Brevet FR2579682A1 — publié le 19861003

La présente invention concerne la réalisation d'un ensemble indus triel destiné à produire de ltélectricité à partir de l'énergie du vent. (fig 1) (39) Cet sur un support flottant/situé à proximité d'un rivage et, fixé, par 1'intermédiaire d'un dispositif d'ancrage/tr%l- culé en sous face, à un portique immergé (1) articulé à ses deux extrémités. Le dispositif d'ancrage est réalisé dans une cloche d'air. Il permet la rotation du support flottant commandée par l'action du vent ainsi que les mouvements d'oscillation provoqués par la houle, par rapport à un axe horizontal indifférent. Le transport du courant électrique s'effectue au travers de cette cloche d'air, jusqu'à la zône d'utilisation, par l'intermédiaire d'une conduite flexible étanche (2). Cet ensemble désigné " Centrale Aéramotrice Flottante " comprend les caractéristiques suivantes : 1) Forme aérodynamique ( Fig 1) La forme représentée sur la figure 1 est conçue de façon à faciliter la rotation de la centrale jusqu'à sa position de fonctionnement. Le profil ds la partie avant abritant les génératrices (3) permet un écoulement dynamique de l'action du vent. 2) Ensemble éolien ( Fig 1,2,3,4 ) Il se compose d'un nombre pair de roues à pales verticales supportées par des portiques (4) comportant chacun, à l'exception du portique central, un arbre de transmission vertical (5). Chaque roue est équipée d'un système d'obturation à deux volets à débat- tement circulaire. Le volet bas (6) s'ouvre en s'escamotant dans le carénage inférieur, le volet haut (7) s'ouvre par débattement vers La manoeuvre d'ouverture du volet bas s'effectue par gravité. La manoeuvre de fermeture du volet bas, celles d'ouverture et de fermeture du volet haut s'effectuent en utilisant l'énergie absorbée par les roues au moyen d'un dispositif d'embrayage. Le débattement des roues, au niveau inférieur, s'effectue dans un carénage conçu de façon à permettre la fixation des portiques d'éolienne, en laissant le passage aux arbres de transmission horizontaux (8) reliés aux génératrices. Le passage (9) situé sous le portique central est prévu pour permettre l'accès au disbositif d'ancrage du support flottant. 3) Dispositif d'ancras du support flottant ( Fig 5,6,7,8 ) Ce dispositif a pour ralle de permettre les oscillations et la rotation de la centrale tout en reprenant les réactions horizontales et verticales provoquées par l'action du vent. Il se compose d'un ensemble de deux couronnes fonctionnant l'une dans l'autre. Une première couronne dite "extérieurs" (10) est solidaire du support flottant par l'intermédiaire de butées horizontales (11) comprenant galets de roulement et ressorts d'application. Une seconde couronne dite "intérieure" (12) est solidaire du portique immergé et articulé sur celui-ci. Les oscillations sont obtenues au moyen d'un dispositif de roulement (13) situé dans les secteurs avant et arrière de la couronne extérieure et agissant suivant un axe circulaire situé dans son plan. La zflne d'évolution de ce dispositif est un plan sphérique. Il transmet les réactions horizontales. La. rotation est obtenue au moyen d'un dispositif de roulement sur trois faces (14) agissant en contact avec la couronne intérieure et prévu également dans les secteurs avant et arrière de la couronne extérieure. Ce dispositif transmet les réactions horizontales et verticales. Les réactions horizontales sont reprises par une ossature de raidissage du plan sphérique situé dans le secteur opposé au sens de l'action du vent. Les réactions verticales sont transmises à un plancher oscillant(15) intégré dans la structure du support flottant, par l'intermédiaire de bracons (16) articulés à leurs extrémités. Les articulations des bracons sont du type à axe vertical avec appuis à rotule. 4) Plancher oscillant ( Fig-5,7,8 ) Ce plancher a pour rôle de transmettre les réactions verticales à la structure du support flottant tout en absorbant les oscillations. Oans la zane considérée, cette structure est schématisée par un ensemble rigide comprenant un plancher haut (17) et un plancher bas (18) liés, l'un à l'autre, par quatre poteaux (19), l'ensemble étant solidaire d'un système de poutres métalliques (20) assurant la répartition des efforts sur le support flottant. Pour permettre les oscillations, on intercale entre le plancher oscillant et les planchers haut et bas de la structure, deux ensembles de vérins (21) à circuit hydraulique. Chaque ensemble de vérins est alimenté par une centrale commune leur permettant d'agir suivant le principe des vases communicants. Ils agissent, alternativement