FR3041711A1 - WIND TOWER - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un système pour produire de l'énergie électrique à partir de l'énergie du vent comprenant au moins un étage comprenant une paroi périphérique (900) ; ladite paroi périphérique (900) délimitant au moins un premier compartiment (100) comprenant au moins une ouverture (150) configurée pour capter un flux d'air issu du vent, en provenance de l'extérieur, et l'introduire dans le premier compartiment (100), un deuxième compartiment (200) configuré pour être traversé par ledit flux d'air, et pour transformer l'énergie cinétique dudit flux d'air en énergie mécanique, le système comprenant en outre un dispositif de transformation d'énergie configuré pour transformer l'énergie mécanique du flux d'air en énergie électrique. Le premier compartiment (100) et le deuxième compartiment (200) sont séparés par une paroi de séparation (300) pourvue d'au moins un clapet (400) configuré de sorte à passer d'une position d'ouverture pour autoriser le passage du flux d'air du premier compartiment (100) vers le deuxième compartiment (200) à une position de fermeture pour empêcher le passage du flux d'air du deuxième compartiment (200) vers le premier compartiment (100).The present invention relates to a system for producing electrical energy from wind energy comprising at least one stage comprising a peripheral wall (900); said peripheral wall (900) delimiting at least a first compartment (100) comprising at least one opening (150) configured to capture a flow of air from the wind, from the outside, and introduce it into the first compartment (100), a second compartment (200) configured to be traversed by said airflow, and for converting the kinetic energy of said airflow into mechanical energy, the system further comprising a configured energy transforming device to transform the mechanical energy of the air flow into electrical energy. The first compartment (100) and the second compartment (200) are separated by a partition wall (300) provided with at least one valve (400) configured to move from an open position to allow passage of the air flow from the first compartment (100) to the second compartment (200) at a closed position to prevent the flow of air from the second compartment (200) to the first compartment (100).
Description
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION L’invention concerne le domaine des dispositifs pour convertir l’énergie du vent en énergie électrique, tels que les éoliennes. Une éolienne est un dispositif qui transforme l'énergie cinétique du vent en énergie mécanique, qui est le plus souvent ensuite transformée en énergie électrique. Les éoliennes produisant de l'électricité sont appelées aérogénérateurs. Ces dispositifs permettent de produire de l’électricité à partir d’une source d’énergie renouvelable (l’énergie cinétique du vent), sans émission de gaz à effet de serre.TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The invention relates to the field of devices for converting wind energy into electrical energy, such as wind turbines. A wind turbine is a device that transforms the kinetic energy of the wind into mechanical energy, which is then most often transformed into electrical energy. Wind turbines producing electricity are called wind turbines. These devices make it possible to produce electricity from a renewable energy source (the kinetic energy of the wind), without emission of greenhouse gases.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE L’énergie éolienne est l’énergie cinétique des masses d’air en mouvement autour du globe. L’énergie éolienne est une forme indirecte de l’énergie solaire : les rayons solaires absorbés dans l’atmosphère entraînent des différences de température et de pression. De ce fait, les masses d’air se mettent en mouvement et accumulent de l’énergie cinétique. Celle-ci peut être transformée et utilisée à plusieurs fins telles que, par exemple, la transformation en énergie mécanique et la production d'énergie électrique. Afin de produire de l’énergie électrique, l’éolienne est en général couplée à un générateur électrique pour fabriquer du courant continu ou alternatif. L’énergie éolienne est une énergie renouvelable qui ne produit pas directement de gaz à effet de serre en phase d’exploitation. L’énergie électrique ou mécanique produite par une éolienne dépend de trois paramètres principaux : la forme et la longueur des pâles, la vitesse du vent et enfin la température qui influe sur la densité de l’air.STATE OF THE ART Wind energy is the kinetic energy of air masses moving around the globe. Wind energy is an indirect form of solar energy: solar radiation absorbed in the atmosphere causes differences in temperature and pressure. As a result, the air masses move and accumulate kinetic energy. This can be transformed and used for several purposes such as, for example, the transformation into mechanical energy and the production of electrical energy. In order to produce electrical energy, the wind turbine is usually coupled to an electric generator to make DC or AC power. Wind energy is a renewable energy that does not directly produce greenhouse gases during the operation phase. The electrical or mechanical energy produced by a wind turbine depends on three main parameters: the shape and length of the blades, the speed of the wind and finally the temperature which influences the density of the air.
Les éoliennes présentent habituellement un mât qui porte un axe horizontal autour duquel tournent des pâles entraînées par le vent.Wind turbines typically have a mast that carries a horizontal axis around which wind-blown blades spin.
Ces structures de type éolien ont pour inconvénient d’être relativement coûteuses, et présentent une forte probabilité de détérioration notamment en cas de conditions climatiques difficiles (lors de vents violents par exemple). Par ailleurs, les éoliennes de l’art antérieur, généralement dotées de mâts, sont connues pour être inesthétiques, difficiles à intégrer dans l’environnement, interdites en zones urbaines et rejetées de plus en plus par les populations riveraines.These wind-like structures have the disadvantage of being relatively expensive, and have a high probability of deterioration, especially in the case of difficult climatic conditions (during high winds, for example). Moreover, the wind turbines of the prior art, generally with poles, are known to be unsightly, difficult to integrate into the environment, banned in urban areas and rejected more and more by local populations.
Il existe donc un besoin de proposer un système pour produire de l’énergie électrique à partir de l’énergie du vent qui présente un rendement énergétique amélioré, tout en étant robuste et peu coûteux.There is therefore a need to provide a system for generating electrical energy from wind energy which has improved energy efficiency while being robust and inexpensive.
RÉSUMÉ DE L'INVENTIONSUMMARY OF THE INVENTION
Pour atteindre cet objectif, un aspect de la présente invention concerne un système pour produire de l’énergie électrique à partir de l’énergie du vent. Le système comprend au moins un étage comprenant une paroi périphérique ; ladite paroi périphérique délimitant au moins : un premier compartiment comprenant au moins une ouverture configurée pour capter un flux d’air issu du vent, en provenance de l’extérieur du système, et l’introduire dans le premier compartiment, un deuxième compartiment configuré pour être traversé par ledit flux d’air introduit dans le premier compartiment, et comprenant un premier dispositif de transformation d’énergie, configuré pour transformer l’énergie cinétique dudit flux d’air en énergie mécanique.To achieve this objective, one aspect of the present invention is a system for generating electrical energy from wind energy. The system comprises at least one stage comprising a peripheral wall; said peripheral wall delimiting at least: a first compartment comprising at least one opening configured to capture a flow of air from the wind, coming from outside the system, and introducing it into the first compartment, a second compartment configured to to be traversed by said flow of air introduced into the first compartment, and comprising a first energy transformation device, configured to convert the kinetic energy of said air flow into mechanical energy.
