WO2016042265A1 - Assemblage d'aérogénérateurs et ensemble comprenant un tel assemblage - Google Patents

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WO2016042265A1
WO2016042265A1 PCT/FR2015/052482 FR2015052482W WO2016042265A1 WO 2016042265 A1 WO2016042265 A1 WO 2016042265A1 FR 2015052482 W FR2015052482 W FR 2015052482W WO 2016042265 A1 WO2016042265 A1 WO 2016042265A1
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assembly
turbine
aero
generator
axis
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PCT/FR2015/052482
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Benoît Dupuich
Jérôme MICHAUD-LARIVIERE
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New Wind
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    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Definitions

  • the present invention relates to wind turbines.
  • Wind turbines For a long time, wind turbines have been used to generate an electric current. Wind turbines of greater and greater size are used, and more and more high in order to generate a maximum of power.
  • a new class of products is in the process of hatching, which include wind turbines that are trying to make compatible with an urban environment, which generates new constraints.
  • the invention relates to an assembly of wind turbines comprising a plurality of aerators and an assembly comprising a support frame and such an assembly of wind turbines.
  • the document US2010 / 0289269 describes an example of such an assembly of wind turbines comprising a plurality of wind turbines arranged on an armature having the shape of a fir tree.
  • the present invention is intended to overcome these disadvantages.
  • each of the aero generators comprises a turbine that can be rotated and a generator adapted to generate an individual electric current depending on the rotation of the turbine, the generator comprising a regulator, in that the individual electric current is individually regulated by the regulator, and in that the individual electric currents are connected in parallel to form a summed electrical current .
  • a regulator in that the individual electric current is individually regulated by the regulator, and in that the individual electric currents are connected in parallel to form a summed electrical current .
  • such an assembly can advantageously exploit turbulent winds, characteristics of urban winds.
  • the regulator is a power regulator adapted to regulate the generator so as to deliver an individual electric current having a certain power
  • the controller uses a fuzzy logic method adapted to repeatedly place the generator at an operating point corresponding to the maximum power extracted;
  • the regulator comprises a microcontroller adapted to implement the fuzzy logic method
  • the regulator comprises a voltage regulator rectifier adapted to adjust the voltage of the individual electric current
  • the regulator comprises an adjustable gain amplifier, the regulator being adapted to adjust the gain of the amplifier;
  • the controller uses as an input parameter a voltage across the generator
  • the controller uses as an input parameter the intensity of an electric current flowing through a coil of the generator;
  • the assembly further comprises an electric current storage means adapted to collect the summed electric current, and for discharging, the electric current storage means being connected to each wind turbine by an electric wire; the assembly further comprises a discharge controller, the discharge controller controlling the discharge of the electric current storage means;
  • the assembly further comprises a DC / AC converter, the discharge controller delivering a DC current to the DC / AC converter.
  • the invention relates to an assembly comprising an assembly and further comprising a support frame for at least a portion of, in particular all wind turbines of the assembly.
  • electrical wires carry the individual electric current from each from each wind turbine, the electrical wires being assembled to the armature;
  • the frame comprises a plurality of hollow structures joined together, and the electrical wires extend into the hollow structures;
  • the hollow structures are hollow tubes assembled together so as to communicate their hollows;
  • the armature comprises a trunk extending in a substantially vertical direction upwardly from a base, and a plurality of branches distributed over a periphery of the trunk and at different heights, and extending from this trunk radially towards the outside, the aero generators being distributed on said branches;
  • each branch is formed of at least one tube, the trunk being formed of a plurality of tubes extending parallel to each other and fixed to each other in lower portion;
  • the armature extends in a plane, the wind turbines being placed in a rectilinear direction of extension of the armature, in the plane of extension of the armature;
  • the armature extends in a plane, the aero generators being placed on the armature alternately on either side of a rectilinear direction of extension of the armature, in the extension plane of the armature.
  • the armature also extends in the plane perpendicular to the extension plane of the armature;
  • the aero generators extend in the direction perpendicular to the plane of the armature as well as in oblique directions in the direction perpendicular to the plane of the armature;
  • the frame also includes baffles or screens
  • the whole is adapted to supply electricity to an urban device along the road.
  • FIG. 1 is a view of an assembly of aero generators
  • FIG. 2a is a view of a unitary component
  • FIG. 2b is a view of a turbine
  • FIGS. 3a and 3b are partially sectional views of the generator
  • FIG. 4 is a top view of the magnets of the rotor
  • FIG. 5 is a top view of the printed circuit of the stator
  • FIG. 6 is a block diagram of the side of the generator of a turbine
  • FIG. 7 is an illustrative diagram of the association of the generator with a regulation box
  • FIG. 8a is a graph of the power and the voltage at the terminals of the generator of a control turbine as a function of wind speed
  • FIG. 8b is a graph of the power of the control turbine as a function of the voltage at the terminals of the generator thereof,
  • FIG. 9a is an illustrative diagram of the association of the generator with a control circuit
  • FIG. 9b is a diagram of the regulation circuit
  • FIG. 9c schematically represents a method of regulating an aerogenerator
  • FIG. 10a is an electrical diagram of the association of the currents coming from the different aero generators of the assembly
  • FIG. 10b is a diagram of the association of several wind turbines
  • FIGS. 12a, 12b, 12c and 12d illustrate the balcony assembly without deflectors (top view, front view, and side view for two examples, respectively),
  • FIGS. 13a, 13b and 13c illustrate the balcony assembly with baffles (top view, front view, and side view, respectively),
  • FIG. 14 is a diagram of an assembly for roof ridge
  • FIGS. 15a, 15b, 15c and 15d illustrate the assembly for roof ridge (top view, front view, and side view for two examples, respectively),
  • FIG. 16 is a diagram of an assembly for roof rims
  • FIGS. 17a, 17b, 17c and 17d illustrate the assembly for roof rims (top view, front view, and side view for two examples); , respectively)
  • FIG. 18 is a diagram of a roadside assembly
  • FIG. 19 is a diagram of a bush set
  • FIG. 20 is a view of a twisted Kamoji turbine
  • FIG. 21 is a view of a two Savonius turbine.
  • FIG. 1 An assembly 0 of wind turbines 20 is shown in FIG.
  • wind turbines presented here are aero generators with vertical axis. It will be understood that, however, according to certain examples, the term “vertical” is not always to be taken in a sense strictly corresponding to the line of action of gravity, but could deviate angularly from it. Such angular deviation may be considered for cases where the airflow at the level of the aerogenerator is also not strictly horizontal (i.e., is not strictly orthogonal to the line of action of gravity).
  • the wind turbines presented here are a priori not wind turbines axis substantially parallel to the ground, unless it is clear to the skilled person that for the application described, a turbine axis substantially parallel to the ground is also applicable.
  • This assembly 0 comprises several aero generators 20 mechanically and electrically coupled. These wind turbines 20 are mounted together on a support frame 110 adapted to support said wind turbines 20.
  • the wind turbines are identical as shown in Figure 1 (in Figure 1, the aero generators are shown arranged in two separate orientations).
  • the aero generators 20 extend parallel to each other, each in a first direction L.
  • An individual electric current is supplied by each wind turbine 20. The intensities of the individual electric currents are summed, and the electric current summed is redistributed as power to a user.
  • each wind turbine 20 comprises a frame 21, a turbine 1 rotatably mounted on the frame 21 about an axis of rotation, and a generator 3 '(not visible in Figure 1, see Figure 3b).
  • the generator 3 ' comprises a regulator 16.
  • the turbine generator 20 generates an electric current according to the wind perceived by the aero generator 20.
  • the regulator 16 regulates the individual electrical current generated.
  • the individual electric currents created by each of the aero generators 20 are summed.
  • a turbine 1 is illustrated in Figure 2b.
  • the sheet portion 2 is the part which presents a form adapted to be set in motion driven by the wind, and which ensures the capture of wind energy.
  • the turbine 1 is rotated about a rotating pin A which is fixed, forming part of the frame 21, said pin A being parallel to the first direction L, along an axis R.
  • the maximum theoretical recoverable power for the turbine 1 will be, for example, of the order of 20-30% of the power of the incident wind. ie perceived by the leaf part 2.
  • the generator part 3 houses the generator 3 '.
  • the generating part 3 comprises a housing portion 26 fixed to the sheet portion 2.
  • the generator 3 ' is disposed in the housing portion 26.
  • the generator 3' is connected directly to the sheet portion 2 so that the mechanical energy supplied by the wind on the leaf portion 2 can be directly transformed into electric current at the generator 3 '.
  • the sheet portion 2 of the turbine 1 may have a shape generally circumscribed by a cylinder CC extending along the axis R.
  • the leaf portion 2 of the turbine 1 may have a shape defining, by rotating around the R axis, an envelope having the shape of a warhead, as shown in Figure 2b.
  • the lower portion of this envelope is close to the frame 21, and the opposite upper portion is free.
  • the upper portion of the envelope is truncated to an upper end.
  • the generating portion 3 is located at the base (lower portion) of the turbine 1 and is surmounted by the leaf portion 2.
  • the generating portion 3 has a conical truncated shape inverted with respect to the warhead described above.
  • the width of the generating portion 3 is reduced as one approaches the frame 21.
  • Such a shape approximates the shape of a tree leaf.
  • the generating part 3 may comprise the housing portion 26 accommodating in a cavity 25 of the components.
  • the housing portion 26 can then be molded with the sheet portion 2.
  • the sheet portion 2 comprises two blades
  • the housing portion 26 comprises two lower half-housings 56.
  • One can mold a unit component 51 comprising a lower half-housing and a light one.
  • FIG. 3b shows in particular the half-housing part of a unitary component 51 (the lower profile 52 of the associated pallet is also represented in this figure), two symmetrical unit components per 180 ° rotation about the axis R can then be assembled together, for example by screwing through bores 27 of the half-casing.
  • the sheet portion 2 also comprises an upper housing 53 to stiffen the turbine.
  • the unitary component 51 may then comprise an upper half-casing 54, the two upper half-casings 54 of the two unitary components can also be assembled by screwing in a bore 55.
  • the upper half-casings 54 and lower 56 have the same angular disposition relative to the axis R, so as to facilitate molding. They are fixed by screwing in parallel bores.
  • Figure 2a illustrates a unitary component 51 for another embodiment of a wind turbine.
  • the unitary component 51 is disposed entirely on one side of a median plane of the wind turbine.
  • the unitary component 51 comprises the lower half-case 56, the upper half-case 54, and a blade 66 extending between the upper half-casing 54 and the lower half-casing 56.
  • the blade 66 comprises a first free edge 66a offset from the For example, the first free edge 66a does not intersect the axis R. It is for example rectilinear. It extends for example parallel to the axis (R). It extends for example in the median plane.
  • the light 66 comprises a second free edge 66b opposite the first free edge 66a, said outer edge.
  • the free edge 66b defines the envelope of the part-leaf during the rotation of the aero generator.
  • the free edge 66b is for example included in the median plane of the aerogenerator, and / or extends on one side thereof.
  • the free edge 66b is for example curved.
  • the blade 66 has a curved section in section normally to the axis R.
  • the distance Dab between the free edge 66a and the free edge 66b in this plane varies continuously along the axis (R) between the upper half-housing 54 and lower 56. In particular, this distance passes through a maximum, in particular a single maximum between the upper half-housing 54 and lower 56. In this place, the light 66 is tangent to the cylinder CC.
  • the distance Dab between the free edge 66a and the free edge 66b in the plane at the upper half-housing 54 is smaller than that at the lower half-housing 56.
  • the section of the aforementioned light is for example an arc of a circle. Alternatively, a combination of a curved portion and a rectilinear portion, or of several curved portions, is provided.
  • the light 66 may include a system avoiding feathering.
  • a cutout 89 is provided in the blade to allow the wind to gain direct access to the opposite blade. This cut 89 is made for example in the lower portion of the sheet portion, so as to accentuate the bio-mimetic form of sheet.
  • the blade 66 may comprise stiffeners 67. It may for example be used ribs projecting from the inner face 66c of the blade.
  • the ribs are flat, for example, normal to the axis of rotation (R).
  • the ribs may have a first end intersecting the axis of rotation (R).
  • Both unitary components can be assembled together also at the ribs. In particular, it is provided to fix together the first two ends of the ribs facing each other.
  • a bore 68 may be provided in the first end 69 to receive a fixing screw fixing together the two unit components, and intersecting the axis R.
  • a product architecture particularly suitable for a micro-wind turbine is sought.
  • a turbine generator turbine comprising a plurality of unitary components, each unit component comprising a bulb and a housing portion, the unit components being assembled together, the housing portions of the unitary components then forming a suitable housing. to accommodate an electric generator.
  • the unitary components are symmetrical to each other;
  • the unitary components are identical;
  • the unit components are fixed together symmetrically with respect to the axis of rotation of the turbine;
  • the unitary components are made by molding
  • the housing portion is a lower housing portion, and the unit components further comprise an upper housing portion, the light extending between the lower and upper housing portions;
  • the lower housing portions comprise a bore portion, the bore portions together forming a bore adapted for passage of a turbine supporting spindle when the unit components are assembled together;
  • the housing portion (lower) comprises a side wall, and fasteners extending from the side wall, adapted to attach the generator, including a rotor of the generator.
  • the sheet portion 2 and the generating portion 3 are two separately manufactured elements which are then fixedly bonded to each other.
  • the leaf portion 2 and the generating portion 3 are bonded to each other so that the driving of the leaf portion 2 by the wind acts on the generating portion 3.
  • the generating portion 3 comprises for example a synchronous generator 3 'with permanent magnets and axial flow, illustrated in Figure 3b.
  • the rotor 4 comprises upper and lower return plates 24 and 14.
  • the rotor 4 is rotatably mounted relative to the central pin A about the direction of the axis R.
  • the ring Inside of a bearing 57 is mounted on the pin A, and the outer ring of this bearing 57 is fixed to the housing portion 26 and the rotor 4.
  • the stator 5 is fixed relative to the axis of rotation R.
  • the stator 5 is fixed on the pin A, for example by means of a nut 28 disposed at the end of the pin A, and clamping the stator 5 on the pin A through a through opening 29 of the upper return plate 24.
  • the rotor 4 is rotated about the axis of the turbine R, and scrolls this to the stator 5.
  • the upper return plates 24 and lower 14 are integral with each other.
  • the plates 24, 14 of the rotor 4 can be secured to each other via spacers 64, as shown in Figure 3b.
  • the spacers are arranged radially outside the stator.
  • the rotor 4 can also be fixed on the peripheral wall of the housing.
  • the stator is retained on pin A between these two plates.
  • the housing has for example a frustoconical shape of revolution, which completes the generally ogival shape of the wind turbine.
  • a quadrilateral shape especially trapezium.
  • the larger surface area is adjacent to the blades, and the lower surface area is opposite.
  • the latter is provided with a central bore to let pin A.
  • a peripheral side surface thus connects these two surfaces.
  • the housing is formed of a thin shell, the thickness being of the order of magnitude of that of a blade.
  • This internal stiffening structure must support the weight of the generator, allow the insertion of components, while being lightweight.
  • it may include a medial inner wall parallel to the lower and upper surfaces of the housing, and transverse bracing walls connecting the medial wall to the outer walls of the housing.
  • the outer ring of the bearing 57 is fixed on the housing portion 26, if necessary via a washer 58, for example by means of bolts 59, on the underside of the housing.
  • the outer ring of the bearing 57 is fixed to the rotor 4, in particular the lower plate thereof, for example by means of bolts 60.
  • the lower plate has an annular shape, and is fixed at its periphery on the side wall 61 of the housing portion 26.
  • the periphery of this plate is held in grooves 62 integral with the housing portion 26.
  • the grooves 62 are for example made by two parallel ribs 63 projecting from the wall Side 61 of the housing portion 26.
  • Support struts 64 are attached to the bottom plate.
  • the struts 64 define an axial position for the upper plate spaced from the bottom plate. This spacing makes it possible to mount the stator fixed on the pin A. It is possible to provide a seal 65 between the pin A and the bearing 57.
  • the rotor 4 comprises a lower plate 14 having a central opening 32 through which passes the pin A.
  • the lower plate 14 houses a set of permanent magnets 12 associated with a magnetic circuit.
  • the rotor 4 is for example of annular shape around the spindle A of the turbine.
  • the permanent magnets 12 may be arranged on the contour of said rotor 4.
  • the permanent magnets 12 are for example made of neodymium (NdFeB) and the magnetic circuit may be made of steel.
  • the magnets 12 are high residual flux density (N52) and protected from corrosion by a Ni-Cu-Ni plating.
  • the magnetic circuit comprises for example a steel plate having a thickness of 1 to 5 mm (the upper plate 24).
  • the upper plate 24 may be annular, to fix through it the stator 5 to the pin A.
  • the magnetic circuit plate may be a cobalt steel (such as Vocadur 50) or a silicon iron alloy (such as anhyster D) to be able to pass a maximum of magnetic flux.
  • the magnetic circuit has for example eight pairs of poles. The magnetic field is created by the North North Poles Association. For each association, the magnetic field lines then loop between the north pole and the south pole.
  • Field Magnetic is a high intensity field typically of the order of 0.66 Tesla.
  • the stator 5 may comprise a coil made on a printed circuit 8, the upper layer of which is illustrated in FIG. 5.
  • the stator 5, for example of annular shape around the pin A, comprises coils 33.
  • Each coil 33 is example obtained using a spiral pattern on 6 layers having a thickness of about 105 ⁇ of copper.
  • Each layer has for example 4.5 turns which represents a total of 48 turns per coil.
  • There are typically 12 coils coupled in series of 3 times 4 coils. The three series are connected together in a star configuration.
  • the terminals of the coils 33 are connected to an electric wire 34 which passes through the wall of the pin A by a local hole provided for this purpose, so that the electric wire can extend from the stator 5 at the output of the aerogenerator 20 inside the pin A and therefore inside the armature 110.
  • the stator 5 is mounted on the pin A of the turbine 1, its coils 33 being intended to interact with the permanent magnets 12 of the rotor 4.
  • an invention relates to an aerogenerator comprising a fixed spindle, a stator fixed on the spindle and comprising a printed circuit, at least one spool 33 being formed on at least one face of the circuit.
  • printed circuit in which an electric current flows under the effect of a variable magnetic field due to magnets driven in rotation by a turbine of the aerogenerator, at least one electric wire connecting the printed circuit to an external circuit, said wire being secured to the fixed spindle.
  • the rotor comprises at least one magnet plate rotatably mounted relative to the spindle;
  • the rotor comprises a magnetic circuit, the stator being mounted between the magnet carrier plate and the magnetic circuit along the axis of the spindle;
  • the magnetic circuit comprises a thin plate
  • the printed circuit carries 3 series of coils
  • the printed circuit carries electronic components, in particular a regulator;
  • the wire passes through the wall of the pin through a hole in the pin.
