Brevet FR2491556A1 — publié le 19820409

La présente invention concerne le domaine des éoliennes; elle a trait plus particulièrement à une éolienne à capteur lent à grande surface. On connalt dans la technique des éoliennes pourvues de capteurs à marche lente ayant un nombre élevé de pales ainsi que des éoliennes munies de capteurs à marche rapide comportant un nombre restreint de pales. La puissance du vent varie fortement en un lieu quelconque du globe, tantôt la poussée du vent est très faible, tantôt elle est très violente. Les constructeurs d'éoliennes se trouvent confrontés à une telle antinomie et ils n'out pas pu jusqu'à présent réaliser des machines qui fonctionnent corvenablement tant par vent faible que par vent violent. La plupart des éoliennes construites à l'heure actuelle fonctionnent bien sous des conditions de vent modéré mais elles ne peuvent pas résister à un vent violent. D'un autre coté elles ne sont pas susceptibles d'utiliser un vent très faible. I1 existe donc un problème qui n'a pas encore été résolu. La présente invention a pour objet de résoudre le problème ci-dessus exposé; elle concerne en particulier une éolienne simple à la fois dans son principe et dans sa réalisation, qui s'adapte aux conditions de vent les plus variées. L'éolienne selon la présente invention est notamment destinée à produire du courant électrique directement utilisable, par exemple par u radiateur soit 220 ou 380 volts triphasé, à un prix très compétitif. Elle permet d'économiser l'énergie habituelle nécessaire (courant électrique, fuel,gaz) dans les habitations en prenant le relais des moyens habituels dès qu'il y a du vent. L'intervention est automatique grace à la prévision d'un inverseur de courant. L'éolienne à capteur lent, selon la présente invention, qui comporte un pylône muni d'organes de support et de maintien en soi connus, comprend un ensemble capteurhélice constitué par l'association d'un rotor à pas variable et de pales, ledit rotor comprenant un moyeu mobile en translation le long de son axe, une plaque d'appui, un système de bielles-manivelles monté entre les pivots de pales et la plaque d'appui et des moyens élastiques interposés entre la plaque d'appui et le corps de rotor, le dispositif étant tel que les variations de vent provoquent un déplacement axial contrôlé du moyeu de rotor et une variation correspondante du pas. L'invention concerne également les caractéristiques ci-après prises individuellement ou en combinaison - le capteur comprend un nombre élevé de pales, de préférence huit pales; - les pales sont réalisées en alliage léger d'aluminium et de fibres de verre et constituent une grande voilure flexible; - les moyens élastiques du rotor à pas variable sont des ressorts tarés qui réagissent à la poussée du vent en déclenchant la variation progressive du pas; - l'éolienne tourne dans une gamme se situant au voisinage de 100 tr/mn; - le rotor à pas variable constitue un régulateur de vitesse; - la rotation des pales est une rotation à 600 par translation du moyeu; - le système de bielles-manivelles comprend autant de bielles-manivelles que de pivots de pales. La présente invention sera illustrée ci-après en se reportant aux dessins annexés qui représentent à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation et sur lesquels Fig. 1 est une vue schématique de l'éolienne selon la présente invention. Fig. 2 est une vue de côté du rotor à pas variable de l'ensemble capteur-hélice. Aux dessins annexés l'éolienne à capteur lent à grande surface de l'invention est désignée dans son ensemble par 1. Ellesecompose essentiellement de deux parties, à savoir d'un pylône 2 muni d'organes de support et de maintien en soi connus et d'un ensemble capteur-hélice 3 constitué par l'association d'un rotor pas variable 4 et de pales 5. Le pylône 2 est maintenu en place par l'intermédiaire d'éléments rigides 6 dont le nombre peut varier à volonté mais habituellementquatre élémentsdece type conviennent. Ces éléments 6 sont articulés en 7 de toute manière appropriée. L'embase du pylône 2 présente un pivot 8 qui reçoit un moyen de blocage latéral 9 relié à l'un des éléments rigides 6.Un dispositif de verrouillage en position verticale 10 est prévu avec un dispositif de maintien 10'. Le rotor pas variable 4 se compose d'un moyeu 13 mobile en translation le long de son axe 11, d'une pluralité de bielles-manivelles 15, montées entre chaque pivot de pale 16 et une plaque d'appui 12. Dans