Le système comprend en outre un deuxième dispositif de transformation d’énergie configuré pour transformer l’énergie mécanique du flux d’air en énergie électrique.The system further includes a second energy transforming device configured to transform the mechanical energy of the airflow into electrical energy.
De manière particulièrement avantageuse, le premier compartiment et le deuxième compartiment sont séparés par une paroi de séparation pourvue d’au moins un passage de communication et d’au moins un clapet configuré de sorte à passer d’une position d’ouverture pour autoriser le passage du flux d’air depuis le premier compartiment vers le deuxième compartiment et à travers ledit passage de communication, à une position de fermeture pour empêcher le passage du flux d’air depuis le deuxième compartiment vers le premier compartiment à travers ledit passage de communication.. Ainsi, il se produit dans le deuxième compartiment une compression qui agit sur les pâles du premier dispositif de transformation d’énergie. Le rendement de ce dernier est donc amélioré à puissance de vent égale.Particularly advantageously, the first compartment and the second compartment are separated by a separation wall provided with at least one communication passage and at least one valve configured to pass from an open position to allow the passing the airflow from the first compartment to the second compartment and through said communication passage to a closed position to prevent passage of airflow from the second compartment to the first compartment through said communication passageway Thus, there is produced in the second compartment a compression which acts on the blades of the first energy transformation device. The yield of the latter is therefore improved at equal wind power.
Avantageusement, le premier compartiment capte les vents extérieurs et permet d’augmenter leur vitesse par effet Venturi. Le deuxième compartiment quant-à-lui permet de diriger le flux d’air vers une chambre de régulation ; ladite chambre étant configurée pour canaliser ledit flux accéléré, nécessaire et suffisant pour une éolienne et son générateur.Advantageously, the first compartment captures outside winds and increases their speed by Venturi effect. The second compartment meanwhile directs the flow of air to a control chamber; said chamber being configured to channel said accelerated flow, necessary and sufficient for a wind turbine and its generator.
Le système selon la présente invention permet d’exploiter une éolienne à axe horizontal avec un flux accéléré et orienté verticalement. Le système selon la présente invention a l’avantage de faire circuler le flux d’air de manière optimisée afin de générer l’actionnement du dispositif de transformation de l’énergie. Le rendement énergétique du dispositif selon la présente invention est donc fortement amélioré de par les moyens mis en oeuvre dans la présente invention, par rapport aux solutions de l’art antérieur dont le passage du flux d’air n’est pas optimisé. Dans ces solutions connues, l’énergie cinétique du flux d’air capté par le système n’est pas transformée de manière optimale en énergie électrique, de grandes pertes énergétiques étant observées sur les dispositifs connues. D’autre part, le système selon la présente invention présente l’avantage de nécessiter peu de moyens et donc d’être de ce fait relativement peu coûteux. Il est par ailleurs résistant aux dégradations extérieures et peut être utilisé dans des environnements particulièrement sévères (c’est-à-dire lors de vents forts) sans risquer une détérioration. Avantageusement, le système selon la présente invention permet d’augmenter le rendement énergétique même en cas de vitesse de vent très faible (par exemple, inférieure à 20 km/h). Avantageusement, le système selon la présente invention peut fonctionner même avec des vents très faibles grâce notamment à l’exploitation de l’effet venturi et à la superposition des compartiments et étages formant le système.The system according to the present invention makes it possible to operate a horizontal axis wind turbine with an accelerated flow and oriented vertically. The system according to the present invention has the advantage of circulating the airflow in an optimized manner to generate the operation of the energy transforming device. The energy efficiency of the device according to the present invention is therefore greatly improved by the means used in the present invention, compared to solutions of the prior art whose passage of the air flow is not optimized. In these known solutions, the kinetic energy of the air flow captured by the system is not optimally transformed into electrical energy, large energy losses being observed on known devices. On the other hand, the system according to the present invention has the advantage of requiring few means and therefore of being relatively inexpensive. It is also resistant to external damage and can be used in particularly harsh environments (ie in strong winds) without the risk of deterioration. Advantageously, the system according to the present invention makes it possible to increase the energy efficiency even in the event of very low wind speed (for example, less than 20 km / h). Advantageously, the system according to the present invention can operate even with very low winds thanks in particular to the exploitation of the venturi effect and the superposition of the compartments and stages forming the system.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURESBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Les buts, objets, ainsi que les caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront mieux de la description détaillée d’un mode de réalisation de cette dernière qui est illustré par les dessins d’accompagnement suivants dans lesquels :The objects, objects, as well as the features and advantages of the invention will become more apparent from the detailed description of an embodiment thereof which is illustrated by the following accompanying drawings in which:
Les FIGURES 1, 2 et 3 illustrent respectivement une vue d’ensemble, une vue en coupe et une vue en éclaté d’un exemple de système pour produire de l’énergie électrique à partir de l’énergie du vent selon la présente invention.FIGURES 1, 2 and 3 respectively illustrate an overall view, a sectional view and an exploded view of an exemplary system for producing electrical energy from wind energy according to the present invention.
