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FR3155270A1 - WIND TURBINE - Google Patents

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FR3155270A1
FR3155270A1 FR2312180A FR2312180A FR3155270A1 FR 3155270 A1 FR3155270 A1 FR 3155270A1 FR 2312180 A FR2312180 A FR 2312180A FR 2312180 A FR2312180 A FR 2312180A FR 3155270 A1 FR3155270 A1 FR 3155270A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
wind turbine
axis
arm
blade
rotation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR2312180A
Other languages
French (fr)
Inventor
Mahmood Hussain
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MAHMOOD HUSSAIN, IQ
Original Assignee
Aerospark Fze
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aerospark Fze filed Critical Aerospark Fze
Priority to FR2312180A priority Critical patent/FR3155270A1/en
Publication of FR3155270A1 publication Critical patent/FR3155270A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D3/00Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/005Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  the axis being vertical
    • F03D3/011Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  the axis being vertical of the lift type, e.g. Darrieus or Musgrove
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

La présente invention concerne une éolienne (1) comprenant au moins un socle (2), un arbre (3) s'étendant le long d'un axe de rotation (A) et pouvant tourner autour dudit axe de rotation (A) par rapport à la au moins un socle (2), un rotor (4) fixé à l'arbre (3) comprenant au moins deux bras (5, 6, 7, 8) s'étendant chacun le long d'un axe de bras respectif (B1, B2, C1, C2) et une pâle (9,10 ,11,12) en forme de disque fixée à une extrémité de chaque bras (5, 6, 7, 8), laquelle pâle (9,10,11,12) en forme de disque est fixée perpendiculairement par rapport à l'axe du bras (B1, B2, C1,C2). Figure d’abrégé : Figure 1 The present invention relates to a wind turbine (1) comprising at least one base (2), a shaft (3) extending along an axis of rotation (A) and rotatable about said axis of rotation (A) relative to the at least one base (2), a rotor (4) fixed to the shaft (3) comprising at least two arms (5, 6, 7, 8) each extending along a respective arm axis (B1, B2, C1, C2) and a disc-shaped blade (9, 10, 11, 12) fixed to one end of each arm (5, 6, 7, 8), which disc-shaped blade (9, 10, 11, 12) is fixed perpendicular to the arm axis (B1, B2, C1, C2). Abstract Figure: Figure 1

Description

EOLIENNEWIND TURBINE DOMAINE DE L’INVENTIONFIELD OF THE INVENTION

La présente invention concerne une éolienne.The present invention relates to a wind turbine.

ART ANTERIEURPREVIOUS ART

Il est connu de produire de l'électricité à partir de la force du vent au moyen d'une éolienne. Ladite éolienne peut tourner par rapport à une base fixe, contenant un générateur.It is known to generate electricity from the force of the wind by means of a wind turbine. Said wind turbine can rotate relative to a fixed base, containing a generator.

La plupart des éoliennes développées au cours des dernières décennies sont des éoliennes à axe horizontal (HAWT pour Horizontal Axis Wind Turbine) avec une tendance croissante au gigantisme. Cette tendance conduit à un modèle de production d'énergie centralisé avec des coûts d'exploitation très élevés, une pollution visuelle et sonore, des victimes parmi les oiseaux et une utilisation inefficace des terres en raison de règles de sécurité strictes. Pour toutes ces raisons, les HAWT ne sont pas très populaires et ne trouveront jamais leur place dans les territoires urbains.Most wind turbines developed in recent decades are horizontal axis wind turbines (HAWTs), with a growing trend toward gigantism. This trend leads to a centralized energy production model with very high operating costs, visual and noise pollution, bird casualties, and inefficient land use due to strict safety regulations. For all these reasons, HAWTs are not very popular and will never find their place in urban areas.

