Brevet FR2900985A1 — publié le 20071116

Hydrolienne souple gonflable Elle peut être construite en deux versions, l'une destinée à l'exploitation de l'énergie de la houle, l'autre à l'exploitation de l'énergie des courants marins ou autres. Les principes techniques généraux sont analogues à ceux que nous avons exposés dans notre demande de brevet INPI N 06 04239 concernant une éolienne flottante autoporteuse. Caractéristiques communes (fig. 1) Elles se retrouvent tant dans le convertisseur de houle que dans l'hydrolienne destinée à l'exploitation des courants marins. Le dispositif est formé d'un ballon sphérique, ovale ou cylindrique' gonflable, compartimenté intérieurement en deux types de compartiments (la fig. 1 montre la coupe équatoriale du système): 1/Cinq à six compartiments externes (A), en forme de croissants ou de cylindres, disposés symétriquement autour de l'axe central de rotation et se joignant par leurs pointes aux extrémités de cet axe, et gonflés d'air. 2/Un compartiment (B) gonflé à l'eau sous pression et délimité extérieurement par le les éléments (A) d'une part, et d'autre part par des toiles (ti) tangentes alternativement de manière interne et externe aux éléments (A). Le compartiment (B) est de plus cloisonné par des toiles (t2) disposées radialement et destinées à solidariser la rotation de l'eau contenue en (B) avec la rotation de l'ensemble du ballon. Le choix de l'eau plutôt que de l'air pour le remplissage de B permet de ,Lo régulariser la rotation en augmentant l'inertie du système. 3/ Il se rajoute un ou deux2 compartiments annexes (C), gonflés à l'air, et servant à comprimer l'eau du compartiment (B) afin de maintenir sa pression à une valeur supérieure à celle de l'eau ambiante, et suffisante pour assurer, conjointement avec les éléments (A) gonflés d'air, la rigidité du système. La présence d'éléments (A) et (C) gonflés d'air 4Ç rend l'ensemble du ballon autoflotteur. L'asymétrie due à la présence de toiles (t1) tangentes alternativement de manière interne et externe aux éléments (A) permettra au dispositif soit de tourner dans un courant marin sous l'effet de la traînée différentielle induite (version hydrolienne de courant) soit de suivre le mouvement de rotation de la houle (version convertisseur % de houle), les éléments (A) agissant sur le mode de pales de turbine, et l'ensemble du ballon formant rotor. Convertisseur de houle (fig.2,3 et 4) Le ballon-rotor présentera une forme fortement allongée cylindrique (en rouleau) sur sa longueur, et arrondie aux extrémités auxquelles se joignent les éléments A et W auxquelles se trouvent les compartiments (C) (fig. 2 et 3). Les proportions sont tracées à titre indicatif, le diamètre du cylindre devant être de l'ordre de grandeur du creux de la houle moyenne du lieu). Les ballons seront disposés horizontalement à ras de l'eau, quasi totalement immergés, enchaînés les uns aux autres face à la houle. Les éléments de jonction G (fig. 3) -qui forment les seuls éléments rigides du yodispositif- sont reliés aux ballons par un faisceau de câbles et contiennent chacun deux générateurs électriques dont le rotor sera actionné par un des rouleaux. De Ovale ou sphérique dans le cas de l'hydrolienne de courant, cylindrique à bouts arrondis dans le cas du convertisseur de houle. 2 Deux positionnés aux extrémités dans la cas du convertisseur de houle (fig. 2 et 3) et un, placé en position sommitale dans le cas de l'hydrolienne de courant (fig. 5) plus, ces éléments de jonction porteront suspendus, par l'intermédiaire de leviers, des lests de béton destinés à maintenir les ballons en situation de semi immersion et à fournir les moments résistants permettant l'immobilisation des stators des générateurs (fig. 3) . Les enchaînements de ballons, placés face à la houle, seront de place en place ancrés au fond, permettant le maintien en position de l'ensemble du dispositif ainsi que l'évacuation du courant électrique produit vers la rive. II en résultera une disposition d'ensemble telle qu'elle est représentée sur la figure 4. (Sur cette figure, seuls les rouleaux gonflables