Les dessins sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l’invention. Ils constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En particulier les dimensions relatives des différents éléments ne sont pas représentatives de la réalité.The drawings are given by way of examples and are not limiting of the invention. They constitute schematic representations of principle intended to facilitate the understanding of the invention and are not necessarily at the scale of practical applications. In particular, the relative dimensions of the different elements are not representative of reality.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTIONDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Avant d’entrer dans le détail de formes préférées de réalisation de l’invention en référence aux dessins notamment, d’autres caractéristiques optionnelles de l’invention, qui peuvent être mises en oeuvre de façon combinée selon toutes combinaisons ou de manière alternative, sont indiquées ci-après : - le premier dispositif de transformation d’énergie comprend au moins une pâle configurée pour être entraînée en rotation par ledit flux d’air et dans lequel le deuxième compartiment comprend une chambre de régulation située en amont de ladite au moins une pâle, par rapport au sens d’écoulement dudit flux d’air dans le système. - la chambre de régulation est délimitée par au moins la paroi périphérique, la paroi de séparation et ladite au moins une pâle. - le deuxième dispositif de transformation d’énergie est compris dans ledit étage. - l’au moins un clapet est configuré pour revenir dans la position de fermeture par une force élastique. - au moins un organe coopère avec le clapet et de préférence un ressort de rappel configuré pour ramener l’au moins un clapet à la position de fermeture. De préférence, l’au moins un organe est choisi parmi un organe élastique, un ressort de rappel, un lest, un clapet de régularisation, un clapet anti-retour, un clapet anti-refoulement Alternativement le clapet est configuré pour se déformer et revenir élastiquement en position de fermeture. - l’au moins un clapet est monté en rotation autour d’un axe horizontal. - la paroi de séparation s’étend dans un plan horizontal. - le système comprend un dispositif de sécurité disposé sur la paroi périphérique et configuré pour autoriser une sortie du flux d’air depuis le deuxième compartiment vers l’extérieur lorsque la vitesse dudit flux exercée sur ledit dispositif de sécurité est supérieure à une valeur seuil de sécurité prédéterminée. La valeur seuil de sécurité prédéterminée est par exemple de l’ordre de 90 km/h ; cette vitesse étant le seuil de tolérance généralement admis pour les éoliennes à pâles. - le dispositif de sécurité comprend au moins un passage de sécurité et un volet, monté en rotation selon un axe horizontal, et équipé d’un moyen de rappel configuré pour maintenir ledit volet en position fermée jusqu’à ce que la valeur seuil de sécurité prédéterminée soit atteinte, dans lequel le volet obstrue ledit passage de sécurité lorsqu’il est en position fermée et dans lequel il autorise le passage d’une partie au moins dudit flux d’air lorsqu’il est dans une position ouverte, c’est-à-dire lorsqu’il est éloigné dudit passage de sécurité. - le dispositif de sécurité comprend au moins un passage de sortie et un volet, monté en rotation selon un axe horizontal, et équipé d’un moyen de rappel configuré pour maintenir ledit volet en position fermée jusqu’à ce que la valeur seuil de sécurité prédéterminée soit atteinte, dans lequel le volet obstrue ledit passage de sortie lorsqu’il est en position fermée et dans lequel il autorise le passage d’une partie au moins dudit flux d’air lorsqu’il est dans une position ouverte, c’est-à-dire lorsqu’il est éloigné dudit passage de sécurité. - le moyen de rappel est choisi parmi un ressort ou une masse. - le premier dispositif de transformation d’énergie comprend au moins une pâle configurée pour être entraînée en rotation par ledit flux d’air ; l’au moins un passage de sécurité étant positionné en amont de l’au moins une pâle. - le premier dispositif de transformation d’énergie comprend au moins une pâle configurée pour être entraînée en rotation par ledit flux d’air ; l’au moins un passage de sortie étant positionné en aval de l’au moins une pâle. - le système comprend un dispositif de sécurité comprenant au moins un passage de sécurité, dans lequel le premier dispositif de transformation d’énergie comprend au moins une pâle et dans lequel le deuxième compartiment est fermé à l’exception de l’au moins un clapet, d’une section de passage au travers de l’au moins une pâle et du passage de sécurité. - le système comprend un dispositif de filtrage disposé au niveau de la paroi périphérique et configuré pour filtrer le flux d’air lors de son introduction dans le premier compartiment à travers ladite au moins une ouverture. - le dispositif de filtrage est choisi parmi un grillage, un filet, un maillage. - le premier dispositif de transformation d’énergie comprend au moins une pâle montée en rotation autour d’un axe vertical. - l’au moins une ouverture du premier compartiment présente une section d’entrée S1 et l’au moins un passage de communication présente une section de sortie S2; la section d’entrée S1 étant supérieure à la section de sortie S2 de manière à créer un effet venturi. La section d’entrée S1 de l’au moins une ouverture du premier compartiment et la section de sortie S2 du passage de communication sont tels que S2<S1, et S1 x v1 = S2 x v2 (où v1, v2 représentent les vitesses du flux d’air respectivement au niveau de la section d’entrée S1 et de la section de sortie S2). La vitesse v2 au niveau de la section de sortie S2 est avantageusement supérieure à la vitesse v1 au niveau de la section d’entrée S1. - le deuxième dispositif de transformation d’énergie comprend un générateur configuré de sorte à .ce que le premier dispositif de transformation d’énergie, mis en mouvement par le flux d’air traversant la chambre de régulation, actionne ledit générateur. - Le système comprend une structure porteuse solidaire de la paroi périphérique; la paroi périphérique est circulaire selon une section horizontale et la structure porteuse s’étend principalement verticalement au centre de la paroi périphérique. - la structure porteuse est formée en un matériau composite. - le système comprend une dimension de hauteur de préférence comprise entre 1 et 20 mètres et une dimension de largeur de préférence comprise entre 0,5 mètre et 10 mètres. - Le système comprend une pluralité d’étages superposés verticalement.Before entering into detail of preferred embodiments of the invention with reference to the drawings in particular, other optional features of the invention, which can be implemented in combination in any combination or alternatively, are indicated below: the first energy transformation device comprises at least one blade configured to be rotated by said air flow and in which the second compartment comprises a regulation chamber located upstream of said at least one pale, relative to the direction of flow of said airflow in the system. - The control chamber is defined by at least the peripheral wall, the partition wall and said at least one pale. the second energy transformation device is included in said stage. - The at least one valve is configured to return to the closed position by an elastic force. - At least one member cooperates with the valve and preferably a return spring configured to return the at least one valve to the closed position. Preferably, the at least one member is chosen from an elastic member, a return spring, a ballast, a regulation valve, a non-return valve, a backflow valve. Alternatively, the valve is configured to deform and come back. elastically in the closed position. - The at least one valve is rotatably mounted about a horizontal axis. the partition wall extends in a horizontal plane. the system comprises a safety device disposed on the peripheral wall and configured to allow an outlet of the air flow from the second compartment to the outside when the speed of said flow exerted on said safety device is greater than a threshold value of predetermined security. The predetermined safety threshold value is for example of the order of 90 km / h; this speed is the generally accepted tolerance threshold for light wind turbines. the safety device comprises at least one safety passage and a flap, rotatably mounted along a horizontal axis, and equipped with a return means configured to maintain said flap in the closed position until the safety threshold value predetermined, in which the flap obstructs said safety passage when in the closed position and in which it allows the passage of at least a portion of said air flow when in an open position, it is that is, when it is remote from said security passage. the safety device comprises at least one outlet passage and a flap, rotatably mounted along a horizontal axis, and equipped with a return means configured to maintain said flap in the closed position until the safety threshold value is reached; predetermined, in which the flap obstructs said outlet passage when in the closed position and in which it allows the passage of at least a portion of said air flow when in an open position, it is that is, when it is remote from said security passage. the return means is chosen from a spring or a mass. the first energy transformation device comprises at least one blade configured to be rotated by said air flow; the at least one safety passage being positioned upstream of the at least one pale. the first energy transformation device comprises at least one blade configured to be rotated by said air flow; the at least one outlet passage being positioned downstream of the at least one pale. the system comprises a safety device comprising at least one safety passage, in which the first energy transformation device comprises at least one blade and in which the second compartment is closed except for the at least one valve , a passage section through the at least one pale and the safety passage. the system comprises a filtering device arranged at the level of the peripheral wall and configured to filter the flow of air when it is introduced into the first compartment through the said at least one opening. - The filtering device is selected from a grid, a net, a mesh. - The first energy transformation device comprises at least one pale mounted in rotation about a vertical axis. the at least one opening of the first compartment has an input section S1 and the at least one communication passage has an output section S2; the inlet section S1 being greater than the outlet section S2 so as to create a venturi effect. The inlet section S1 of the at least one opening of the first compartment and the output section S2 of the communication passage are such that S2 <S1, and S1 x v1 = S2 x v2 (where v1, v2 represent the speeds of the airflow respectively at the inlet section S1 and the outlet section S2). The velocity v2 at the output section S2 is advantageously greater than the velocity v1 at the input section S1. the second energy transformation device comprises a generator configured so that the first energy transformation device, set in motion by the flow of air passing through the regulation chamber, actuates said generator. - The system comprises a supporting structure integral with the peripheral wall; the peripheral wall is circular in a horizontal section and the supporting structure extends mainly vertically in the center of the peripheral wall. the supporting structure is formed of a composite material. the system comprises a height dimension preferably between 1 and 20 meters and a width dimension preferably between 0.5 meters and 10 meters. - The system comprises a plurality of vertically superimposed stages.