  • FIG. 6 illustrates the case of a rotor assembly 4, stator 5, in the case of a pair of magnets 12 of north / south poles next to the printed circuit 8.
  • the gap 10 between the magnets 12 and the circuit printed 8 is for example 3.6 mm, for reasons of mechanical rigidity.
  • the moving parts relative to the pin A of the generatrix 3 'described above are for example rigidly connected to the leaf portion 2 of the turbine 1.
  • the wind drive of the sheet portion 2 goes therefore train these moving parts relative to the pin A of the generator 3 '.
  • a dynamic seal 65 can be used to seal the inside of the housing at the opening 30.
  • an invention relates to an aerogenerator comprising:
  • a turbine rotatably mounted relative to the spindle about the axis of rotation, the turbine defining a housing
  • the rotor comprises at least one annular plate of axis the axis of the spindle;
  • the rotor further comprises at least a second annular plate of axis the axis of the spindle, the two annular plates being spaced along the axis of the spindle;
  • the two plates are spaced apart by spacers disposed at the periphery thereof;
  • the stator comprises at least one annular plate of axis the axis of the brooch;
  • the stator is held between the two annular plates of the rotor;
  • the turbine comprises two unitary components assembled together;
  • Each unit component comprises a light and a lower housing portion, the lower housing portions forming the housing when the unit components are assembled together;
  • the two unitary components are symmetrical to one another;
  • Each unitary component comprises an upper housing portion, the upper housing portions being assembled together to form an upper housing;
  • Each unit component is molded in one piece.
  • the rotor 4 which is rigidly and directly connected to the sheet portion 2 is set in motion by the mechanical movement of the sheet portion 2.
  • the rotor 4 thus creates a rotating magnetic field facing the stator 5 carrying the electric coils 33.
  • the stator 5 is therefore subjected to a variable magnetic field, which is at the origin of electric currents in the stator coils 5.
  • the current in the stator coils 5 is proportional to the torque on the rotor 4.
  • a three-phase voltage is thus generated.
  • the three phases of the voltage enter for example a diode bridge 46 (Graetz bridge) directly mounted on the surface of the printed circuit 8.
  • the rectified voltage (continuously) obtained at the output of the diode bridge is given by the laws of Faraday :
  • the electric power generated by an aerogenerator 20 can be determined by an electric model of the synchronous generator.
  • the sum of the currents and the quadrature voltages respectively give the output current i s and the output voltage u s .
  • the electromagnetic torque generated is given by the relation:
  • the dynamics of the rotor 4 is characterized by a differential equation of the first order:
  • the regulator 16 plays in particular, a role for the regulation of the individual electric current of each aero-generator 20 in the case of winds varying in time.
  • the use of an aerogenerator dedicated to each wind turbine also makes it possible to take into account wind differences in different locations of the assembly. These wind differences are due to the local flow of the wind from the macroscopic point of view, but also to the influence for each aero generator of the proximity of many other aero generators regulated each individually.
  • the regulator 16 is placed at the output of the circuit, that is to say connected to the output terminals (u s , i s ) of the generator 3 '.
  • each turbine 1 The individual regulation of each turbine 1 can be done according to different modes, two examples of which are described in detail below.
  • a first mode uses predefined table regulation.
  • the regulation is done by controlling the gain of the output amplifier 44 included in the regulator 16 according to a predefined table.
  • the regulator 16 is provided as an electronic component external to the turbine 1.
  • a wire line 34 connects the output of the coils 33 with the input of the regulator 16.
  • the wire line 34 is for example passed to through the pin A and connected at the outlet of the turbine 1 to a housing containing the regulator 16, as illustrated in FIG. 7.
  • the predefined table was previously obtained via tests, particularly in the wind tunnel. For example, it is obtained in the wind tunnel by several series of measurement in open loop. Each series of measurement is done at fixed wind speed, the speed of wind varying from one series to another. A control wind generator is used. By varying the load of the generator of the latter (ie the equivalent electrical resistance that is applied to the generator to vary the amount of current extracted), the maximum power point for this value of speed of wind, as shown in Figure 8a. For each value of the wind speed, and for this load, the intensity and the output voltage are measured, and the power output can be determined. It is therefore possible to determine the maximum extractable power, as well as the corresponding voltage across the generatrix U gene . From all the series, it is therefore possible to establish the curve connecting the maximum extractable power to the corresponding voltage U gene , as shown in Figure 8b, for a control wind turbine.
  • This last curve shows that we can know bijectively the maximum extractable power as a function of the voltage across the generator.
  • the regulator 16 may, for a given voltage, cause the generator to deliver the required intensity corresponding to the maximum power defined by this curve.
  • the output current Is (and thus the extracted power) is thus optimized as a function of the voltage present at the terminals of the generator 3 '.
  • This mode has the advantage of simplicity, but relies on a pre-established curve on a control generator aero, or an average of several control wind generators, under certain conditions. It therefore does not take into account a possible distribution of on-site aero generators with respect to the aero generator / control medium, and / or actual flows with respect to the flows carried out in the wind tunnel.
  • the regulator 16 may be in the form of an electrical circuit connected at the output of the generator 3 'and carried by the support of the printed circuit 8.
  • a second mode uses an optimal operating point search control.
  • FIGS. 9a and 9b This mode of regulation is illustrated in FIGS. 9a and 9b.
  • the regulation circuit 16, connected at the output of the coils 33, may be integrated on the printed circuit board 8 as shown in FIG. 9a.
  • the regulator 16 illustrated in FIG. 9b uses for example an integrated microcontroller.
  • the gain of the regulator 16 is adjusted according to a reference and as a function of the output voltage Us and output current Is measured.
  • the microcontroller 48 of the regulator 16 can use a fuzzy logic program to place itself continuously at the maximum of extracted power. Continuously, it is understood that the process is repeated at a high frequency on the scale of the frequency of variation of the air flow conditions around the aero generator.
  • the microcontroller of the regulator 16 uses a program in fuzzy logic organized according to an algorithm illustrated in FIG.
  • the method comprises four steps which are the prepositioning of the operating point 200, the control of the control circuit 300, the validation test 400 and the elapsed sampling time 500.
  • the control circuit is piloted for a variation in a certain sense of a representative electrical parameter.
  • it is valid if the variation in question has led to an improvement of the parameter to be regulated or, conversely, to a depreciation.
  • depreciation we return to step 300 with the instruction to vary the representative electrical parameter in the opposite direction.
  • step 500 we continue with a delay loop (step 500).
  • step 500 After a certain time defined in step 500, the above procedure is repeated.
  • the definition of the membership functions makes it possible to create the control of the circuit as well as the validation test.
  • the speed of calculation of the microcontroller 48, associated with a fine definition of the membership functions makes it possible to permanently ensure maximum extraction of the power compatible with the natural frequency of the turbulent winds.
  • the time delay makes it possible not to consume too much computing power, and defines a time whose duration is compatible with the time scale typical of the phenomena involved.
  • the advantage of this second mode of regulation is to overcome any variations. components of a turbine compared to a control or medium turbine, atmospheric conditions or screening effects that can influence the power curve as a function of the voltage of the generator.
  • the regulation circuit 16 notably comprises a microcontroller 48 receiving as input the information relating to the voltage at the output of the turbine 1 U s and the intensity of the output current I s of the turbine 1.
  • the microcontroller 48 can also receive as input information relating to the generator. Also connected to the microcontroller 48 is a voltage regulator rectifier 46 and a power regulator 42.
  • the power regulator comprises an amplifier 44.
  • the power regulator 42 outputs the output current Is and the output voltage Us.
  • Each wind generator 20 delivering a regulated current can be schematized electrically by a current generator, as illustrated in FIGS. 7 and 9b.
  • the assembly 0 comprises, in addition to the set of wind turbines 20, also an electrical current storage means 19 adapted to collect the summed electric current, and to distribute it in the form of power during a need for energy consumption. .
  • the sum of the individual electric currents obtained is used to charge the electric current storage means 19 such as a battery for example, which provides voltage stabilization of the assembly 20.
  • the sum of all the individual electric currents multiplied by the The voltage at the terminals of the battery 19 gives the extractable power of the assembly 0 of aero generators 20.
  • Each regulator 16 is provided with an output voltage limiter to prevent overcharging of the battery 19. It is for example designed to accept a voltage between 38 and 55 VDC.
  • the assembly 0 further comprises a discharge controller 17 ensuring the control of the discharge of the battery 19 to prevent too much discharge thereof, and a DC / AC DC converter 18.
  • This controller 17 supplies a DC / AC DC / AC converter 18 to obtain an alternating voltage directly compatible with the sector of use.
  • Assembly 0 may include three wind turbines 20, as shown in Figure 22a, arranged parallel in a direction of orientation of the wind turbines, that is to say that the direction L of the different aero generators will be parallel.
  • the wind turbines may be such that according to said direction of orientation, they will be on three different sides.
  • the wind turbines will also be angularly distributed in the plane perpendicular to the direction of orientation. In the optimized configuration of this assembly with three wind turbines 20, two of the wind turbines will have an orientation relative to the direction of orientation of the assembly and the other aero generator will have the opposite direction but parallel.
  • the wind turbines 20 will also be oriented differently about their axis R so as to have different orientations with respect to the air flow for an air flow having a direction perpendicular to the direction of orientation of the assembly.
  • a tripod may for example carry all of these three aero generators respecting the orientation properties specified above.
  • the assembly 0 of wind turbines 20 may belong to a set 100 also comprising the support frame 110 (the support frame 110 will be in the following designated by the frame 110).
  • the armature 110 may provide support for at least a portion of the wind turbines 20 of the assembly 0.
  • the armature 110 provides a mechanical support function.
  • the mechanical support is in particular a static support, to support the mass of wind turbines.
  • the armature is also designed to withstand the vibratory forces related to vibratory stresses imparted by a set of products having rotating parts at different rotational frequencies and variable in time.
  • the son 34 output current from each turbine 20 may be carried by the armature 110, for example internal tubes 70 which constitute it, as shown in Figure 10b.
  • the armature 110 may consist of a plurality of hollow tubes, assembled together, so as to communicate their hollows together.
  • the hollow pin 21, serving as support for a wind turbine, is fixed to a hollow tube so as to communicate their hollows together.
  • the common electrical components of the assembly 100 may be assembled together in one place, for example in an electrical box 71. This may be part of or be adjacent to a base of the assembly. The reinforcement of hollow tubes thus makes it possible to pass the electric wires 34 from each aero generator to the output of the assembly.
  • the assembly 100 may in particular comprise an armature 110 comprising a trunk extending in a substantially vertical direction upwards from a base, and one or more branches distributed over a periphery of the trunk and at different heights, and extending from this trunk radially outwardly, as shown in Figures 22b and 22c.
  • Each assembly 0 to three aero generators 20 may be carried by a branch, that is to say that the tripod carrying the three wind turbines can be attached to the branch.
  • the assembly 0 may be positioned such that the orientation direction L of the aero generators 20 is parallel to the axis of the trunk.
  • the branch can carry several tripods with the same orientation direction, or with different orientation directions.
  • a plurality of assemblies 0 to three wind turbines 20 may be carried by other types of reinforcement than that specified above.
  • Each set 100 may be intended for a location and / or use.
  • Such sets 100 may especially be used on balconies. They can also be used on the road, on the roofs or in the form of trees or bushes.
  • assemblies 100 The assembly configuration 0 will notably be optimized according to the application envisaged for the assembly 100, in order to limit the screening effects between the turbines 1 and to optimize the wind uptake by each of them.
  • the frame 110 forming a support for the wind turbines 20 comprises for example a base plate 72 interconnecting all the aero generators.
  • the base plate 72 is for example hollow to communicate with the hollow of the pins and let the passage of the electrical son.
  • the pins 21 of each aero generator extend from the base plate 72.
  • the base plate 72 includes any means for attaching the assembly to an existing balcony. It has for example a length of one meter. It will typically accommodate five aero generators 20, for a power output of the order of 140W. In this case, the turbines 1 may have the form above.
  • the turbines may have another form suitable for this application.
  • the blades may for example be partially cylindrical vertical axis, or a shape close to a partially cylindrical shape, to increase the area of the pale in the constraint of the volume defined by the application.
  • the aero generators 20 will, for example, be aligned with the armature 110, the armature 110 coming to become solid with the supporting structure of the bars of the balcony, the wind turbines 20 replacing the missing balcony bars.
  • the wind turbines 20 are staggered in front of the balcony bars on the frame 110, as shown in Figures 12a in top view and 12b in front view.
  • Such reinforcement 110 will be secured to the support structure of the bars of the balcony.
  • the living space H is materialized as such in FIGS. 12a and 12c.
  • the balcony comprises a guardrail 73, substantially vertical, extending between two structures 74a, 74b connected directly or indirectly to the residential building.
  • Such railing 73 is conventionally used to prevent the fall of people or objects from the balcony. It can be full or openwork, opaque or translucent.
  • the assembly of wind turbines is provided in front of this railing 73, which also proposes the function of preventing access to the wind turbines from the balcony (user security).
  • the aero generators are distributed along the longitudinal direction U of the balcony. If they are staggered, they are also arranged at different distances (in the front-rear direction AA) of the railing 73, if necessary alternately.
  • the frame 110 comprises a set of tubes adapted to allow this arrangement.
  • a first example uses rear deflectors 22 having a portion 74 attached to the railing 73, and a deflecting surface 75 forming an angle to the normal railing.
  • the angle can be between 10 ° and 80 °, for example 45 ° as shown.
  • the deflector 22 may have a vertical extension corresponding to the height of the sheet portion 2. It may have a profile shape in the vertical direction Z. It is arranged to guide the flow of air towards the wind turbines. In a staggered geometry, one can for example place a pair of aero generators between two adjacent deflectors.
  • the deflector 2 can also comprise a lower deflector plate 76 and / or an upper deflector plate 77, oriented with respect to the horizontal so as to guide the flow of air towards the wind turbines.
  • the deflector 22 may for example extend from the railing 73 to the axis of rotation of the closest generator aero in the front-rear direction AA.
  • deflectors may be provided for other applications than a balcony application. They appear to be of interest at least when the turbine is disposed forward of a vertical wall, thereby generating a transient airflow between a vertical laminar flow away from the vertical wall and a vertical flow near the vertical wall. Such deflectors could have other advantages in other configurations.
  • an invention relates to an assembly comprising a frame and a wind turbine rotatably mounted relative to the frame along an axis of normal rotation to the main direction of the air flow at the frame, wherein the frame comprises a deflector having a deflecting surface parallel to the axis of rotation, adapted to deflect a flow of incident air towards the aero generator.
  • the frame comprises two baffles disposed on either side of the aero generator relative to the main direction of the air flow;
  • the frame comprises a wall parallel to the axis of rotation, the deflector comprising a deflecting surface inclined relative to the wall by an angle of between 10 ° and 80 °;
  • the deflector 22 may also comprise a lower deflector plate 76 and / or an upper deflector plate 77, oriented relative to the plane normal to the axis of rotation so as to guide the flow of air towards the aerogenerators;
  • the deflector has an extension of the order of the extension of the turbine in the direction of the axis of rotation;
  • the frame carries a rotating pin of the generator aero.
  • an upstream deflector 22 ' may also be used.
  • Such deflectors 22 ' will be adapted to guide the wind perceived by the aero-generators 20. They will be particularly adapted to deflect winds harmful to the rotation of aero generators 20, to optimize the extractable power of each aero generator 20.
  • a plane (P) is defined by the axis of rotation and the mean direction of the flow at the of this axis.
  • the wind incident on the turbine to the right of the plane (P) thus tends to cause the rotation of the turbine in the desired direction (counterclockwise direction).
  • the wind incident on the turbine to the left of the plane (P) thus tends to cause the rotation of the turbine in the opposite direction to the desired direction (clockwise).
  • An upstream deflector 22 ' is provided which is adapted to limit the wind exposure of the turbine surface in the opposite direction to the desired direction.
  • the deflector 22 ' directs the incident air flow at the deflector towards the surface of the turbine in the desired direction.
  • an invention relates to an assembly comprising a frame and a wind turbine mounted rotatably relative to the frame according to a axis of rotation normal to the principal direction of the air flow at the frame, wherein the frame comprises a screen, adapted to deflect an incident airflow out of a surface of the aerogenerator arranged with a side of the axis of rotation when viewed according to the main direction of air flow.
  • the screen comprises a deflector having a deflecting surface parallel to the axis of rotation, adapted to deflect a flow of incident air in direction of the aerogenerator to a surface of the aerogenerator disposed on the other side of the axis of rotation when viewed in the principal direction of air flow;
  • the lateral extension of the screen when viewed according to the principal direction of air flow, orthogonal to the axis of rotation, covers the lateral extension of a turbine half of the wind turbine;
  • the vertical extension of the screen when viewed according to the main direction of air flow, along the axis of rotation, covers the vertical extension of the turbine of the aero generator.
  • the sheet portion 2 of the wind turbines 20 may typically have a surface of 0.15 m 2, a width of 15 cm, a height of 100 cm.
  • the sheet portion 2 may typically be welded steel / screwed.
  • one invention relates to a railing for a balcony comprising a frame 110 comprising a plurality of supports spaced from each other in a longitudinal direction, and a structure interconnecting the supports. , each support receiving at least one aerogenerator, the railing protecting the wind turbine so as to prevent access to the wind turbine from the balcony while allowing the wind to access the aero generator.
  • an electrical output circuit conveys the electric currents of the aerogenerators of the guardrail summed
  • the supports are pins, each pin defining an axis of rotation for a generator aero;
  • the railing comprises at least one, in particular at least two, deflectors and / or screens according to the above characteristics;
  • the set includes between 2 and 10 wind turbines.
  • the assembly 100 can be installed either on the roof ridge ( Figure 14) or on the rim of the roof ( Figure 16).
  • a reinforcement 110 comprising a rectilinear plate 72 providing support for the assembly of wind turbines 20, such as for example by means of pins 21.
  • the reinforcement 110 may optionally be corrugated with respect to a rectilinear direction of extension.
  • the turbines 1 carried by the armature 110 may be either aligned in a rectilinear direction or in an undulatory direction, to limit the screening between the turbines 1 of the assembly 0.
  • nine aero generators 20 for example which would correspond to a power of about 500W.
  • Such an assembly can be positioned on the roof of a building.
  • the aero generators 20 may be placed in staggered rows on either side of the roof roof 24 as shown in plan view in Figure 15a either on a rectilinear armature 110 or on a corrugated armature 110 with respect to the roof casing.
  • the aerogenerators 20 may for example be separated by a distance "a” in the longitudinal direction U. They may be separated by a distance "b” between each side of the hoist in the front-rear direction AA, and a distance "C" in the longitudinal direction U of the same side of the scaffold 24.