Les éoliennes à axe vertical (VAWT pour Vertical Axis Wind Turbine) sont une alternative intéressante car elles peuvent produire plus de puissance avec moins d'encombrement, elles sont sans danger pour les oiseaux, beaucoup moins bruyantes et les coûts d'exploitation sont inférieurs car les composants critiques se trouvent au niveau du sol facilitant leur entretien. La compacité des VAWT les rend mieux adaptées à l’environnement urbain ainsi qu’à la production et à la gestion locale de l’énergie – c’est-à-dire pour les micro-réseaux ou réseaux électriques locaux-.Vertical axis wind turbines (VAWTs) are an attractive alternative because they can produce more power with less space, are bird-friendly, much quieter, and have lower operating costs because critical components are located at ground level, making them easier to maintain. The compactness of VAWTs makes them better suited to urban environments and local energy production and management—i.e., microgrids or local power grids.

Les VAWT présentent également des caractéristiques très intéressantes pour les parcs éoliens offshore flottants. Ce marché en pleine expansion permet d’exploiter des gisements de vent au large des côtes, inaccessibles auparavant, avec une qualité de vent bien supérieure offrant un potentiel de production d’énergie très élevé. Ici, les VAWT permettent de réduire considérablement les coûts d’exploitation par rapport aux HAWT, d’une part pour l’installation et le maintien de la stabilité des éoliennes, d’autre part pour l’accessibilité des composants critiques à la surface et non en haut d’une tour de 200 à 300 m de haut.VAWTs also offer very attractive features for floating offshore wind farms. This rapidly expanding market makes it possible to exploit previously inaccessible offshore wind resources, with much higher wind quality offering very high energy production potential. Here, VAWTs significantly reduce operating costs compared to HAWTs, both for the installation and maintenance of wind turbine stability and for the accessibility of critical components on the surface rather than at the top of a 200-300 m high tower.

Pourtant, l'industrie des éoliennes à axe vertical a été mise en péril jusqu'à aujourd'hui par des dysfonctionnements historiques de turbines Darrieus de grande puissance, turbines qui se sont révélées difficiles à mettre en œuvre à grande échelle. En conséquence, les améliorations apportées à la conception des VAWT les plus populaires, à savoir les modèles Darrieus de type H, sont les bienvenues afin d'augmenter leur rentabilité et leur densité de puissance pour une emprise au sol donnée.Yet, the vertical axis wind turbine industry has been hampered to date by historical malfunctions of high-power Darrieus turbines, which have proven difficult to implement on a large scale. As a result, improvements to the design of the most popular VAWTs, namely the Darrieus H-type models, are welcome in order to increase their cost-effectiveness and power density for a given footprint.

L'invention concerne une éolienne comprenant au moins un socle, un arbre s'étendant le long d'un axe de rotation et pouvant tourner autour dudit axe de rotation par rapport à l’au moins un socle, un rotor fixé à l'arbre comprenant au moins deux bras chaque bras s'étendant le long d'un axe de bras respectif et une pâle en forme de disque fixée à une extrémité de chaque bras, où ladite pâle en forme de disque est fixée perpendiculairement par rapport à l'axe du bras , de préférence les pâles en forme de disque présentent un profil aérodynamique d’aile d’avion.The invention relates to a wind turbine comprising at least one base, a shaft extending along an axis of rotation and rotatable about said axis of rotation relative to the at least one base, a rotor fixed to the shaft comprising at least two arms, each arm extending along a respective arm axis, and a disc-shaped blade fixed to one end of each arm, wherein said disc-shaped blade is fixed perpendicular to the arm axis, preferably the disc-shaped blades have an aerodynamic profile of an aircraft wing.

Comparées aux pâles d'éoliennes classiques ayant la même empreinte verticale et horizontale, les pâles circulaires offrent une surface de prise au vent beaucoup plus grande, fournissant ainsi plus d'énergie que les premières.Compared to conventional wind turbine blades with the same vertical and horizontal footprint, circular blades offer a much larger wind-catching surface, thus providing more energy than the former.