La figure 1 illustre une vue d’ensemble, la figure 2 illustre une vue en coupe et la figure 3 illustre une vue en éclaté d’un système pour produire de l’énergie électrique à partir de l’énergie du vent selon la présente invention. Sur les figures 2 et 3, les flèches indiquent le sens de circulation du flux d’air à l’intérieur du système. Le système selon la présente invention peut être rattaché aux dénominations suivantes telles que : « tour à vent », « superposition de turbines à vent », ou encore « tour à vent comprenant la superposition de turbines à vent ».FIG. 1 illustrates an overall view, FIG. 2 illustrates a sectional view, and FIG. 3 illustrates an exploded view of a system for producing electrical energy from the wind energy according to the present invention. . In Figures 2 and 3, the arrows indicate the flow direction of the air flow inside the system. The system according to the present invention can be attached to the following denominations such as: "wind tower", "superposition of wind turbines", or "wind tower comprising the superposition of wind turbines".
Selon un mode de réalisation, le système selon la présente invention se présente sous une forme générale cylindrique, par exemple sous forme d’une colonne, comprenant une section circulaire. Selon un autre mode de réalisation, le système présente une section hexagonale. Le système comprend de préférence une dimension de hauteur, s’étendant selon un axe vertical, de préférence comprise entre 1 et 20 mètres et une dimension de largeur, s’étendant selon un axe horizontal, comprise entre 0.5 et 10 mètres.According to one embodiment, the system according to the present invention is in a generally cylindrical form, for example in the form of a column, comprising a circular section. According to another embodiment, the system has a hexagonal section. The system preferably comprises a height dimension, extending along a vertical axis, preferably between 1 and 20 meters and a dimension of width, extending along a horizontal axis, between 0.5 and 10 meters.
Le système comprend avantageusement au moins un étage 1a, 1b. Selon le mode de réalisation illustré le système comprend une pluralité d’étages 1a, 1b. Avantageusement, chacun des étages: un premier étage 1a, et un deuxième étage 1b est interdépendant. Les étages 1a, 1b sont préférentiellement positionnés en superposition verticale. Les étages 1a, 1b sont configurés de telle sorte à capter différentes vitesses du vent et ainsi fonctionner à des puissances adaptées.The system advantageously comprises at least one stage 1a, 1b. According to the illustrated embodiment, the system comprises a plurality of stages 1a, 1b. Advantageously, each of the stages: a first stage 1a, and a second stage 1b is interdependent. The stages 1a, 1b are preferably positioned in vertical superposition. The stages 1a, 1b are configured so as to capture different wind speeds and thus operate at appropriate powers.
Chaque étage 1a, 1b comprend une paroi périphérique 900 destinée à former une enveloppe apte à capter et contenir un flux d’air issu du vent. La paroi périphérique 900 délimite au moins un premier compartiment 100 et un deuxième compartiment 200.Each stage 1a, 1b comprises a peripheral wall 900 intended to form an envelope adapted to capture and contain a flow of air from the wind. The peripheral wall 900 delimits at least a first compartment 100 and a second compartment 200.
Le premier compartiment 100 comprend au moins une ouverture 150 configurée pour capter un flux d’air issu du vent, en provenance de l’extérieur, et l’introduire dans ledit premier compartiment 100. L’ouverture 150 est de préférence formée au travers de la paroi périphérique 900. L’ouverture 150 a une dimension de longueur, s’étendant selon un axe vertical, de préférence supérieure à 10 cm. L’ouverture 150 a une dimension de largeur, s’étendant selon un axe horizontal, de préférence supérieure à 10 cm. Avantageusement, le premier compartiment 100 comprend une pluralité d’ouvertures 150 disposées de sorte à capter du vent en provenance de différentes directions.The first compartment 100 comprises at least one opening 150 configured to capture a flow of air from the wind from outside, and introduce it into said first compartment 100. The opening 150 is preferably formed through the peripheral wall 900. The opening 150 has a length dimension, extending along a vertical axis, preferably greater than 10 cm. The opening 150 has a width dimension, extending along a horizontal axis, preferably greater than 10 cm. Advantageously, the first compartment 100 comprises a plurality of openings 150 arranged so as to catch wind from different directions.
Le premier compartiment 100 et le deuxième compartiment 200 sont avantageusement séparés par une paroi de séparation 300 ; ladite paroi étant pourvue d’au moins un passage de communication et d’au moins un clapet 400. Le flux d’air passe ainsi depuis le premier compartiment 100 vers deuxième compartiment 200 en passant par le passage de communication présentant une section de sortie S2 120.The first compartment 100 and the second compartment 200 are advantageously separated by a partition wall 300; said wall being provided with at least one communication passage and at least one valve 400. The air flow thus passes from the first compartment 100 to the second compartment 200 via the communication passage having an output section S2 120.
Ainsi, le flux d’air entre dans le système par l’au moins une ouverture 150 au travers de la section d’entrée S1 110, traverse le premier compartiment 100 avant d’en sortir par la section de sortie S2 120 du passage de communication, afin de pénétrer dans le deuxième compartiment 200. De par la configuration particulière du premier compartiment 100 et notamment par les sections d’entrée S1 110 et de sortie S2 120 dont les dimensions sont prédéterminées, le flux d’air ayant traversé le premier compartiment 100 subit, par un effet venturi, une augmentation de sa vitesse avant de pénétrer dans le deuxième compartiment 200.Thus, the flow of air enters the system through the at least one opening 150 through the inlet section S1 110, passes through the first compartment 100 before exiting through the outlet section S2 120 of the passage of communication, in order to enter the second compartment 200. Due to the particular configuration of the first compartment 100 and in particular by the input sections S1 110 and output S2 120 whose dimensions are predetermined, the air flow having passed through the first compartment compartment 100 undergoes, by a venturi effect, an increase in its speed before entering the second compartment 200.