  • the wind turbines 20 may advantageously be placed at different levels in the longitudinal direction U; more specifically, the aero generators 20 on one side of the fairing 24 may be at the roof level and the wind turbines 20 on the other side of the factoring may be raised relative to the roof level by the frame 110.
  • the structure of the armature 110 on the raised side may for example take the form of arches 78 at the vertices of which will be placed the wind turbines 20, as shown in Figure 15b.
  • the aero generators on either side of the casing may be inclined at an angle of at least 10 ° (less than 80 ° C.). °) with respect to the vertical direction Z, in the plane defined by the vertical direction Z and the front-rear direction AA, as illustrated in Figures 15c and 15d.
  • the assembly 100 on the perimeter of the roof of a building, constituting a guardrail for example, as shown in Figure 16. Where appropriate, wind turbines will be protected from access by occupants present on the roof as for the balcony described above.
  • the wind turbines 20 may be placed on either side of the ridge 24 and possibly raised above the roof level, as shown in Figures 17a and 17b.
  • the wind turbines 20 situated towards the outside of the roof are inclined with respect to the vertical direction Z, in the plane defined by the vertical direction Z and the forward direction.
  • rear AA to take advantage of turbulent phenomena, as shown in Figures 17c and 17d.
  • an invention relates to an assembly comprising a frame 110 comprising a plurality of supports spaced from each other in a longitudinal direction, and a structure interconnecting the supports, each support receiving at least one wind turbine, the armature being adapted to be assembled to a roof.
  • an electrical output circuit conveys the electric currents of the wind turbines of the summed assembly
  • At least one aero generator comprises an axis of rotation normal to a roof section adjacent to the assembly
  • the roof panel is inclined with respect to the floor by an angle between
  • the assembly comprises at least two rows of wind turbines
  • the aero generators of the two rows are arranged at different heights
  • a plane passing through the wind turbines of the two rows is parallel to a roof section adjacent to the assembly
  • the frame comprises at least one periodic subset
  • the frame comprises arches
  • the set comprises between 2 and 100 wind turbines, particularly between
  • FIG. 18 In the case of a set 100 for the roadside, illustrated in FIG. 18, it will be possible to envisage one or more roadside wind turbines 20 supported.
  • This assembly 100 could in particular supply electricity to an urban roadside device, such as, for example, feeding a roadside road sign 79.
  • a roadside electrical display panel 79 requiring, for example, approximately 100W, one could consider feeding it with about eight aero generators 20.
  • the sign 79 may include a conventional form of signage and carry lighting elements 80, such as lamps that can for example to be lit continuously or pulsed, to improve the perception of the panel under low visibility and / or to increase the consideration of the panel.
  • the panel may be a screen on which an informational message or a multi-media content is broadcast.
  • the assembly 100 may be disposed behind the panel 79 in the direction of circulation, so as not to interfere with the display of the panel.
  • the assembly 100 may be arranged in front of the panel 80 in the direction of circulation, so that the panel does not disturb the flow of air around the assembly.
  • the panel 79 may be disposed between two series, each comprising one or more wind generators of the set. Where appropriate, there are several panels 79, 79 'each in one or other of the aforementioned locations.
  • the wind turbines are placed close to the road, to take advantage of the flow of air generated at the level of the aero generator by the passage of a car.
  • the wind turbines are aligned in a direction parallel to the direction of the road adjacent to the assembly.
  • a safety barrier may be provided between the road and the assembly 100, to prevent anyone stopping near the assembly 100 has direct access to aero generators. The safety barrier preferably allows the flow of air through it from the road towards the aero generators.
  • the panel If the panel is located behind the assembly 100 in the direction of travel, it can be provided to synchronize the operation of the panel to the passage of the vehicle.
  • the panel 79 ' is located at a distance from the assembly 100 allowing its visual apprehension by the driver at normal speed of traffic on the road. We can think of for example at least 10 meters in the city and between 50 and 200 meters on the road.
  • the passage of the vehicle at the assembly 100 allows to supply power to the panel for the driver of the vehicle.
  • a The invention relates to a system comprising an electric signaling panel, and an assembly comprising a frame 110 carrying a plurality of aerogenerators spaced from each other.
  • This provides an autonomous signaling system.
  • the assembly comprises an electric output circuit conveying the electric currents of the wind turbines summed to the electrical signaling panel;
  • the aero generators are arranged along a road
  • the assembly extends in a longitudinal direction parallel to a longitudinal direction of road;
  • the aero generators are aligned along a longitudinal direction parallel to a longitudinal direction of road;
  • the electrical signaling panel is located upstream of the assembly in the direction of circulation;
  • the electrical signaling panel is located downstream of the assembly in the direction of circulation;
  • the electrical signaling panel is located downstream of the assembly in the direction of traffic and is visible by a driver of a vehicle located at the assembly;
  • the operation of the electrical signaling panel is synchronized to the passage of a vehicle at the assembly;
  • the set comprises between 2 and 30 wind turbines, in particular between 5 and 15.
  • the wind turbines 20 will be assembled on a frame 110 comprising rods.
  • the frame 110 has the shape of a bush structure.
  • One or more trunk rods 81 of 4 meters high can be envisaged, to which are connected branch rods 82, about 2.40 meters at the end of which aero generators 20 will be placed.
  • a stem of trunk extends substantially from a base 85 mechanically assembled on the ground (if necessary buried) to one end free 86. This extension is mainly vertical.
  • the armature 110 has a plurality of trunk rods forming a clump disposed around a vertical central geometric axis. The vertical central geometric axis passes for example through the base 85.
  • the sword comprises three trunk rods.
  • Each trunk rod 81 extends, vertically, radially outwardly relative to the vertical central geometric axis as one moves away from the base.
  • the trunk rod 81 has, for example, an arcuate or curved shape, especially a shape with at least two points of inflection.
  • the trunk stem does not carry aero generator.
  • Several branch rods 82 are distributed over a given trunk rod 81. Most or all branch stems carry one or more wind turbines.
  • For a trunk rod 81 there is for example a single branch rod which extends from the trunk at each of a plurality of given heights.
  • the trunk stems can carry identical arrangements of branch stems, fate that the armature is invariant by a 360 ° rotation divided by the number of trunk stems around the vertical geometric centerline.
  • a branch rod extends radially outwardly with respect to the trunk rod supporting it. In addition, it can extend upwards, downwards, or horizontally.
  • the branch rods 82 are for example branched to each other. That is, one can for example provide a main branch rod 82 'which extends from a connecting end 83 to a trunk rod 81 to a free end 84 (bearing or not an aerogenerator), and a secondary branch rod 82 "which extends from a connecting end 83 'to another branch rod (main or secondary itself) to a free end 84', this rod of secondary branch 82 "being connected to the other branch rod at a location of this other intermediate branch rod between its connection ends 83 and free
  • each branch rod may be provided at the end of each branch rod.
  • several wind turbines are distributed along each branch rod.
  • the configuration of aero generators on a branch rod is identical on most, including all branches branches.
  • R ratio is for example between 0.3 and 0.9.
  • the geometrically central portion of the shrub is devoid of, or provided with few wind turbines.
  • the assembly is provided with a certain symmetry of rotation, so that it can be installed in any orientation.
  • the same set can thus be installed in locations that are subject to different wind conditions from each other.
  • the condition of wind flow at one location may itself vary significantly over time. For example, at the edge of a road, the flow of wind may vary depending on the traffic. In the city, the flow of wind can vary depending on the construction or deconstruction of a neighboring building. Meteorology is of course also a factor.
  • the frame, and in particular the rods, can be for example scrap or curved sheet metal.
  • a set 100 would include for example a trunk with 12 sheets, which would correspond to about a power of 360 W for the set 100.
  • a set 100 in the form of an aerogenerator shaft as shown for example in FIG. 1, it could comprise an armature imitating the trunk and the branches of a shaft, the aero generators 20 being assembled on Branches.
  • the description made above for the shrub can also be applied to the tree of FIG. 1, with the difference that the trunk stems are extended at their lower end and assembled together (for example by welding,. ..).
  • the lowest wind turbines are for example arranged high enough not to be accessible to a human without tools.
  • a tree comprising a trunk 87, and a plurality of branches extending from the trunk 87, at least one branch carrying a wind turbine.
  • the trunk may comprise a plurality of trunk rods having a lower portion, the parallel lower portions, juxtaposed, are fixed together.
  • the armature 110 may comprise connecting beams 88 extending transversely between two trunk rods.
  • the trunk rods and the connecting beams have a similar shape in cross section.
  • transverse beams are provided which connect the adjacent trunk rods in pairs. In the case of a three-stemmed trunk, three transverse beams are therefore provided. These are arranged for example at the same level.
  • the transverse beams thus form a structure of stiffening of the frame. This structure is specially adapted to withstand the vibratory forces in operation by letting the air through. This structure forms a polygon defining an interior space.
  • the stiffening structure may comprise a second polygon (not visible in FIG. 1) situated at another vertical level.
  • the interior space defined by the different polygons does not include any wind turbine. You can temporarily install a platform where an operator can stand for maintenance. The platform is accessible by a ladder.
  • the branches can extend from the trunk obliquely, substantially both upwards and radially outwards.
  • the area covered by the tree increases by moving away from the ground, which allows to place more wind turbines in height, where the wind has a higher speed.
  • the lower part of the trunk can have a height of at least 2.3 meters, so as to limit access to the wind turbines.
  • the structure can support up to 100 Aero Generators approximately, to allow to consider with a limited number of trees a sufficient number of products consuming electricity.
  • an invention relates to a shaft-shaped assembly comprising a frame comprising a trunk extending from an upward base, and branches distributed peripherally and vertically around the trunk. , and extending from the trunk towards a free end, the branches supporting wind turbines, the trunk comprising a plurality of trunk rods 81 extending, vertically, radially outwardly relative to the vertical as away from the base.
  • the assembly comprises a stiffening frame
  • the stiffening reinforcement comprises reinforcing beams connecting the trunk rods two by two;
  • trunk rods have the same shape in cross section as the reinforcing beams;
  • the reinforcing beams define an interior maintenance space devoid of a wind turbine; the aero generators are interconnected electrically;
  • branches are branched
  • trunk stems have a lower portion where they are juxtaposed and fixed together;
  • the assembly comprises between 10 and 150 turbines.
  • the sheet portion 2 of the turbine 1 preferably has a general geometry of the Savonius type, that is to say with a sheet portion 2 having an axis of rotation according to the invention.
  • first direction L and at least two curved semi-cylindrical parts or modified from half cylinders (in all that will follow each semi-cylindrical curved part will be designated by the term "blade") 6, offset with respect to the other and defining openings of the aero generator 20.
  • Each blade 6 has a concave portion and a convex portion. It is also possible to envisage the assembly of more than two blades 6. In all that will follow, Savonius will designate such a geometry of the aero generator.
  • the blades 6 are for example assembled together by screw-nut system.
  • the operation of a Savonius is based on the aerodynamic torque induced by the deflection of the flow on the blades 6.
  • the Savonius placed in the flow of air will deflect the lines of current arriving on the first blade 6 said motor towards the second blade 6 which tends to brake.
  • a pressure difference is created between the concave portion and the convex portion of the blades 6, and the turbine 1 is rotated.
  • the Savonius can be profiled, or twisted relative to its axis of rotation.
  • the leaf portion 2 can also, alternatively, include several
  • the sheet portion 2 will comprise two Savonius superimposed along the first extension direction L of the wind turbine 1, as shown in FIG.
  • the turbine 1 is for example plastic, molded in one piece (Kamoji) or two pieces (Savonius blades spaced apart), for example by plastic injection. Ribs inside the blades 6 may be provided to reinforce the rigidity of the blades 6.
  • the plastic is for example ASA (Acrylonitrile Styrene Acrylate). If necessary, the molded parts are then assembled together and rigidly linked to the generating portion 3.
  • the blades 6 may be made of bio-plastic, or aluminum.
  • the size of the turbine 1, that is to say the projected area, can be increased to increase the power.
  • Typical production using a sheet with a mean wind of 4.5m / s will be around 3000kWh / year in the case of 72 sheets and 4000kWh / year in the case of 96 sheets.
  • a 2.5kW wind turbine tree is used to power fifteen LED street lights.
  • a 3.5kW shaft can also charge an electric vehicle.
  • an invention relates to a turbine 1 for an aerogenerator, extending in a first direction L having an axis of rotation R in the first direction and comprising a leaf portion 2 and a generating portion 3, characterized in that:
  • the sheet portion 2 is directly and rigidly connected to the generating portion 3, the sheet portion 2 comprising at least one Savonius, a Savonius corresponding to a wind turbine geometry with at least two curved parts 6 offset with respect to the other and defining outward openings,
  • the generator comprising a rotor 4 creating field lines and a stator 5 in the form of a winding, the rotor 4 being situated below the stator 5 along the first direction L, the rotor 4 and the stator 5 being separated by a air gap 10, the generating portion 3 being supported by a pin A, the sheet portion 2 and the rotor 4 being secured, the pin A and the stator 5 being integral and static.
  • Each sheet thus includes its own generating portion 3 which allows to replace if necessary a faulty turbine without the rest of the production is stopped.
  • a turbine 1 in which the sheet portion 2 comprises at least two Savonius, the two Savonius being superimposed in the first direction L.
  • the sheet portion 2 comprises a Savonius, said Savonius being twisted relative to the axis of rotation R of the turbine 1.
  • the rotor 4 comprises a magnetic circuit and a plurality of permanent magnets 12 associated with the magnetic circuit, as well as an upper return plate 24 situated above the stator 5.
  • the stator 5 has a coil made using a printed circuit 8.
  • the output current and voltage i s , u s of the generator 3 can be connected at the output of the stator 5 by a wire line 34 passing through the pin A of the turbine 1.
  • the wire line 34 is connected to the regulator 16 included on the surface of the printed circuit 8.

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Abstract

Chacun des aérogénérateurs (20) comprend une turbine pouvant être soumise à une rotation et une génératrice adaptée pour générer un courant électrique individuel fonction de la rotation de la turbine, la génératrice comprenant un régulateur. le courant électrique individuel est régulé individuellement par le régulateur, et les courants électriques individuels sont assemblés en parallèle pour former un courant électrique sommé.

Description

Assemblage d' aérogénérateurs et ensemble comprenant un tel assemblage.
La présente invention est relative aux aérogénérateurs.
Depuis longtemps, on utilise des éoliennes pour générer un courant électrique. On utilise notamment des éoliennes de plus en plus grandes envergures, et de plus en plus hautes afin de générer un maximum de puissance.
Ce dimensionnement a toutefois pour conséquence d'éloigner ces éoliennes de l'endroit où la puissance électrique est recherchée. Une puissance importante est alors perdue lors de la conduction de l'électricité vers le lieu de consommation.
Pour résoudre ce problème, il faudrait rapprocher les éoliennes des villes, ce qui est toutefois difficile pour un ensemble de raisons, notamment réglementaires et sociales, mais également techniques, car les écoulements d'air y sont notoirement plus turbulents.
Pour résoudre ces problèmes, une nouvelle classe de produits est en train d'éclore, qui comprennent des aérogénérateurs qu'on tente de rendre compatible avec un environnement urbain, ce qui génère de nouvelles contraintes.
Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un assemblage d' aérogénérateurs comprenant une pluralité d'aéro générateurs et un ensemble comprenant une armature formant support et un tel assemblage d' aérogénérateurs.
Le document US2010/0289269 décrit un exemple d'un tel assemblage d' aérogénérateurs comprenant une pluralité d' aérogénérateurs disposés sur une armature ayant la forme d'un sapin.
Toutefois, un tel assemblage n'est pas efficace.
La présente invention a notamment pour but de pallier ces différents inconvénients.
A cet effet, selon l'invention, il est en premier lieu proposé un assemblage d' aérogénérateurs comprenant une pluralité d' aérogénérateurs, caractérisé en ce que chacun des aéro générateurs comprend une turbine pouvant être soumise à une rotation et une génératrice adaptée pour générer un courant électrique individuel fonction de la rotation de la turbine, la génératrice comprenant un régulateur, en ce que le courant électrique individuel est régulé individuellement par le régulateur, et en ce que les courants électriques individuels sont assemblés en parallèle pour former un courant électrique sommé. Un tel assemblage permet de générer une puissance disponible pour un utilisateur. La régulation individuelle de chaque turbine en fonction d'un point de fonctionnement optimal d'extraction de puissance pour ladite turbine permet d'optimiser le rendement de l'assemblage, en particulier en présence de vents variables dans l'espace et dans le temps. En outre, l'assemblage est également optimisé en présence de vents individuellement perçus par chaque turbine pouvant varier notamment avec l'effet d'écrantage. La régulation en courant permet de plus une meilleure fiabilité de l'assemblage, un défaut sur un aérogénérateur ayant un minimum de répercussions sur l'assemblage.
De façon plus générale, un tel assemblage permet d'exploiter avantageusement des vents turbulents, caractéristiques des vents en milieu urbain.
Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes :
le régulateur est un régulateur de puissance adapté pour réguler la génératrice de manière à délivrer un courant électrique individuel présentant une certaine puissance ;
le régulateur utilise un procédé en logique floue adapté pour placer la génératrice de manière répétée en un point de fonctionnement correspondant au maximum de puissance extraite ;
- le régulateur comprend un microcontrôleur adapté pour mettre en œuvre le procédé en logique floue ;
le régulateur comprend un redresseur ajusteur de tension adapté pour ajuster la tension du courant électrique individuel ;
le régulateur comprend un amplificateur de gain ajustable, le régulateur étant adapté pour ajuster le gain de l'amplificateur ;
le régulateur utilise comme paramètre d'entrée une tension aux bornes de la génératrice ;
le régulateur utilise comme paramètre d'entrée l'intensité d'un courant électrique parcourant une bobine de la génératrice ;
- l'assemblage comprend en outre un moyen de stockage de courant électrique adapté pour récolter le courant électrique sommé, et pour le décharger, le moyen de stockage de courant électrique étant relié à chaque aérogénérateur par un fil électrique ; l'assemblage comprend en outre un contrôleur de décharge, le contrôleur de décharge contrôlant la décharge du moyen de stockage de courant électrique ;
l'assemblage comprend en outre un convertisseur continu/alternatif, le contrôleur de décharge délivrant un courant continu au convertisseur continu/alternatif.
Selon un autre aspect, l'invention se rapporte à un ensemble comprenant un assemblage et comprenant, en outre, une armature formant support pour au moins une partie des, notamment tous les, aérogénérateurs de l'assemblage.
Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes :
des fils électriques transportent le courant électrique individuel depuis chaque depuis chaque aérogénérateur, les fils électriques étant assemblés à l'armature ;
l'armature comprend une pluralité de structures creuses assemblées entre elles, et les fils électriques s'étendent à l'intérieur des structures creuses ;
- les structures creuses sont des tubes creux assemblés ensemble de manière à faire communiquer leurs creux ;
l'armature comporte un tronc s'étendant selon une direction sensiblement verticale vers le haut depuis une base, et une pluralité de branches réparties sur une périphérie du tronc et à différentes hauteurs, et s'étendant à partir de ce tronc radialement vers l'extérieur, les aéro générateurs étant répartis sur lesdites branches ;
chaque branche est formé d'au moins un tube, le tronc étant formé d'une pluralité des tubes s'étendant parallèlement les uns aux autres et fixés les uns aux autres en portion inférieure ;
- l'armature s'étend dans un plan, les aérogénérateurs étant placés selon une direction rectiligne d'extension de l'armature, dans le plan d'extension de l'armature ;
l'armature s'étend dans un plan, les aéro générateurs étant placés sur l'armature alternativement de part et d'autre d'une direction rectiligne d'extension de l'armature, dans le plan d'extension de l'armature.
l'armature s'étend également dans le plan perpendiculaire au plan d'extension de l'armature ;
les aéro générateurs s'étendent dans la direction perpendiculaire au plan de l'armature ainsi que dans des directions obliques à la direction perpendiculaire au plan de l'armature ;
l'armature comprend également des déflecteurs ou écrans ;
l'ensemble est adapté pour alimenter en électricité un dispositif urbain en bord de route.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante de plusieurs de ses formes de réalisation, donnée à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins joints.
Sur les dessins :
- la figure 1 est une vue d'un assemblage d'aéro générateurs,
- la figure 2a est une vue d'un composant unitaire,
- la figure 2b est une vue d'une turbine,
- les figures 3a et 3b sont des vues partiellement en coupe de la génératrice,
- la figure 4 est une représentation en vue de dessus des aimants du rotor,
- la figure 5 est une représentation en vue de dessus du circuit imprimé du stator,
- la figure 6 est un schéma fonctionnel de côté de la génératrice d'une turbine,
- la figure 7 est un schéma illustratif de l'association de la génératrice à un boîtier de régulation,
- la figure 8a est un graphique de la puissance et de la tension aux bornes de la génératrice d'une turbine témoin en fonction de la vitesse du vent,
- la figure 8b est un graphique de la puissance de la turbine témoin en fonction de la tension aux bornes de la génératrice de celle-ci,
- la figure 9a est un schéma illustratif de l'association de la génératrice à un circuit de régulation,
- la figure 9b est un schéma du circuit de régulation,
- la figure 9c représente schématiquement un procédé de régulation d'un aérogénérateur,
- la figure 10a est un schéma électrique de l'association des courants issus des différents aéro générateurs de l'assemblage,
- la figure 10b est un schéma de l'association de plusieurs aérogénérateurs,
- la figure 11 est un schéma d'un ensemble pour balcon, -les figures 12a, 12b, 12c et 12d illustrent l'ensemble pour balcon sans déflecteurs (vue de dessus, vue de face, et vue de côté pour deux exemples, respectivement),
-les figures 13a, 13b et 13c illustrent l'ensemble pour balcon avec déflecteurs (vue de dessus, vue de face, et vue de côté, respectivement),
- la figure 14 est un schéma d'un assemblage pour faitage de toit,
-les figures 15a, 15b, 15c et 15d illustrent l'ensemble pour faitage de toit (vue de dessus, vue de face, et vue de côté pour deux exemples, respectivement),
- la figure 16 est un schéma d'un assemblage pour pourtours de toit, -les figures 17a, 17b, 17c et 17d illustrent l'assemblage pour pourtours de toit (vue de dessus, vue de face, et vue de côté pour deux exemples, respectivement),
- la figure 18 est un schéma d'un ensemble pour bord de route,
- la figure 19 est un schéma d'un ensemble buisson,
- la figure 20 est une vue d'une turbine de type Kamoji vrillée, - la figure 21 est une vue d'une turbine à deux Savonius.
- les figures 22a-c illustrent l'assemblage à trois aérogénérateurs.
Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. Un assemblage 0 d' aérogénérateurs 20 est représenté à la figure 1.
Les aérogénérateurs présentés ici sont des aéro générateurs à axe vertical. On comprendra que, toutefois, selon certains exemples, le terme « vertical » n'est pas toujours à prendre dans un sens strictement correspondant à la ligne d'action de la gravité, mais pourrait dévier angulairement de celle-ci. Une telle déviation angulaire peut être envisagée pour les cas où l'écoulement d'air au niveau de l' aérogénérateur n'est pas non plus strictement horizontal (c'est-à-dire n'est pas strictement orthogonal à la ligne d'action de la gravité). Les aérogénérateurs présentés ici ne sont a priori pas des aérogénérateurs d'axe sensiblement parallèle au sol, sauf s'il ressort pour la personne du métier que pour l'application décrite, un aérogénérateur d'axe sensiblement parallèle au sol est également applicable.
Cet assemblage 0 comprend plusieurs aéro générateurs 20 couplés mécaniquement et électriquement. Ces aérogénérateurs 20 sont montés ensemble sur une armature formant support 110 adaptée pour supporter lesdits aérogénérateurs 20. Par exemple, les aérogénérateurs sont identiques comme représenté sur la figure 1 (sur la figure 1, les aéro générateurs sont représentés disposés selon deux orientations distinctes). Selon ce mode de réalisation, les aéro générateurs 20 s'étendent parallèlement les uns aux autres, chacun selon une première direction L. Un courant électrique individuel est fourni par chaque aérogénérateur 20. Les intensités des courants électriques individuels sont sommées, et le courant électrique sommé est redistribué sous forme de puissance à un utilisateur.
Plus précisément, chaque aérogénérateur 20 comprend un bâti 21, une turbine 1 montée rotative sur le bâti 21 autour d'un axe de rotation, et une génératrice 3' (non visible sur la figure 1, cf figure 3b). La génératrice 3' comprend un régulateur 16. L' aérogénérateur 20 génère un courant électrique individuel en fonction du vent perçu par l' aéro générateur 20. Le régulateur 16 régule le courant électrique individuel généré. Les courants électriques individuels créés par chacun des aéro générateurs 20 sont sommés.
Une turbine 1 est illustrée à la figure 2b. La turbine 1, qui s'étend le long de la première direction L, comprend de façon générale une partie feuille 2 et une partie génératrice 3. Dans le principe général de fonctionnement de la turbine 1, la partie feuille 2 est la partie qui présente une forme adaptée pour être mise en mouvement entraînée par le vent, et qui assure la captation de l'énergie éolienne. La turbine 1 est en rotation autour d'une broche de rotation A qui est fixe, faisant partie du bâti 21, ladite broche A étant parallèle à la première direction L, le long d'un axe R.
La puissance générée par le vent est alors donnée par la relation :
Figure imgf000008_0001
Avec p la densité de l'air, S la surface de la partie feuille 2, H la hauteur de la partie feuille 2, D le diamètre moyen de la partie feuille 2, V la vitesse de vent.
Le couple exercé sur la turbine 1 est alors donné par la relation :
Figure imgf000008_0002
Avec Ω la vitesse de rotation de la turbine 1 et Cp le rendement mécanique.
Selon certains calculs, la puissance théorique maximale récupérable pour la turbine 1 sera par exemple de l'ordre de 20-30% de la puissance du vent incident c'est- à-dire perçu par la partie feuille 2.
La partie génératrice 3 abrite la génératrice 3' . La partie génératrice 3 comprend une portion de boîtier 26 fixée à la partie feuille 2. La génératrice 3' est disposée dans la portion de boîtier 26. La génératrice 3' est reliée directement à la partie feuille 2 de sorte que l'énergie mécanique fournie par le vent sur la partie feuille 2 peut être directement transformée en courant électrique au niveau de la génératrice 3' .
Structurellement, la partie feuille 2 de la turbine 1 peut avoir une forme globalement circonscrite par un cylindre CC s'étendant selon l'axe R. Notamment, la partie feuille 2 de la turbine 1 peut avoir une forme définissant, en tournant autour de l'axe R, une enveloppe ayant la forme d'une ogive, comme illustré à la figure 2b. La portion inférieure de cette enveloppe est proche du bâti 21, et la portion supérieure opposée est libre. La portion supérieure de l'enveloppe est tronquée jusqu'en une extrémité supérieure. Dans un mode de réalisation, la partie génératrice 3 est située à la base (portion inférieure) de la turbine 1 et est surmontée de la partie feuille 2. La partie génératrice 3 présente une forme de tronc de cône inversé par rapport à la forme en ogive sus-décrite. Ainsi, la largeur de la partie génératrice 3 se réduit à mesure qu'on s'approche du bâti 21. Une telle forme approxime la forme d'une feuille d'arbre.
Comme illustré à la figure 3b, la partie génératrice 3 peut comprendre la portion boîtier 26 hébergeant dans une cavité 25 des composants. La portion boîtier 26 peut alors être moulée avec la partie feuille 2. En particulier, on peut prévoir que la partie feuille 2 comprend deux pâles, et que la portion boîtier 26 comprend deux demi- boîtiers inférieurs 56. On peut mouler un composant unitaire 51 comprenant un demi- boîtier inférieur et une pâle. La figure 3b représente notamment la partie demi-boîtier d'un composant unitaire 51 (le profil inférieur 52 de la pâle associée est représenté également sur cette figure. Deux composants unitaires symétriques par rotation de 180° autour de l'axe R peuvent alors être assemblés ensemble, par exemple par vissage à travers des alésages 27 du demi-boîtier.
On notera, dans l'exemple de la figure 2b, que la partie feuille 2 comprend également un boîtier supérieur 53 pour rigidifier la turbine. Le composant unitaire 51 peut alors comporter un demi-boîtier supérieur 54, les deux demi-boîtiers supérieurs 54 des deux composants unitaires pouvant également être assemblés par vissage dans un alésage 55. Par exemple, les demi-boîtiers supérieur 54 et inférieur 56 ont la même disposition angulaire par rapport à l'axe R, de manière à faciliter le moulage. Ils sont fixés par des vissages selon des alésages parallèles.
La figure 2a illustre un composant unitaire 51 pour un autre mode de réalisation d' aérogénérateur. Le composant unitaire 51 est disposé entièrement d'un côté d'un plan médian de l' aérogénérateur. Le composant unitaire 51 comprend le demi- boîtier inférieur 56, le demi-boîtier supérieur 54, et une pâle 66 s'étendant entre les demi-boîtier supérieur 54 et inférieur 56. La pâle 66 comprend un premier bord libre 66a décalé de l'axe R. Par exemple, le premier bord libre 66a n'intersecte pas l'axe R. Il est par exemple rectiligne. Il s'étend par exemple parallèlement à l'axe (R). Il s'étend par exemple dans le plan médian. La pâle 66 comprend un deuxième bord libre 66b opposé au premier bord libre 66a, dit bord extérieur. Le bord libre 66b définit l'enveloppe de la partie-feuille lors de la rotation de l'aéro générateur. Le bord libre 66b est par exemple compris dans le plan médian de l' aérogénérateur, et/ou s'étend d'un seul côté de celui-ci. Le bord libre 66b est par exemple courbe. On prévoit par exemple que la pâle 66 présente, en section normalement à l'axe R, une section courbe. La distance Dab entre le bord libre 66a et le bord libre 66b dans ce plan varie continûment le long de l'axe (R) entre les demi-boîtier supérieur 54 et inférieur 56. Notamment, cette distance passe par un maximum, notamment un unique maximum entre les demi-boîtier supérieur 54 et inférieur 56. En cet endroit, la pâle 66 est tangente au cylindre CC. Selon un exemple, la distance Dab entre le bord libre 66a et le bord libre 66b dans le plan au niveau du demi-boîtier supérieur 54 est inférieure à celle au niveau du demi- boîtier inférieur 56. La section de la pâle sus-mentionnée est par exemple un arc de cercle. Alternativement, on prévoit une combinaison d'une portion courbe et d'une portion rectiligne, ou de plusieurs portions courbes.
La pâle 66 peut comprendre un système évitant la mise en drapeau. On prévoit par exemple une découpe 89 dans la pâle pour permettre au vent d'accéder directement à la pâle opposée. Cette découpe 89 est faite par exemple dans la portion inférieure de la partie feuille, de manière à accentuer la forme bio-mimétique de feuille.
La pâle 66 peut comprendre des rigidificateurs 67. On peut par exemple utiliser des nervures faisant saillie depuis la face intérieure 66c de la pâle. Les nervures sont par exemple planes normales à l'axe de rotation (R). Les nervures peuvent présenter une première extrémité intersectant l'axe de rotation (R). Ainsi, lorsque deux composants unitaires 51 sont assemblés ensemble pour former un aéro générateur, les premières extrémités des nervures se font face. Les deux composants unitaires peuvent être assemblés ensemble également au niveau des nervures. On prévoit notamment de fixer ensemble les deux premières extrémités des nervures se faisant face. Un alésage 68 peut être prévu dans la première extrémité 69 pour recevoir une vis de fixation fixant ensemble les deux composants unitaires, et intersectant l'axe R.
Ainsi, selon un aspect, indépendamment d'autres considérations, on cherche une architecture de produit particulièrement adaptée à un micro-aérogénérateur. Alors, une invention se rapporte à une turbine d' aérogénérateur comprenant une pluralité de composants unitaires, chaque composant unitaire comprenant une pâle et une partie de boîtier, les composants unitaires étant assemblés ensemble, les parties de boîtier des composants unitaires formant alors un boîtier adapté pour accueillir une génératrice électrique.
Selon certains aspects, on prévoira en compléments certaines caractéristiques décrites ici, quand compatible avec cette invention. Par exemple, on pourra prévoir :
- Les composants unitaires sont symétriques les uns des autres ;
Les composants unitaires sont identiques ;
Les composants unitaires sont fixés ensemble de manière symétrique par rapport à l'axe de rotation de la turbine ;
Les composants unitaires sont réalisés par moulage ;
- La partie de boîtier est une partie de boîtier inférieur, et les composants unitaires comprennent en outre une partie de boîtier supérieur, la pâle s 'étendant entre les parties de boîtier inférieur et supérieur ;
Les parties de boîtier inférieur comprennent une partie d'alésage, les parties d'alésage formant ensemble un alésage adapté pour le passage d'une broche supportant la turbine quand les composants unitaires sont assemblées ensemble ;
La partie de boîtier (inférieur) comprend une paroi latérale, et des organes de fixation s'étendant de la paroi latérale, adaptés pour y fixer la génératrice, notamment un rotor de la génératrice.
En variante la partie feuille 2 et la partie génératrice 3 sont deux éléments fabriqués séparément qui sont ensuite liés fixement l'un à l'autre. Quelle que soit la structure de la turbine 1, la partie feuille 2 et la partie génératrice 3 sont liées l'une à l'autre de sorte que l'entraînement de la partie feuille 2 par le vent agisse sur la partie génératrice 3. Plus précisément, la partie génératrice 3 comprend par exemple une génératrice 3' synchrone à aimants permanents et à flux axial, illustrée à la figure 3b. En terme de composants, elle comprend deux parties principales : un rotor 4 et un stator 5. Le rotor 4 comprend des plaques de retour supérieure 24 et inférieure 14. On prévoit une broche centrale A qui est solidaire de l'armature 110. La broche centrale A s'étend dans la cavité 25 à travers une ouverture 30 ménagée dans la base du boîtier 26. Le rotor 4 est monté rotatif par rapport à la broche A centrale autour de la direction de l'axe R. Par exemple, la bague intérieure d'un roulement 57 est montée sur la broche A, et la bague extérieure de ce roulement 57 est fixée à la portion boîtier 26 et au rotor 4. Le stator 5 est fixe par rapport à l'axe de rotation R. Le stator 5 est fixé sur la broche A, par exemple par l'intermédiaire d'un écrou 28 disposé au bout de la broche A, et serrant le stator 5 sur la broche A à travers une ouverture traversante 29 de la plaque de retour supérieure 24. Le rotor 4 est en rotation autour de l'axe de la turbine R, et défile face au stator 5. Les plaques de retour supérieure 24 et inférieure 14 sont solidaires l'une de l'autre.
Les plaques 24, 14 du rotor 4 peuvent être solidarisés les uns aux autres par l'intermédiaire d'entretoises 64, comme illustré à la figure 3b. Les entretoises sont disposées radialement à l'extérieur du stator. Le rotor 4 peut être également fixé sur la paroi périphérique du boîtier. Le stator est retenu sur la broche A entre ces deux plaques.
Le boîtier a par exemple une forme tronconique de révolution, qui complète la forme généralement en ogive de l' aérogénérateur. En section, on a donc une forme quadrilatère, notamment trapèze. La surface de plus grande superficie est adjacente aux pales, et la surface de superficie inférieure est opposée. Cette dernière est munie d'un alésage central pour laisser passer la broche A. Une surface latérale périphérique relie donc ces deux surfaces. Le boîtier est formé d'une coque de faible épaisseur, l'épaisseur étant de l'ordre de grandeur de celle d'une pale.
On prévoit une structure interne de rigidification. Cette structure interne de rigidification doit supporter le poids de la génératrice, permettre l'insertion des composants, tout en étant légère. Par exemple, elle peut comprendre une paroi interne médiane parallèle aux surfaces inférieure et supérieure du boîtier, et des parois transversales de contreventement reliant la paroi médiane aux parois extérieures du boîtier. Comme visible sur la figure 3a, la bague extérieure du roulement 57 est fixée sur la portion boîtier 26, le cas échéant via une rondelle 58, par exemple par l'intermédiaire de boulons 59, sur la face inférieure du boîtier. Du côté opposé, la bague extérieure du roulement 57 est fixée au rotor 4, notamment la plaque inférieure de celui- ci, par exemple par l'intermédiaire de boulons 60. La plaque inférieure présente une forme annulaire, et est fixée à sa périphérie sur la paroi latérale 61 de la portion boîtier 26. Par exemple, la périphérie de cette plaque est maintenue dans des rainures 62 venue de matière avec la portion boîtier 26. Les rainures 62 sont par exemple réalisées par deux nervures 63 parallèles faisant saillie de la paroi latérale 61 de la portion boîtier 26. Des entretoises 64 support sont fixées sur la plaque inférieure. Les entretoises 64 définissent une position axiale pour la plaque supérieure espacée de la plaque inférieure. Cet espacement permet d'y monter le stator fixé sur la broche A. On peut prévoir un joint d'étanchéité 65 entre la broche A et le roulement 57.
