parallel to the wind direction and must be maintained in this state throughout the operation of the wind turbine.
  • Darrieus type wind turbines generally comprise several elongated blades which extend in a direction substantially parallel to the axis of rotation of the wind turbine and which are thus held at their two ends by rotation guiding systems located at a distance from the wind turbine. one of the other along the axis of rotation of the wind turbine.
  • the invention relates to a wind turbine comprising at least one rotor whose axis of rotation ⁇ is intended to be oriented perpendicularly to the wind direction and which comprises at least two blades located at a distance from the axis of rotation ⁇ and each connected to at least two plates which are guided in rotation of axis ⁇ by a bearing structure, the point anchoring each blade on a plate being located at a distance from the axis of rotation ⁇ .
  • the carrier structure of the wind turbine is a hollow structure, perforated and symmetrical with respect to the axis of rotation ⁇ , oriented vertically, the rotation of the blades is carried out inside the volume defined by the structure carrier, which comprises means for supporting at least one transmission line.
  • a carrier structure external to the rotor and surrounding the latter eliminates the implementation of a central shaft ensuring the maintenance of the plates and defining a fixed point for the rotation of the latter in the frame typical Darrieus wind turbines.
  • a central shaft ensuring the structural strength of the wind turbine has a large diameter which disrupts the regularity of the flow driving the rotor.
  • a hollow support structure as implemented by the invention, has a mechanical behavior of the type of that of a beam embedded at one of its ends which allows it, with dimensions or equivalent power, to better to withstand external stresses than Darrieus wind turbines with central mast or wind turbines with propellers requiring a cantilevered structure.
  • the integration of the rotor inside the supporting structure helps reduce the risk of collision with birds.
  • the external support structure also helps to reduce the risk of parts projection in case of rupture of the rotor.
  • the carrier structure surrounding the rotor also reduces the environmental nuisance of the wind turbine.
  • the rotation of the blades in the volume defined by the support structure in particular limits the risk of collision with the birds.
  • the structure acts as a protective cage.
  • Another advantage of the implementation of a carrier structure enveloping the rotor revolution volume lies in the possibility of using this carrier structure for other functions.
  • the carrier structure is used to support power lines.
  • the carrier structure of the wind turbine according to the invention may comprise means for supporting at least one power transmission line.
  • the carrier structure of a wind turbine according to the invention may be a pre-existing structure, such as, for example, a pre-existing electrical pylon or a new structure, specially erected to receive the rotors of the wind turbine. wind turbine according to the invention.
  • the carrier structure for the production of electricity, the use of the carrier structure, as a support for an electric transmission line, allows, by the pooling of functions, an optimization of the operating and installation costs.
  • the carrier structure has a generally symmetrical shape with respect to the axis of rotation ⁇ .
  • the carrier structure has an isotropic character substantially improving its earthquake behavior compared to that of horizontal axis wind turbines.
  • the carrier structure may be formed by one or more truncated hyperboloid of revolution. The external supporting structure will then present the shape and structure of a so-called Shukhov tower.
  • the supporting structure can be made of any suitable material.
  • the carrier structure may be in the form of a metal tower.
  • all the anchoring points of the blades on a first plate are located at the same distance R1 from the axis of rotation ⁇ which is greater than the distance R2 separating from the axis of rotation ⁇ , each anchor point of a blade on the second platiner.
  • R1 from the axis of rotation ⁇ which is greater than the distance R2 separating from the axis of rotation ⁇ , each anchor point of a blade on the second platiner.
  • the longitudinal chord will be contained in an axial plane and for a zero radial inclination angle value the distances R1 and R2 will be equal.
  • the value of the angle between a plane transverse to the axis of rotation ⁇ and the longitudinal cord will be 90 °.
  • the tangential inclination angle may also be less than 90 ° so that each blade will have a longitudinal cord extending in a plane secant to the axis of rotation ⁇ .
  • the rotor comprises a number of blades, even and greater than or equal to four, each anchor point on a plate being common to two adjacent blades.
  • This embodiment of the rotor makes it possible to increase the rigidity of the latter and in particular its resistance to torsion, so that the structural characteristics of the rotor make it possible to ensure perfect synchronization of the rotation of the plates without it being necessary to implement a rigid direct link between the latter.
  • the rotor may comprise six blades, this number of blades offering an optimal compromise between the aerodynamic efficiency of the rotor and the rigidity of the latter.
  • each blade may be linked to another blade and / or to a plate by means of force recovery rods.
  • force recovery rods The implementation of such tie rods of effort allows to adopt a lighter design and therefore more economical for the blades that should not be sized to be able to withstand the constraints they are subjected to , as is the case, for example, with the blades of wind turbines.
  • this central shaft in order to guarantee a synchronization of the rotation of the plates, it may be envisaged to implement a central shaft which extends along the axis ⁇ and which synchronizes the rotation of the plates.
  • a central shaft which extends along the axis ⁇ and which synchronizes the rotation of the plates.
  • Such a synchronization shaft will then have no function for holding and guiding the plates, a function provided by the carrier structure which allows to confer a relatively small diameter inducing a very small disturbance of the air flow.
  • this central shaft according to the invention, will have a section substantially smaller than that of a central mast Darrieus known wind turbines and this even if the shaft according to the invention is used for the anchoring of tie rods of the forces supported by the blades.
  • the invention also aims to provide means for producing the blades of a rotor of a wind turbine whose axis of rotation ⁇ is intended to be oriented perpendicular to the wind direction, being placed either horizontally, either vertically, in a cost-effective way, presenting a weight / structural strength balance higher than that of the blades of wind turbines known today.
  • each blade of the rotor comprises at least two wings, external and internal, which are at least spaced apart from each other and which are connected by spacers.
  • the distance between the two wings can then be chosen to be of the order of one-tenth of the range, namely the distance separating the anchoring points of each blade on the plates.
  • the distance between the two wings may, for example, be between a 9 th and a n th of the scope without this range of value is limiting.
  • This embodiment makes it possible to obtain a blade capable of having spans greater than 4 meters, while using components and materials that are inexpensive and / or simple to implement, such as metal in particular.
  • This arrangement allows in particular a very high rigidity to the blade and thereby aims to limit the dynamic effects by increasing the eigenfrequencies of the blade in ranges limiting interaction with the effects of wind as those of the rotation of the rotor.
  • the outer wing seen in a frontal axial plane, is straight.
  • the inner wing seen in a frontal axial plane, is curved with a convex face oriented towards the axis of rotation ⁇ and a concave face oriented towards the plane.
  • outer wing is straight.
  • the internal wing plane is at least partly parallel to the outer wing plane.
  • the spacers may have a radial orientation, they may also be inclined relative to the outer wing plane or extend in a normal direction to the outer wing.
  • the spacers may have different shapes, however in order to reduce the aerodynamic disturbances that they would be likely to generate the spacers will preferably profiled. In the If the spacers are not perpendicular to the axis ⁇ , they can participate in the propulsion of the rotor.