On entend par effet Venturi, la formation d'une dépression dans une zone où les particules de fluides sont accélérées. D'après la conservation du débit, S1 x v1 = S2 x v2 (ou S1, S2 représentent des sections entrée/sortie et v1, v2 représentent des vitesses entrée/sortie). La puissance du vent en Watt peut être exprimée selon l’équation suivante : P = 0.5 x S x v2 x 1.2. Selon un exemple, en neutralisant les facteurs 0.5 et 1.2 qui sont des constantes, et en considérant la section S = 1 m2et la vitesse v = 4 m.s'1, on obtient : - effet sans venturi : P = 1 x 42 = 16 W, - effet avec venturi 50% : P = 0.5 x 82 = 32 W, - effet avec venturi 25% : P = 0.25 x 162 = 64 W.By Venturi effect is meant the formation of a vacuum in an area where the fluid particles are accelerated. From the flow retention, S1 x v1 = S2 x v2 (where S1, S2 represent input / output sections and v1, v2 represent input / output speeds). The wind power in Watt can be expressed according to the following equation: P = 0.5 x S x v2 x 1.2. According to one example, by neutralizing the factors 0.5 and 1.2 which are constants, and considering the section S = 1 m2 and the speed v = 4 m.s'1, one obtains: - effect without venturi: P = 1 x 42 = 16 W, - effect with venturi 50%: P = 0.5 x 82 = 32 W, - effect with venturi 25%: P = 0.25 x 162 = 64 W.
De manière particulièrement avantageuse, la section d’entrée S1 110 du flux d’air est supérieure à la section de sortie S2 120 du passage de communication de sorte à créer un effet venturi. La section d’entrée S1 110 de l’au moins une ouverture 150 du premier compartiment 100 et la section de sortie S2 120 du passage de communication sont tels que S2<S1, et S1 x v1 = S2 x v2 (où v1, v2 représentent les vitesses du flux d’air respectivement au niveau de la section d’entrée S1 et de la section de sortie S2). La vitesse v2 au niveau de la section de sortie S2 est avantageusement supérieure à la vitesse v1 au niveau de la section d’entrée S1. Avantageusement, selon l’exploitation de la vitesse accélérée par effet Venturi, on a un rapport v2/v1 supérieur ou égal à 1. L’exploitation de l’effet Venturi, tel que le prévoit l’invention, permet de faire fonctionner une éolienne à des vents dont la puissance est inférieure à la vitesse de démarrage d’éoliennes non carénées. Avantageusement, en augmentant la vitesse, il est possible de réduire le diamètre des pâles, augmenter la vitesse (en tour par minute) des pâles, et ainsi réduire la consommation d’énergie et l’usure des engrenages.Particularly advantageously, the inlet section S1 110 of the air flow is greater than the outlet section S2 120 of the communication passage so as to create a venturi effect. The input section S1 110 of the at least one opening 150 of the first compartment 100 and the output section S2 120 of the communication passage are such that S2 <S1, and S1 x v1 = S2 x v2 (where v1, v2 represent the velocities of the airflow respectively at the inlet section S1 and the outlet section S2). The velocity v2 at the output section S2 is advantageously greater than the velocity v1 at the input section S1. Advantageously, according to the operation of the speed accelerated by Venturi effect, there is a ratio v2 / v1 greater than or equal to 1. The operation of the Venturi effect, as provided by the invention, makes it possible to operate a wind turbine. winds whose power is lower than the starting speed of unducted wind turbines. Advantageously, by increasing the speed, it is possible to reduce the diameter of the blades, increase the speed (in revolutions per minute) of the blades, and thus reduce the energy consumption and the wear of the gears.
Les éoliennes à pâles ne peuvent fonctionner normalement que dans une gamme de vitesse de vent comprise entre 15 km/h et 90 km/h. Les compartiments 100, 200 dotés de clapet de sécurité 400 et dispositif de sécurité 701, 702 recevant les flux accélérés par l’effet Venturi ont pour fonction de rester dans ces limites de vent et ainsi optimiser le rendement du système pour produire de l’énergie électrique selon la présente invention.Wind turbines can only operate normally in a wind speed range of 15 km / h to 90 km / h. The compartments 100, 200 with safety valve 400 and safety device 701, 702 receiving the accelerated flows by the Venturi effect have the function of remaining within these wind limits and thus optimizing the efficiency of the system to produce energy. in accordance with the present invention.
Selon un mode de réalisation préféré mais non limitatif de l’invention, la paroi de séparation 300 s’étend dans un plan horizontal. Avantageusement, l’au moins un clapet 400 est configuré de sorte à passer d’une position d’ouverture pour autoriser le passage du flux d’air du premier compartiment 100 vers le deuxième compartiment 200, à une position de fermeture pour empêcher le passage du flux d’air du deuxième compartiment 200 vers le premier compartiment 100. Avantageusement, ledit clapet 400, de préférence antiretour (ou anti-refoulement), est configuré de sorte à s’opposer au passage du flux d’air du deuxième compartiment 200 vers le premier compartiment 100. L’au moins un clapet 400 revient avantageusement à la position de fermeture par une force élastique. Selon un mode de réalisation, l’au moins un clapet 400 coopère avec un ressort de rappel. Avantageusement, le ressort de rappel est configuré de sorte à ramener l’au moins un clapet à ladite position de fermeture. L’au moins un clapet 400 est de préférence monté selon un axe horizontal.According to a preferred but non-limiting embodiment of the invention, the partition wall 300 extends in a horizontal plane. Advantageously, the at least one valve 400 is configured to move from an open position to allow the passage of air flow from the first compartment 100 to the second compartment 200, to a closed position to prevent the passage the air flow from the second compartment 200 to the first compartment 100. Advantageously, said valve 400, preferably anti-return (or backflow), is configured to oppose the passage of the air flow of the second compartment 200 to the first compartment 100. The at least one valve 400 advantageously returns to the closed position by an elastic force. According to one embodiment, the at least one valve 400 cooperates with a return spring. Advantageously, the return spring is configured to return the at least one valve to said closed position. The at least one valve 400 is preferably mounted along a horizontal axis.
Le deuxième compartiment 200, quant-à-lui, est configuré pour être traversé par ledit flux d’air et pour transformer l’énergie cinétique dudit flux en énergie mécanique. Pour ce faire, le système comprend un premier dispositif de transformation d’énergie configuré pour transformer l’énergie mécanique du flux d’air en énergie électrique. Selon un mode de réalisation, le premier dispositif de transformation d’énergie comprend au moins une pâle 600, de préférence une pâle d’éolienne, configurée pour être entraînée en rotation par le flux d’air capté par le système. De préférence, l’au moins une pâle 600 tourne selon un axe vertical.The second compartment 200, meanwhile, is configured to be traversed by said air flow and to convert the kinetic energy of said flow into mechanical energy. To do this, the system comprises a first energy transformation device configured to transform the mechanical energy of the air flow into electrical energy. According to one embodiment, the first energy transformation device comprises at least one light 600, preferably a wind turbine light, configured to be rotated by the air flow captured by the system. Preferably, the at least one pale 600 rotates about a vertical axis.