Typiquement, une pâle conventionnelle de 5 mètres de haut ayant une largeur de 50 centimètres aura une surface de prise au vent de 2,5 m2à comparer à une pâle circulaire de 5 mètres de diamètre ayant une surface de prise au vent de 19,6 m2.Typically, a conventional 5 meter high blade with a width of 50 centimeters will have a wind catch area of 2.5 m 2 compared to a circular blade with a diameter of 5 meters with a wind catch area of 19.6 m 2 .

Par ailleurs, il semble que les pâles circulaires fixées de la sorte soient très silencieuses et moins sujettes aux vibrations mécaniques.Furthermore, it seems that circular blades fixed in this way are very quiet and less subject to mechanical vibrations.

Enfin, ces pâles circulaires fixées de la sorte semblent plus sûres que les pâles traditionnelles, car moins sensibles à la casse.Finally, these circular blades fixed in this way seem more secure than traditional blades, because they are less susceptible to breakage.

En conclusion, les pâles circulaires fixées ainsi permettent d'obtenir une éolienne plus efficace, plus sûre, plus silencieuse et moins chère.In conclusion, the circular blades fixed in this way make it possible to obtain a more efficient, safer, quieter and less expensive wind turbine.

Des caractéristiques ou modes de réalisation spécifiques, utilisables seuls ou en combinaison, sont :Specific features or embodiments, usable alone or in combination, are:

- l'axe de rotation est vertical pour une éolienne à axe vertical ou horizontal pour une éolienne à axe horizontal,- the rotation axis is vertical for a vertical axis wind turbine or horizontal for a horizontal axis wind turbine,

- l'axe de rotation est disposé verticalement pour une éolienne à axe vertical (VAWT),- the rotation axis is arranged vertically for a vertical axis wind turbine (VAWT),

- l'axe de rotation peut également être disposé horizontalement, l'éolienne comportant de préférence deux socles, un socle étant disposé à chaque extrémité d'arbre.- the rotation axis can also be arranged horizontally, the wind turbine preferably comprising two bases, one base being arranged at each end of the shaft.

- un axe de bras appartient à un plan perpendiculaire à l'axe de rotation,- an arm axis belongs to a plane perpendicular to the axis of rotation,

- la fixation de la pâle au bras est centrée,- the attachment of the blade to the arm is centered,

- le rotor est axisymétrique : chacun des au moins deux bras a la même longueur, est disposé équiangulairement autour dudit axe de rotation et toutes les pâles sont identiques,- the rotor is axisymmetric: each of the at least two arms has the same length, is arranged equiangularly around said axis of rotation and all the blades are identical,

- au moins un des au moins deux bras a une longueur plus grande et sa pâle est de taille réduite, de manière à rétablir l'équilibre du rotor,- at least one of the at least two arms has a greater length and its blade is reduced in size, so as to restore the balance of the rotor,

- les pâles présentent un profil aérodynamique d’aile d’avion, de préférence un profil NACA (National Advisory Committee for Aeronautics), et de préférence encore un profil NACA 0012,- the blades have an aerodynamic profile of an aircraft wing, preferably a NACA (National Advisory Committee for Aeronautics) profile, and more preferably a NACA 0012 profile,

- le nombre de bras est compris entre 2 et 8.- the number of arms is between 2 and 8.

DESCRIPTION DES FIGURESDESCRIPTION OF FIGURES

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante, uniquement illustrative et en référence aux figures annexées dans lesquelles :The invention will be better understood by reading the following description, which is illustrative only and with reference to the appended figures in which:

FIG. 1montre, en vue en perspective, un mode de réalisation symétrique d'une éolienne selon l'invention. FIG. 1 shows, in perspective view, a symmetrical embodiment of a wind turbine according to the invention.

FIG. 2montre le même mode de réalisation d'éolienne en vue latérale. FIG. 2 shows the same wind turbine embodiment in side view.

FIG. 3montre la pâle utilisée dans ce mode de réalisation d'éolienne en vue latérale par rapport à une pâle conventionnelle. FIG. 3 shows the blade used in this embodiment of wind turbine in side view compared to a conventional blade.

