Brevet FR2450362A1 — publié le 19800926

Domaine technique. La présente invention concerne un perfectionnement aux éoliennes à hélice ou turbine, quel que soit le modèle de cette éolienne, ses dimensions, et sa puisse-^ee. Problème posé. La puissance d'une éolienne dépend, notamment, du carré de son diamètre et du carré de la vitesse du vent. Toutefois les dimensions des hélices sont limitées pour des questions d'équilibrage et de prix de revient. Le problème est de pouvoir augmenter cette puissance tout en gardant le meme diamètre d'hélice. Le problème est aussi de pouvoir réaliser la rotation de l'hélice par vent faible. Exposé de l'invention. L'éolienne de l'invention est caractérisée par le fait que son hélice tourne dans un conduit en forme de venturi précédé d'un collecteur convergent et suivi d'un diffuseur divergent, le collecteur ayant la particularité d'avoir une section plusieurs fois plus importante que celle du conduit en forme de venturi, et un bord d'attaque parallèle à l'axe du venturi. Le collecteur peut avoir une forme quelconque et, pour des raisons économiques, on peut le constituer sous la forme d'un tronc de pyramide. Toutefois, il sera plus efficace si on lui donne une forme de révolution et un bord d'attaque cylindrique. Le diamètre de l'entrée du collecteur a intéret à être suffisamment grand pour que celui-ci soit efficace mais pas trop grand pour avoir une prise excessive au vent. Pour les régions où les sautes de vent sont de peu d'amplitude, on pourra utiliser un diamètre de l'entrée du collecteur trois à quatre fois celui de l'hélice. Cependant, dans les réions de vent plus important, le diamètre pourra etre limite a au moins deux fois celui de l'hélice. D'ailleurs, pour éviter la détérioration des éolSen- nes par vent trop important, on pourra lu adapter un dispositif connu de mise en drapeau, c'est-à-dire que les pales de l'hélice prennent alors la position où elles offrent le moins de résistance au vent lorsque l'hélice est arrêtée. Cela implique d'ailleurs un dispositif de pales tournantes pour réaliser une hélice à pas variables. Solution au Problème et avantages. On comprend que, étant donné que la pression du vent sur une surface perpendiculaire à celui-ci augmente comme le carré de sa vitesse et que, d'autre part, la surface augmente comme le carré des dimensions, le fait de prévoir un collecteur ou capteur de dimensions doubles de l'hélice peut quadrupler la puissance de celle-ci et que l'éolienne pourra avoir un bon rendement par vent faible. Par vent moyen, la puissance est notablement augmentée. En cas de gros temps, le dispositif de mise en drapeau assure la sécurité. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après qui en donne un exemple non limitatif de réalisation pratique et qui est illustré par le dessin Joint dont l'unique figure représente une coupe verticale axiale schématique de l'éolienne de l'invention munie de son perfectionnement. DescriPtion d'un mode de réalisation. éolienne représentée se compose essentiellement d'une hélice 1 ou turbine tournant autour d'un moyeu 2 soutenu par un support 3 qui peut tourner autour d'axe vertical grâce à un pivot 4 monté à la partie supérieure dtun pylone 5. L'hélice 1 pourra avoir la forme d'une turbine. Le support 3 maintient fermement un conduit cylindrique 6 qui entoures le plus près possible, l'hélice 1. Le conduit 6 est précédé d'un collecteur convergent 7 et suivi d'un diffuseur divergent 8. L'ensemble du convergent 7, du conduit 6 et du divergent 8 forme un venturi bien connu.Une autre particularité de l'éolienne de l'invention réside par le fait que le collecteur convergent 7 présente un bord d'attaque 9 cylindrique quidonne plus de résistance au collecteur et canalise le vent matérialisé par la flèche 10. De Tapon classique, lwéolienne est complétée par un empennage 11 disposé à lssextrémité d'une barre horizontale 12 reliée à un mât 13 fixé verticalement au-dessus du conduit 6, pratiquement dans l'axe du support 3 et du pivot 4. le mât 13 est haubanné par un étai 14, notamment. L'hélice 1 comporte un dispositif de variation de pas avec une commande passant par le support 3 et le pylone 5 qui permet de mettre les pales de l'hélice 1 en drapeau lorsque la vitesse de celle-ci est trop importante0 La variation du pas de hélice est commandée de préférence par une servo-assistance actionnée à partir d'un calculateur. Dans l'exemple représenté, le diamètre du collecteur convergent est deux fois plus important que celui du conduit cylindrique 6. Sa section est donc quatre fois plus importante. La quantité d'air canalisée dans le venturi correspondant est par conséquent nettement augmentée par rapport à la quantité dtalr qui serait accueillie par l'hélice 1 en l'absence du collecteur 7. Laxe de lthé}ice n'est pas nécessairement horizontal. L'important est la combinaison du capteur à venturi avec l'hélice 1 on peut concevoir une hélice à axe vertical et un venturi- courbé. REVENDICATIONS 10/ Perfectionnements aux éoliennes à hélice ou turbine, c a r a c t é r i s é s par le fait que ladite hélice tourne dans un conduit en forme de venturi précédé d'un collecteur convergent et suivi d'un diffuseur divergent, le collecteur ayant la particularité dtavoir une section plusieurs rois plus importante que celle du conduit en forme de venturi, et un bord d'attaque parallèle à l'axe du venturi. 20/ Eolienne à hélice ou turbine, telle que définie dans la revendication 1, c a r a c t é r i s é e par le fait que le collecteur est de révolution et que le bord d'attaque est cylindrique. 30/ Eolienne à hélice ou turbine, telle que définie dans la revendication 2, c a r a c t é r i s é e par le fait que le diamètre de l'entrée du collecteur est au moins une fois et demie celui de l'hélice. 40/ Eolienne à hélice ou turbine, telle que définie dans la revendication 3, c a r a c t é r i s é e par le fait que le diamètre du collecteur est de trois à quatre fois celui de l'hélice. 50/ Eolienne à hélice ou turbine, telle que définie dans l'une quelconque des revendications précédentes, prise isolément, c a r a c té r i s é e par le fait que l'hélice comporte un dispositif qui la met en drapeau en cas de force trop importante du vent.