Avantageusement, le deuxième compartiment comprend une chambre de régulation 500 située en amont de ladite au moins une pâle 600. La chambre de régulation 500 est configurée de sorte à diriger le flux d’air vers l’au moins une pâle 600 de manière à augmenter l’action dudit flux sur l’au moins une pâle 600. De préférence, la chambre de régulation 500 est délimitée par au moins la paroi périphérique 900, la paroi de séparation 300 et ladite au moins une pâle 600.Advantageously, the second compartment comprises a regulation chamber 500 located upstream of said at least one light bulb 600. The control chamber 500 is configured so as to direct the flow of air towards the at least one light 600 so as to increase the action of said flow on the at least one light 600. Preferably, the control chamber 500 is defined by at least the peripheral wall 900, the partition wall 300 and said at least one light 600.
Le deuxième compartiment 200 est de préférence fermé à l’exception de l’au moins un clapet 400, d’une section de passage au travers de l’au moins une pâle 600 et du dispositif de sécurité 700.The second compartment 200 is preferably closed except for the at least one valve 400, a passage section through the at least one light 600 and the safety device 700.
De manière particulièrement avantageuse, la séparation du premier compartiment 100 et du deuxième compartiment 200 par une paroi de séparation 300 munie d’au moins un clapet 400 de non-retour permet à l’effet venturi de s’exprimer totalement dans la chambre de régulation 500. En outre, la chambre de régulation 500 permet une mise en place de l’effet venturi plus efficace. Avantageusement, la chambre de régulation 500, selon la présente invention, est à comparer aux effets recherchés d’une conduite forcée (retenue d’eau à effet de production d’énergie électrique). Avantageusement, la chambre de régulation 500 permet d’améliorer le rendement énergétique fourni par le système et permet également une régulation pour la gestion des courants électriques. La régulation des courants électriques se fait par des systèmes de régulation gérés par l’électronique. La production électrique variable en fonction de la vitesse du vent est limitée dans une gamme de vitesse de vent comprise entre 15 km/h et 90 km/h.Particularly advantageously, the separation of the first compartment 100 and the second compartment 200 by a partition wall 300 provided with at least one nonreturn valve 400 allows the venturi effect to be fully expressed in the control chamber 500. In addition, the control chamber 500 allows a setting up of the more effective venturi effect. Advantageously, the control chamber 500, according to the present invention, is to be compared to the desired effects of a penstock (water retention effect of electric power production). Advantageously, the regulation chamber 500 improves the energy efficiency provided by the system and also allows regulation for the management of electric currents. The regulation of the electric currents is done by control systems managed by the electronics. The variable electrical output according to the wind speed is limited in a range of wind speeds between 15 km / h and 90 km / h.
De manière particulièrement avantageuse, la chambre de régulation 500 permet l’exploitation par la mise en oeuvre de l’effet venturi entre la vitesse naturelle extérieure du vent et l’obtention d’une vitesse mécanique supérieure, orientée à l’intérieur, dans un rapport supérieur ou égal à 1. Cette disposition permet de faire démarrer une éolienne avec des vents extérieurs plus faibles que ceux habituellement et obligatoirement requis (15 à 20 km/h). Avantageusement, la chambre de régulation 500 va canaliser et ainsi permettre d’éviter des pertes de vitesse des flux accélérés par l’effet venturi avec des vents extérieurs de moindre flux. La chambre de régulation 500 permet avantageusement d’empêcher les désordres entre les flux de vitesse différents et autoriser une exploitation maximale des flux de vitesse supérieurs, obtenus par rapport aux flux existants à l’extérieur du carénage. Le carénage permet d’isoler et d’exploiter un flux supérieur au vent naturel extérieur. De manière particulièrement avantageuse, cette recherche d’accélération du flux n’augmente pas la puissance en watt (W) générée, mais augmente la durée de fonctionnement de l’éolienne/générateur, en exploitant des vents inférieurs au seuil de démarrage des éoliennes à pâles traditionnelles (15 à 20 km/h). Les vents faibles à très faibles sont majoritaires. Ainsi, le système selon la présente invention permet de générer 100 W pendant 12 h au lieu de 300 W pendant 3 h, ce qui tend à privilégier l’option de générer une production nécessaire et suffisante à des usages domestiques.In a particularly advantageous manner, the regulation chamber 500 allows exploitation by the implementation of the venturi effect between the natural external wind speed and the obtaining of a higher mechanical speed, oriented inside, in a ratio greater than or equal to 1. This provision makes it possible to start a wind turbine with outside winds lower than those usually and mandatory required (15 to 20 km / h). Advantageously, the control chamber 500 will channel and thus allow to avoid losses of speed accelerated flows by the venturi effect with external winds of lesser flux. The regulation chamber 500 advantageously prevents the disorders between the different speed flows and allow maximum exploitation of the higher speed flows obtained with respect to the existing flows outside the fairing. The fairing allows to isolate and exploit a flow superior to the natural outside wind. In a particularly advantageous manner, this search for acceleration of the flow does not increase the power in Watt (W) generated, but increases the operating time of the wind turbine / generator, by exploiting winds below the starting threshold of the wind turbines. traditional pale (15 to 20 km / h). Low to very low winds predominate. Thus, the system according to the present invention makes it possible to generate 100 W for 12 hours instead of 300 W for 3 hours, which tends to favor the option of generating a necessary and sufficient production for domestic purposes.
De préférence, le système comprend un deuxième dispositif de transformation d’énergie configuré pour transformer l’énergie mécanique du flux d’air en énergie électrique. Le deuxième dispositif de transformation d’énergie comprend un générateur 650 configuré de sorte à ce que l’au moins une pâle 600, mise en mouvement par le flux d’air traversant la chambre de régulation 500, actionne ledit générateur 650. Par ailleurs, le rapport des sections S1/S2 110/120 permet de créer une surpression dans la chambre de régulation 500 située en amont et au contact de l’au moins une pâle 600, ce qui favorise l’entrainement en rotation de ladite au moins une pâle 600. A partir d’une puissance de vent donnée, l’invention permet de récupérer plus d’énergie mécanique et donc in fine plus d’énergie électrique en sortie du deuxième dispositif de transformation d’énergie. Ainsi, le fait de prévoir une chambre de régulation 500 permet d’augmenter le rendement énergétique grâce à l’effet venturi.Preferably, the system comprises a second energy transforming device configured to transform the mechanical energy of the airflow into electrical energy. The second energy transformation device comprises a generator 650 configured so that the at least one light 600, set in motion by the flow of air passing through the regulation chamber 500, actuates said generator 650. Moreover, the ratio of sections S1 / S2 110/120 makes it possible to create an overpressure in the regulation chamber 500 located upstream and in contact with the at least one light 600, which favors the rotational drive of the at least one light 600. From a given wind power, the invention makes it possible to recover more mechanical energy and thus ultimately more electrical energy at the output of the second energy transformation device. Thus, the fact of providing a regulation chamber 500 increases the energy efficiency through the venturi effect.