FIG. 4montre le même mode de réalisation d'éolienne en vue de dessus. FIG. 4 shows the same wind turbine embodiment in top view.

FIG. 5montre en vue latérale le détail du profil aérodynamique de la pâle utilisée dans ce mode de réalisation d'éolienne, FIG. 5 shows in side view the detail of the aerodynamic profile of the blade used in this embodiment of wind turbine,

FIG. 6montre en vue de dessus le profil aérodynamique de la pâle utilisée dans ce mode de réalisation d'éolienne. FIG. 6 shows a top view of the aerodynamic profile of the blade used in this wind turbine embodiment.

FIG. 7montre, en vue de face, le profil aérodynamique de la pâle utilisée toujours dans ce mode de réalisation d'éolienne. FIG. 7 shows, in front view, the aerodynamic profile of the blade always used in this wind turbine embodiment.

FIG. 8montre une vue en perspective d’un autre mode de réalisation symétrique d'une éolienne selon l'invention, ladite éolienne comprenant quatre branches. FIG. 8 shows a perspective view of another symmetrical embodiment of a wind turbine according to the invention, said wind turbine comprising four branches.

FIG. 9montre une vue en perspective de la pâle utilisée dans ce mode de réalisation d'éolienne. FIG. 9 shows a perspective view of the blade used in this wind turbine embodiment.

FIG. 10montre une vue du dessus du mode de réalisation d'éolienne de laFIG. 8. FIG. 10 shows a top view of the wind turbine embodiment of the FIG. 8 .

FIG. 11montre une vue de dessus d’un mode de réalisation asymétrique d'une éolienne selon l'invention. FIG. 11 shows a top view of an asymmetrical embodiment of a wind turbine according to the invention.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTIONDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

En référence à laFIG. 1, l'invention concerne une éolienne 1. Ladite éolienne 1 comprend un socle 2 qui est généralement fixe et fixé au sol. L'éolienne 1 comprend en outre un arbre 3. Ledit arbre 3 s'étend le long d'un axe de rotation A. Ledit arbre 3 est mobile en rotation autour dudit axe de rotation A par rapport au socle 2.In reference to the FIG. 1 , the invention relates to a wind turbine 1. Said wind turbine 1 comprises a base 2 which is generally fixed and fixed to the ground. The wind turbine 1 further comprises a shaft 3. Said shaft 3 extends along an axis of rotation A. Said shaft 3 is rotatable about said axis of rotation A relative to the base 2.

L'éolienne 1 comprend en outre un rotor 4. Ce rotor 4 est de préférence axisymétrique. Dans la présente, l'axisymétrie se fait par rapport à l'axe de rotation A. Le rotor 4 est fixé à l'arbre 3. Le rotor 4 comprend au moins deux bras 5, 6, 7, 8. Un exemple avec quatre bras 5, 6, 7 et 8 est illustré dans les figures 8 et 10. Lesdits bras 5, 6, 7, 8 sont de préférence disposés de manière axisymétrique, soit 2 bras à 180°, 3 bras à 120°, 4 bras à 90°, 5 bras à 72°, et ainsi de suite. Chacun desdits bras 5, 6, 7, 8 s'étend le long de son axe de bras respectif, axe B1, B2 dans le mode de réalisation des figures 1 et 2. Chaque bras 5, 6, 7, 8 est de préférence disposé dans un même plan perpendiculaire à l’axe de rotation A.The wind turbine 1 further comprises a rotor 4. This rotor 4 is preferably axisymmetric. In the present case, the axisymmetry is with respect to the axis of rotation A. The rotor 4 is fixed to the shaft 3. The rotor 4 comprises at least two arms 5, 6, 7, 8. An example with four arms 5, 6, 7 and 8 is illustrated in figures 8 and 10. Said arms 5, 6, 7, 8 are preferably arranged axisymmetrically, i.e. 2 arms at 180°, 3 arms at 120°, 4 arms at 90°, 5 arms at 72°, and so on. Each of said arms 5, 6, 7, 8 extends along its respective arm axis, axis B1, B2 in the embodiment of figures 1 and 2. Each arm 5, 6, 7, 8 is preferably arranged in the same plane perpendicular to the axis of rotation A.

