Brevet FR2539821A2 — publié le 19840727

FR 2539821 A2 19840727 FR 8301154 A 19830126 Dans la demande de brevet principal, on a ex- pliqué la constitution et le fonctionnement d'une installation de taille variable mettant a la disposition des utilisateurs un combiné d'énergie renouvelable quels que soient l'heure, le jour, la nuit ou l'époque, ciest- & dire s 'étendant sur toute l'année que 15 on soit en été, en hiver, au printemps ou en autoaneO Cette demande de brevet principal décrit une tour verticale dont la partie inférieure contient un foyer double permettant l'emploi de l'énergie thermique, la tour est revêtue de panneaux ayant une double fonction, d'une part, capter et diriger l'énergie du vents d'autre part, capter l'énergie chaleur du soleil; puis le sommet de la tour est occupé par un groupe éolien qui entraîne un générateur de courant électrique dont énergie est partiellement employée pour décomposer à la base de la tour, de l'eau en oxygène et hydrogène afin de produire un comburant complémentaire pour le foyer brtlant des déchets et un carburant pour le foyer foyer secondaire complé- tant la quantité de gaz chauds produite ainsi que pour la conservation longue durée de 1'énergie Le présent certificat d'addition a pour objet d'améliorer la partie de la tour qui a pour fonction de capter et de diriger l'énergie du vent car, a à la suite des essais, on s'est aperçu que la disposition antérieure, représentée particulièrement aux fig. 1, 2 de la demande de brevet principal,prosoquait des pertes d'énergie par fuite d'une partie de l'air provenant du vent et de ce fait une partie de l'énergie éolienne était gaspillée. Conformément a l'addition, le capteur transformateur d'énergie renouvelable dans lequel une tour verticale contient a sa partie inférieure un foyer double permettant l'emploi de l'énergie thermique, puis la tour est revêtue de panneaux-captant l'énergie chaleur et l'énergie du vent; finalement, le sommet de la tour est occupé par une éolienne qui entraîne un générateur de courant Elec- trique dont l'énergie est partiellement employée pour décomposer de l'eau contenue dans un bac situé à la base de la tour en produisant de l'oxygène et de l'hydrogène pour obtenir un comburant complémentaire pour le foyer principal et un carburant, d'une part, pour le foyer secondaire complétant la quantité de gaz chauds produite, d'autre part, le stockage longue durée de l'énergie, suivant la demande de brevet principal, se caractérise en ce que la tour, qui est ouverte le long de ses génératrices verticales par de larges cules permettant au vent de pénétrer dans la tour, reçoit des armatures équidistantes et disposées radialement les unes par rapport aux autres sur la tour, ces armatures recouvertes par des panneaux pour recueillir anergie solaire, soit sous forme de chaleur, soit sous forme dlénergie électrique étant prolongées à l'intérieur de la tour par des aubes formant un angle par rapport aux armatures puis des volets mobiles sont montés en bout des aubes sur des axes verticaux ou par des charnières flexibles de façon à pouvoir, sous l'influence du vent, soit prendre la position intermédiaire, c'est-à-dire laissant passer l'air dans l'intérieur de la tour, soit au contraire sous l'effet de l'énergie éolienne interne se fermer pour prendre contact par leurs extrémités arrondies sur les extrémités libres des aubes en fermant ainsi les conduits de passage entre ces aubes à l'intérieur de la tour. Suivant une autre caractéristique de l'addition, le capteur se caractérise en ce que l'angle o4 formé d'un. coté par les armatures et de l'autre côté par les aubes est inférieur à 1800 par rapport aux armatures. Diverses autres caractéristiques de l'addition ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'addition est représentée, à titre d'exemple, au dessin annexé. La fig. 1 est une vue en plan de la partie supérieure de la tour montrant la disposition des panneaux fixes. La fig. 2 est une coupe sensiblement suivant la ligne II-II de la fig. 1. La fig. 3 est une coupe élévation a grande échelle de la partie supérieure de la tour montrant une modification de la sortie de la turbine et ùn développement de la tuyauterie de chauffage. La fig. 4 montre en plan une variante de réalisation de la turbine. La fig. 5 est une coupe-élévation diamétrale de la partie supérieure de la colonne montrant une modification de réalisation dans laquelle une hélice remplace la turbine. A la fig. 1 on a représenté en traits mixtes la tour 100 qui est ouverte le long de ses génératrices verticales par de larges ouïes et qui reçoit des armatures 101 en tôles métalliques disposées radialement équidistantes les unes des autres et sur lesquelles sont montés les panneaux 102, 103 destinés, soit à emprisonner la chaleur issue des rayons ultra-violets les traversant et échauffant