en "poussant", suivant le sens de la réaction verticale du portique immergé. Toutefois, ils sont prévus "à double effet" afin de palier à la défaillance èventtiel le de l'un des deux ensembles de vérins. La stabilité horizontale du plancher oscillant est assurée par une articulation en son centre réalisée sur un axe coulissant dans deux supports rigides (22) fixés, l'un en sous face du plancher haut, l'autre au dessus du plancher bas de la structure. La stabilité anti rotation du plancher oscillant est assurée par des butées à galets avec ressort d'application (23) prenant appui sur les poteaux du plancher Après chaque oscillation, le retour à une position horizontale du plancher oscillant est sollicité par quatre vérins de rappel (24) permettant, en outre, de compenser les charges différentielles transmises par les bracons. Le support rigide fixé sur le plancher bas abrite une boite de con nection/s2s5rant le raccordement des canalisations électriques (26) provenant des génératrices. 5) portique immergé ( Fig 1,2,4 ! Ce portique est conçu de façon à reprendre les efforts transmis par l'action du vent quelle que soit sa direction. Sa fixation au dispositif d'ancrage du support flottant se situe dans la zône émargée et est obtenue par encastrement sur un élément de portique (27) préalablement monté sur la couronne intérieure. L'ancre articule des deux pieds du portique est fix a un axe scellé dans une masse de béton (28! suffisante pour reprendre les efforts horizontaux et verticaux. Le tronçon vertical (29) situé au point d'encastrement des deux jambes du portique comporte une gaine (30) assurant le raccordement à la canalisation électrique installée dans la conduite flexible; ta) liaison électrique entre ce tronçon et le support flottant est établie par un contacteur extensible (31) mobile autour d'un axe vertical. 6) Installations complémentaires ( Fig 1,5,5,7,8 ) Elles ont pour but d'assurer une autonomie de fonctionnement. Il est prévu notamment : - Salle de contrôle (325 - Atelier d'entretien avec monorail de dépannage et ouverture d'accès au droit de chaque éolienne (33) - magasin de stoc kage des pièces de rechange (34) - Sas d'accès aux vérins (35) - Sas d'ace ces à l'ancrage articulé (36) - Logement de personnel (37). 2 - R E V E N D I C A T I O N S 1 ) Dispositif éolien dostiof lr- proc:uction d'énergie éiectrique caractérisé en ce qu'il est installé sur un support (39) flottant sur l'eau avec encrage (3f) articulé en sous face fixé par articulation sur un portique immergé (1) scellé au fond de I.'eau, également par articulatien, sur un massif de scellement (28), en ce que l'ensemble éolien est implanté à l'carrière du support flottant et les génératrices sont implan tuées à lavant dans un carénage d'ensemble permettant la rotation de la centrale sous l'action du vent, l'ensemble éolien.tournant autour d'un axe horizontal et étant obturable, en ce que l'ancrage articulé (38), installé dans une cloche d'air permet le passage des canalisations électriques et en ce que ces canalisations sont raccordées à une conduite flexible (2) étanche assurant le transport du courant et en ce que la partie arrière du support flottant comporte les installations techniques permetl'autonomie de fonctionnement. 3 ) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'ouverture des volets bas (6) est assurée par gravité. 4 ) Dispositif selon la revendication20 caractérisé en ce que la fermeture des volets bas (6), l'ouverture et la fermeture des volets haut (7) sont assurées par utilisation de l'énergie accumulée par les roues à pales au moyen d'un dispositif d'embrayage. 5 ) Dispositif selon la revendication 10 caractérisé en ce que l'ancrage (38) articulé en sous face comporte deux couronnes (10,12) permettant la rotation de la centrale et ses oscillations par rapport à un axe horizontal indifférent. o) Dispositif selon la revendication0 caractérisé en ce que les oscillations obtenues par l'ancrage articulé (38) sont absorbées par un plancher oscillant (15) intégré dans la structure du support flottant comportant un appui inférieur et un appui supérieur constitués, chacun, d'un ensemble de vérins (21) alimentés par une centrale commune. 7 ) Dispositif selon la revendication 60 caractérisé en ce que la stabilité horizontal du plancher oscillant (15) est assurée par des vérins de rappel (24). 8 ) Dispositif selon la revendication 10 caractérisé en ce que la liaison électrique entre le support flottant (wo) et le oaine (30) raccordée e la conduite flexible (9) est assurée par un contacteur extensible !31) mobile autour d'un axe vertical.