Le nombre de bras 5, 6, 7, 8 peut être quelconque. Les figures représentent un rotor 4 à deux ou quatre bras.The number of arms 5, 6, 7, 8 can be any. The figures represent a rotor 4 with two or four arms.

Selon une caractéristique, le nombre de bras 5, 6 est d’au moins 2 et peut être étendu à n'importe quel nombre. La limitation ne vient que de l’encombrement. Un nombre maximum raisonnable est de 8. De préférence, le nombre de bras est compris entre 2 et 6, de préférence entre 3 et 5.According to one feature, the number of arms 5, 6 is at least 2 and can be extended to any number. The limitation comes only from the space requirement. A reasonable maximum number is 8. Preferably, the number of arms is between 2 and 6, preferably between 3 and 5.

Chaque bras relié au rotor est fixé à une pâle. Maintenant, le bras peut être constitué de plusieurs éléments. Comme illustré sur les figures 8, 9 et 10, l'éolienne comprend quatre bras 5, 6, 7, 8, chaque bras étant constitué de deux longerons droits 5', 5'' (par exemple, longerons en acier) et chaque bras étant fixé par ses deux longerons droits à une pâle 9, 10, 11, 12 en forme de disque ayant un profil aérodynamique d’aile d’avion.Each arm connected to the rotor is fixed to a blade. Now, the arm can be made up of several elements. As illustrated in Figures 8, 9 and 10, the wind turbine comprises four arms 5, 6, 7, 8, each arm being made up of two straight spars 5', 5'' (for example, steel spars) and each arm being fixed by its two straight spars to a disc-shaped blade 9, 10, 11, 12 having an aerodynamic profile of an aircraft wing.

Ainsi, selon encore une autre caractéristique, chaque bras 5, 6, 7, 8 comprend un ou plusieurs longerons, de préférence entre 1 et 3 longerons. Alternativement, le bras peut également avoir une structure en treillis.Thus, according to yet another characteristic, each arm 5, 6, 7, 8 comprises one or more side members, preferably between 1 and 3 side members. Alternatively, the arm may also have a lattice structure.

L'éolienne 1 comprend en outre une pâle 9, 10, 11, 12 par bras 5, 6, 7, 8. Ladite pâle 9, 10, 11, 12 est fixée à une extrémité du bras 5, 6, 7, 8.The wind turbine 1 further comprises a blade 9, 10, 11, 12 per arm 5, 6, 7, 8. Said blade 9, 10, 11, 12 is fixed to one end of the arm 5, 6, 7, 8.

Selon une caractéristique principale de l'invention, ladite pâle 9, 10, 11, 12 est en forme de disque et est fixée à l'extrémité d'un bras 5, 6, 7, 8, perpendiculairement par rapport à l'axe du bras B1, B2, C1, C2. LaFIG. 3montre comparativement la surface de prise au vent pour une pâle classique C et la surface de prise au vent pour une pâle selon l'invention I, montrant l'avantage de la pâle en forme de disque 9, 10.According to a main characteristic of the invention, said blade 9, 10, 11, 12 is disc-shaped and is fixed to the end of an arm 5, 6, 7, 8, perpendicular to the axis of the arm B1, B2, C1, C2. FIG. 3 shows comparatively the wind-catching surface for a conventional blade C and the wind-catching surface for a blade according to the invention I, showing the advantage of the disc-shaped blade 9, 10.

Selon une autre caractéristique, un axe de bras B1, B2, C1, C2 appartient à un plan perpendiculaire à l'axe de rotation A.According to another characteristic, an arm axis B1, B2, C1, C2 belongs to a plane perpendicular to the axis of rotation A.