Comme illustré à la figure 4, le rotor 4 comprend une plaque inférieure 14 présentant une ouverture centrale 32 à travers laquelle passe la broche A. La plaque inférieure 14 loge un jeu d'aimants permanents 12 associés à un circuit magnétique. Le rotor 4 est par exemple de forme annulaire autour de la broche A de la turbine. Les aimants permanents 12 peuvent être disposés sur le contour dudit rotor 4. Les aimants permanents 12 sont par exemple en néodyme (NdFeB) et le circuit magnétique peut être en acier. De préférence, les aimants 12 sont à haute densité de flux résiduel (N52) et protégés de la corrosion par un plaquage Ni-Cu-Ni. Ils sont par exemple rectangulaires, typiquement de dimensions de l'ordre de 20*40*5 mm , à champ magnétique axial, créant un champ de l'ordre de 0.73T. Le circuit magnétique comprend par exemple une plaque en acier ayant une épaisseur de 1 à 5 mm (la plaque supérieure 24). La plaque supérieure 24 peut être annulaire, pour fixer à travers elle le stator 5 à la broche A. La plaque du circuit magnétique peut être un acier au cobalt (tel que du Vocadur 50) ou un alliage fer silicium (tel que de l'anhyster D) pour pouvoir y faire passer un maximum de flux magnétique. Le circuit magnétique possède par exemple huit paires de pôles. Le champ magnétique est créé par l'association de pôles nord sud. Pour chaque association, les lignes de champ magnétique bouclent alors entre le pôle nord et le pôle sud. Plus précisément elles bouclent au travers des aimants entre la plaque inférieure 14 et la plaque supérieure 24. En variante, les aimants 12 ont une forme trapézoïdale, en vue d'obtenir un champ magnétique plus uniforme au niveau des spires). Le champ magnétique est un champ haute intensité typiquement de l'ordre de 0.66 Tesla.
Le stator 5 peut comprendre un bobinage réalisé sur un circuit imprimé 8, dont la couche supérieure est illustrée à la figure 5. Le stator 5, par exemple de forme annulaire autour de la broche A, comporte des bobines 33. Chaque bobine 33 est par exemple obtenue à l'aide d'un dessin en spirale sur 6 couches ayant une épaisseur d'environ 105μιη de cuivre. Chaque couche comporte par exemple 4.5 spires ce qui représente un total de 48 spires par bobine. Il y a typiquement 12 bobines couplées en série de 3 fois 4 bobines. Les trois séries sont reliées entre elles suivant un montage en étoile. Les bornes des bobines 33 sont reliées à un fil électrique 34 qui passe à travers la paroi de la broche A par un trou local présent à cet effet, de sorte que le fil électrique peut s'étendre depuis le stator 5 en sortie de l' aérogénérateur 20 à l'intérieur de la broche A et par conséquent à l'intérieur de l'armature 110. Le stator 5 est monté sur la broche A de la turbine 1, ses bobines 33 étant destinées à interagir avec les aimants permanents 12 du rotor 4.
Ainsi, selon un aspect, indépendamment d'autres considérations, une invention se rapporte à un aérogénérateur comprenant une broche fixe, un stator fixé sur la broche et comprenant un circuit imprimé, au moins une bobine 33 étant réalisée sur au moins une face du circuit imprimé, où s'écoule un courant électrique sous l'effet d'un champ magnétique variable dû à des aimants entraînés en rotation par une turbine de l' aérogénérateur, au moins un fil électrique reliant le circuit imprimé à un circuit extérieur, ledit fil étant solidaire de la broche fixe.
On récupère ainsi de manière simple un courant électrique généré. Selon certains aspects, on prévoira en compléments certaines caractéristiques décrites ici, quand compatible avec cette invention. Par exemple, on pourra prévoir :
Le rotor comprend au moins une plaque porte-aimants montée rotative par rapport à la broche ;
Le rotor comprend un circuit magnétique, le stator étant monté entre la plaque porte-aimants et le circuit magnétique selon l'axe de la broche ;
- Le circuit magnétique comprend une plaque fine ;
Le circuit imprimé porte 3 séries de bobines ;
Le circuit imprimé porte des composants électroniques, notamment un régulateur ; Le fil traverse la paroi de la broche par l'intermédiaire d'un trou dans cette dernière.
La figure 6 illustre le cas d'un assemblage rotor 4, stator 5, dans le cas d'une paire d'aimants 12 de pôles nord/sud en regard du circuit imprimé 8. L'entrefer 10 entre les aimants 12 et le circuit imprimé 8 est par exemple de 3.6 mm, pour des raisons de rigidité mécanique.
Structurellement, les parties mobiles par rapport à la broche A de la génératrice 3' décrite précédemment sont par exemple rigidement liées à la partie feuille 2 de la turbine 1. Ainsi, en fonctionnement, l'entraînement par le vent de la partie feuille 2 va donc entraîner ces parties mobiles par rapport à la broche A de la génératrice 3' . Un joint dynamique 65 peut être utilisé pour assurer l'étanchéité de l'intérieur du boîtier au niveau de l'ouverture 30.
Ainsi, selon un aspect, indépendamment d'autres considérations, une invention se rapporte à un aérogénérateur comprenant :
- Une broche définissant un axe de rotation,
Une turbine montée rotative par rapport à la broche autour de l'axe de rotation, la turbine définissant un boîtier,
Une génératrice électrique logée à l'intérieur du boîtier, la génératrice électrique comprenant un stator fixé la broche, et un rotor fixé au boîtier.
On obtient ainsi un entraînement direct simple du rotor de la génératrice.
Ainsi, on a un boîtier qui a la double fonction d'entraînement direct du rotor de la génératrice et de protection de la génératrice.
Selon certains aspects, on prévoira en compléments certaines caractéristiques décrites ici, quand compatible avec cette invention. Par exemple, on pourra prévoir :
Le rotor comprend au moins une plaque annulaire d'axe l'axe de la broche ;
Le rotor comprend en outre au moins une deuxième plaque annulaire d'axe l'axe de la broche, les deux plaques annulaires étant espacées selon l'axe de la broche ;
Les deux plaques sont espacées par des entretoises disposées en périphérie de celles-ci ;
Le stator comprend au moins une plaque annulaire d'axe l'axe de la broche ;
Le stator est maintenu entre les deux plaques annulaires du rotor ;
La turbine comprend deux composants unitaires assemblés ensemble ;
Chaque composant unitaire comprend une pâle et une portion de boîtier inférieure, les portions de boîtier inférieures formant le boîtier quand les composants unitaires sont assemblés ensemble ;
Les deux composants unitaires sont symétriques l'un de l'autre ;
Chaque composant unitaire comprend une portion de boîtier supérieure, les portions de boîtier supérieures étant assemblées ensemble pour former un boîtier supérieure ;
Chaque composant unitaire est moulé d'un seul tenant.
Le rotor 4 qui est rigidement et directement lié à la partie feuille 2 est mis en mouvement par le mouvement mécanique de la partie feuille 2. Le rotor 4 crée ainsi un champ magnétique tournant face au stator 5 portant les bobines électriques 33. Le stator 5 est donc soumis à un champ magnétique variable, ce qui est à l'origine de courants électriques dans les bobines du stator 5. Le courant dans les bobines du stator 5 est proportionnel au couple sur le rotor 4. Une tension triphasée est ainsi générée. Les trois phases de la tension entrent par exemple sur un pont de diodes 46 (pont de Graetz) directement monté en surface du circuit imprimé 8. La tension redressée (en continu) obtenue en sortie du pont de diode est donnée par les lois de Faraday:
Figure imgf000016_0001
le facteur
Figure imgf000016_0002
correspondant au redressement du triphasé, et avec ω = 2π x fréquence de rotation en tr/s , B l'intensité du champ magnétique dans l'entrefer en Tesla, S la surface de la spire balayée par le champ magnétique en m2, P le nombre de paires de pôles (une paire correspondant à un pôle nord et un pôle sud), Nb le nombre de bobines par phase et Ns le nombre de spires par bobine.
La puissance électrique générée par un aérogénérateur 20 peut être déterminée par un modèle électrique de la génératrice synchrone.
En proposant un modèle en circuit électrique équivalent de la génératrice 3', on obtient les relations suivantes:
Figure imgf000017_0001
Avec Rs la résistance statorique, Ld et Lq les inductances actives et réactives, Lch l'inductance de charge, Ψf le flux des aimants permanents 12 par pôle, Ψf la vitesse électrique telle que Ψf = Ω x p, p le nombre de paires de pôles, isd, isq, les courants direct et en quadrature (partie active et réactive) du stator, et USd , Usq les tensions directe et en quadrature (partie active et réactive) du stator.
La somme des courants et des tensions en quadrature donnent respectivement les courant de sortie is et tension de sortie us.
Par simplification des équations électriques modélisant la génératrice 3', en utilisant notamment que Lq = Ld = Lch en l'absence de noyaux de fer sur le circuit, on obtient :
Figure imgf000017_0002
Avec Lch et Rch l'inductance et la résistance de la partie feuille 2. La puissance électrique est donnée par la relation :
Figure imgf000017_0003
Le couple électromagnétique généré est donné par la relation :
Figure imgf000017_0004
Dans le cas d'une génératrice à pôles lisses (Ld = Lq), nous aurons l'expression de couple suivante:
Figure imgf000017_0005
La dynamique du rotor 4 est caractérisée par une équation différentielle du premier ordre :
Figure imgf000017_0006
Avec J l'inertie de la génératrice 3' et de l'éolienne et F les frottements secs. Le com ortement de la turbine 1 est donc régi par les relations
Figure imgf000018_0001
Les informations de tension et courant (us, is) ainsi extraites de la génératrice 3' sont injectés dans le régulateur 16, le régulateur 16 étant en charge d'optimiser l'extraction de puissance pour ladite turbine 1. Le régulateur 16 joue notamment un rôle pour la régulation du courant électrique individuel de chaque aéro générateur 20 dans le cas de vents variables dans le temps. L'utilisation d'un aérogénérateur dédié à chaque aérogénérateur permet également de prendre en compte des différences de vent en différents emplacements de l'ensemble. Ces différences de vent sont dues à l'écoulement local du vent du point de vue macroscopique, mais aussi à l'influence pour chaque aéro générateur de la proximité de nombreux autres aéro générateurs régulés chacun individuellement.
Le régulateur 16 est placé en sortie du circuit, c'est-à-dire connecté aux bornes de sortie (us, is) de la génératrice 3'.
La régulation individuelle de chaque turbine 1 peut se faire selon différents modes, dont deux exemples sont décrits de manière détaillée ci-après.
Un premier mode utilise une régulation par table prédéfinie.
La régulation se fait en pilotant le gain de l'amplificateur de sortie 44 compris dans le régulateur 16 en fonction d'une table prédéfinie.
Selon un exemple, le régulateur 16 est fourni comme un composant électronique externe à la turbine 1. Dans ce cas, une ligne filaire 34 relie la sortie des bobines 33 avec l'entrée du régulateur 16. La ligne filaire 34 est par exemple passée à travers la broche A et connectée en sortie de la turbine 1 à un boîtier contenant le régulateur 16, comme illustré à la figure 7.
La table prédéfinie a été obtenue préalablement via des essais, notamment en soufflerie. Par exemple, elle est obtenue en soufflerie par plusieurs séries de mesure en boucle ouverte. Chaque série de mesure se fait à vitesse de vent fixe, la vitesse de vent variant d'une série à l'autre. On utilise un aérogénérateur témoin. En faisant varier la charge de la génératrice de celui-ci (c'est à dire la résistance électrique équivalente que l'on applique à la génératrice pour faire varier la quantité de courant extrait), on détermine le point de puissance maximale pour cette valeur de vitesse de vent, comme illustré à la figure 8a. Pour chaque valeur de la vitesse du vent, et pour cette charge, on mesure l'intensité et la tension de sortie, et on peut donc déterminer la puissance de sortie. On peut donc déterminer la puissance maximale extractible, ainsi que la tension correspondante aux bornes de la génératrice Ugéné. A partir de toutes les séries, on peut donc établir la courbe reliant la puissance maximale extractible à la tension correspondante Ugéné, comme illustré à la figure 8b, pour un aérogénérateur témoin.
Cette dernière courbe montre que l'on peut connaître de façon bijective la puissance maximale extractible en fonction de la tension aux bornes de la génératrice. Au cours du fonctionnement, on pourra piloter le régulateur 16 à l'aide de ces informations. En particulier, le régulateur pourra, pour une tension donnée, faire délivrer par la génératrice l'intensité requise correspondant au maximum de puissance défini par cette courbe. Le courant de sortie Is (et donc la puissance extraite) est ainsi optimisé en fonction de la tension présente aux bornes de la génératrice 3' .
Ce mode présente l'avantage de la simplicité, mais repose sur une courbe pré-établie sur un aéro générateur témoin, ou une moyenne de plusieurs aérogénérateurs témoins, dans certaines conditions. Il ne prend donc pas en compte une éventuelle distribution des aéro générateurs sur site par rapport à l' aéro générateur témoin/moyen, et/ou des écoulements réels par rapport aux écoulements réalisés en soufflerie.
En variante, le régulateur 16 peut se présenter sous forme d'un circuit électrique connecté en sortie de la génératrice 3' et porté par le support du circuit imprimé 8.
Un deuxième mode utilise une régulation par recherche de point de fonctionnement optimal.
Ce mode de régulation est illustré aux figures 9a et 9b. Le circuit de régulation 16, connecté en sortie des bobines 33, pourra être intégré sur la plaque du circuit imprimé 8 comme illustré à la figure 9a. Dans ce mode de régulation, le régulateur 16 illustré à la figure 9b utilise par exemple un microcontrôleur intégré. Le gain du régulateur 16 est ajusté en fonction d'une référence et en fonction des tension de sortie Us et courant de sortie Is mesurés. Le microcontrôleur 48 du régulateur 16 peut utiliser un programme de logique floue, pour se placer continument au maximum de puissance extraite. Par continument, on comprend que le procédé est répété à une fréquence élevée à l'échelle de la fréquence de variation des conditions d'écoulement d'air autour de l'aéro générateur. Le microcontrôleur du régulateur 16 utilise un programme en logique flou organisé suivant un algorithme illustré à la figure 9c utilisant en données d'entrée la puissance de sortie de l' aérogénérateur, et le courant dans la bobine. Le procédé comprend quatre étapes qui sont le prépositionnement du point de fonctionnement 200, le pilotage du circuit de contrôle 300, le test de validation 400 et le temps d'échantillonnage écoulé 500. Notamment, en opération, par rapport à un point de fonctionnement prépositionné (correspondant par exemple à un point de fonctionnement antérieur), à l'étape 300, on pilote le circuit de contrôle pour une variation dans un certain sens d'un paramètre électrique représentatif. Au niveau de l'étape 400, on valide si la variation en question a conduit à une amélioration du paramètre à réguler ou au contraire à une dépréciation. En cas de dépréciation, on renvoie à l'étape 300 avec pour consigne de faire varier le paramètre électrique représentatif dans le sens opposé. En cas d'amélioration, on poursuit par une boucle de temporisation (étape 500). Ainsi, au bout d'un certain temps défini à l'étape 500, on recommence le procédé ci-dessus. La définition des fonctions d'appartenance permet de créer le pilotage du circuit ainsi que le test de validation. La rapidité de calcul du microcontrôleur 48, associé à une définition fine des fonctions d'appartenance, permet d'assurer en permanence une extraction maximale de la puissance compatible avec la fréquence propre des vents turbulents. La temporisation permet de ne pas consommer trop de puissance de calcul, et définit un temps dont la durée compatible avec l'échelle de temps typique des phénomènes en jeu. L'avantage de ce second mode de régulation est de s'affranchir des éventuelles variations des composants d'une turbine par rapport à une turbine témoin ou moyenne, des conditions atmosphériques ou des effets d'écrantage qui peuvent influer sur la courbe de la puissance en fonction de la tension de la génératrice.
Comme illustré à la figure 9b, le circuit de régulation 16 comprend notamment un microcontrôleur 48 recevant en entrée les informations relatives à la tension en sortie de la turbine 1 Us et à l'intensité du courant en sortie Is de la turbine 1.
Le microcontrôleur 48 peut également recevoir en entrée une information relative à la génératrice. Sont également connectés au microcontrôleur 48 un redresseur ajusteur de tension 46 ainsi qu'un régulateur de puissance 42. Le régulateur de puissance comprend un amplificateur 44. Le régulateur de puissance 42 délivre en sortie le courant de sortie Is et la tension de sortie Us.
Ces courants de sortie Is de chacun des aéro générateurs 20 sont sommés, comme expliqué ci-après en relation avec la figure 10a.
Chaque aérogénérateur 20 délivrant un courant régulé peut être schématisé électriquement par un générateur de courant, comme illustré aux figures 7 et 9b.
Lors de l'assemblage de plusieurs aérogénérateurs 20, les courants électriques individuels régulés issus de chacun des aéro générateurs 20 sont sommés pour former un courant électrique sommé comme illustré à la figure 10a. Les masses de chacun des aérogénérateurs 20 sont reliées à une masse commune. Les générateurs de courant équivalents aux aérogénérateurs sont ainsi interconnectés comme illustré à la figure 10a.
L'assemblage 0 comprend, outre l'ensemble d' aérogénérateurs 20, également un moyen de stockage de courant électrique 19 adapté pour récolter le courant électrique sommé, et pour le distribuer sous forme de puissance lors d'un besoin en consommation d'énergie. La somme des courants électriques individuels obtenue est utilisée pour charger le moyen de stockage de courant électrique 19 tel qu'une batterie par exemple, qui assure la stabilisation en tension de l'assemblage 20. La somme de tous les courants électriques individuels multipliée par la tension aux bornes de la batterie 19 donne la puissance extractible de l'assemblage 0 d' aéro générateurs 20. Chaque régulateur 16 est pourvu d'un limiteur de tension de sortie pour éviter une surcharge de la batterie 19. Il est par exemple prévu pour accepter une tension comprise entre 38 et 55 VDC.
L'assemblage 0 comprend en outre un contrôleur de décharge 17 assurant le contrôle de la décharge de la batterie 19 pour éviter une trop grande décharge de celle- ci, ainsi qu'un convertisseur continu/alternatif DC/AC 18. Ce contrôleur 17 alimente un convertisseur continu/alternatif DC/AC 18 pour obtenir une tension alternative directement compatible avec le secteur de l'utilisation.
En variante, la batterie 19 pourrait être remplacée par un condensateur. L'assemblage 0 pourra notamment comprendre trois aérogénérateurs 20, comme illustré à la figure 22a, disposés parallèlement selon une direction d'orientation des aérogénérateurs, c'est-à-dire que la direction L des différents aéro générateurs sera parallèle. Les aérogénérateurs pourront être tels que selon ladite direction d'orientation, ils seront à trois côtes différentes. Les aérogénérateurs seront également répartis angulairement dans le plan perpendiculaire à la direction d'orientation. Dans la configuration optimisée de cet assemblage à trois aérogénérateurs 20, deux des aérogénérateurs auront une orientation par rapport à la direction d'orientation de l'ensemble et l'autre aéro générateur aura la direction opposée mais parallèle. Les aérogénérateurs 20 seront de plus orientés différemment autour de leur axe R de sorte à avoir des orientations différentes par rapport au flux d'air pour un flux d'air ayant une direction perpendiculaire à la direction d'orientation de l'ensemble. Un trépied pourra par exemple porter l'ensemble de ces trois aéro générateurs en respectant les propriétés d'orientation précisées ci-dessus.
