Brevet FR2966206A1 — publié le 20120420

Une éolienne urbaine ou éolienne périurbaine de taille moyenne (jusqu'à +1- 30 m de haut) est destinée à produire de l'électricité de proximité. Il existe des éoliennes à axe vertical et à axe horizontal. Afin de communiquer sur la surface des pales, celles-ci peuvent être peintes et / ou personnalisées avec un logo sous forme de feuille adhésive, voire afficher une image lumineuse projetée ou dynamiquement créée en utilisant des technologies à LED ou laser, contrôlables à distance, illustrées en figure 1 (1). Les éoliennes associant les technologies Savonius et Darrieus (ex. en figure 1) développent en fonctionnement des vitesses moyennes de +/- 150 à 200 tours/minute (RPM), dû à un freinage aérodynamique lié à leur conception. Des normes de sécurité imposent par ailleurs l'intégration de freins. Des vitesses nominales limitées et des pales plus larges de ce type d'éoliennes offrent des surfaces d'affichage directement sur les pales, puisqu'une image affichée est reconnaissable ou un court message lisible, même quand l'éolienne tourne à sa vitesse maximale. Par conséquent, ce type d'éoliennes est plus approprié à servir en tant que support d'affichage rotatif d'images directement sur les pales, comparé à une éolienne avec des pales longues et fines qui peut développer des vitesses de plus de 1000 tours par minute. L'afficheur intégré permet que l'image peut être vue et reconnue par tout type de vent, même faible, voire également quand l'éolienne ne tourne pas. En outre, l'éolienne n'a pas besoin d'être motorisée en utilisant sa propre production d'électricité par faible vent pour pouvoir générer l'affichage d'une image, ce qui la rend plus efficiente. Le présent dispositif a pour objectifs, d'optimiser 1. les fonctionnalités et l'efficience énergétique d'une éolienne communicante 2. ainsi que la luminosité d'affichage d'images et / ou de messages courts sur le dispositif à la lumière du jour et en plein soleil. Premièrement, le dispositif permet d'optimiser les fonctionnalités et l'efficience de l'éolienne par l'intégration ou l'association à des modules d'amortisseurs (13) (16) d'appareillages et équipements optionnels, dont des exemples sont illustrés en figures 2 à 5, caractérisé en ce que lesdits appareillages sont fixés sur lesdits modules d'un afficheur (1), (5), (10) (écrans à LED, projecteurs laser, par exemple) au sein de et 1 ou sur la turbine, le mât ou une ou plusieurs pales d'une éolienne sur des modules d'amortisseurs (13) (16). Il peut s'agir d'équipements ou appareillages comme des détecteurs, senseurs, capteurs d'énergie, récepteurs-émetteurs de signaux, fibres et systèmes optiques, moniteurs, projecteurs, LED ou laser, sondes, d'instruments photoniques et / ou de caméras. Ils se caractérisent, par ailleurs, en ce qu'ils peuvent être mécaniques, électriques, électroniques et partiellement ou totalement autonome en énergie, voire producteurs d'électricité pour optimiser l'efficience, l'autonomie énergétique partielle ou totale du dispositif et ses appareillages embarqués ou connectés, sans impacter le design de l'éolienne dans son ensemble. Les modules d'amortisseur (16) (13) (plaques en caoutchouc et ! ou des ressorts) peuvent aussi eux-mêmes être dotés de sondes, de détecteurs ou de cellules captant l'énergie environnante ou tout autre système électrique, électronique, pneumatique, hydraulique, piézoélectrique ou antistatique, qui ont pour fonctions, outre de calibrer les différents composants, d'équilibrer les différences de fréquences, de réduire ou d'éliminer la production ou l'accumulation d'électricité statique, de champs électromagnétiques et de vibrations éventuelles, etc., de produire de l'électricité. Deuxièmement, le dispositif peut, par ailleurs, toujours dans le but d'optimiser l'efficience