Selon encore une autre caractéristique, la fixation de la pâle 9, 10, 11, 12 en forme de disque est de préférence centrée en ce sens que le centre de l'extrémité du bras 5, 6, 7, 8 vient en butée au centre du disque de la pâle 9, 10, 11, 12.According to yet another characteristic, the attachment of the disc-shaped blade 9, 10, 11, 12 is preferably centered in the sense that the center of the end of the arm 5, 6, 7, 8 comes into abutment at the center of the disc of the blade 9, 10, 11, 12.

Selon une caractéristique préférée, pour l'équilibre rotationnel, le rotor 4 est axisymétrique : les au moins deux bras 5, 6, 7, 8 sont de même longueur, sont disposés équiangulairement autour dudit axe de rotation A et les pâles 9, 10, 11, 12 sont identiques et orientées de manière identique.According to a preferred characteristic, for rotational balance, the rotor 4 is axisymmetric: the at least two arms 5, 6, 7, 8 are of the same length, are arranged equiangularly around said axis of rotation A and the blades 9, 10, 11, 12 are identical and oriented in an identical manner.

Comme illustré sur laFIG. 4, une pâle 9, 10 présente, dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation A et passant par l'axe de bras B1, B2, un profil aérodynamique d'aile d’avion, tout en conservant une forme circulaire. Dans ce cas, le profil aérodynamique d'aile d’avion correspondant est un profil NACA 0012.As illustrated on the FIG. 4 , a blade 9, 10 has, in a plane perpendicular to the axis of rotation A and passing through the arm axis B1, B2, an aerodynamic profile of an aircraft wing, while retaining a circular shape. In this case, the corresponding aerodynamic profile of an aircraft wing is a NACA 0012 profile.

Ainsi, les pâles ont un profil aérodynamique d’aile d’avion, de préférence un profil NACA, et de manière particulièrement préférée un profil NACA 0012.Thus, the blades have an aircraft wing aerodynamic profile, preferably a NACA profile, and particularly preferably a NACA 0012 profile.

Un mode de réalisation illustratif dudit profil aérodynamique est représenté sur les figures 5 à 7 montrant une pâle particulière 7, 8 selon trois points de vue différents. Les valeurs indiquées sur les figures 5 à 7 ne sont qu'indicatives et ne sont fournies que pour donner une indication des proportions. La taille exacte de la pâle 7, 8 peut être quelconque.An illustrative embodiment of said aerodynamic profile is shown in Figures 5 to 7 showing a particular blade 7, 8 from three different viewpoints. The values indicated in Figures 5 to 7 are only indicative and are provided only to give an indication of the proportions. The exact size of the blade 7, 8 can be any.

L'éolienne 1 de l'invention est principalement destinée à être montée avec un axe de rotation vertical A. Toutefois, cela n'exclut pas une utilisation avec un axe de rotation horizontal A, par exemple entre deux bâtiments. Dans cette configuration, l’arbre 3 peut être maintenu par deux socles, un socle dans chacun des deux bâtiments.The wind turbine 1 of the invention is primarily intended to be mounted with a vertical axis of rotation A. However, this does not preclude use with a horizontal axis of rotation A, for example between two buildings. In this configuration, the shaft 3 may be held by two bases, one base in each of the two buildings.

Un problème peut survenir avec un tel type d'éolienne, notamment lorsque l'axe de rotation A est disposé verticalement. Ce problème est que le rotor 4 peut rester immobile lorsqu'il est positionné selon une orientation particulière par rapport au vent. C'est ce qu'on appelle le problème du démarrage automatique.A problem can arise with this type of wind turbine, especially when the rotation axis A is arranged vertically. This problem is that the rotor 4 can remain stationary when positioned in a particular orientation relative to the wind. This is called the self-start problem.

