Brevet FR2884285A1 — publié le 20061013

DESCRIPTION La présente invention concerne un dispositif pour collecter l'énergie du vent ou des courants marins. Cette énergie est récupérée sous forme d'un ou de 2 câbles en rotation a faible vitesse mais avec un couple important. Ce moteur peut être utiliser pour faire fonctionner soit un générateur soit une pompe. La nouveauté de ce dispositif est que de part sa structure le coût de fabrication est extrêmement bas permettant de produire de l'énergie a un coût inférieur aux méthodes classiques, nucléaires,hydroélectriques ou centrales a énergie fossile ou éoliennes traditionnelles. Le module de base: appelé MODULE (dessin 1) est composé de 2 types de turbine (A) et (B). La turbine A a des pales en sens inverse de la B permettant de tourner en sens inverse par rapport a l'autre. Chaque turbine est dentée en sa partie extérieure permettant a chaque turbine de communiquer son énergie a l'autre. Ces turbines étant de petite taille environ 50 cm,elles sont réalisées en nylon injecté réduisant considérablement le coût de fabrication traditionnel. Chaque turbine coûte moins de 2,00 Euros actuels à produire. Chaque turbine récupérant une faible énergie la solidité requise du système est faible. En installant un grand nombre de ces turbines sur un cadre métallique (F), on récupère en un point unique la somme des forces récupérées par chaque turbine. Cette structure permet également de réaliser des ensembles de grande longueur et de faible hauteur. Un cadre comportant 198 turbines (3 rangées X 66 colonnes) mesure environ 1,5 mètres de haut pour 33 mètres de long équivalent a une hélice unique de 7,5 mètres de diamètre. Par contre la surface exposée à la pression du fluide (vent ou eau) est d'environ 35 m2 pour le système multi-turbine alors qu'elle n'est que de 4,5 m2 pour l'hélice standard. Compte tenu du faible poids de l'ensemble, ce dispositif peut être flottant (flotteur E) avec un lest (poids G). La longueur du tube (F) submergé dépend de la force des vents ou courants locaux, il agit comme un contre-poids à la pression du vent sur les turbines, plus il est long et plus le moment de la force est important. Ce dispositif permet au cadre (F) de rester vertical et en cas de fortes bourrasques le cadre s'inclinera légèrement réduisant la pression du vent sur les turbines. Le dessin 1 montre le dispositif pour fonctionner avec du vent, le dessin 6 avec les courants marins. Transmission d'énergie des modules au(x) câble(s) : dessin 2 et dessin 3. L'énergie récupérée sur la turbine B est transmise a une vis sans fin (C) (plan vertical) qui tout en réduisant la vitesse de rotation et en accroissant le couple transmet l'énergie à un pignon (H) qui est dans un plan horizontal. Le pignon (H) est monté sur un block (J) qui est non solidaire du cadre (F) et qui peut tourner de 360 degrés autour de (F) permettant ainsi à chaque module de changer d'orientation par rapport au câble (I) et quand même de transmettre l'énergie au câble (I). Ce pignon (H) transmet son énergie à un câble à double torsadage (I) par l'intermédiaire de roulement anti-retour (D). Le roulement est solidaire du câble (I). Ce roulement anti-retour permet au câble de tourner librement si les turbines sont non actives. La force ne sera communiquée au câble que si la vitesse est supérieure à celle du câble. Ce simple dispositif permet d'éviter des tas de systèmes de régulation de vitesse car naturellement chaque module n'a pas le même rendement et donc pas le même couple à la même vitesse. Assemblage des modules: dessin 4. Le dessin 4 illustre comment les modules sont reliés entre eux. La force récupérée sur le ou les câbles est donc la somme de toutes les énergies récupérées ou générées par chaque module et donc chaque turbine. Les câbles courant faisant environ 330 mètres de long, on peut relier plusieurs câbles entre eux pour augmenter la longueur totale (jusqu'a plusieurs kilomètres) . Le câble étant flexible il s'adapte aux différents niveaux de la mer et comme il est en constante rotation il reste linéaire. Orientation des turbines au vent: dessin 5. Pour avoir le meilleur rendement les turbines doivent être orientées pour être face au vent. Le dessin 5 montre qu'en tirant ou en poussant sur le câble A, l'orientation des modules est réalisable (le câble C étant fixe, la partie extrême des câbles A et C étant à terre ou sur une barge flottante ancrée). Mouvement des modules: il est à noter que l'utilisation de câbles métalliques pour collecter l'énergie permet dans le même temps d'éviter l'ancrage de chaque module car en rendant le system semi-flexible, il permet à chaque module d'être maintenu en place. Que ce soit pour collecter l'énergie du vent ou des courants marins le dispositif s'oriente naturellement dans la bonne direction sous la pression du courant ou des vents à cause de sa très grande longueur. Production d'électricité : dans une éolienne classique chaque éolienne en plus de son besoin de construction très solide est équipée d'un générateur ainsi que d'un système de régulation électrique et de système de protection contre les vents trop fort ainsi que dans certains cas de dispositif permettant de modifier l'orientation des pales. Les éoliennes sont ensuite montées en réseau et de nouveau des systèmes de régulation sont nécessaires. Dans notre dispositif comme nous récupérons l'ensemble des énergies de chaque modules en 1 point unique nous n'avons besoin que d'un générateur (plus gros) et d'aucun système de régulation, rendant tout le système extrêmement bon marché à fabriquer et donc rendant le prix du KWH produit très compétitif. Il est à noter que le rendement du système est inférieur aux éoliennes classiques, mais en bout de chaîne le prix du KWH est nettement inférieur à cause de son faible coût de fabrication et de production. Environnement: les éoliennes classiques de part leur haute taille destinées à collecter du vent à la plus grande hauteur possible sont ressenties par les citoyens comme une pollution visuelle, l'utilisation donc de dispositifs de faible hauteur installés en mer devrait lever ce ressentiment. REVENDICATIONS 1) Dispositif de récupération de l'énergie des vents ou courants marins, caractérisé en ce qu'il comporte un grand nombre de turbines (A) et (B) à pales inversées montées sur un cadre métallique (F) et tournant en sens inverse les unes par rapport aux autres, et connectées les unes aux autres par une denture en partie extérieure desdites turbines, l'énergie étant récupérée en un point unique au moyen d'un câble métallique (I) en rotation avec un couple très important. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'il est muni d'un flotteur (E) et d'un lest (G) afin de permettre la flottaison de la structure. 3) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que IO l'énergie récupérée par les turbines est transmise à une vis sans fin (C) relié à un pignon (H) monté sur un block (J), ledit pignon (H) transmettant son énergie à un câble (I) par l'intermédiaire d'un roulement anti-retour (D). 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les turbines sont assemblées pour former un ensemble de faible hauteur mais de grande 15 longueur équivalent a une turbine unique de très grande dimension.