L'assemblage 0 d' aérogénérateurs 20 pourra appartenir à un ensemble 100 comprenant également l'armature formant support 110 (l'armature formant support 110 sera dans la suite désignée par l'armature 110). L'armature 110 pourra fournir un support pour au moins une partie des aérogénérateurs 20 de l'assemblage 0. En particulier, l'armature 110 offre une fonction de support mécanique. Le support mécanique est notamment un support statique, pour supporter la masse des aérogénérateurs. L'armature est également désignée pour supporter les efforts vibratoires liés aux contraintes vibratoires imparties par un ensemble de produits présentant des pièces tournantes à des fréquences de rotation différentes et variable dans le temps.
Les fils 34 de sortie du courant issus de chaque aérogénérateur 20 pourront être portés par l'armature 110, à l'intérieur par exemple des tubes 70 qui la constituent, comme illustré à la figure 10b. Ainsi, l'armature 110 peut être constituée d'une pluralité de tubes creux, assemblés ensemble, de manière à faire communiquer ensemble leurs creux. La broche 21 creuse, servant de support à un aérogénérateur, est fixée à un tube creux de manière à faire communiquer ensemble leurs creux. Les composants électriques communs de l'ensemble 100 pourront être rassemblés ensemble en un endroit, par exemple dans un boîtier électrique 71. Celui-ci peut faire partie ou être adjacent à une base de l'ensemble. L'armature de tubes creux permet ainsi d'y faire passer les fils électriques 34 depuis chaque aéro générateur vers la sortie de l'ensemble.
L'ensemble 100 pourra notamment comprendre une armature 110 comportant un tronc s 'étendant selon une direction sensiblement verticale vers le haut depuis une base, et une ou plusieurs branches réparties sur une périphérie du tronc et à différentes hauteurs, et s'étendant à partir de ce tronc radialement vers l'extérieur, comme illustré aux figures 22b et 22c. Chaque assemblage 0 à trois aéro générateurs 20 pourra être porté par une branche, c'est-à-dire que le trépied portant les trois aérogénérateurs pourra être fixé sur la branche. L'assemblage 0 pourra être positionné tel que la direction d'orientation L des aéro générateurs 20 soit parallèle à l'axe du tronc. En variante la branche pourra porter plusieurs trépieds avec cette même direction d'orientation, ou avec des directions d'orientation différentes. En variante une pluralité d'assemblages 0 à trois aérogénérateurs 20 pourra être portée par d'autres type d'armatures que celle précisée ci-dessus.
Chaque ensemble 100 pourra être destiné à un lieu et/ou une utilisation.
De tels ensembles 100 pourront notamment être utilisés sur des balcons. Ils pourront également être utilisés en bord de route, sur les toits ou sous forme d'arbre ou de buisson. Nous allons ici décliner quelques exemples d'ensembles 100. La configuration d'assemblage 0 sera notamment optimisée selon l'application envisagée pour l'ensemble 100, pour limiter les effets d'écrantage entre les turbines 1 et pour optimiser la captation du vent par chacune d'elles.
Dans le cas par exemple d'un ensemble 100 pour balcon, illustré à la figure 11, on envisage par exemple le remplacement d'une partie des barreaux du balcon par des barreaux abritant des aérogénérateurs 20. L'armature 110 formant support pour les aérogénérateurs 20 comprend par exemple une plaque de base 72 reliant ensemble tous les aéro générateurs. La plaque de base 72 est par exemple creuse pour communiquer avec le creux des broches et laisser le passage des fils électriques. Les broches 21 de chaque aéro générateur s'étendent à partir de la plaque de base 72. La plaque de base 72 comprend tout moyen de fixation de l'ensemble à un balcon existant. Elle a par exemple une longueur d'un mètre. On pourra typiquement y loger cinq aéro générateurs 20, pour une puissance extraite de l'ordre de 140W. Dans ce cas, les turbines 1 pourront présenter la forme ci-dessus. En variante, si le bio-mimétisme en feuille n'est pas un facteur déterminant, les turbines pourront présenter une autre forme adaptée pour cette application. Les pales pourront par exemple être partiellement cylindriques d'axe vertical, ou d'une forme proche d'une forme partiellement cylindrique, afin d'augmenter la superficie de la pâle dans la contrainte du volume défini par l'application. Les aéro générateurs 20 seront par exemple alignés sur l'armature 110, l'armature 110 venant se solidariser à la structure support des barreaux du balcon, les aérogénérateurs 20 venant en remplacement des barreaux du balcon manquants. En variante, on pourra envisager que les aérogénérateurs 20 soient placés en quinconce à l'avant des barreaux du balcon sur l'armature 110, comme illustré aux figures 12a en vue de dessus et 12b en vue de face. Une telle armature 110 sera solidarisée à la structure support des barreaux du balcon.
Par exemple, l'espace d'habitation H est matérialisé comme tel sur les figures 12a et 12c. Le balcon comprend un garde-corps 73, sensiblement vertical, s 'étendant entre deux structures 74a, 74b reliées directement ou indirectement au bâtiment d'habitation. Un tel garde-corps 73 est classiquement utilisé pour empêcher la chute de gens ou d'objets du balcon. Il peut être plein ou ajouré, opaque ou translucide. L'assemblage d' aérogénérateurs est fourni en avant de ce garde-corps 73, qui propose alors également la fonction d'empêcher l'accès aux aérogénérateurs depuis le balcon (sécurité utilisateur).
Les aéro générateurs sont répartis selon la direction longitudinale U du balcon. S'ils sont en quinconce, ils sont également disposés à différentes distances (selon la direction avant-arrière AA) du garde-corps 73, le cas échéant de manière alternée. L'armature 110 comprend un ensemble de tubes adaptés pour permettre cette disposition.
La proximité de la structure du bâtiment et du balcon va influer sur les flux d'air au niveau des aérogénérateurs 20. Pour optimiser la captation du vent par les aérogénérateurs 20, et notamment ceux réfléchis par la façade du bâtiment, on pourra éventuellement envisager d'incliner certains aéro générateurs 20 par rapport à la direction verticale Z, dans le plan défini par la direction verticale Z et par la direction avant-arrière AA, comme illustré à la figure 12d.
En variante, on pourra envisager l'utilisation de déflecteurs 22, l'armature
110 supportant à la fois les aérogénérateurs 20 et les déflecteurs 22.
Un premier exemple utilise des déflecteurs arrière 22 présentant une portion 74 fixée au garde-corps 73, et une surface déflectrice 75 formant un angle par rapport à la normale au garde-corps. L'angle peut être compris entre 10° et 80°, par exemple de 45° comme présenté. Le déflecteur 22 peut présenter une extension verticale correspondant à la hauteur de la partie feuille 2. Il peut présenter une forme profilée selon la direction verticale Z. Il est disposé de manière à guider l'écoulement d'air en direction des aérogénérateurs. Dans une géométrie en quinconce, on peut par exemple placer une paire d'aéro générateurs entre deux déflecteurs adjacents.
Comme visible sur la figure 12c, le déflecteur 2 peut également comprendre une plaque déflectrice inférieure 76 et/ou une plaque déflectrice supérieure 77, orientée par rapport à l'horizontale de manière à guider l'écoulement d'air en direction des aérogénérateurs.
Axialement, le déflecteur 22 peut par exemple s'étendre depuis le garde- corps 73 jusqu'à l'axe de rotation de l'aéro générateur le plus proche selon la direction avant- arrière AA.
Il est considéré que la mise en œuvre de tels déflecteurs peut être prévu pour d'autres applications qu'une application balcon. Ils semblent présenter un intérêt au moins lorsque la turbine est disposée à l'avant d'une paroi verticale, générant ainsi un écoulement d'air transitoire entre un écoulement horizontal laminaire lointain de la paroi verticale et un écoulement vertical proche de la paroi verticale. De tels déflecteurs pourraient présenter d'autres avantages dans d'autres configurations.
Ainsi, selon un aspect, indépendamment d'autres considérations, si on cherche à augmenter le flux d'air impactant la pale motrice, une invention se rapporte à un ensemble comprenant un bâti et un aérogénérateur monté rotatif par rapport au bâti selon un axe de rotation normal à la direction principale de l'écoulement d'air au niveau du bâti, dans lequel le bâti comprend un déflecteur présentant une surface déflectrice parallèle à l'axe de rotation, adaptée pour dévier un écoulement d'air incident en direction de l'aéro générateur.
Selon certains aspects, on prévoira en compléments certaines caractéristiques décrites ici, quand compatible avec cette invention. Par exemple, on pourra prévoir :
- Le bâti comprend deux déflecteurs disposés de part et d'autre de l'aéro générateur par rapport à la direction principale de l'écoulement d'air ;
Le bâti comprend une paroi parallèle à l'axe de rotation, le déflecteur comprenant une surface déflectrice inclinée par rapport à la paroi d'un angle compris entre 10° et 80° ;
- le déflecteur 22 peut également comprendre une plaque déflectrice inférieure 76 et/ou une plaque déflectrice supérieure 77, orientée par rapport au plan normal à l'axe de rotation de manière à guider l'écoulement d'air en direction des aérogénérateurs ; Le déflecteur a une extension de l'ordre de l'extension de la turbine selon la direction de l'axe de rotation ;
Le bâti porte une broche de rotation de l'aéro générateur.
Selon un autre aspect, on peut également utiliser un déflecteur amont 22', tel qu'illustré aux figures 13a et 13b. De tels déflecteurs 22' seront adaptés pour guider le vent perçu par les aéro générateurs 20. Ils seront notamment adaptés pour défléchir les vents néfastes à la rotation des aéro générateurs 20, pour optimiser la puissance extractible de chaque aéro générateur 20.
Par exemple, on utilise un aéro générateur présentant une turbine dont l'axe de rotation est normal à un plan moyen d'écoulement d'air incident sur la turbine. Pour un sens de rotation donné de la turbine (par exemple, sens contraire aux aiguilles d'une montre sur la figure 13a), un plan (P) est défini par l'axe de rotation et la direction moyenne de l'écoulement au niveau de cet axe. Sur la figure, le vent incident sur la turbine à droite du plan (P) tend donc à causer la rotation de la turbine dans le sens souhaité (sens contraire au sens des aiguilles d'une montre). Le vent incident sur la turbine à gauche du plan (P) tend donc à causer la rotation de la turbine dans le sens opposé au sens souhaité (sens des aiguilles d'une montre). On prévoit un déflecteur amont 22' adapté pour limiter l'exposition au vent de la surface de la turbine sollicitée dans le sens opposé au sens voulu. En option, on pourra prévoir que ce déflecteur 22' dirige l'écoulement d'air incident au niveau du déflecteur en direction de la surface de la turbine sollicitée dans le sens voulu.
Ainsi, selon un aspect, indépendamment d'autres considérations, si on cherche à limiter le flux d'air contre-moteur sur la turbine, une invention se rapporte à un ensemble comprenant un bâti et un aérogénérateur monté rotatif par rapport au bâti selon un axe de rotation normal à la direction principale de l'écoulement d'air au niveau du bâti, dans lequel le bâti comprend un écran, adaptée pour dévier un écoulement d'air incident hors d'une surface de l' aérogénérateur disposée d'un côté de l'axe de rotation quand vu selon la direction principale d'écoulement de l'air.
Selon certains aspects, on prévoira en compléments certaines caractéristiques décrites ici, quand compatible avec cette invention. Par exemple, on pourra prévoir :
l'écran comprend un déflecteur présentant une surface déflectrice parallèle à l'axe de rotation, adaptée pour dévier un écoulement d'air incident en direction de l' aérogénérateur, vers une surface de l' aérogénérateur disposée de l'autre côté de l'axe de rotation quand vu selon la direction principale d'écoulement de l'air ;
l'extension latérale de l'écran, quand vu selon la direction principale d'écoulement de l'air, orthogonalement à l'axe de rotation, recouvre l'extension latérale d'une moitié de turbine de l' aérogénérateur ;
l'extension verticale de l'écran, quand vu selon la direction principale d'écoulement de l'air, selon l'axe de rotation, recouvre l'extension verticale de la turbine de l'aéro générateur.
Pour l'un et/ou l'autre des déflecteurs ci-dessus, il pourra par exemple s'agir de déflecteur en plastique translucide. Une vue de profil de ces déflecteurs est donnée à la figure 13c. Dans le cas de l'ensemble 100 pour balcon, la partie feuille 2 des aérogénérateurs 20 pourra avoir typiquement une surface de 0.15m2, une largeur de 15cm, une hauteur de 100cm. La partie feuille 2 pourra typiquement être en acier soudé/vissé.
Ainsi, selon un aspect, indépendamment d'autres considérations, une invention se rapporte à un garde-corps pour balcon comprenant une armature 110 comprenant une pluralité de supports espacés les uns des autres selon une direction longitudinale, et une structure reliant entre elles les supports, chaque support recevant au moins un aérogénérateur, le garde-corps protégeant l' aérogénérateur de manière à empêcher un accès à l' aérogénérateur depuis le balcon tout en laissant le vent accéder à l'aéro générateur.
Selon certains aspects, on prévoira en compléments certaines caractéristiques décrites ici, quand compatible avec cette invention. Par exemple, on pourra prévoir :
- un circuit électrique de sortie convoie les courants électriques des aérogénérateurs du garde-corps sommés ;
les supports sont des broches, chaque broche définissant un axe de rotation pour un aéro générateur ;
le garde-corps comprend au moins un, notamment au moins deux, déflecteurs et/ou écrans selon les caractéristiques ci-dessus ;
l'ensemble comprend entre 2 et 10 aérogénérateurs.
Dans le cas d'un ensemble 100 à utiliser sur un toit, l'ensemble 100 pourra être installé soit sur le faitage du toit (figure 14), soit sur le pourtour du toit (figure 16). On peut envisager une armature 110 comprenant une plaque 72 rectiligne fournissant support à l'assemblage d' aérogénérateurs 20, tel que par exemple par l'intermédiaire de broches 21. L'armature 110 pourra être éventuellement ondulée par rapport à une direction rectiligne d'extension. Les turbines 1 portées par l'armature 110 pourront être soit alignées selon une direction rectiligne soit suivant une direction ondulatoire, pour limiter l'écrantage entre les turbines 1 de l'assemblage 0. Pour une armature de 3.5 mètres de long, on pourra envisager d'y loger neuf aéro générateurs 20 par exemple ce qui correspondrait à une puissance d'environ 500W. Un tel ensemble pourra être positionné sur le toit d'un bâtiment.
Dans le cas d'un ensemble 100 pour faitage de toit, comme illustré à la figure 14, les aéro générateurs 20 pourront être placés en quinconce de part et d'autre du faitage du toit 24 comme illustré en vue de dessus à la figure 15a, soit sur une armature 110 rectiligne soit sur une armature 110 ondulatoire par rapport au faitage du toit. Les aérogénérateurs 20 pourront par exemple être séparés d'une distance « a » dans la direction longitudinale U. Ils pourront être séparés d'une distance « b » entre chaque côté du faitage selon la direction avant-arrière AA, et d'une distance « c » selon la direction longitudinale U d'un même côté du faitage 24. Dans le cas d'un tel ensemble 100, les aérogénérateurs 20 pourront avantageusement être placés à différents niveaux selon la direction longitudinale U ; plus précisément, les aéro générateurs 20 d'un côté du faitage 24 pourront être au niveau du toit et les aérogénérateurs 20 de l'autre côté du faitage pourront être surélevés par rapport au niveau du toit par l'armature 110. La structure de l'armature 110 du côté surélevé pourra par exemple prendre la forme d'arceaux 78 aux sommets desquels seront placés les aérogénérateurs 20, comme illustré à la figure 15b. Afin de maximiser la puissance extractible pour chaque aérogénérateurs 20 dans le cas de l'ensemble 100 pour faitage 24, les aéro générateurs de part et d'autre du faitage pourront être inclinés d'un angle au moins égal à 10° (inférieur à 80°) par rapport à la direction verticale Z, dans le plan défini par la direction verticale Z et la direction avant-arrière AA, comme illustré aux figures 15c et 15d.
En variante, on peut aussi imaginer l'ensemble 100 sur le pourtour du toit d'un bâtiment, constituant un garde-fou par exemple, comme illustré à la figure 16. Le cas échéant, les aérogénérateurs seront protégés de l'accès par des occupants présents sur le toit comme pour le balcon décrit ci-dessus. De façon analogue au cas de l'ensemble 100 pour faîtage, les aérogénérateurs 20 pourront être placés de part et d'autre du faîtage 24 et éventuellement surélevés par rapport au niveau du toit, comme illustré aux figures 17a et 17b. Pour optimiser la puissance extractible de chacun des aérogénérateurs 20, on pourra éventuellement envisager que les aérogénérateurs 20 situés vers l'extérieur du toit soient inclinés par rapport à la direction verticale Z, dans le plan défini par la direction verticale Z et la direction avant-arrière AA pour profiter des phénomènes turbulents, comme illustré aux figures 17c et 17d.
Ainsi, selon un aspect, indépendamment d'autres considérations, si on cherche à alimenter électriquement une maison ou un bâtiment d'habitation ou tertiaire, une invention se rapporte à un ensemble comprenant une armature 110 comprenant une pluralité de supports espacés les uns des autres selon une direction longitudinale, et une structure reliant entre eux les supports, chaque support recevant au moins un aérogénérateur, l'armature étant adaptée pour être assemblée à une toiture.
Selon certains aspects, on prévoira en compléments certaines caractéristiques décrites ici, quand compatible avec cette invention. Par exemple, on pourra prévoir :
un circuit électrique de sortie convoie les courants électriques des aérogénérateurs de l'ensemble sommés ;
au moins un aéro générateur comprend un axe de rotation normal à un pan de toiture adjacent à l'ensemble ;
le pan de toiture est incliné par rapport au sol d'un angle compris entre
10° et 80° ;
l'ensemble comprend au moins deux rangées d' aérogénérateurs ;
les aéro générateurs des deux rangées sont disposées à des hauteurs différentes ;
un plan passant par les aérogénérateurs des deux rangées est parallèle à un pan de toiture adjacent à l'ensemble ;
l'armature comprend au moins un sous-ensemble périodique ;
l'armature comprend des arceaux ;
- l'ensemble comprend entre 2 et 100 aérogénérateurs, notamment entre
2 et 10 (linéaire) ou entre 50 et 100 (surfacique).