Le problème du démarrage automatique est bien connu. Lorsqu'il part d'une position statique, un rotor 4 avec un axe de rotation vertical A peut rencontrer, à un angle donné par rapport à la direction du vent, une position où la force appliquée par le vent à la première pâle 7 crée un élan autour de l'axe A qui correspond exactement à l’élan créé par ce même vent sur la deuxième pâle 8. Dans ce cas, les deux élans s'opposent et s'annulent. Le rotor 4 reste alors statique et ne démarre pas sa rotation.The problem of automatic start-up is well known. When starting from a static position, a rotor 4 with a vertical axis of rotation A can encounter, at a given angle to the wind direction, a position where the force applied by the wind to the first blade 7 creates a momentum around the axis A which exactly corresponds to the momentum created by this same wind on the second blade 8. In this case, the two momentums oppose and cancel each other out. The rotor 4 then remains static and does not start its rotation.

Une façon de corriger ce problème est de décaler l’axe de l'arbre 3, afin de déséquilibrer légèrement le rotor 4 brisant ainsi l'axisymétrie.One way to correct this problem is to shift the axis of shaft 3, in order to slightly unbalance rotor 4, thus breaking the axisymmetry.

Selon laFIG. 11, l'axe de l’arbre 3 est décalé par rapport au centre 13 du rotor 4. Cela conduit à au moins l'un des au moins deux bras 5, 6 (c'est-à-dire le bras 6 sur laFIG. 11) à avoir une longueur plus grande. Ce décalage empêche le problème de démarrage automatique de se produire.According to the FIG. 11 , the axis of the shaft 3 is offset relative to the center 13 of the rotor 4. This leads to at least one of the at least two arms 5, 6 (i.e. arm 6 on the FIG. 11 ) to have a longer length. This offset prevents the auto-start problem from occurring.

Pour compenser ledit déséquilibre, et rétablir l'équilibre du rotor 4 au moins en termes de quantité de mouvement, la pâle 7, 8 fixée à l’au moins un bras 5, 6 plus long est réduite en taille en conséquence. Cette diminution concerne l'épaisseur du profilé et la hauteur/diamètre. Cette diminution est préférentiellement homothétique. La règle pour déterminer la décroissance de la pâle est de conserver le moment cinétique, c'est à dire que la masse de chaque aile 7, 8 fois la longueur de son bras 5, 6 doit être égale.To compensate for said imbalance, and restore the balance of the rotor 4 at least in terms of momentum, the blade 7, 8 attached to the at least one longer arm 5, 6 is reduced in size accordingly. This reduction concerns the thickness of the profile and the height/diameter. This reduction is preferably homothetic. The rule for determining the decrease of the blade is to conserve the kinetic moment, that is to say that the mass of each wing 7, 8 times the length of its arm 5, 6 must be equal.

L'invention a été illustrée et décrite en détail dans les dessins et la description qui précède. Ladite description doit être considérée comme illustrative et donnée à titre d'exemple et non comme limitant l'invention à cette seule description. Plusieurs variantes de réalisation sont possibles.The invention has been illustrated and described in detail in the drawings and the foregoing description. Said description should be considered as illustrative and given by way of example and not as limiting the invention to this description alone. Several alternative embodiments are possible.

Claims (10)