  • the rotor blades do not necessarily include two wing planes, so according to a second embodiment, each blade comprises a single wing.
  • each blade can be connected by a strut to each plate so as to increase the strength of the blade without having to increase the section.
  • each blade is curved, seen in a frontal axial plane, with a convex face oriented towards the axis of rotation ⁇ and a concave face facing the 'outside.
  • each blade may comprise at least one tie extending along a rope of the blade and for example along the longitudinal rope, between the anchoring points of the blade on the plates.
  • each blade comprises several successive sections extending one after the other in a direction substantially parallel to the axis of rotation ⁇ , each section having a curved shape, the convex face of all the sections having the same orientation with respect to the axis of rotation ⁇ .
  • each blade seen in a frontal axial plane, is straight and is reinforced by a force recovery structure comprising a curved chord whose concavity is oriented towards the axis of rotation ⁇ and which is connected to the blade by tie rods.
  • the chord and the tie rods may for example be formed by cables.
  • a wind turbine according to the invention is likely to include one or more rotors.
  • the wind turbine will comprise at least two superimposed rotors having their axes of rotation substantially aligned or parallel. These rotors can then have different speeds of rotation or even independent rotations. Thus, the rotors can then make the most of the power available to their ability.
  • Each of the rotors can then be connected to separate units for transforming their rotation into mechanical energy usable for example for the production of electricity.
  • the wind turbine comprises a synchronization shaft of the rotation of the rotors.
  • the torques provided by each of the rotors drive the same alternator.
  • an aerogenerator assembly comprising at least two wind turbines according to the invention, whose carrier structures are superimposed and connected so that their axis of rotation ⁇ is substantially aligned or merged.
  • FIG. 1 is a schematic elevation of a wind turbine carrier structure according to the invention in the form of a metal tower type Shukhov tower.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of an embodiment of a rotor with biplane blades that can be implemented in the wind turbine illustrated in FIG.
  • FIGS. 3 and 4 are partial diagrammatic views, in a frontal axial plane, showing alternative embodiments of a blade with two wings, also called a biplane blade, constituting a rotor according to the invention.
  • FIG. 5 is a schematic perspective view of another embodiment of a rotor with a monoplanar blade that can be implemented in the wind turbine shown in FIG.
  • FIG. 6 is a schematic cross section, along line V-V, of the rotor illustrated in FIG. 5.
  • FIGS. 7 to 10 are partial schematic views, in a frontal axial plane, showing alternative embodiments of a blade with a single wing, also called a monoplane blade, constituting a rotor according to the invention.
  • Figure 11 is a schematic perspective illustrating a rotor blade according to the invention having a non-zero tangential inclination.
  • Figure 12 is a schematic perspective illustrating an embodiment of an eight-blade rotor which are bonded to each other at their anchorage on the unrepresented platens of the rotor.
  • Figure 13 is a perspective view of a plurality of rotors connected by a synchronizing shaft.
  • a wind turbine according to the invention as shown in schematic elevation in Figure 1 and generally designated by the reference 1, comprises a carrier structure 2 hollow and openwork so as to be permeable to the wind.
  • the carrier structure 2 also has a vertical axis of symmetry ⁇ .
  • the supporting structure 2 can be made in any suitable manner such as for example in the form of a metal tower.
  • the carrier structure 2 is a metal tower type Shukhov tower formed of four trunks 3, 4, 5, 6 hyperboloids of revolution axis ⁇ which are superimposed and have decreasing nominal diameters.
  • Each section 3, 4, 5, 6 is constituted by two rows 7, 8 of rectilinear uprights.
  • Each row being formed by amounts, whose ends are fixed on circular circles or circular belts 9, 10, 11, 12, 13 whose center is located on the axis ⁇ .
  • the amounts of the same rank 7 or 8 all have the same inclination with respect to a horizontal plane, the inclinations of the uprights of a row 7 to the other 8 being reversed so that the assembly defines a lattice of which the outer shell is a hyperboloid of revolution.
  • the carrier structure 2 comprises means 15 for supporting unrepresented power lines.
  • the three sections 4, 5 and 6 located above the base section 3 are all intended to receive a rotor R whose axis of rotation ⁇ coincides with the vertical axis of symmetry ⁇ of the structure 2.
  • the three rotors R are partially and / or schematically represented in FIG.
  • FIG. 2 An example of a rotor capable of being implemented inside the sections 4 to 6 is illustrated in FIG. 2.
  • the rotor 20 comprises two plates, respectively low 21 and high 22, which are guided in rotation by the means 16 integral with the supporting structure 2 to which they are connected by any appropriate means.
  • the plates 21 and 22 have three branches 23 arranged at 120 ° and at the end of which are fixed the vanes 25 of the rotor which therefore comprises three blades according to the illustrated example.
  • the rotor 20 could also comprise two blades 25 or more than three blades 25 according to the dimensions and the desired powers.
  • the blades may comprise parts of composite material such as carbon-epoxy.
  • each blade 25 on the bottom plate 21 are situated at a distance R1 from the axis of rotation ⁇ less than the distance R2 separating the dots.
  • top anchoring 27 of each blade 25 on the upper plate 22 of the axis of rotation ⁇ are equal.
  • each of the blades 25 has two wings, namely an outer wing 28 and an inner wing 29, which are connected to one another by spacers 30.
  • the outer wing 28 of each blade 25 is straight when viewed in a frontal axial plane, ie in front view, but also seen in a sagittal axial plane, ie profile view.
  • each inner wing 29 has a central portion 31 substantially parallel to the outer wing 28. The central section 31 is then extended by two inclined extreme portions 32 which are connected to the outer wing 28 substantially at the level of the d-points.
  • the spacers 30 are inclined relative to the outer wing 28 and the central section 31 of the inner wing 29.
  • This embodiment of a blade to two wings, said biplane provides a structure similar to a Warren-type beam having high flexural rigidity, while being able to be made with easy implementation materials such as metal.
  • Each rotor thus formed is thus disposed inside sections 4 to 6 of the supporting structure 2, as illustrated in FIG. 1. The dimensions of each rotor are then adapted to the internal volume of the corresponding section.
  • Figure 3 illustrates another configuration in which the inner 29 and outer 28 wings are both straight and parallel to each other and connected by ribs 30 extending radially.
  • FIG. 4 further illustrates another configuration of biplane blades 25 whose outer wing 28 is straight, while the inner wing 29 is concave with a convex face oriented towards the axis of rotation ⁇ and a concave face oriented towards the outer wing 26 Furthermore, according to this example, the spacers 30 extend perpendicularly to the outer wing 26.
  • each blade 25 of the rotor R can comprise only one canopy as shown in FIG. 5.
  • the rotor R also comprises three blades 25 arranged at 120 ° from each other.
