Brevet FR2374533A1 — publié le 19780713

L'objet de l'invention est de permettre de capter plus d' énergie dans le vent et avec un meilleur rendement qugavec les moyens traditionnels. L'énergie gratuite o-fferte par le vent a tenté l'imagination de beaucoup de peuples et l'on ne compte pas les moulins pour la meunerie ou le pompage des eaux,juchés sur les moindres-collines dans les vastes plaines où leurs ailes entoilées donnaient une note pittoresque au paysage. L'erse industrielle a vu éclore une floraison d'éoliennes à roues circulaires et à grand nombre de pales,souvent métalliques. Un grand nombre de ces éoliennes étaient aFFectées au pompages des eaux,le plus souvent pour l'arrosage des terres cultivées,tout comme les moulins à vent le furent pour l'assèchement des terres gagnées sur la mer.Plus récemment,on a vu construire de simples hélices à deux ou trois pales dessinées avec toutes les ressources des savants aérodynamiciens et pourvues de systèmes perfectionnés destinés a pallier les irrégularités elles sautes du ventXavec escamotage pendant les rafales de tempête.Pour l'ensemble de ces réalisations qui toutes ont des éléments fragilessen porte-a-Faux, les vitesses périphériques et les pressions énormes des-vents de tempête sont des obstacles majeurs à un fonctionnement régulier.On passera sous silence la remarquable tentative Faite en Allemagne pour les navires. On a donc pensé pallier les inconvénients dus aux maigres ressources des vents de Faible vitesse et les efforts destructeurs des vents violents par deux moyens simples - Pour les vents Faibles on capte l'énergie dans une section considérable du lit du vent, - pour les vents forts le diamètre de l'organe moteur étant de diamètre réduit,les vitesses circonférentielles seront acceptables et les effets dus aux diverses forces centriFuges seront sans dans L'invention consiste donc à capter le vent d3où. qu'il vienne,par le moyen de panneaux ou de surfaces naturelles qui font que la veine d'air en mouvement est concentrée en même temps que dirigée vers une zône de concentration où -elle entraine un rotor dont le diamètre est faible par rapport a sa longueur Ce rotor est monté sur un arbre avec paliers et roulements assurant une très grande robustesse à l'équipage mobile.Pour que le dispositif soit omnidirectionnel,avec des surfaces verticales,on disposera des panneaux en étoile ou encore des bâtiments.Les dièdres formés n' ont pas d'arète car les divers plans verticaux laissent un vide central où se situe la zane de concentration des forces du vent dont la vitesse se trouve augmentée très sensiblement.Dans cette zone la turbine à axe vertical pourra être installée dans les plus sures conditions de hon Fonctionnement.Lorsque les conditions géographiques y obligeront,on pourra recourir à des surFaces qui ne seront plus verticales mais horizontales suivant leur grand axe et dont les plans seront obliques par rapport au plan horizontal Toitures,panneaux capteurs d'énergie solaire ou réflecteurs.Dans ce dernier cas,le montage de la turbine se fera horizontalement, donc dans les meilleures conditions classiques des machines rotatives.Les dièdres résultant de cette nouvelle conception pourront s' intégrer heureusement dans l'architecture de l'ensemble et recevoir des panneaux capteurs d'énergie solaire ou des réFlecteurs.Il sera même possible d'y incorporer des réservoirs d'eau.De plus les sur- faces obliques telles que les toitures sont naturellement disposées pour qu'un courant d'air puisse s'établir sous elles par le moyen d'un deuxième plan parallèle,avec récupération de la force produite dans la zane de concentration où travaile le rotor,un peu au dessus du fattage.Ce courant d'air chaud ascendant pourra également être produit dans une serre et conduit dans une cheminée dans laquelle une ou plusieurs hélices récupèreront l'énergie naturelle de l'air chaud.Dans le cadre de l'invention les plans supérieurs des dièdres horizontaux placés sur des édiFices pourraient autre transformés de fanon à constituer un impluuum dont l'écoulement ajouterait son effet moteur à celui de l'air. On voit donc d'après ce qui a été exposé que l'objet de l' invention ne comporte aucun dispositif d'orientation ou d'escamdage ce qui exclut tout couple parasite ainsi qu'il s'en forme dans les éoliennes de tous types;la section considérable de la veine de vent permet de recueillir une énergie importante dans une machinerie simple dont les organes du fait de leurs proportions