Une éolienne (1) comprenant au moins un socle (2), un arbre (3) s'étendant le long d'un axe de rotation (A) et pouvant tourner autour dudit axe de rotation (A) par rapport à la au moins un socle (2), un rotor (4) fixé à l'arbre (3) comprenant au moins deux bras (5, 6, 7, 8) s'étendant chacun le long d'un axe de bras respectif (B1, B2, C1, C2) et une pâle (9,10 ,11,12) en forme de disque fixée à une extrémité de chaque bras (5, 6, 7, 8), caractérisée en ce que ladite pâle (9,10,11,12) en forme de disque est fixée perpendiculairement par rapport à l'axe du bras (B1, B2, C1,C2), de préférence ladite pâle (9, 10, 11, 12) en forme de disque présente un profil aérodynamique d’aile d’avion.A wind turbine (1) comprising at least one base (2), a shaft (3) extending along an axis of rotation (A) and rotatable about said axis of rotation (A) relative to the at least one base (2), a rotor (4) fixed to the shaft (3) comprising at least two arms (5, 6, 7, 8) each extending along a respective arm axis (B1, B2, C1, C2) and a disc-shaped blade (9, 10, 11, 12) fixed to one end of each arm (5, 6, 7, 8), characterized in that said disc-shaped blade (9, 10, 11, 12) is fixed perpendicularly relative to the arm axis (B1, B2, C1, C2), preferably said disc-shaped blade (9, 10, 11, 12) has an aerodynamic profile of an aircraft wing. L’éolienne (1) selon la revendication 1, dans laquelle ladite fixation est centrée en ce que, le centre de l'extrémité du bras (5, 6, 7, 8) vient en butée au centre du disque de la pâle (9, 10,11,12).The wind turbine (1) according to claim 1, wherein said attachment is centered in that the center of the end of the arm (5, 6, 7, 8) comes into abutment at the center of the blade disc (9, 10, 11, 12). L’éolienne (1) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans laquelle l'axe de rotation (A) est disposé verticalement.The wind turbine (1) according to any one of claims 1 or 2, wherein the axis of rotation (A) is arranged vertically. L’éolienne (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle l’axe de bras (B1, B2, C1, C2) appartient à un plan perpendiculaire à l'axe de rotation (A).The wind turbine (1) according to any one of claims 1 to 3, in which the arm axis (B1, B2, C1, C2) belongs to a plane perpendicular to the axis of rotation (A). L’éolienne (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle les pâles (9, 10, 11, 12) présentent un profil NACA (National Advisory Committee for Aeronautics), de préférence un profil NACA 0012.The wind turbine (1) according to any one of claims 1 to 4, in which the blades (9, 10, 11, 12) have a NACA (National Advisory Committee for Aeronautics) profile, preferably a NACA 0012 profile. L’éolienne (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle le nombre de bras (5, 6, 7, 8) est compris entre 2 et 8, de préférence entre 2 et 6 et, de manière préférée entre toutes, entre 3 et 5.The wind turbine (1) according to any one of claims 1 to 5, wherein the number of arms (5, 6, 7, 8) is between 2 and 8, preferably between 2 and 6 and, most preferably, between 3 and 5. L’éolienne (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle chaque bras (5, 6, 7, 8) comprend un ou plusieurs longerons, de préférence entre 1 et 3 longerons.The wind turbine (1) according to any one of claims 1 to 6, wherein each arm (5, 6, 7, 8) comprises one or more spars, preferably between 1 and 3 spars. L’éolienne (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle chaque bras (5, 6, 7, 8) a une structure en treillis.The wind turbine (1) according to any one of claims 1 to 6, wherein each arm (5, 6, 7, 8) has a lattice structure. L’éolienne (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle le rotor (4) est axisymétrique : chacun des au moins deux bras (5, 6, 7, 8) a la même longueur, est disposé équiangulairement autour dudit axe de rotation (A) et chaque pâle (9, 10, 11, 12) est identique.The wind turbine (1) according to any one of claims 1 to 8, in which the rotor (4) is axisymmetric: each of the at least two arms (5, 6, 7, 8) has the same length, is arranged equiangularly around said axis of rotation (A) and each blade (9, 10, 11, 12) is identical. L’éolienne (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle au moins l'un des au moins deux bras (5,6,7,8) est d'une longueur plus grande et sa pâle (9,10,11 ,12) est de taille plus réduite de manière à rétablir l'équilibre du rotor (4).The wind turbine (1) according to any one of claims 1 to 8, in which at least one of the at least two arms (5, 6, 7, 8) is of greater length and its blade (9, 10, 11, 12) is of smaller size so as to restore the balance of the rotor (4).
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Citations (4)

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DE2717379A1 (en) * 1977-04-20 1978-10-26 Erich Herter Wind turbine with horizontal impeller - has hemispherical blades hinged to close together into complete circle in storm conditions
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