  • each blade 25, viewed in a frontal axial plane, is curved with a convex face oriented towards the axis of rotation ⁇ and a concave face facing outwards.
  • each blade 25 is completed by a tie rod 35 extending between the corresponding anchoring points of the blade on the upper and lower plates, to define a rope of the blade 25 located in an axial plane.
  • the structural resistance and in particular the recovery of torsional forces of the blades 25 is further ensured by a network of tie rods 36 connecting the points of the leading edges 37 and leakage 38 of each blade to a central piece 39 of the distribution of forces as shown in Figure 6.
  • the central part 39 of distribution of forces can then be a simple ring located at each tier of tie rods 36 or instead be formed by a tube extending along the axis ⁇ further ensuring the synchronization of the rotation of the upper plates 22 and lower 21.
  • each blade 25 in the form of a succession of arcuate sections 45 and extending successively one after the other in a direction substantially parallel to the axis of rotation ⁇ as shown in Figures 7 and 8.
  • Each section 45 then has a curved shape, the concave face of all sections then having the same orientation relative to the axis of rotation ⁇ , or being directed towards the latter and as shown in Figure 7 or opposite thereof as shown in Figure 8.
  • the rotors R comprise intermediate plates 46 for anchoring the ends of the sections 45.
  • each monoplane blade of a rotor is not necessarily curved, thus FIG. 9 illustrates an embodiment according to which the blade, when viewed in profile, has a straight shape in a frontal axial plane.
  • the structural strength of each blade 25 is reinforced by struts 47 connecting the blade 25 to each of the plates 21, 22.
  • FIG. 10 illustrates yet another embodiment of a monoplane blade which has a generally rectilinear shape and is reinforced by a force recovery structure comprising a curved rib 48 whose concavity is oriented towards the axis of rotation ⁇ and which is connected to the blade 25 by tie rods 49.
  • a force recovery structure comprising a curved rib 48 whose concavity is oriented towards the axis of rotation ⁇ and which is connected to the blade 25 by tie rods 49.
  • Each blade 25 constituting the rotor is then associated with the same force recovery structure.
  • each blade 25 of the rotor R has a longitudinal cord which is coplanar with the axis of rotation.
  • another provision could be considered.
  • each blade 24 may have a non-zero tangential inclination.
  • it can then be envisaged to connect the ends of each blade 25 to an adjacent blade, as shown in Figure 12 in which the rotor comprises eight blades, it being understood that the rotor could also include four or six blades.
  • the rotor could also include four or six blades.
  • the central distribution piece 39 also extends along the axis ⁇ between each rotor R of the wind turbine E and a neighboring rotor, and acts as a synchronization shaft of the rotation of the rotors.
  • the shaft 39 may in this case comprise several sections secured to achieve the desired length according to the number of rotors R.
  • the rotational guidance of the shaft 39 is provided by the means 16 integral with the carrier structure.
  • the rotors are shown to be arranged to have orientations to each other at predefined angles. Alternatively, these orientations may be different.
  • the shaft 39 is connected to a single electrical power generation unit, which may comprise an alternator, and using the rotation of all the rotors of the wind turbine.
  • FIG. 13 The features of the embodiment of FIG. 13 are applicable to the other embodiments of the present invention.
  • various other variants of a carrier structure, a rotor or blades of wind turbines according to the invention can be envisaged within the scope of the appended claims.

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Abstract

Eolienne comprenant au moins un rotor (R) dont l'axe de rotation ? est destiné à être orienté perpendiculairement à la direction du vent et qui comprend au moins deux pales situées à distance de l'axe de rotation ? et liées chacune à au moins deux platines qui sont guidées en rotation d'axe ? par une structure porteuse (2), le point d'ancrage de chaque pale sur une platine étant situé à distance de l'axe de rotation ?, caractérisée en ce que la structure porteuse (2) est une structure creuse, ajourée, symétrique par rapport à l'axe de rotation ?, orienté verticalement, en ce que la rotation des pales s'effectue à l'intérieur du volume délimité par la structure porteuse (2) et en ce que la structure porteuse (2) comprend des moyens (15) de support d'au moins une ligne de transport d'électricité

Description

EOLIENNE À AXE DE ROTATION PERPENDICULAIRE À LA DIRECTION DU VENT
La présente invention concerne le domaine technique des éoliennes dont l'axe de rotation est destiné à être orienté perpendiculairement à la direction du vent comme cela est le cas pour les éoliennes de type Darrieus ou encore de type Savonius dont l'axe de rotation est généralement orienté verticalement bien qu'une orientation horizontale n'en doive pas être exclue.
Les éoliennes de type Darrieus présentent l'avantage, lorsque leur axe de rotation est orienté verticalement, d'être toujours opérationnelles quelle que soit la direction du vent par opposition aux éoliennes à hélices dont l'axe de rotation est parallèle à la direction du vent et doit être maintenu dans cet état tout au long du fonctionnement de l'éolienne. Les éoliennes de type Darrieus comprennent généralement plusieurs pales allongées qui s'étendent selon une direction sensiblement parallèle à l'axe de rotation de l'éolienne et qui sont donc maintenues à leurs deux extrémités par des systèmes de guidage en rotation situés à distance l'un de l'autre le long de l'axe de rotation de l'éolienne. Compte tenu de la distance séparant les systèmes de guidage des pales, il est nécessaire de prévoir des structures porteuses complexes présentant une emprise au sol importante, de sorte que les avantages liés à l'opérabilité de l'éolienne indépendamment de la direction du vent se trouvent contrecarrés par les coûts de conception de la structure porteuse et de la surface d'emprise au sol. Ainsi, il est apparu le besoin d'un nouveau type d'éoliennes qui, d'une part, présente tous les avantages d'une éolienne dont l'axe de rotation est destiné à être orienté perpendiculairement à la direction du vent, notamment en ce qui concerne la simplicité de la cinématique de guidage des pales, et qui, d'autre part, ne présente pas les inconvénients liés à la structure porteuse ou de guidage des éoliennes de type Darrieus connues à ce jour.
Afin d'atteindre cet objectif, l'invention concerne une éolienne comprenant du moins un rotor dont l'axe de rotation Δ est destiné à être orienté perpendiculairement à la direction du vent et qui comprend au moins deux pales situées à distance de l'axe de rotation Δ et liées chacune à au moins deux platines qui sont guidés en rotation d'axe Δ par une structure porteuse, le point d'ancrage de chaque pale sur une platine étant situé à distance de l'axe de rotation Δ. Selon l'invention, la structure porteuse de l'éolienne est une structure creuse, ajourée et symétrique par rapport à l'axe de rotation Δ, orienté verticalement, la rotation des pales s'effectue à l'intérieur du volume délimité par la structure porteuse, qui comprend des moyens de support d'au moins une ligne de transport d'électricité.