sont représentés et non les éléments (G)). le Hydrolienne de courant (fiq.5) Elle sera formée d'au moins deux ballons tels que décrits sous le titre caractéristiques communes , positionnés à axe vertical (ou quasi vertical du fait de la déviation due à la pression du courant). L'ancrage se fera au fond. Deux ballons superposés tourneront en sens inverse, entraînant au moyen d'un dispositif iÇ de câbles (fig. 5) le rotor et le contre rotor d'un générateur logé dans une nacelle G placée entre les deux ballons. (Nous reprenons ici un dispositif analogue à celui proposé pour une éolienne flottante d'altitude dans notre demande de brevet INPI N 06 04239). Les ballons (contrairement au cas du convertisseur de houle) pourront présenter une section équatoriale très large (forme sphérique3 ou en citrouille ) % destinée à capter une largeur maximale de courant. Les éléments (B) verront, depuis la section équatoriale jusqu'au extrémités, leur diamètre se réduire proportionnellement à celui du ballon lui-même, prenant ainsi une forme en croissant . L'élément (C) occupera, dans chaque ballon, une position sommitale. Une variante du système pourra être constituée d'un seul ballon lequel entraîne au $5 moyen de câbles le rotor du générateur, le stator de celui-ci étant immobilisé par rapport au fond de l'eau par fixation ou amarrage direct. 3 La forme sphérique est représentée sur la figure 5 Revendications 1/ Hydrolienne souple gonflable pouvant servir à la production d'énergie tant à partir de la houle que des courants marins ou fluviatiles, caractérisée en ce qu'elle est formée d'éléments souples autoflotteurs gonflés à l'eau et à l'air. 2/ Hydrolienne souple gonflable selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle est constituée d'un ballon compartimenté intérieurement de façon à lui donner une forme extérieure asymétrique lui permettant d'être mis en rotation par les courants marins ou par la houle 3/ Hydrolienne souple gonflable selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est formée de deux types de compartiments Io A et B , soit : 1/ Des compartiments A, de section circulaire dans un plan normal à l'axe de l'hydrolienne, disposés symétriquement autour de celui-ci, et présentant une forme soit cylindrique soit en croissant, et gonflés d'air. 2/ Un compartiment interne B, rempli d'eau sous pression, et délimité d'une part par les compartiments A eux-mêmes, d'autre part par des toiles t1 tangentes de manière alternativement interne et 11 externe à ceux-ci, le tout tel que représenté sur la fig.1. 4/ Hydrolienne souple gonflable selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'eau du compartiment B est maintenue sous pression au moyen d'un ou plusieurs compartiments (C) gonflés d'air. 5/Hydrolienne souple gonflable selon l'une quelconque des revendications ,to précédentes caractérisée en ce qu'elle sert plus particulièrement à la conversion de l'énergie de la houle, qu'elle présente une forme en rouleau cylindrique, qu'elle est semi-immergée en position à axe horizontal, et qu'elle entraîne à ses extrémités deux générateurs électriques dont le stator se trouve immobilisé au moyen de lests ou de câbles amarrés au fond de l'eau, le tout selon la fig. 3. ~.~ 6/ Hydrolienne souple gonflable selon l'une quelconque des revendications 1,2,3 et 4, caractérisée en ce qu'elle sert à l'exploitation des courants marins ou fluviatiles, qu'elle est constituée de deux ballons sphériques ou ovoïdes présentant une section telle que montrée sur la fig. 1, ces deux ballons étant amarrés au fond au moyen d'un câble, placés l'un au dessus de l'autre sur un axe vertical ou subvertical, et tournant en sens inverse entraînant le rotor et le contre-rotor d'un générateur situé entre eux, le tout selon la fig. 5. 7/Hydrolienne souple gonflable selon la revendication 6 caractérisée en ce qu'elle est constituée non plus de deux ballons ovoïdes ou sphériques mais d'un seul lequel entraîne au moyen de câbles le rotor du générateur, le stator de celui-ci étant 3J" immobilisé par rapport au fond de l'eau par fixation ou amarrage direct. 3