ne sont jamais soumis à des contraintes dangereuses donc inacceptables. Le dessin annexé illustre,à titre d'exemple,un mode de réalisation du dispositif conforme à la présente invention.La Fiv.1 montre en 1 une direction de la veine du vent rencontrant l9ensembk des panneaux verticaux 2 constituant une zone centrale où est monté un rotor vertical 3.Sur la Figure 2 trois bâtiments 4 peuvent capter la veine de vent 1 agissant ici,dans le cas de la Figure 2 sur le rotor 3.La Figure 3 est une perspective de la Fig.1.La Figure 4 est une vue en coupe d'une construction permettant dgapprécier le rapport qui existe entre le diamètre 5 du rotor 3 placé dans la zône de concentration entre le panneau 2 et la toiture G,avec la hauteur 7 de la veine d'air en mouvement abordant l'ensemble de la construction.Cette description est complétée par la Figure en vue est perspective 5 où la zône hachurée 7/ considérablement plus grande que la surface d'une roue d'éolienne.La Figure 6 illustre l'adaptation du dispositif à l'architecture dans une réalisation classique. On remarquera sur la Figure 7 l'ascension de l'air chaud 8 sous une des pentes 9 de la toiture exposée au soleil,et pouvant etre transparente ou translucide,ce qui provoque un effet de serre,le plancher sous toiture étant revêtu de nolrmat.Les flèches 1 dont l'indication de la direction possible du vent.Le même déplacement d'air peut être obtenu,comme l'indique la Figure 8 sur laquelle le courant d'air chaud 8 se produit entre- un capteur solaire 9 et la toiture classique 10.Dans cette version le courant d'air chaud actionne le rotor de la turbine concurremment avec le courant d'air matérialisé par les flèches 1.Enfin l'eFfet de serre peut encore s' ajouter à celui de la pluieet du vent comme le montrent les deux figures 9 en coupe verticale et en 10 en vue de dessus,d'une serre. Enfinssau dessus d'une construction un dièdre oeut etre édifié dont un des plans est un capteur solaire 12 recevant les rayons d'un réflecteur 12 en plus du rayonnement direct pour alimenter une installation appropriée.La Figure 12 estla représentation en vue de dessus de la disposition particulière supérieure de-la figure 11. L'invention s'applique à la création d'unités énergétiques principales ou d'appoint,dans les-régions où les conditions climatiques requises sont réunies.Une réalisation partinulièrement remarquable en sera faite dans les Pays de plaines où une prolifération d'Eoliennes à rotors de grande taille serait d'un désastreux effet. FIEVENDICATIONS 1-Dispositif de captage de l'air en mouvement par le moyen de surfaces formant des dièdres associés étoilés,pouvant ne pas présenter d'arètes matérielles,caractérisé par le fait qu'une zôneà grande vitesse d'écoulement de l'air est constituée au sommet géométrique proche de la petite base du tronc de pyramide, où se trouve concentrée l'énergie d'une masse d'air considérable en mouvement et captée à la grande base du dit tronc de pyramide,alors que dans les anciennes réalisations l'énergie captée correspondait à celle de la veine d'air en mouvement et d'une section égale à la surface offerte par l'élément moteur ou éolienne. 2-DispositiF suivant la revendication 1,caractérisi par le Fait que l'on installe dans le vide central déterminé dans 1' ensemble étoilé,une turbine à air à axe parallèle aux arètes des dièdres. 3-DispositiF suivant les revendications 1 et 2,caractérisé par le fait qu'il est utilisable verticalement ou- horizontalement. 4-Dispositif suivant les revendications 1,2 et 3 caractérisé par le fait que les turbines à air,pour ces réalisations,ont un diamètre tel qu'il est inférieur à celui des machines existantes, ce qui les met à l'abri des risques dus aux vitesses excessives et aux contraintes statiques et dynamiques qui en découlent. 5-Dispositif suivant les revendications 1,2,3,et 4 caractérisé par le fait que les turbines sont clavetées sur des axes soutenus tant aux extrémités qu'en des points particuliers,ce qui confère à l'ensemble une grande robustesse. 6-Dispositif suivant les revendications 1,2,3,4 et 5, caractérisé par le fait que des masses d'air importantes peuvent etre mises en mouvement par l'échauffement naturel tel que l'effet de serre et être captées pour leur utilisation dynamique motrice conjointement à d'autres masses d'air en mouvement,et ce,en suivant un trajet sensiblement vertical dans un conduit les amenant dans la zône ou leur action est efficace sur un rotor de turbine tel que mentionnée en 2.