La mise en œuvre d'une structure porteuse externe au rotor et entourant ce dernier permet de s'affranchir de la mise en œuvre d'un fût central assurant le maintien des platines et définissant un point fixe pour la rotation de ces dernières dans le cadre des éoliennes de type Darrieus classique. Or, un tel fût central assurant la tenue structurelle de l'éolienne présente un diamètre important qui perturbe la régularité de l'écoulement entraînant le rotor.
Par ailleurs, une structure porteuse creuse, telle que mise en œuvre par l'invention, a un comportement mécanique du type de celui d'une poutre encastrée au niveau d'une de ses extrémités qui lui permet, à dimensions ou puissance équivalente, de mieux résister aux contraintes extérieures que les éoliennes Darrieus à mât central ou encore que les éoliennes à hélices nécessitant une structure en porte-à-faux. De plus, l'intégration du rotor à l'intérieur de la structure porteuse contribue à réduire les risques de collision avec les oiseaux. La structure porteuse externe contribue également à réduire les risques de projection de pièces en cas de rupture du rotor.
Ainsi, il est apparu de manière assez surprenante lors de simulations en soufflerie numérique que les altérations du flux d'air engendré par la structure porteuse externe sont suffisamment minimes pour être, d'une part, en partie au moins compensées par la suppression du mât central à fonction structurelle et, d'autre part, par les gains de sécurité et notamment de résistance aux sollicitations mécaniques extrêmes, telles que les tremblements de terre ou encore les vents de grande vitesse.
La structure porteuse entourant le rotor permet également de diminuer les nuisances environnementales de l'éolienne. La rotation des pales dans le volume délimité par la structure porteuse permet notamment de limiter les risques de collision avec les oiseaux. En cas de rupture accidentelle du rotor, la structure joue le rôle de cage de protection. Un autre avantage de la mise en œuvre d'une structure porteuse enveloppant le volume de révolution du rotor, réside dans la possibilité de pouvoir utiliser cette structure porteuse pour d'autres fonctions. Ainsi, la structure porteuse est utilisée pour supporter des lignes de transport d'électricité. A cet effet, la structure porteuse de l'éolienne selon l'invention pourra comprendre des moyens de support d'au moins une ligne de transport d'électricité. A cet égard, il doit être remarqué que la structure porteuse d'une éolienne selon l'invention peut être une structure préexistante, telle que par exemple, un pylône électrique préexistant ou encore une structure neuve, spécialement érigée pour y recevoir les rotors de l'éolienne selon l'invention. Dans le cas de l'utilisation de l'éolienne selon l'invention, pour la production d'électricité, l'utilisation de la structure porteuse, en tant que support de ligne de transport électrique permet par la mutualisation des fonctions, une optimisation des coûts d'exploitation et d'installation. Selon une variante de réalisation, la structure porteuse possède une forme générale à symétrie de révolution par rapport à l'axe de rotation Δ. Ainsi, la structure porteuse possède un caractère isotrope améliorant substantiellement son comportement au séisme par rapport à celui des aérogénérateurs à axe horizontal. Dans le cadre de cette variante de réalisation, la structure porteuse peut être formée par un ou plusieurs troncs d'hyperboloïde de révolution. La structure porteuse externe présentera alors la forme et la structure d'une tour dite de Shukhov.
La structure porteuse peut être réalisée en tout matériau approprié. Ainsi, la structure porteuse pourra se présenter sous la forme d'une tour métallique.
Selon l'invention, différentes configurations peuvent être envisagées pour le rotor de l'éolienne. Ainsi, selon une configuration possible pour le rotor, tous les points d'ancrage des pales sur une première platine sont situés à une même distance R1 de l'axe de rotation Δ qui est sensiblement égale à la distance R2 séparant, de l'axe de rotation Δ, chaque point d'ancrage d'une pale sur la deuxième platine. La surface balayée par les pales au cours de leur rotation s'inscrit alors dans un tronc de cylindre lui-même contenu à l'intérieur du volume délimité par la structure porteuse. Selon une autre configuration du rotor, tous les points d'ancrage des pales sur une première platine sont situés à une même distance R1 de l'axe de rotation Δ qui est supérieure à la distance R2 séparant, de l'axe de rotation Δ, chaque point d'ancrage d'une pale sur la deuxième platiner. Ainsi, la surface balayée par les pales au cours de leur rotation s'inscrit dans un tronc de cône.
Ces deux configurations correspondent à des valeurs différentes de ce qui pourrait être qualifié d'inclinaison axiale d'une pale à savoir l'angle formé par la droite passant par les points d'ancrage d'une pale sur les platines, dite corde longitudinale, et en l'axe de rotation Δ, en projection dans un plan axial, dit frontal, passant par un point d'ancrage de la pale sur une platine. Selon l'invention, il est également possible d'agir sur ce qui pourrait être qualifié d'inclinaison tangentielle de chaque pale, à savoir l'inclinaison d'une corde longitudinale de chaque pale par rapport à l'axe de rotation en projection dans un plan axial, dit sagittal, orthogonal au plan axial frontal. Pour une valeur d'angle d'inclinaison tangentielle nulle la corde longitudinale sera contenue dans un plan axial et pour une valeur d'angle d'inclinaison radiale nulle les distances R1 et R2 seront égales. Dans le cas d'une valeur d'angle d'inclinaison tangentielle nulle, la valeur de l'angle entre un plan transversal à l'axe de rotation Δ et la corde longitudinale sera de 90°. Toutefois, selon l'invention, l'angle d'inclinaison tangentielle pourra également être inférieur à 90° de sorte que chaque pale poss édera une corde longitudinale s'étendant dans un plan sécant à l'axe de rotation Δ.
Dans le cas où les pales présentent une inclinaison tangentielle non nulle, elles peuvent alors être liées les unes aux autres au niveau de leur point d'ancrage sur les platines. Dans ce cas, le rotor comprend un nombre de pales, pair et supérieur ou égal à quatre, chaque point ancrage sur une platine étant commun à deux pales adjacentes. Ce mode de réalisation du rotor permet d'augmenter la rigidité de ce dernier et notamment sa résistance à la torsion, de sorte que les caractéristiques structurelles du rotor permettent d'assurer une parfaite synchronisation de la rotation des platines sans qu'il soit nécessaire de mettre en œuvre une liaison directe rigide entre ces dernières. Dans le cadre de ce mode de réalisation, le rotor pourra comprendre six pales, ce nombre de pales offrant un compromis optimal entre l'efficacité aérodynamique du rotor et la rigidité de ce dernier.