Selon un mode de réalisation préféré mais non limitatif de l’invention, le système comprend un dispositif de sécurité disposé sur la paroi périphérique 900. Avantageusement, le dispositif de sécurité est configuré pour autoriser une sortie du flux d’air du deuxième compartiment 200 vers l’extérieur, lorsque la vitesse dudit flux exercée sur ledit dispositif de sécurité est supérieure à une valeur seuil prédéterminée. La valeur seuil de sécurité prédéterminée est par exemple de l’ordre de 90 km/h ; cette vitesse étant le seuil de tolérance généralement admis pour les éoliennes. La valeur seuil prédéterminée est avantageusement limitée par le ressort de rappel ou encore les lests disposés sur le clapet 400 ou le dispositif de sécurité 700, pour une vitesse de flux maximum de 90 km/h. De préférence, le dispositif de sécurité comprend au moins un passage de sécurité et un volet 701 monté en rotation selon un axe horizontal. Avantageusement, le volet 701 obstrue ledit passage de sécurité lorsqu’il est en position fermée et autorise le passage d’une partie au moins dudit flux d’air lorsqu’il est en position ouverte, c’est-à-dire lorsqu’il est éloigné dudit passage de sécurité. De préférence, l’au moins un volet 701 est équipé d’un organe de rappel 705 configuré pour maintenir ledit volet 701 en position fermée jusqu’à ce que la valeur seuil prédéterminée soit atteinte. Selon des modes de réalisation, l’organe de rappel 705 peut être choisi parmi un ressort ou une masse.According to a preferred but non-limiting embodiment of the invention, the system comprises a safety device disposed on the peripheral wall 900. Advantageously, the safety device is configured to allow an outlet of the air flow from the second compartment 200 to outside, when the speed of said flow exerted on said safety device is greater than a predetermined threshold value. The predetermined safety threshold value is for example of the order of 90 km / h; this speed being the generally accepted tolerance threshold for wind turbines. The predetermined threshold value is advantageously limited by the return spring or the weights arranged on the valve 400 or the safety device 700, for a maximum flow speed of 90 km / h. Preferably, the safety device comprises at least one safety passage and a flap 701 rotatably mounted along a horizontal axis. Advantageously, the shutter 701 obstructs said safety passage when it is in the closed position and allows the passage of at least a portion of said airflow when it is in the open position, that is to say when is remote from said security passage. Preferably, the at least one flap 701 is equipped with a return member 705 configured to maintain said shutter 701 in the closed position until the predetermined threshold value is reached. According to embodiments, the return member 705 may be selected from a spring or a mass.
Avantageusement, le dispositif de sécurité comprend au moins un passage de sortie et un volet 702, monté en rotation selon un axe horizontal, et équipé d’un organe de rappel 705 configuré pour maintenir ledit volet 702 en position fermée jusqu’à ce que la valeur seuil prédéterminée soit atteinte, dans lequel le volet 702 obstrue ledit passage de sortie lorsqu’il est en position fermée et dans lequel il autorise le passage d’une partie au moins dudit flux d’air lorsqu’il est dans une position ouverte, c’est-à-dire lorsqu’il est éloigné dudit passage de sécurité.Advantageously, the safety device comprises at least one outlet passage and a flap 702, rotatably mounted along a horizontal axis, and equipped with a return member 705 configured to hold said shutter 702 in the closed position until the predetermined threshold value is reached, in which the flap 702 obstructs said outlet passage when it is in the closed position and in which it allows the passage of at least a portion of said air flow when it is in an open position, that is to say when it is away from said security passage.
Selon un mode de réalisation préféré, le passage de sécurité est positionné en amont de l’au moins une pâle 600 et le passage de sortie est positionné en aval de l’au moins une pâle 600.According to a preferred embodiment, the safety passage is positioned upstream of the at least one light 600 and the output passage is positioned downstream of the at least one light 600.
Le dispositif de sécurité 700 est prévu pour interdire toute surpression dudit flux d’air dans le système pouvant être nuisible, notamment à ladite au moins une pâle 600. Le dispositif de sécurité 700 comprend de préférence au moins un volet 701, 702 articulé, s’ouvrant vers l’extérieur. L’au moins un volet 701, 702 est de préférence taré par tout organe de rappel 705 connu tel qu’une masse aussi bien qu’un ressort.The safety device 700 is designed to prevent any excess pressure of said air flow in the system which may be harmful, in particular to said at least one light 600. The safety device 700 preferably comprises at least one hinged flap 701, 702, opening to the outside. The at least one flap 701, 702 is preferably calibrated by any known return member 705 such as a mass as well as a spring.
De manière particulièrement avantageuse, le dispositif de sécurité permet au vent, en excédent dans le système, d’être évacué. Par ailleurs, le dispositif de sécurité 700 permet également de protéger l’environnement extérieur d’éventuelles pertes d’éléments mécaniques pouvant provenir dudit système.Particularly advantageously, the safety device allows the wind, surplus in the system, to be evacuated. Moreover, the safety device 700 also makes it possible to protect the external environment from any loss of mechanical elements that may come from said system.
Selon un mode de réalisation préféré, l’au moins une ouverture 150 du premier compartiment 100 est munie d’un dispositif de filtrage 800. Le dispositif de filtrage 800 est configuré pour filtrer le flux d’air lors de son introduction dans le premier compartiment 100. Le dispositif de filtrage 800 est de préférence choisi parmi un grillage, un filet, un maillage ; à l’exemple des matériaux employés pour des dispositifs destinés à être utilisés dans l’eau de mer et donc capables de résister aux érosions les plus sévères. De manière particulièrement avantageuse, le dispositif de filtrage 800 permet d’éviter l’introduction de projectiles de provenance extérieure portés par le vent, et pouvant être à l’origine de dégradations importantes au niveau du dispositif de transformation d’énergie et notamment au niveau de l’au moins une pâle d’éolienne 600.According to a preferred embodiment, the at least one opening 150 of the first compartment 100 is provided with a filtering device 800. The filtering device 800 is configured to filter the flow of air when it is introduced into the first compartment. 100. The filtering device 800 is preferably selected from a grid, a net, a mesh; for example, the materials used for devices intended to be used in seawater and thus able to withstand the most severe erosions. In a particularly advantageous manner, the filtering device 800 makes it possible to avoid the introduction of projectiles from outside borne by the wind, and which may be at the origin of significant damage at the level of the energy transformation device and in particular at the level of the energy transformation device. at least one wind turbine blade 600.