Dans le cas d'un ensemble 100 pour le bord de la route, illustré à la figure 18, on pourra envisager un ou plusieurs aérogénérateurs 20 en bord de route supportés par une armature 110. Cet ensemble 100 pourrait notamment alimenter en électricité un dispositif urbain en bord de route, comme par exemple alimenter un panneau de signalisation en bord de route 79. Un panneau d'affichage électrique de bord de route 79 nécessitant par exemple environ 100W, on pourrait envisager de l'alimenter avec environ huit aéro générateurs 20. Comme visible sur la figure 18, le panneau de signalisation 79 peut comprendre une forme classique de signalisation et porter des éléments d'éclairage 80, telles que des lampes qui peuvent par exemple être allumées de manière continue ou puisée, pour améliorer la perception du panneau sous faible visibilité et/ou accentuer la prise en considération du panneau.
En variante, le panneau peut être un écran sur lequel un message informatif ou un contenu multi-média est diffusé.
Par exemple, l'ensemble 100 pourra être disposé derrière le panneau 79 dans le sens de circulation, afin de ne pas gêner la visualisation du panneau. Par exemple, l'ensemble 100 pourra être disposé devant le panneau 80 dans le sens de circulation, afin que le panneau ne perturbe pas l'écoulement d'air autour de l'ensemble. Par exemple, le panneau 79 pourra être disposé entre deux séries, comprenant chacune un ou plus aérogénérateurs de l'ensemble. Le cas échéant, il y a plusieurs panneaux 79, 79' chacun en l'un ou l'autre des emplacements sus-mentionnés. Les aérogénérateurs sont disposés à proximité de la route, pour profiter de l'écoulement d'air généré au niveau de l' aéro générateur par le passage d'une voiture. Par exemple, les aérogénérateurs sont alignés selon une direction parallèle à la direction de la route adjacente à l'ensemble. Une barrière de sécurité pourra être prévue entre la route et l'ensemble 100, pour éviter que quelqu'un s'arrêtant à proximité de l'ensemble 100 n'ait un accès direct aux aéro générateurs. La barrière de sécurité autorise préférentiellement l'écoulement d'air à travers elle depuis la route en direction des aéro générateurs.
Si le panneau est situé en arrière de l'ensemble 100 selon le sens de circulation, on peut prévoir de synchroniser l'opération du panneau au passage du véhicule. Par exemple, le panneau 79' est situé à une distance de l'ensemble 100 permettant son appréhension visuelle par le conducteur à vitesse normale de circulation sur la route. On peut penser à par exemple au moins 10 mètres en ville et entre 50 et 200 mètres sur route. Ainsi, le passage du véhicule au niveau de l'ensemble 100 permet d'alimenter en énergie le panneau pour le conducteur de ce véhicule.
Ainsi, selon un aspect, indépendamment d'autres considérations, une invention se rapporte à un système comprenant un panneau de signalisation électrique, et un ensemble comprenant une armature 110 portant une pluralité d' aérogénérateurs espacés les uns des autres.
On fournit ainsi un système de signalisation autonome.
Selon certains aspects, on prévoira en compléments certaines caractéristiques décrites ici, quand compatible avec cette invention. Par exemple, on pourra prévoir :
l'ensemble comprend un circuit électrique de sortie convoyant les courants électriques des aérogénérateurs sommés vers le panneau de signalisation électrique ;
les aéro générateurs sont disposés le long d'une route ;
l'ensemble s'étend selon une direction longitudinale parallèle à une direction longitudinale de route ;
les aéro générateurs sont alignés le long d'une direction longitudinale parallèle à une direction longitudinale de route ;
le panneau électrique de signalisation se situe en amont de l'ensemble dans le sens de circulation ;
le panneau électrique de signalisation se situe en aval de l'ensemble dans le sens de circulation ;
- le panneau électrique de signalisation se situe en aval de l'ensemble dans le sens de circulation et est visible par un conducteur d'un véhicule situé au niveau de l'ensemble ;
l'opération du panneau électrique de signalisation est synchronisée au passage d'un véhicule au niveau de l'ensemble ;
- l'ensemble comporte entre 2 et 30 aérogénérateurs, notamment entre 5 et 15.
Dans le cas d'un ensemble 100 sous forme de buisson, illustré à la figure 19, les aérogénérateurs 20 seront assemblés sur une armature 110 comprenant des tiges. L'armature 110 présente la forme d'une structure de buisson. On peut notamment envisager une ou plusieurs tiges de tronc 81 de 4 mètres de haut auxquelles sont raccordées des tiges de branche 82, d'environ 2,40 mètres au bout desquelles seront placés des aéro générateurs 20. Une tige de tronc s'étend sensiblement depuis une base 85 assemblée mécaniquement au sol (le cas échéant enterrée) jusqu'à une extrémité libre 86. Cette extension est principalement verticale. Dans l'exemple présenté, l'armature 110 présente plusieurs tiges de tronc formant une cépée disposée autour d'un axe géométrique central vertical. L'axe géométrique central vertical passe par exemple par la base 85. De manière purement illustrative, la cépée comprend trois tiges de tronc. Chaque tige de tronc 81 s'étend, outre verticalement, radialement vers l'extérieur par rapport à l'axe géométrique central vertical à mesure qu'on s'éloigne de la base. La tige de tronc 81 présente par exemple une forme arquée, ou courbe, notamment une forme avec au moins deux points d'inflexion. Dans cet exemple, la tige de tronc ne porte pas d' aéro générateur. Plusieurs tiges branches 82 sont réparties sur une tige de tronc 81 donnée. La plupart ou la totalité des tiges branches porte un ou plusieurs aérogénérateurs. Pour une tige de tronc 81, on a par exemple une seule tige branche qui s'étend du tronc à chacune d'une pluralité de hauteurs données. Les tiges de tronc peuvent porter des arrangements identiques de tiges de branches, de sort que l'armature est invariante par une rotation de 360° divisé par le nombre de tiges de tronc autour de l'axe central géométrique vertical. Une tige branche s'étend radialement vers l'extérieur par rapport à la tige de tronc la supportant. De plus, elle peut s'étendre vers le haut, vers le bas, ou horizontalement.
Les tiges branches 82 sont par exemple ramifiées les unes aux autres. C'est- à-dire qu'on peut par exemple prévoir une tige branche principale 82' qui s'étend à partir d'une extrémité de raccordement 83 à une tige de tronc 81 jusqu'à une extrémité libre 84 (portant ou non un aérogénérateur), et une tige branche secondaire 82" qui s'étend à partir d'une extrémité de raccordement 83' à une autre tige de branche (principale ou secondaire elle-même) jusqu'à une extrémité libre 84' , cette tige de branche secondaire 82" étant raccordée à l'autre tige de branche en un emplacement de cette autre tige de branche intermédiaire entre ses extrémités de raccordement 83 et libre
84.
On peut disposer par exemple quatre aérogénérateurs 20 au bout de chaque tige de branche. En variante, comme représenté, plusieurs aérogénérateurs sont répartis le long de chaque tige branche. Par exemple, la configuration des aéro générateurs sur une tige branche est identique sur la plupart, notamment toutes les tiges branches. Ainsi, considérant une sphère qui circonscrit l'ensemble des aéro générateurs de l'ensemble, la totalité ou la quasi-totalité des aérogénérateurs peut être situé entre cette sphère circonscrite et une sphère homothétique de la sphère circonscrite par un rapport R. Le rapport R est par exemple compris entre 0,3 et 0,9. Ainsi, la portion géométriquement centrale de l'arbuste est dépourvue, ou pourvue de peu d' aérogénérateurs.
L'ensemble est pourvu d'une certaine symétrie de rotation, de manière à pouvoir être installé dans une orientation quelconque. Un même ensemble peut ainsi être installé dans des emplacements qui sont soumis à des conditions d'écoulement du vent différentes les uns des autres. La condition d'écoulement du vent en un emplacement peut elle-même varier de manière importante dans le temps. Par exemple, au bord d'une route, l'écoulement du vent peut varier en fonction du trafic. En ville, l'écoulement du vent peut varier en fonction de la construction ou la déconstruction d'un immeuble voisin. La météorologie est bien entendu également un facteur.
L'armature, et en particulier les tiges, peuvent être par exemple de ferraille ou de tôle cintrée. On peut également envisager pour le cas de l'ensemble 100 pour buisson, une armature 110 en bois sur laquelle seraient agencés des aéro générateurs 20. Un ensemble 100 comprendrait par exemple un tronc avec 12 feuilles, ce qui correspondrait à environ une puissance de 360 W pour l'ensemble 100.
Dans le cas d'un ensemble 100 sous forme d'arbre d' aérogénérateurs, tel que présenté par exemple sur la figure 1, il pourrait comprendre une armature imitant le tronc et les branches d'un arbre, les aéro générateurs 20 étant assemblés sur les branches. Ainsi, la description faite ci-dessus pour l'arbuste peut s'appliquer également à l'arbre de la figure 1, à la différence que les tiges de tronc sont prolongées à leur extrémité inférieure et assemblées ensemble (par exemple par soudure, ...). Les aérogénérateurs les plus bas sont par exemple disposés suffisamment hauts pour n'être pas accessible à un humain démuni d'ustensiles.
En particulier, on peut prévoir un arbre comprenant un tronc 87, et une pluralité de branches s 'étendant depuis le tronc 87, au moins une branche portant un aérogénérateur. Le tronc peut comprendre plusieurs tiges de tronc présentant une portion inférieure, les portions inférieures parallèles, juxtaposées, sont fixées ensemble. L'armature 110 peut comprendre des poutres de liaison 88 s'étendant de manière transversale entre deux tiges de tronc. Les tiges de tronc et les poutres de liaison ont une forme similaire en section transversale. On prévoit par exemple des poutres transversales qui relient deux à deux les tiges de tronc adjacentes. Dans le cas d'un tronc à trois tiges, on prévoit donc trois poutres transversales. Celles-ci sont disposées par exemple à un même niveau. Les poutres transversales forment ainsi une structure de rigidification de l'armature. Cette structure est spécialement adaptée pour supporter les efforts vibratoires en fonctionnement en laissant passer l'air. Cette structure forme un polygone définissant un espace intérieur.
On peut par exemple prévoir que la structure de rigidification comporte un deuxième polygone (non visible sur la figure 1) situé à un autre niveau vertical. L'espace intérieur défini par les différents polygones ne comprend aucun aérogénérateur. On peut y installer temporairement une plate-forme où peut se tenir un opérateur pour la maintenance. La plate-forme est accessible par une échelle.
Les branches peuvent s'étendre depuis le tronc en biais, sensiblement à la fois vers le haut et radialement vers l'extérieur. Ainsi, la surface couverte par l'arbre augmente en s 'éloignant du sol, ce qui permet de placer plus d' aérogénérateurs en hauteur, où le vent a une vitesse supérieure. La partie inférieure du tronc peut présenter une hauteur de 2,3 mètres au moins, de manière à limiter l'accès aux aérogénérateurs. La structure peut supporter jusqu'à 100 aéro générateurs environ, pour permettre d'envisager avec un nombre restreint d'arbres un nombre suffisant de produits consommateurs d'électricité.
Ainsi, selon un aspect, indépendamment d'autres considérations, une invention se rapporte à un ensemble en forme d'arbre comprenant une armature comprenant un tronc s 'étendant depuis une base vers le haut, et des branches réparties périphériquement et verticalement autour du tronc, et s'étendant du tronc vers une extrémité libre, les branches supportant des aérogénérateurs, le tronc comprenant une pluralité de tiges de tronc 81 s'étendant, outre verticalement, radialement vers l'extérieur par rapport à la verticale à mesure qu'on s'éloigne de la base.
Selon certains aspects, on prévoira en compléments certaines caractéristiques décrites ici, quand compatible avec cette invention. Par exemple, on pourra prévoir :
l'ensemble comprend une armature de rigidification ;
l'armature de rigidification comprend des poutres de renfort reliant les tiges de tronc deux à deux ;
- les tiges de tronc présentent la même forme en section transversale que les poutres de renfort ;
les poutres de renfort définissent un espace intérieur de maintenance dépourvu d' aérogénérateur ; les aéro générateurs sont reliés entre eux électriquement ;
les branches sont ramifiées ;
les tiges de tronc présentent une portion inférieure où elles sont juxtaposées et fixées ensemble ;
- l'ensemble comporte entre 10 et 150 turbines.
En terme structurel, quelle que soit l'armature 110 envisagée, la partie feuille 2 de la turbine 1 a de préférence une géométrie générale de type Savonius, c'est- à-dire avec une partie feuille 2 présentant un axe de rotation selon la première direction L et au moins deux parties incurvées semi-cylindriques ou modifiées à partir de demi- cylindres (dans tout ce qui suivra chaque partie incurvée semi-cylindrique sera désignée par le terme « pale ») 6, désaxées l'une par rapport à l'autre et définissant des ouvertures de l' aéro générateur 20. Chaque pale 6 a donc une partie concave et une partie convexe. On peut également envisager l'assemblage de plus de deux pales 6. Dans tout ce qui suivra, on désignera par Savonius une telle géométrie de l' aéro générateur. Les pales 6 sont par exemple assemblées entre elles par système vis- écrou. Le fonctionnement d'une Savonius est basé sur le couple aérodynamique induit par la déflection de l'écoulement sur les pales 6. La Savonius placée dans l'écoulement d'air va dévier les lignes de courant arrivant sur la première pale 6 dite motrice vers la deuxième pale 6 qui a tendance à freiner. Ainsi il se créé une différence de pression entre la partie concave et la partie convexe des pales 6, et la turbine 1 est mise en rotation. La Savonius peut être profilée, ou vrillée par rapport à son axe de rotation.
Dans une configuration de Kamoji, illustrée à la figure 20, les pales 6 seront confondues au centre et la structure générale de l'ensemble des deux pales 6 sera légèrement vrillée par rapport à son axe d'extension R.
La partie feuille 2 peut également, en variante, comprendre plusieurs
Savonius assemblées. Dans un mode de réalisation, la partie feuille 2 comprendra deux Savonius superposées selon la première direction L d'extension de l' aérogénérateur 1, comme représenté à la figure 21.
La turbine 1 est par exemple en plastique, moulée d'une seule pièce (Kamoji) ou en deux pièces (Savonius à pales espacées), par exemple réalisée par injection plastique. Des nervures à l'intérieur des pales 6 peuvent être prévues pour renforcer la rigidité des pales 6. Le plastique est par exemple de l'ASA (Acrylonitrile Styrène Acrylate). Au besoin, les pièces moulées sont ensuite assemblées entre elles et rigidement liées à la partie génératrice 3. En variante les pales 6 pourront être réalisées en bio-plastique, ou en aluminium.
La taille de la turbine 1, c'est-à-dire la surface projetée, pourra être augmentée pour augmenter la puissance. La production typique utilisant une feuille avec un vent de moyen de 4.5m/s sera d'environ 3000kWh/an dans le cas de 72 feuilles et de 4000kWh/an dans le cas de 96 feuilles. Un arbre d' aérogénérateurs de 2.5kW permet par exemple d'alimenter quinze réverbères de type LED. Un arbre de 3.5kW permet également de recharger un véhicule électrique.
Selon un aspect, une invention se rapporte à une turbine 1 pour aérogénérateur, s 'étendant selon une première direction L présentant un axe de rotation R selon la première direction et comprenant une partie feuille 2 et une partie génératrice 3, caractérisée en ce que :
- la partie feuille 2 est directement et rigidement reliée à la partie génératrice 3, la partie feuille 2 comprenant au moins une Savonius, une Savonius correspondant à une géométrie d'éolienne avec au moins deux parties incurvées 6 désaxées l'une par rapport à l'autre et définissant des ouvertures vers l'extérieur,
- la génératrice comprenant un rotor 4 créant des lignes de champ et un stator 5 sous forme de bobinage, le rotor 4 étant situé en dessous du stator 5 le long de la première direction L, le rotor 4 et le stator 5 étant séparés par un entrefer 10, la partie génératrice 3 étant supportée par une broche A, la partie feuille 2 et le rotor 4 étant solidarisés, la broche A et le stator 5 étant solidaires et statiques.
Chaque feuille comprend ainsi sa partie génératrice 3 propre ce qui permet de remplacer si besoin une turbine défaillante sans que le reste de la production ne soit arrêté.
Selon un aspect, on prévoit une turbine 1, dans laquelle la partie feuille 2 comprend au moins deux Savonius, les deux Savonius étant superposées selon la première direction L.
Selon un aspect, la partie feuille 2 comprend une Savonius, ladite Savonius étant vrillée par rapport à l'axe de rotation R de la turbine 1.
Selon un aspect, le rotor 4 comporte un circuit magnétique et une pluralité d'aimants permanents 12 associés au circuit magnétique, ainsi qu'une plaque de retour supérieure 24 située au-dessus du stator 5.
Selon un aspect, le stator 5 a un bobinage réalisé à l'aide d'un circuit imprimé 8. Selon un aspect, les courant et tension de sortie is, us de la génératrice 3 peuvent être connectés en sortie du stator 5 par une ligne filaire 34 passant à travers la broche A de la turbine 1.
Selon un aspect, la ligne filaire 34 est connectée au régulateur 16 compris à la surface du circuit imprimé 8.

Claims

REVENDICATIONS
1. Assemblage (0) d' aérogénérateurs (20) comprenant une pluralité d' aérogénérateurs (20), caractérisé en ce que chacun des aéro générateurs (20) comprend une turbine (1) pouvant être soumise à une rotation et une génératrice adaptée pour générer un courant électrique individuel fonction de la rotation de la turbine, la génératrice comprenant un régulateur (16),
en ce que le courant électrique individuel est régulé individuellement par le régulateur (16), et
en ce que les courants électriques individuels sont assemblés en parallèle pour former un courant électrique sommé.
2. Assemblage selon la revendication précédente, dans lequel le régulateur (16) est un régulateur de puissance adapté pour réguler la génératrice de manière à délivrer un courant électrique individuel présentant une certaine puissance.
3. Assemblage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel le régulateur (16) utilise un procédé en logique floue adapté pour placer la génératrice de manière répétée en un point de fonctionnement correspondant au maximum de puissance extraite.
4. Assemblage selon la revendication 3, dans lequel le régulateur (16) comprend un microcontrôleur (48) adapté pour mettre en œuvre le procédé en logique floue.
5. Assemblage selon les revendications 2 à 4 dans lequel le régulateur (16) comprend un redresseur ajusteur de tension (46) adapté pour ajuster la tension du courant électrique individuel.
6. Assemblage selon les revendications 2 à 5 dans lequel le régulateur (16) comprend un amplificateur (44) de gain ajustable, le régulateur (16) étant adapté pour ajuster le gain de l'amplificateur (44).
7. Assemblage selon les revendications 2 à 6 dans lequel le régulateur (16) utilise comme paramètre d'entrée une tension aux bornes de la génératrice.