Compte tenu du mode de fonctionnement du rotor, les pales sont soumises lors de leur rotation à des contraintes orientées vers l'extérieur résultant d'une part, de la dépression engendrée par le vent au niveau de l'extrados des pales et d'autre part, des forces centrifuges. Afin de compenser ces forces et de répartir ces dernières sur l'ensemble de la structure du rotor chaque pale peut être liée une autre pale et/ou à une platine par des tirants de reprise d'effort. La mise en œuvre de tels tirants de reprise d'efforts permet d'adopter une conception plus légère et donc plus économique pour les pales qui ne doivent alors pas être dimensionnées pour être en mesure de supporter à elles-seules les contraintes auxquelles elles sont soumises, comme cela est, par exemple, le cas pour les pales des éoliennes à hélices. Selon un mode de réalisation de l'invention, afin de garantir une synchronisation de la rotation des platines, il pourra être envisagé de mettre en œuvre un arbre central qui s'étend selon l'axe Δ et qui synchronise la rotation des platines. Un tel arbre de synchronisation n'aura alors pas de fonction de maintien et de guidage des platines, fonction assurée par la structure porteuse ce qui permet de lui conférer un diamètre relativement faible induisant une très faible perturbation du flux d'air. A puissance d'éolienne équivalente, cet arbre central, selon l'invention, aura une section substantiellement inférieure à celle d'un mat central des éoliennes Darrieus connues et cela même si l'arbre selon l'invention est utilisé pour l'ancrage de tirants de répartition des efforts supportés par les pales.
Par ailleurs, l'invention vise également à offrir des moyens permettant de réaliser les pales d'un rotor d'une éolienne dont l'axe de rotation Δ est destiné à être orienté perpendiculaire à la direction du vent, en étant placé soit horizontalement, soit verticalement, d'une manière économique en présentant un bilan poids/résistance structurelle supérieur à celui des pales d'éoliennes connues à ce jour.
A cet effet, et selon une première forme de réalisation d'une éolienne selon l'invention, chaque pale du rotor comprend au moins deux voilures, externe et interne, qui sont en partie au moins distantes l'une de l'autre et qui sont reliées par des entretoises. La distance entre les deux voilures peut alors être choisie pour être de l'ordre du dixième de la portée, à savoir la distance séparant les points d'ancrage de chaque pale sur les platines. La distance entre les deux voilures pourra, par exemple, être comprise entre un 9eme et un neme de la portée sans que cette plage de valeur soit limitative.
Ce mode de réalisation permet d'obtenir une pale susceptible de présenter des portées supérieures à 4 mètres, tout en utilisant des composants et des matériaux peu coûteux et/ou de mise en œuvre simple, tel que du métal notamment. Cette disposition permet notamment une très grande rigidité à la pale et par là même vise à limiter les effets dynamiques en augmentant les fréquences propres de la pale dans des gammes limitant les interactions avec les effets du vent comme ceux de la rotation du rotor.
Dans le cadre de cette première forme de réalisation des pales, différentes variantes peuvent être envisagées pour la conformation des voilures interne et externe.
Ainsi, selon une variante de réalisation, la voilure externe, vue dans un plan axial frontal, est droite. Différentes configurations peuvent alors être envisagées pour la voilure interne, Selon un mode de réalisation, la voilure interne, vue dans un plan axial frontal, est incurvée avec une face convexe orientée vers l'axe de rotation Δ et une face concave orientée vers le plan de voilure externe.
Selon un autre mode de réalisation, le plan de voilure interne est en partie au moins parallèle au plan de voilure externe. De la même manière, différentes configurations peuvent être envisagées pour les entretoises s'étendant entre les deux plans de voilure. Ainsi les entretoises peuvent posséder une orientation radiale, elles peuvent également être inclinées par rapport au plan de voilure externe ou encore s'étendre selon une direction normale à la voilure externe. Selon l'invention, les entretoises peuvent présenter différentes formes, toutefois afin de réduire les perturbations aérodynamiques qu'elles seraient susceptibles d'engendrer les entretoises seront de préférence profilées. Dans le cas de figure où les entretoises ne sont pas perpendiculaires à l'axe Δ, elles peuvent alors participer à la propulsion du rotor.
Selon l'invention, les pales du rotor ne comprennent pas nécessairement deux plans de voilure, ainsi selon une deuxième forme de réalisation, chaque pale comprend une seule voilure.
Dans le cadre de cette deuxième forme de réalisation des pales, chaque pale peut être reliée par une jambe de force à chaque platine de manière à augmenter la tenue de la pale sans devoir en augmenter la section.
Toujours dans le cadre de cette deuxième forme de réalisation et selon une variante de l'invention, chaque pale est incurvée, vue dans un plan axial frontal, avec une face convexe orientée vers l'axe de rotation Δ et une face concave orientée vers l'extérieur.
Dans le cadre de cette variante, la sollicitation de la pale en mouvement sous l'effet du vent s'exerce essentiellement en compression dans la mesure où la géométrie de l'arc suit le chemin funiculaire des efforts engendrés par les forces centrifuges. Afin d'assurer une reprise de ces efforts, chaque pale peut comprendre au moins un tirant s'étendant selon une corde de la pale et par exemple selon la corde longitudinale, entre les points d'ancrage de la pale sur les platines. Selon une autre variante de la deuxième forme de réalisation des pales, chaque pale comprend plusieurs tronçons successifs s'étendant les uns à la suite des autres selon une direction sensiblement parallèle à l'axe de rotation Δ, chaque tronçon présentant une forme incurvée, la face convexe de tous les tronçon ayant la même orientation par rapport à l'axe de rotation Δ. Selon une autre variante de la deuxième forme de réalisation des pales, chaque pale, vue dans un plan axial frontal, est droite et se trouve renforcée par une structure de reprise d'effort comprenant une membrure incurvée dont la concavité est orientée vers l'axe de rotation Δ et qui est reliée à la pale par des tirants. La membrure et les tirants pourront par exemple être formés par des câbles.
Par ailleurs, il doit être noté qu'une éol ienne selon l'invention est susceptible de comprendre un ou plusieurs rotors. Ainsi, selon une forme de réalisation de l'invention, l'éolienne comprendra au moins deux rotors superposés ayant leurs axes de rotation sensiblement alignés ou parallèles. Ces rotors pourront alors avoir des vitesses de rotation différentes voire des rotations indépendantes. Ainsi, les rotors pourront alors exploiter au mieux la puissance vélique disponible à leur aptitude. Chacun des rotors peut alors être relié à des unités distinctes de transformation de leur rotation en énergie mécanique utilisable par exemple pour la production d'électricité.
Selon une autre forme de réalisation de l'invention, l'éolienne comprend un arbre de synchronisation de la rotation des rotors. Ainsi, les couples fournis par chacun des rotors entraînent un même alternateur.
Selon l'invention, il est également possible de prévoir un ensemble aérogénérateur comprenant au moins deux éoliennes selon l'invention, dont les structures porteuses sont superposées et reliées de manière à ce que leur axe de rotation Δ soit sensiblement aligné ou confondu.