les tales 101, soit pour transformer les rayons solaires en énergie électrique directement. Les armatures 101 sont prolongées à l'intérieur de la tour par des aubes 104 faisant un angle g inférieur a 1800 par rapport aux armatures 101. Ainsiw l'air arri- vant par exemple dans le sens des-fleches A (voir fig. 1) est dirigé tangentiellement vers le centre de la tour 100. De plus, des volets mobiles 105 sont montés en bout des aubes 104 sur des axes verticaux ou des charnières flexibles 106 de façon à pouroir, sous l'influence du vent, soit prendre la position intermédiaire, c'est-à-dire laissant passer l'air dans l'intérieur de la tour,-soit au contraire sous l'effet de l'énergie éolienne interne se fermer et prendre contact par leurs extrémités arrondies 107 sur les extrémités libres des aubes 104 en fermant.ainsi les conduits de passage entre ces aubes à l'intérieur de la tour 100. Les extrémités 107 des volets mobiles 105 ont une forme arrondie sensiblement semi-cylindrique. On obtient ainsi la formation d'un tourbillon d'air ou Vortex qui permet une augmentation de la vitesse de passage de l'air provoquée par le vent vers le haut de la tour et ainsi d'obtenir un meilleur rendement de la roue à aubes placée au sommet de la tour et entraînant le .générateur de courant électrique, tel que décrit dans le brevet principal. On peut également envisager de remplacer la roue a aubes fixes 7, décrite dans la demande de brevet principal, par un fond plein hermétique car les voletas mobiles 105 assurent la montée rapide et parfaite du tourbillon d'air vers la turbine entraînant le générateur. On peut également prévoir pour l'entrée d'air secondaire 14, de la demande de brevet principal, alimen- tant le foyer et le bas de la tour, une injection d'air partant de l'énergie éolienne au moyen d'un capteur approprié, par exemple une entrée d'air convergente, assurant ainsi un effet pulsatif provoquant des augmentations int6- ressantes de la pression de l'air dans la partie centrale de la tour et donc vers la turbine précitée entraînant le générateur de courant électrique. I1 est également possible de placer sous cette turbine d'entraînement les soupapes qui s' ouvrent sous une très forte pression interne de la tour afin de constituer des organes de sécurité, ces soupapes pouvant être soumises l'action d'un ou plusieurs régulateurs limitant la pression verticale de l'air. A la fig. 3, la tour 100 comporte à sa partie supérieure, comme dans le cas du brevet principal, un palier liquide 120 dans lequel peut tourner la turbine 121 munie des aubes 122. Comme cela est visible sur cette figure, la partie supérieure de la turbine 121 est fermée par une plaque 124 qui oblige l'air, arrivant par la tour 100, à suivre un circuit représenté, et àsa sortie des filets d'air sont divisés par un écran circulaire 125 laminant l'air- en provoquant ainsi des phénomènes d'aspiration anti-tourbillonnants augmentant la puissance de la turbine 121. L'écran circulaire 125 qui est fixé par tous moyens convenables, en particulier par des supports non représentés sur la tour 100, est d'une hauteur telle qu'il permet l'effet de laminage recherché. Dans cette réalisation la tuyauterie Q décrite au brevet principal et dans laquelle circule les gaz de combustion est fermée à sa partie supérieure en 6a La tuyauterie est représentée pour s'élever jusqugà la partie supérieure de la tour 100 mais elle peut évidement être moins haute. A la fig. 4, la turbine 130 comportant des aubes 130b est placée à l'intérieùr de l'écran circulaire 125 qui est divisé par des canaux 131 allant en s 'évasant du centre de la tour vers l'extérieur, c'ests -dire vers l'écran circulaire 125. Ainsi; en admettant que la turbine tourne dans le sens des flèches F10, les filets d'air re-. présentés par les petites flèches sont divisés, laminés et se détendent aisément en provoquant ainsi une bonne utilisation de la force du courant d'air ascendant. La forme des canaux qui constituent des diviseurs progressifs évases coopère largement au but recherché. Bien entendu, la partie centrale 130a de la turbine est centrée de façon à pouvoir tourner par exemple dans un palier liquide tel que le palier 120 représenté à la fig. 3. Selon la fig. 5, la turbine telle que décrite pr6- cédemment, peut être remplacée par une hélices Dans ce cas, la tour 100 est prolongée par un canal 135 qui est sensiblement cylindrique et, dans ce cas, la partie supérieure de la tour 100 porte, comme précédemment décrit, un cône 136 contenant le générateur électrique 137. L'hélice 138 est disposée juste au-dessous d'un cône inversé 136a et au-dessus de ce cône le canal 135 s'évase vers un diviseur 139 en tronc de cône d'une hauteur h10 assez importante pour permettre une décompression de l'air qui.a entraîne l'hélice puis cet air s'échappe entre la partie supérieure 