Le système comprend une structure porteuse 1000, destinée à supporter en particulier le dispositif de sécurité, une partie du premier dispositif de transformation d’énergie (notamment l’au moins une pâle 600), et éventuellement une partie du deuxième dispositif de transformation d’énergie ainsi que le dispositif de filtrage 800 formant le système ; ladite structure 1000 étant solidaire de la paroi périphérique 900. A titre d’exemple, la paroi périphérique 900 est circulaire selon une section horizontale et la structure porteuse 1000 s’étend principalement verticalement au centre de la paroi périphérique 900. Selon un autre exemple, la paroi périphérique 900 se présente sous la forme d’un polygone régulier ou irrégulier. Ainsi, cette forme permet de privilégier une plus grande surface en face de vents dominants. Dans cet exemple, les segments du polygone pourraient être choisis non égaux comme dans un polygone régulier. Selon un mode de réalisation préféré mais non limitatif de l’invention, la structure porteuse 1000 est formée en un matériau composite. Selon d’autres modes de réalisation, la structure porteuse 1000 peut être tout ou en partie réalisée en toutes matières quelconques appropriées telles que métalliques, plastiques ou en béton. De préférence, la structure porteuse 1000 comprend des matériaux non ferreux, plus légers, plus résistants à la corrosion, plus faciles d’utilisation lors de maintenance et plus faciles à mettre en œuvre en employant des techniques de fabrication telles que le moulage, l’injection ou autres procédés avec des matériaux dérivés de la pétrochimie. L’emploi de ces techniques permet de fabriquer à moindre coût.The system comprises a carrier structure 1000, intended to support in particular the safety device, a part of the first energy transformation device (especially the at least one light 600), and possibly a part of the second transformation device of energy as well as the filtering device 800 forming the system; said structure 1000 being secured to the peripheral wall 900. By way of example, the peripheral wall 900 is circular in a horizontal section and the carrying structure 1000 extends mainly vertically in the center of the peripheral wall 900. According to another example, the peripheral wall 900 is in the form of a regular or irregular polygon. Thus, this form makes it possible to favor a greater surface in front of prevailing winds. In this example, the segments of the polygon could be chosen not equal as in a regular polygon. According to a preferred but non-limiting embodiment of the invention, the carrier structure 1000 is formed of a composite material. According to other embodiments, the carrier structure 1000 may be wholly or partly made of any suitable materials such as metal, plastic or concrete. Preferably, the carrier structure 1000 comprises non-ferrous materials, lighter, more resistant to corrosion, easier to use during maintenance and easier to implement by using manufacturing techniques such as molding, injection or other processes with materials derived from petrochemistry. The use of these techniques makes it possible to manufacture at a lower cost.
Avantageusement, la paroi périphérique 900 et la structure porteuse 1000 sont configurées de sorte à externaliser les contraintes mécaniques en assurant une solidité et une résistance aux vents violents en comparaison aux solutions existantes comprenant un mât ; la fragilité desdits mâts nécessitant des renforcements et autres fondations relativement coûteux.Advantageously, the peripheral wall 900 and the support structure 1000 are configured so as to externalise the mechanical stresses by providing strength and resistance to strong winds in comparison with existing solutions comprising a mast; the fragility of said masts requiring reinforcements and other relatively expensive foundations.
La présente invention n’est pas limitée aux modes de réalisation précédemment décrits mais s’étend à tout mode de réalisation entrant dans la portée des revendications. En particulier, le système pourra avantageusement être adapté en taille au site d’exploitation, en fonction de la force du vent et des besoins de l’utilisateur. La séparation entre le premier compartiment 100 destiné à capter un flux d’air et le deuxième compartiment 200 destiné à transformer l’énergie cinétique du flux d’air en énergie mécanique, puis en énergie électrique, ainsi que la chambre de régulation 500 et le dispositif de sécurité autorisent un grand nombre de combinaisons. Les compartiments 100, 200 et étages peuvent être de différents volumes pour autoriser différentes puissances. La superposition de plusieurs étages 1a, 1b peut être adaptée en fonction des sites et à un maximum de besoins.The present invention is not limited to the previously described embodiments but extends to any embodiment within the scope of the claims. In particular, the system can advantageously be adapted in size to the operating site, depending on the strength of the wind and the needs of the user. The separation between the first compartment 100 for capturing an air flow and the second compartment 200 for transforming the kinetic energy of the air flow into mechanical energy, then into electrical energy, as well as the regulation chamber 500 and the security device allow a large number of combinations. The compartments 100, 200 and stages can be of different volumes to allow different powers. The superposition of several stages 1a, 1b can be adapted according to the sites and to a maximum of needs.
De manière particulièrement avantageuse, l’au moins un clapet 400 et le dispositif de sécurité 700 sont dotés de volets 701, 702 et d’organe de rappel 705 de sorte à former des clapets de sécurité ou anti-retour. Ces clapets 400, 700 ont avantageusement une double fonction. En position ouverte, ils permettent une entrée d’air nécessaire et suffisante pour un fonctionnement optimisé du système pour produire de l’électricité selon la présente invention. En position fermée, ils permettent de séparer le flux d’air extérieur du flux d’air intérieur accéléré par l’effet venturi, permettant ainsi d’optimiser le rendement énergétique.Particularly advantageously, the at least one valve 400 and the safety device 700 are provided with flaps 701, 702 and return member 705 so as to form safety or non-return valves. These valves 400, 700 advantageously have a dual function. In the open position, they allow a necessary and sufficient air inlet for optimized operation of the system to produce electricity according to the present invention. In the closed position, they separate the outside air flow from the accelerated indoor air flow by the venturi effect, thus optimizing energy efficiency.
De manière particulièrement avantageuse, la combinaison de différents compartiments 100, 200 et la superposition de plusieurs étages 1a, 1b permettent de satisfaire de nombreux besoins. En particulier, le premier compartiment 100 est destiné à capter un flux d’air provenant du vent extérieur, à diriger et accélérer ledit flux par effet venturi. La paroi de séparation 300 assure le passage du flux vers le deuxième compartiment 200. L’au moins un clapet 400 anti-refoulement, de préférence positionné sur la paroi de séparation 300, assure une isolation avec les flux extérieurs de vitesse inférieure. Le deuxième compartiment 200, comprenant l’au moins une pâle d’éolienne 600 et de préférence le générateur 650, permet avantageusement d’emmagasiner le flux accéléré provenant du premier compartiment 100. Le deuxième compartiment 200 est avantageusement doté de clapets de sécurité 701, 702 assurant une vitesse du flux nécessaire et suffisante sur l’au moins une pâle 600 d’éolienne. Les clapets anti-refoulement assurent l’évacuation des flux utilisés vers l’extérieur.In a particularly advantageous manner, the combination of different compartments 100, 200 and the superposition of several stages 1a, 1b make it possible to satisfy many needs. In particular, the first compartment 100 is intended to capture a flow of air from the outside wind, to direct and accelerate said flow by venturi effect. The partition wall 300 ensures the passage of the flow to the second compartment 200. The at least one anti-backflow valve 400, preferably positioned on the partition wall 300, provides isolation with the external flow of lower speed. The second compartment 200, comprising the at least one wind turbine blade 600 and preferably the generator 650, advantageously makes it possible to store the accelerated flow coming from the first compartment 100. The second compartment 200 is advantageously provided with safety valves 701, 702 providing a necessary and sufficient flow speed on the at least one pale 600 wind turbine. The anti-backflow valves ensure the evacuation of the flows used towards the outside.
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