Bien entendu, les diverses caractéristiques, configurations, modes et formes de réalisation d'une structure porteuse, des pales d'un rotor selon l'invention ou du rotor en lui-même constitutifs d'une éolienne selon l'invention peuvent être associés les uns avec les autres selon diverses combinaisons, dans la mesure où ils ne sont pas incompatibles ou exclusifs les uns des autres.
Par ailleurs, diverses autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description ci-dessous effectuée en référence aux dessins annexés qui illustrent des formes non limitatives de réalisation d'une structure porteuse, de pales et de rotors constitutifs d'éoliennes selon l'invention. La figure 1 est une élévation schématique d'une structure porteuse d'éolienne selon l'invention réalisée sous la forme d'une tour métallique de type tour de Shukhov.
La figure 2 est une perspective schématique une forme de réalisation d'un rotor, à pales biplan, susceptible d'être mise œuvre dans l'éolienne illustrée à la figure 1.
Les figures 3 et 4 sont des vues schématiques partielles, dans un plan axial frontal, montrant des variantes de réalisation d'une pale à deux voilures, dite également pale biplan, constitutive d'un rotor selon l'invention. La figure 5 est une perspective schématique une autre forme de réalisation d'un rotor, à pale monoplan, susceptible d'être mise œuvre dans l'éolienne illustrée à la figure 1.
La figure 6 est une coupe transversale schématique, selon la ligne V-V, du rotor illustré à la figure 5.
Les figures 7 à 10 sont des vues schématiques partielles, dans un plan axial frontal, montrant des variantes de réalisation d'une pale à une seule voilure, dite également pale monoplan, constitutive d'un rotor selon l'invention.
La figure 11 est une perspective schématique illustrant une pale de rotor selon l'invention présentant une inclinaison tangentielle non nulle.
La figure 12 est une perspective schématique illustrant une forme de réalisation d'un rotor à huit pales qui sont liées les unes aux autres au niveau de leur ancrage sur les platines non représentées du rotor.
La figure 13 est une vue en perspective de plusieurs rotors reliés par un arbre de synchronisation.
Sur les différentes figures les éléments communs possèdent les mêmes références.
Une éolienne selon l'invention, telle qu'illustrée en élévation schématique à la figure 1 et désignée dans son ensemble par la référence 1 , comprend une structure porteuse 2 creuse et ajourée de manière à être perméable au vent. La structure porteuse 2 présente par ailleurs un axe de symétrie vertical Δ. La structure porteuse 2 peut être réalisée de toute manière appropriée telle que par exemple sous la forme d'une tour métallique.
Selon l'exemple illustré, la structure porteuse 2 est une tour métallique de type tour de Shukhov formée de quatre troncs 3, 4, 5, 6 d'hyperboloïdes de révolution d'axe Δ qui sont superposés et possèdent des diamètres nominaux décroissants. Chaque tronçon 3, 4, 5, 6 est constitué par deux rangs 7, 8 de montants rectilignes. Chaque rang étant formé par des montants, dont les extrémités sont fixées sur des cercles ou ceintures circulaires horizontales 9, 10, 11 , 12, 13 dont le centre est situé sur l'axe Δ. Les montants d'un même rang 7 ou 8 présentent tous la même inclinaison par rapport à un plan horizontal, les inclinaisons des montants d'un rang 7 à l'autre 8 étant inversées de sorte que l'assemblage définit un treillis dont l'enveloppe externe est un hyperboloïde de révolution. Le mode de construction et d'assemblage des différents tronçons constitutifs de la tour de Shukhov est largement connu de l'homme du métier et ne nécessite donc pas de plus amples explications. Il sera toutefois noté que pour le tronçon de base 3 la ceinture inférieure 9 située au niveau du sol n'est pas nécessairement formée par un cercle métallique mais peut résulter de la disposition de massifs d'ancrage des montants 7. Par ailleurs, il sera remarqué que seuls certains des montants constitutifs des différents tronçons 3 à 6 sont représentés à la figure 1 de manière à en faciliter la lecture.
Il sera remarqué que, selon l'exemple illustré, la structure porteuse 2 comprend des moyens 15 de support de lignes électriques non représentées.
Selon l'exemple illustré, les trois tronçons 4, 5 et 6 situés au dessus du tronçon de base 3 sont tous destinés à recevoir un rotor R dont l'axe de rotation Δ est confondu avec l'axe de symétrie vertical Δ de la structure porteuse 2. Pour des raisons de lisibilité les trois rotors R sont représentés de façon partielle et/ou schématique à la figure 1.
Dans la mesure où les rotors R, de type Darrieus, sont placés à l'intérieur des tronçons, leur guidage en rotation est réalisé par des moyens de guidage 16, maintenus par des membrures, non représentées, solidaires des ceintures 10 à 13 à de chacun des tronçons 4 à 6. Ainsi, il n'est pas nécessaire de mettre en œuvre un mat structurel de guidage s'étendant le long de l'axe de rotation Δ des rotors. Il est à noter que, dans le cadre de l'utilisation de l'éolienne selon l'invention pour assurer la production d'électricité, certains au moins des moyens de guidage, supportés par la structure porteuse, sont accouplés à des moyens de génération d 'électricité . De tels moyens font intervenir des trains d'engrenages et/ou des boîtes de vitesse d'accouplement à une ou plusieurs génératrices et éventuellement des transformateurs ou convertisseurs. Ces moyens de production d'électricité sont largement connus de l'homme du métier et ne nécessitent donc pas de plus ample explication.
Un exemple de rotor susceptible de mise en œuvre à l'intérieur des tronçons 4 à 6 est illustré à la figure 2. Selon cet exemple, le rotor 20 comprend deux platines, respectivement basse 21 et haute 22 qui sont guidées en rotation par les moyens 16 solidaires de la structure porteuse 2 auxquels elles sont liées par tout moyen approprié. Selon l'exemple illustré, les platines 21 et 22 possèdent trois branches 23 disposées à 120° et à l'extrémité desquelles sont f ixées les pales 25 du rotor qui comprend donc trois pales selon l'exemple illustré. Bien entendu, le rotor 20 pourrait également comprendre deux pales 25 ou plus de trois pales 25 selon les dimensions et les puissances recherchées.
Selon un exemple de réalisation, les pales peuvent comprendre des parties en matériau composite tel que le carbone-époxy.
Dans la forme de réalisation illustrée à la figure 2, les points d'ancrage bas 26 de chaque pale 25 sur la platine inférieure 21 sont situés à une distance R1 de l'axe de rotation Δ inférieur à la distance R2 séparant les points d'ancrage haut 27 de chaque pale 25 sur la platine supérieure 22 de l'axe de rotation Δ. Bien entendu, il pourrait être envisagé que les distances R1 et R2 soient égales.