l'exemple choisi la translation du moyeu mobile 13 provoque une rotation des pales 5 de 60". Des ressorts 14 sont prévus entre la plaque d'appui 12 et le corps de rotor 4. I1 s'agit de ressorts tarés qui s'opposent à la poussée du vent. Selon l'invention c'est la poussée du vent qui déclenche la variation progressive du pas. dans Le capteur de -l'éolienne de l'invention comprend/un mode de réalisation préféré huit pales. En général les éoliennes actuelles sont bipales et très rapides,leur rotation se situe entre looeet 2000 tr/mn, ce qui représente un petit avantage et un gros inconvénient. La rapidité permet de gagner un peu en rendement du fait de l'absence de multiplicateur mais une vitesse de rotation élevée conduit à de gros risques de rupture par vibrations et effet gyroscopique. L'éolienne de l'invention grâce à l'association du rotor à pas variable 4 et des pales 5 en un ensemble cap teur-hélice 3 tourne sensiblement à 100 tr/mn et ne présente pas de dangers de rupture. Le rotor à pas variable 4 permet en raison de sa nature propre d'utiliser un vent très faible, donc plus abondant, et par conséquent, de tourner beaucoup plus souvent et longtemps grâce à la grande voilure des pales 5. Celles-ci sont réalisées en alliage léger d'aluminium et de fibres de verre. Lorsque le vent devient fort ou violent, le rotor à pas variable 4 met automatiquement et progressivement les pales en drapeau, son rôle est alors celui d'un régulateur de vitesse. Comme on l'a indiqué plus haut, la variation simultanée du pas des huit pales est réalisée grâce à l'agencement du rotor 4. La poussée du vent trouve en opposition les ressorts 14 dont le tarage correspond à la vitesse maximale du veht à utiliser. Au-delà de cette vitesse déterminée, les pales 5 se mettent pratiquement en drapeau et la vitesse de rotation n'augmente plus. Dans l'éolienne 1 selon la présente invention seule la génératrice, bien équilibrée, tourne vite sans présenter un quelconque danger. Un même pylône 2 peut recevoir des génératrices de 5 à 25 kw. Le poids global'due l'éolienne 1 de la présente invention est sensiblement de 1500 kg. Un homme seul peut la monter et la redescendre à volonté pour assurer les révisions périodiques nécessaires. La présente invention propose donc une éolienne d'une conception simple qui répond au besoin actuel d'économiser l'énergie. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit en détail et divers équivalents techniques peuvent lui être apportée sans sortir de son étendue. REVENDICATIONS 1. Eolienne à capteur lent, adaptable aux condi tions de vent, pourvue d'un pylône muni d'organes de sup port et de maintien en soi connus, caractérisée en ce qu > el- le comporte un ensemble capteur-hélice (3) constitué par l'association d'un rotor à pas variable (4) et de pales (5), ledit rotor (4) comprenant un moyeu mobile en translation (13) le long de son axe (11), une plaque d'appui (12), un système de bielles-manivelles (15) monté entre les pivots de pales (16) et la plaque d'appui (12) et des moyens élas tiques interposés entre la plaque d'appui (12) et le corps de rotor (4), le dispositif étant tel que les variations du vent provoquent un déplacement axial contrôlé du moyeu de rotor (13) et une variation correspondante du pas. 2. Eolienne selon la revendication 1, caractérisée en ce que le capteur comprend un nombre élevé de pales (5), de préférence, huit pales (5). 3.Eolienne selon l'une des revendications 1 ou 2, 'caractérisée en ce que les pales (.5) sont réalisées en al liage léger d'aluminium et de fibres de verre et constituent une grande voilure flexible. 4. Eolienne selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les moyens élastiques du rotor à pas variable (4) sont des ressorts tarés (14), qui réagissent à la poussée du vent en déclenchant la variation progressive du pas. 5. Eolienne selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle tourne dans une gamme se situant au voisinage de 100 tr/mn. 6. Eolienne selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le rotor à pas variable (4) constitue un rêgulateur de vitesse. 7. Eolienne selon l'une quelconque des revendica tions 1 à 6, caractérisée en ce que la translation du moyeu mobile (13) provoque une rotation à 600 des pales ( 5). 8. Eolienne selon l'une quelconque des revendica tions 1 à 7, caractérisée en ce que le système de bielles manivelles (15) comprend autant de bielles-manivelles que de pivots de pales (16).