8. Assemblage selon les revendications 2 à 7 dans lequel le régulateur (16) utilise comme paramètre d'entrée l'intensité d'un courant électrique parcourant une bobine (33) de la génératrice.
9. Assemblage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant en outre un moyen de stockage de courant électrique (19) adapté pour récolter le courant électrique sommé, et pour le décharger, le moyen de stockage de courant électrique (19) étant relié à chaque aéro générateur par un fil électrique.
10. Assemblage selon la revendication 9, comprenant en outre un contrôleur de décharge (17), le contrôleur de décharge contrôlant la décharge du moyen de stockage de courant électrique (19).
11. Assemblage selon la revendication 10, comprenant en outre un convertisseur continu/alternatif (18), le contrôleur de décharge (17) délivrant un courant continu au convertisseur continu/alternatif (18).
12. Assemblage selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 comprenant trois aéro générateurs (20) positionnés dans l'espace de sorte que les directions L des trois aérogénérateurs (20) soient parallèles, les aéro générateurs étant orientés différemment autour de leurs axes R respectifs par rapport à un flux d'air transverse à la direction d'orientation L, deux des trois aéro générateurs étant dans un sens de la direction L et le troisième aéro générateur étant dans le sens opposé, les trois aérogénérateurs (20) étant reliés entre eux par une structure ayant la forme d'un trépied.
13. Ensemble (100) comprenant un assemblage (0) selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 et comprenant, en outre, une armature (110) formant support pour au moins une partie des, notamment tous les, aérogénérateurs de l'assemblage (0).
14. Ensemble selon la revendication 13, dans lequel des fils électriques transportent le courant électrique individuel depuis chaque depuis chaque aérogénérateur, les fils électriques étant assemblés à l'armature (110).
15. Ensemble selon la revendication 14, dans lequel l'armature comprend une pluralité de structures creuses assemblées entre elles, et dans lequel les fils électriques s'étendent à l'intérieur des structures creuses.
16. Ensemble selon la revendication 15, dans lequel les structures creuses sont des tubes creux assemblés ensemble de manière à faire communiquer leurs creux.
17. Ensemble selon l'une des revendications 12 à 15, dans lequel l'armature (110) comporte un tronc s'étendant selon une direction sensiblement verticale vers le haut depuis une base, et une pluralité de branches réparties sur une périphérie du tronc et à différentes hauteurs, et s'étendant à partir de ce tronc radialement vers l'extérieur, les aéro générateurs (20) étant répartis sur lesdites branches.
18. Ensemble selon la revendication 16, dans lequel chaque branche est formé d'au moins un tube, le tronc étant formé d'une pluralité des tubes s 'étendant parallèlement les uns aux autres et fixés les uns aux autres en portion inférieure.
19. Ensemble selon l'une des revendications 12 à 15, dans lequel l'armature (110) s'étend dans un plan, les aéro générateurs (20) étant placés selon une direction rectiligne d'extension de l'armature (110), dans le plan d'extension de l'armature (110).
20. Ensemble selon l'une des revendications 12 à 15, dans lequel l'armature (110) s'étend dans un plan, les aéro générateurs (20) étant placés sur l'armature alternativement de part et d'autre d'une direction rectiligne d'extension de l'armature (110), dans le plan d'extension de l'armature (110).
21. Ensemble selon la revendication 19, dans lequel l'armature (110) s'étend également dans le plan perpendiculaire au plan d'extension de l'armature (110).
22. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 12 à 15, les aérogénérateurs (20) s'étendant dans la direction perpendiculaire au plan de l'armature (110) ainsi que dans des directions obliques à la direction perpendiculaire au plan de l'armature (110).
23. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 12 à 21, dans lequel l'armature (110) comprend également des déflecteurs (24) ou écrans.
24. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 12 à 22, adapté pour alimenter en électricité un dispositif urbain en bord de route.
25. Turbine d' aéro générateur comprenant une pluralité de composants unitaires, chaque composant unitaire comprenant une pâle et une partie de boîtier, les composants unitaires étant assemblés ensemble, les parties de boîtier des composants unitaires formant alors un boîtier adapté pour accueillir une génératrice électrique.
26. Turbine selon la revendication 25 pour laquelle les composants unitaires sont symétriques les uns des autres.
27. Turbine selon l'une quelconque des revendications 25 et 26 pour laquelle les composants unitaires sont identiques.
28. Turbine selon l'une quelconque des revendications 25 à 27 pour laquelle les composants unitaires sont fixés ensemble de manière symétrique par rapport à l'axe de rotation de la turbine.
29. Turbine selon l'une quelconque des revendications 25 à 28 pour laquelle les composants unitaires sont réalisés par moulage.
30. Turbine selon l'une quelconque des revendications 25 à 29 pour laquelle la partie de boîtier est une partie de boîtier inférieur, et les composants unitaires comprennent en outre une partie de boîtier supérieur, la pâle s'étendant entre les parties de boîtier inférieur et supérieur.
31. Turbine selon l'une quelconque des revendications 25 à 30 pour laquelle les parties de boîtier inférieur comprennent une partie d'alésage, les parties d'alésage formant ensemble un alésage adapté pour le passage d'une broche supportant la turbine quand les composants unitaires sont assemblés ensemble.
32. Turbine selon l'une quelconque des revendications 25 à 31 pour laquelle la partie de boîtier inférieur comprend une paroi latérale, et des organes de fixation s'étendant de la paroi latérale, adaptés pour y fixer la génératrice, notamment un rotor de la génératrice.
33. Aérogénérateur comprenant une broche fixe, un stator fixé sur la broche et comprenant un rotor et un circuit imprimé, au moins une bobine (33) étant réalisée sur au moins une face du circuit imprimé, où s'écoule un courant électrique sous l'effet d'un champ magnétique variable dû à des aimants entraînés en rotation par une turbine de l'aéro générateur, au moins un fil électrique reliant le circuit imprimé à un circuit extérieur, ledit fil étant solidaire de la broche fixe.
34. Aérogénérateur selon la revendication 33 pour lequel le rotor comprend au moins une plaque porte-aimants montée rotative par rapport à la broche.
35. Aérogénérateur selon l'une quelconque des revendications 33 à 34 pour lequel le rotor comprend un circuit magnétique, le stator étant monté entre la plaque porte-aimants et le circuit magnétique selon l'axe de la broche.
36. Aérogénérateur selon la revendication 35 pour lequel le circuit magnétique comprend une plaque fine.
37. Aérogénérateur selon l'une quelconque des revendications 33 à 36 pour lequel le circuit imprimé porte trois séries de bobines.
38. Aérogénérateur selon l'une quelconque des revendications 33 à 37 pour lequel le circuit imprimé porte des composants électroniques, notamment un régulateur.
39. Aérogénérateur selon l'une quelconque des revendications 33 à 38 pour lequel le fil traverse la paroi de la broche par l'intermédiaire d'un trou dans cette dernière.
40. Aérogénérateur comprenant :
- Une broche définissant un axe de rotation,
- Une turbine montée rotative par rapport à la broche autour de l'axe de rotation, la turbine définissant un boîtier,
- Une génératrice électrique logée à l'intérieur du boîtier, la génératrice électrique comprenant un stator fixé la broche, et un rotor fixé au boîtier.
41. Aéro générateur selon la revendication 40 pour lequel le rotor comprend au moins une plaque annulaire d'axe l'axe de la broche.
42. Aéro générateur selon la revendication 41 pour lequel le rotor comprend en outre au moins une deuxième plaque annulaire d'axe l'axe de la broche, les deux plaques annulaires étant espacées selon l'axe de la broche.
43. Aéro générateur selon la revendication 42 pour lequel les deux plaques sont espacées par des entretoises disposées en périphérie de celles-ci.
44. Aéro générateur selon l'une quelconque des revendications 42 à 43 pour lequel le stator est maintenu entre les deux plaques annulaires du rotor.
45. Aérogénérateur selon l'une quelconque des revendications 40 à 44 pour lequel le stator comprend au moins une plaque annulaire d'axe l'axe de la broche.
46. Aérogénérateur selon l'une quelconque des revendications 40 à 45 pour lequel la turbine comprend deux composants unitaires assemblés ensemble.
47. Aéro générateur selon la revendication 46 pour lequel chaque composant unitaire comprend une pâle et une portion de boîtier inférieure, les portions de boîtier inférieures formant le boîtier quand les composants unitaires sont assemblés ensemble.
48. Aéro générateur selon l'une quelconque des revendications 46 à 47 pour lequel les deux composants unitaires sont symétriques l'un de l'autre.
49. Aéro générateur selon l'une quelconque des revendications 46 à 48 pour lequel chaque composant unitaire comprend une portion de boîtier supérieure, les portions de boîtier supérieures étant assemblées ensemble pour former un boîtier supérieur.
50. Aéro générateur selon l'une quelconque des revendications 46 à 49 pour lequel chaque composant unitaire est moulé d'un seul tenant.
51. Ensemble comprenant un bâti et un aéro générateur monté rotatif par rapport au bâti selon un axe de rotation normal à la direction principale de l'écoulement d'air au niveau du bâti, dans lequel le bâti comprend un déflecteur (22) présentant une surface déflectrice parallèle à l'axe de rotation, adaptée pour dévier un écoulement d'air incident en direction de l'aéro générateur.
52. Ensemble selon la revendication 51 dans lequel le bâti comprend deux déflecteurs disposés de part et d'autre de l' aérogénérateur par rapport à la direction principale de l'écoulement d'air.
53. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 51 à 52 pour lequel le bâti comprend une paroi parallèle à l'axe de rotation, le déflecteur comprenant une surface déflectrice inclinée par rapport à la paroi d'un angle compris entre 10° et 80°.
54. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 51 à 53 pour lequel le déflecteur (22) peut également comprendre une plaque déflectrice inférieure (76) et/ou une plaque déflectrice supérieure (77), orientée par rapport au plan normal à l'axe de rotation de manière à guider l'écoulement d'air en direction des aérogénérateurs.
55. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 51 à 54 pour lequel le déflecteur a une extension de l'ordre de l'extension de la turbine selon la direction de l'axe de rotation.
56. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 51 à 55 pour lequel le bâti porte une broche de rotation de l' aérogénérateur.
57. Ensemble comprenant un bâti et un aéro générateur monté rotatif par rapport au bâti selon un axe de rotation normal à la direction principale de l'écoulement d'air au niveau du bâti, dans lequel le bâti comprend un écran, adapté pour dévier un écoulement d'air incident hors d'une surface de l'aéro générateur disposée d'un côté de l'axe de rotation quand vu selon la direction principale d'écoulement de l'air.
58. Ensemble selon la revendication 57 dans lequel l'écran comprend un déflecteur présentant une surface déflectrice parallèle à l'axe de rotation, adaptée pour dévier un écoulement d'air incident en direction de l'aéro générateur, vers une surface de l'aéro générateur disposée de l'autre côté de l'axe de rotation quand vu selon la direction principale d'écoulement de l'air.
59. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 57 à 58 dans lequel l'extension latérale de l'écran, quand vu selon la direction principale d'écoulement de l'air, orthogonalement à l'axe de rotation, recouvre l'extension latérale d'une moitié de turbine de l' aérogénérateur.
60. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 57 à 59 pour lequel l'extension verticale de l'écran, quand vu selon la direction principale d'écoulement de l'air, selon l'axe de rotation, recouvre l'extension verticale de la turbine de l'aéro générateur.
61. Garde-corps pour balcon comprenant une armature (110) comprenant une pluralité de supports espacés les uns des autres selon une direction longitudinale, et une structure reliant entre elles les supports, chaque support recevant au moins un aérogénérateur, le garde-corps protégeant l' aérogénérateur de manière à empêcher un accès à l'aéro générateur depuis le balcon tout en laissant le vent accéder à l'aéro générateur.
62. Garde-corps selon la revendication 61 pour lequel un circuit électrique de sortie convoie les courants électriques des aéro générateurs du garde-corps sommés.
63. Garde-corps selon l'une quelconque des revendications 61 à 62 pour lequel les supports sont des broches, chaque broche définissant un axe de rotation pour un aéro générateur.
64. Garde-corps selon l'une quelconque des revendications 61 à 63 comprenant au moins un, notamment au moins deux, déflecteurs et/ou écrans.
65. Garde-corps selon l'une quelconque des revendications 61 à 64 comprenant entre 2 et 10 aéro générateurs.
66. Ensemble comprenant une armature (110) comprenant une pluralité de supports espacés les uns des autres selon une direction longitudinale, et une structure reliant entre eux les supports, chaque support recevant au moins un aérogénérateur, l'armature étant adaptée pour être assemblée à une toiture.
67. Ensemble selon la revendication 66 dans lequel un circuit électrique de sortie convoie les courants électriques des aéro générateurs de l'ensemble sommés.
68. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 66 à 67 dans lequel au moins un aérogénérateur comprend un axe de rotation normal à un pan de toiture adjacent à l'ensemble.
69. Ensemble selon la revendication 68 dans lequel le pan de toiture est incliné par rapport au sol d'un angle compris entre 10° et 80°.
70. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 66 à 69 comprenant au moins deux rangées d' aéro générateurs.
71. Ensemble selon la revendication 70 dans lequel les aéro générateurs des deux rangées sont disposées à des hauteurs différentes.
72. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 70 et 71 pour lequel un plan passant par les aéro générateurs des deux rangées est parallèle à un pan de toiture adjacent à l'ensemble.
73. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 66 à 72 pour lequel l'armature comprend au moins un sous-ensemble périodique.
74. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 66 à 73 pour lequel l'armature comprend des arceaux.
75. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 66 à 74 comprenant entre 2 et 100 aéro générateurs, notamment entre 2 et 10 (linéaire) ou entre 50 et 100 (surfacique).
76. Système comprenant un panneau de signalisation électrique, et un ensemble comprenant une armature (110) portant une pluralité d' aérogénérateurs espacés les uns des autres.
77. Système selon la revendication 76 pour lequel l'ensemble comprend un circuit électrique de sortie convoyant les courants électriques des aérogénérateurs sommés vers le panneau de signalisation électrique.
78. Système selon l'une quelconque des revendications 76 à 77 dans lequel les aérogénérateurs sont disposés le long d'une route.
79. Système selon l'une quelconque des revendications 76 à 78 dans lequel l'ensemble s'étend selon une direction longitudinale parallèle à une direction longitudinale de route.
80. Système selon l'une quelconque des revendications 76 à 79 dans lequel les aéro générateurs sont alignés le long d'une direction longitudinale parallèle à une direction longitudinale de route.
81. Système selon l'une quelconque des revendications 76 à 80 dans lequel le panneau électrique de signalisation se situe en amont de l'ensemble dans le sens de circulation.
82. Système selon l'une quelconque des revendications 76 à 80 dans lequel le panneau électrique de signalisation se situe en aval de l'ensemble dans le sens de circulation.
83. Système selon l'une quelconque des revendications 76 à 80 dans lequel le panneau électrique de signalisation se situe en aval de l'ensemble dans le sens de circulation et est visible par un conducteur d'un véhicule situé au niveau de l'ensemble.
84. Système selon l'une quelconque des revendications 76 à 83 dans lequel l'opération du panneau électrique de signalisation est synchronisée au passage d'un véhicule au niveau de l'ensemble.
85. Système selon l'une quelconque des revendications 76 à 84 dans lequel l'ensemble comporte entre 2 et 30 aéro générateurs, notamment entre 5 et 15.
86. Ensemble en forme d'arbre comprenant une armature comprenant un tronc s'étendant depuis une base vers le haut, et des branches réparties périphériquement et verticalement autour du tronc, et s'étendant du tronc vers une extrémité libre, les branches supportant des aérogénérateurs, le tronc comprenant une pluralité de tiges de tronc 81 s'étendant, outre verticalement, radialement vers l'extérieur par rapport à la verticale à mesure qu'on s'éloigne de la base.
87. Ensemble selon la revendication 86 comprenant une armature de rigidification.
88. Ensemble selon la revendication 87 pour lequel l'armature de rigidification comprend des poutres de renfort reliant les tiges de tronc deux à deux.
89. Ensemble selon la revendication 88 pour lequel les tiges de tronc présentent la même forme en section transversale que les poutres de renfort.
90. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 88 à 89 pour lequel les poutres de renfort définissent un espace intérieur de maintenance dépourvu d' aéro générateur.
91. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 86 à 90 pour lequel les aérogénérateurs sont reliés entre eux électriquement.
92. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 86 à 91 pour lequel les branches sont ramifiées.
93. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 86 à 92 pour lequel les tiges de tronc présentent une portion inférieure où elles sont juxtaposées et fixées ensemble.
94. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 86 à 93 comportant entre 10 et 150 turbines.
95. Turbine pour aéro générateur, s'étendant selon une première direction (L) présentant un axe de rotation (R) selon la première direction et comprenant une partie feuille (2) et une partie génératrice (3), caractérisée en ce que :
- la partie feuille (2) est directement et rigidement reliée à la partie génératrice (3), la partie feuille (2) comprenant au moins une Savonius, une Savonius correspondant à une géométrie d'éolienne avec au moins deux parties incurvées (6) désaxées l'une par rapport à l'autre et définissant des ouvertures vers l'extérieur,
- la génératrice comprenant un rotor (4) créant des lignes de champ et un stator (5) sous forme de bobinage, le rotor (4) étant situé en dessous du stator (5) le long de la première direction (L), le rotor (4) et le stator (5) étant séparés par un entrefer (10), la partie génératrice (3) étant supportée par une broche (A), la partie feuille (2) et le rotor (4) étant solidarisés, la broche (A) et le stator (5) étant solidaires et statiques.
96. Turbine selon la revendication 95 pour laquelle la partie feuille (2) comprend au moins deux Savonius, les deux Savonius étant superposées selon la première direction (L).
97. Turbine selon la revendication 95 pour laquelle la partie feuille (2) comprend une Savonius, ladite Savonius étant vrillée par rapport à l'axe de rotation (R) de la turbine (1).
98. Turbine selon l'une quelconque des revendications 95 à 97 pour laquelle le rotor (4) comporte un circuit magnétique et une pluralité d'aimants permanents (12) associés au circuit magnétique, ainsi qu'une plaque de retour supérieure (24) située au-dessus du stator (5).
99. Turbine selon l'une quelconque des revendications 95 à 98 pour laquelle le stator (5) a un bobinage réalisé à l'aide d'un circuit imprimé (8).
100. Turbine selon l'une quelconque des revendications 95 à 99 pour laquelle les courant et tension de sortie (is), (us) de la génératrice (3) peuvent être connectés en sortie du stator (5) par une ligne filaire (34) passant à travers la broche (A) de la turbine (1).
101. Turbine selon la revendication 100 pour laquelle la ligne filaire (34) est connectée au régulateur (16) compris à la surface du circuit imprimé (8).
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