Selon l'exemple illustré, chacune des pales 25 présente deux voilures, à savoir une voilure externe 28 et une voilure interne 29, qui sont reliées l'une à l'autre par des entretoises 30. Selon l'exemple illustré, la voilure externe 28 de chaque pale 25 est droite lorsqu'elle est vue dans un plan axial frontal, i.e. en vue de face, mais également vue dans un plan axial sagittal, ie vue de profil. Selon l'exemple illustré, chaque voilure interne 29 présente un tronçon central 31 sensiblement parallèle à la voilure externe 28. Le tronçon central 31 est alors prolongé par deux tronçons extrêmes inclinés 32 qui sont liés à la voilure externe 28 sensiblement au niveau des point d'ancrage 26, 27. De plus, selon l'exemple illustré, les entretoises 30 sont inclinées par rapport à la voilure externe 28 ainsi qu'au tronçon central 31 de la voilure interne 29. Cette forme de réalisation d'une pale à deux voilures, dite biplan, permet d'obtenir une structure assimilable à une poutre de type Warren présentant une grande rigidité à la flexion, tout en pouvant être réalisée avec des matériaux de mise en œuvre facile telle que du métal. De plus, il est possible de profiler les voilures externe 28 et interne 29, ainsi que les entretoises 30 pour obtenir des performances aérodynamiques satisfaisantes en obtenant un bilan de poids acceptable, sans devoir recourir à des matériaux de mise en œuvre onéreuse ou des pièces de grande dimension, comme cela est le cas de pales en matériaux composites. Chaque rotor ainsi constitué est donc disposé à l'intérieur des tronçons 4 à 6 de la structure porteuse 2, telle qu'illustrée à la figure 1. Les dimensions de chaque rotor sont alors adaptées au volume interne du tronçon correspondant.
Selon l'invention, il est également possible d'envisager d'autres configurations pour les deux voilures 28, 29 d'une pale biplan 25 selon l'invention. Ainsi, la figure 3 illustre une autre configuration selon laquelle les voilures interne 29 et externes 28 sont toutes deux droites et parallèles entre elles et reliées par des membrures 30 s'étendant radialement.
La figure 4 illustre encore une autre configuration de pale biplan 25 dont la voilure externe 28 est droite, tandis que la voilure interne 29 est concave avec une face convexe orientée vers l'axe de rotation Δ et une face concave orientée vers la voilure externe 26. Par ailleurs, selon cet exemple, les entretoises 30 s'étendent perpendiculairement à la voilure externe 26.
Selon l'invention, il n'est toutefois pas strictement nécessaire que chaque pale soit de type biplan. Ainsi, chaque pale 25 du rotor R peut comprendre qu'une seule voilure comme cela est illustré à la figure 5. Selon cet exemple, le rotor R comprend également trois pales 25 disposées à 120° les unes des autres. Selon cet exemple, chaque pale 25, vue dans un plan axial frontal, est incurvée avec une face convexe orientée vers l'axe de rotation Δ et une face concave orientée vers l'extérieur. Afin d'assurer une reprise des efforts subis sous l'effet du vent et des forces centrifuges, chaque pale 25 est complétée par un tirant 35 s'étendant entre les points d'ancrage correspondants de la pale sur les platines hautes et basses, de manière à définir une corde de la pale 25 située dans un plan axial. Selon l'exemple illustré, la résistance structurelle et notamment la reprise des efforts en torsion des pales 25 est de plus assurée par un réseau de tirants 36 reliant les points des bords d'attaque 37 et de fuite 38 de chaque pale à une pièce centrale 39 de répartition des efforts comme le montre la figure 6. La pièce centrale 39 de répartition des efforts peut alors être un simple anneau situé au niveau de chaque étage de tirants 36 ou au contraire être formée par un tube s'étendant le long de l'axe Δ assurant en outre la synchronisation de la rotation des platines supérieure 22 et inférieure 21.
Bien entendu, il pourrait être envisagé de renforcer les pales au moyen d'un réseau de tirants ou de câbles reprenant les efforts et ancrés en partie au moins sur les platines. La mise en œuvre d'un tel réseau de tirants permet d'augmenter substantiellement la résistance mécanique des pales et du rotor sans perturber notablement les performances aérodynamiques du rotor tout en conservant un bilan de poids satisfaisant. Afin de s'affranchir de tels systèmes de tirants nécessaires à la reprise d'efforts de torsion des pales lorsque ces dernières présentent une grande élongation, il est également possible de prévoir de réaliser chaque pale 25 sous la forme d'une succession de tronçons arqués 45 et s'étendant successivement les uns à la suite des autres selon une direction sensiblement parallèle à l'axe de rotation Δ comme le montrent les figures 7 et 8. Chaque tronçon 45 présente alors une forme incurvée, la face concave de tous les tronçons ayant alors la même orientation par rapport à l'axe de rotation Δ, soit en étant dirigé vers ce dernier et comme le montre la figure 7 ou à l'opposé de celui-ci comme le montre la figure 8. Selon, ces exemples les rotors R comprennent des platines intermédiaires 46 pour l'ancrage des extrémités des tronçons 45.
Selon l'invention, chaque pale monoplan d'un rotor n'est pas nécessairement incurvée, ainsi la figure 9 illustre une forme de réalisation selon laquelle la pale présente, lorsqu'elle est vue de profil, dans un plan axial frontal une forme droite. Selon l'exemple de la figure 9, la résistance structurelle de chaque pale 25 est renforcée par des jambes de force 47 reliant la pale 25 à chacune des platines 21 , 22.
La figure 10 illustre encore une autre forme de réalisation d'une pale monoplan qui présente une forme générale rectiligne et se trouve renforcée par une structure de reprise d'efforts comprenant une membrure incurvée 48 dont la concavité est orientée vers l'axe de rotation Δ et qui est reliée à la pale 25 par des tirants 49. Chaque pale 25 constitutive du rotor étant alors associée à une même structure de reprise d'efforts.
Par ailleurs, selon les exemples décrits précédemment en relation avec les figures 2 à 10, chaque pale 25 du rotor R possède une corde longitudinale qui est coplanaire à l'axe de rotation. Toutefois, une autre disposition pourrait être envisagée.
Ainsi, comme cela est illustré à la figure 1 1 , chaque pale 24 peut présenter une inclinaison tangentielle non nulle. Dans le cadre d'une telle forme de réalisation, il peut alors être envisagé de relier les extrémités de chaque pale 25 à une pale adjacente, comme le montre la figure 12 sur laquelle le rotor comprend huit pales, étant entendu que le rotor pourrait comprendre aussi quatre ou six pales. Selon un autre mode de réalisation de l'invention représenté à la figure
13, la pièce centrale de répartition 39 s'étend également selon l'axe Δ entre chaque rotor R de l'éolienne E et un rotor voisin, et joue le rôle d'un arbre de synchronisation de la rotation des rotors. L'arbre 39 peut dans ce cas comprendre plusieurs tronçons solidarisés pour atteindre la longueur désirée selon le nombre de rotors R. Le guidage en rotation de l'arbre 39 est assuré par les moyens 16 solidaires de la structure porteuse. Les rotors sont représentés comme étant agencés de façon à présenter des orientations les uns par rapport aux autres selon des angles prédéfinis. En variante, ces orientations peuvent être différentes. Selon cette forme de réalisation, l'arbre 39 est relié à une seule unité de production d'énergie électrique, pouvant comporter un alternateur, et utilisant la rotation de tous les rotors de l'éolienne.