139a du diviseur et une plaque écran 140 placée au-dessus du diviseur 139. L'espace hll séparant la partie supérieure 139a du diviseur 139 et la plaque écran 140 est calculé pour pro Toquer un laminage de l'air facilitant l'écoulement de celui-ci et donc provoquant une certaine aspiration dans la tour 100. h12 désigne le diamètre de la plaque bScran 140 qui est, en général, identique au diamètre supérieur 139a du diviseur 139. Il est à remarquer que la plaque écran 140 est maintenue sur son pourtour par des barreaux 141 disposés judicieusement sur le bord périphérique suprieur du diviseur 139. Enfin le diamètre h13 indique la zone à partir de laquelle le canal 135 s'évase pour se raccorder au diametre intérieur da diviseur 139 REVENDICATIONS 1 - Capteur transformateur d'énergie renouvelable dans lequel une tour verticale (1) contient à sa partie inférieure un foyer double (13,9) permettant l'emploi de l'énergie thermique, puis la tour (1) est revêtue de panneaux (3) captant l'énergie chaleur et l'énergie du vent finalement, le sommet de la tour est occupé par une éolienne (21) qui entraîne un générateur de courant électrique (19) dont 1' énergie est partiellement employée pour décomposer de l'eau contenue dans un bac (12) situé à la base de la tour (1) en produisant de l'oxygène et de l'hydrogène pour obtenir un comburant complémentaire pour le foyer principal (9) et un carburant, d'une- part pour le foyer secondaire (13) complétant la quantité de gaz chauds produite, d'autre part le stockage longue durée de l'énergie, suivant la demande de brevet principal, caractérisé en ce que la tour (700), qui est ouverte le long de ses génératrices verticales par de larges ouïes permettant au vent de pénétrer dans la tour, reçoit des armatures (101)-équidistantes et disposées radialement les unes par rapport aux autres sur la tour, ces armatures (101) recouvertes par des panneaux (102,103) pour recueillir l'énergie solaire, soit sous forme de chaleur, soit sous forme d'énergie électrique, étant prolongées à I'intérieur de la tour par des aubes (104) formant un angle par rapport aux armatures (101) puis des volets mobiles (105) sont montés en bout des aubes (104) sur des axes verticaux ou des charnières flexibles (106) de façon à pouvoir sous l'influence du vent, soit prendre la position intermédiaire, c'est-à-dire laissant passer l'air dans l'intérieur de la tour,.soit.au contraire sous l'effet de l'énergie éolienne interne se fermer pour prendre contact par leurs extrémités arrondies (107) sur les extrémités libres des aubes (104) en fermant ainsi les conduits de passage entre ces aubes à l'intérieur de la tour (100). 2 - Capteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle ol formé d'un côté par les armatures (101) et de l'autre côté par les aubes (104) est inférieur a 1800 par rapport aux armatures (101). 3 - Capteur suivant llune des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les volets mobiles (105) ont des extrémités arrondies (107) de forme partiellement cylin- dorique 4 - Capteur suivant l'une des revendications 1 a 3, caractérisé en ce que des soupapes disposées sous la turbine (121) peuvent s'ouvrir sous la poussée interne afin d'assurer la sécurité l'intérieur de la tour (100). 5 - Capteur suivant l'une des revendications 1 d 4, caractérisé en ce qui la place de la turbine est placée une hélice (138) surmontée d'un cône (136au de façon que l'échappement de l'air puisse se faire par un diviseur (139) de grande dimension, ce diviseur ayant en section la forme d'un tronc de cône dont l'extrémité supérieure est située a une certaine distance d'une plaque écran horizontale (140) permettant le laminage de l'air sortant de la tour en provoquant ainsi une aspiration complémentaire. 6 - Capteur suivant l'une des revendications 1 a 4, caractérisé en ce que la turbine comporte intérieurement des canaux évasés aboutissant aux aubes (130b), ces canaux ayant une forme de diviseur. 7-- Capteur suivant l'une des revendications 1 a 4. et 6, caractérisé en ce qu'un écran circulaire (125) concentrique à la turbine et placé a faible distance des at- rivées d'échappement de canaux de la turbine permet en laminant l'air d'obtenir une décompression facilitant l'aspiration de la tour (100). 8 - Capteur suivant l'une des revendications 1 a 7, caractérisé en ce que le fond ou base de la tour (100) est constitué par une surface hermétique. 9 - Capteur suivant l'une des revendications l à 8, caractérisé en ce que la tuyauterie (6) peut déboucher à une faible distance dé la turbine et être fermée à sa partie supérieure. 10 - Capteur suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les panneaux verticaux (103) peuvent être parcourus de tubes plaqués étroitement sur eux et recueillant la chaleur captée pour la transmettre an lieu d'utilisation par un fluide caloporteur,