Les caractéristiques du mode de réal isation de la figure 13 sont applicables aux autres modes de réalisation de la présente invention. Bien entendu, diverses autres variantes de réalisation d'une structure porteuse, d'un rotor ou de pales d'éoliennes conformes à l'invention peuvent être envisagées dans le cadre des revendications annexées.

Claims

REVENDICATIONS
1. Eolienne comprenant au moins un rotor (R) dont l'axe de rotation Δ est destiné à être orienté perpendiculairement à la direction du vent et qui comprend au moins deux pales (25) situées à distance de l'axe de rotation Δ et liées chacune à au moins deux platines (21 , 22) qui sont guidées en rotation d'axe Δ par une structure porteuse (2), le point d'ancrage de chaque pale (25) sur une platine étant situé à distance de l'axe de rotation Δ, caractérisée en ce que la structure porteuse (2) est une structure creuse, ajourée, symétrique par rapport à l'axe de rotation Δ, orienté verticalement, en ce que la rotation des pales (25) s'effectue à l'intérieur du volume délimité par la structure porteuse (2), et en ce que la structure porteuse (2) comprend des moyens (15) de support d'au moins une ligne de transport d'électricité.
2. Eolienne selon la revendication 1 , caractérisée en que la structure porteuse (2) possède une forme générale à symétrie de révolution par rapport à l'axe de rotation Δ.
3. Eolienne selon la revendication 2, caractérisée en ce que la structure porteuse (2) possède une forme générale d'hyperboloïde de révolution.
4. Eolienne selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que tous les points d'ancrage des pales (25) sur une première platine sont situés à une même distance R1 de l'axe de rotation Δ qui est sensiblement égale à la distance R2 séparant de l'axe de rotation Δ chaque point d'ancrage (26, 27) d'une pale (25) sur la deuxième platine.
5. Eolienne selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que tous les points d'ancrage (26) des pales (25) sur une première platine (21 ) sont situés à une même distance R1 de l'axe de rotation Δ qui est supérieure à la distance R2 séparant, de l'axe de rotation Δ, chaque point d'ancrage (27) d'une pale (25) sur la deuxième platine (22).
6. Eolienne selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que chaque pale (25) possède une corde longitudinale contenue dans un plan axial ou parallèle à l'axe de rotation Δ.
7. Eolienne selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que chaque pale (25) possède une corde longitudinale s'étendant dans un plan sécant à l'axe de rotation Δ.
8. Eolienne selon la revendication 7, caractérisée en qu'elle comprend un nombre de pales (25), pair et supérieur ou égal à quatre, chaque point ancrage
(26, 27) sur un rotor (R) étant commun à deux pales (25) adjacentes.
9. Eolienne selon la revendication 8 caractérisée en ce qu'elle comprend six pales (25).
10. Eolienne selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que chaque pale (25) est liée une autre pale (25) et/ou à une platine par des tirants de reprise d'effort (36).
1 1 . Eolienne selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle comprend un arbre central (39) qui s'étend selon l'axe Δ et qui synchronise la rotation des platines (21 , 22).
12. Eolienne selon l'une des revendications 1 à 11 , caractérisée en ce que chaque pale (25) comprend au moins deux voilures, externe (28) et interne (29) , qui sont en partie au moins distantes l'une de l'autre et reliées par des entretoises (30).
13. Eolienne selon la revendication 12, caractérisée en ce que la voilure externe (28), vue dans un plan axial, est droite.
14. Eolienne selon la revendication 13 caractérisée en ce que la voilure interne (29), vue dans un plan axial, est incurvée avec une face convexe orientée vers l'axe de rotation Δ et une face concave orientée vers le plan de voilure externe (28).
15. Eolienne selon la revendication 13, caractérisée en ce que le plan de voilure interne (29) est en partie au moins parallèle au plan de voilure externe
(28).
16. Eolienne selon l'une des revendications 12 à 15, caractérisée en ce que les entretoises (30) s'étendent radialement entre les deux voilures (28, 29).
17. Eolienne selon l'une des revendications 12 à 15, caractérisée en ce que les entretoises (30) sont inclinées par rapport au plan de voilure externe
(28).
18. Eolienne selon l'une des revendications 12 à 15, caractérisée en ce que les entretoises (30) s'étendent selon une direction normale à la voilure externe (28).
19. Eolienne selon l'une des revendications 12 à 18, caractérisée en ce que les entretoises (30) sont profilées.
20. Eolienne selon l'une des revendications 1 à 11 , caractérisée en ce que chaque pale (25) comprend une seule voilure.
21. Eolienne selon la revendication 20, caractérisée en ce que chaque pale (25) est reliée par une jambe de force (32) à chaque platine (21 , 22).
22. Eolienne selon la revendication 20, caractérisée en ce que chaque pale (25) est incurvée, vue dans un plan axial, avec une face convexe orientée vers l'axe de rotation Δ et une face concave orientée vers le plan de voilure externe (28).
23. Eolienne selon la revendication 22, caractérisée en ce que chaque pale (25) comprend au moins un tirant s'entendant selon une corde de la pale.
24. Eolienne selon la revendication 20, caractérisée en ce que chaque pale (25) comprend plusieurs tronçons (45) successifs s'étendant les uns à la suite des autres selon une direction sensiblement parallèle à l'axe de rotation Δ, chaque tronçon présentant une forme incurvée, la face convexe de tous les tronçon ayant la même orientation par rapport à l'axe de rotation Δ.
25. Eolienne selon la revendication 20, caractérisée en ce que chaque pale (25), vue dans un plan axial, est droite et se trouve renforcée par une structure de reprise d'effort comprenant une membrure incurvée (48) dont la concavité est orientée vers l'axe de rotation Δ et qui est reliée à la pale (25) par des tirants (49).
26. Eolienne selon la revendication 25, caractérisée en ce que la membrure incurvée (48) est formée par un ou plusieurs câbles.
27. Eolienne selon l'une des revendications 1 à 26, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux rotors (R) ayant des axes de rotations sensiblement alignés ou parallèles.
28. Eolienne selon la revendication 27, caractérisée en ce qu'elle comprend un arbre de synchronisation (39) de la rotation des rotors (R).
29. Ensemble aérogénérateur caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux éoliennes selon l'une des revendications 1 à 28 dont les structures porteuses (2) sont superposées et reliées de manière que les axes de rotation Δ de leur rotors (R) soient sensiblement alignés et dont les rotors (R) entraînent des moyens de production d'électricité.
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