énergétique ainsi qu'augmenter la luminosité et donc la visibilité des images affichées en plein soleil, comporter un système d'optimisation et antireflets dédié (figures 6), intégré à l'afficheur sur l'éolienne. Afin d'obtenir un flux lumineux suffisant en Lux pour des images nettement visibles, même par temps ensoleillé, ce dispositif d'optimisation (figure 6) se caractérise par des puits ou conduits de lumière (16) qui captent la lumière environnante. Ces puits (16) peuvent être fermés en surface par un film ou plaque transparente (17), voire être encapsulés dans du verre, du polycarbonate, de la résine, du silicone translucide ou matériau similaire pour être étanches et éviter l'encrassement. Ils (16) se situent au pourtour de la face extérieure de la pale (4), de chaque pixel ou ensemble de pixels (pitch) (18) et / ou de chaque écran (1) (15). Les flux lumineux capturés (19) sont multipliés en passant par un système d'optique spécifique (20) et apporte en proportion la lumière complémentaire nécessaire pour augmenter la luminosité de chaque pixel ou ensemble de pixels (18) et ainsi permettre l'affichage d'images nettement visibles à la lumière du jour sur l'éolienne. Pour limiter les effets de reflets sur le ou les écrans, ce dispositif peut être un maillage métallique ou plastique noir (21) intégrant en relief des pare-soleils (22) avec la double fonction d'antireflets et de diriger le flux lumineux émis (l'image affichée) vers l' observateur. L'image lumineuse émise par le ou les afficheurs (5) (10), peut être agrandie à la taille de la surface d'affichage extérieure (1) sur la ou les pales, en passant à travers une ou plusieurs systèmes photoniques d'optiques et ou de lentilles, illustrés en figures 4 et 5, (6) (15), figure 6 (15), pouvant être constitués de fibres optiques, miroirs, lentilles, loupes et de prismes (non représentés en détail). L'extrémité du dispositif se caractérise par une optique distincte selon figures 4, 5 et 6 (15), sous forme d'embout transparent en polycarbonate ou autre matériau robuste adapté, pouvant être facilement démontée et remplacée individuellement ou par sous-ensembles, en cas de dégradation (usure, vandalisme ou autre) par un système de clips, de glissières, et / ou de vis (non représentés). Tous composants intégrés à l'éolienne, y compris au mât peuvent, en outre, être dotés de systèmes pour capter l'énergie environnante (cinétique, éolienne, photovoltaïque, photonique, thermique, piézoélectrique), comme des cellules photosensibles ou senseurs, par exemple (non représentés) et, qui connectés sur une ou plusieurs génératrices, peuvent produire de l'électricité. La figure 3 représente la coupe d'une pale vue de haut avec une surface ou écran d'affichage (1) fixé sur la surface extérieure de la et / ou des pales (4). Chaque fixation des variantes illustrées en figures 2 et 3 est dotée d'un module amortisseur (16), comparable au dispositif (13), décrit plus haut. Les systèmes de projection illustrés en figures 4 et 5 sont respectivement fixés avec leur base (14) au rotor (tour) ou au sein de la nacelle d'une éolienne. Les figures 2 et 3 n'illustrent qu'une seule face de pale dotée d'un écran. Il est entendu, que les différents types de systèmes d'affichage doivent être installés de manière équilibrée, soit en utilisant des contrepoids (non représentés), soit de manière symétrique au sein du même rotor (tour) (12) ou d'une nacelle d'éolienne, afin d'assurer un équilibre de l'installation dans son ensemble. Pour l'entretien et la maintenance, l'ensemble des composants du dispositif d'affichage et ses annexes sont individuellement accessibles, soit directement, soit par une ou plusieurs trappes ou clapets situés au rotor (tour) et / ou la nacelle (non représentée), une ou des pales ou mât de l'éolienne et démontables, soit par sous-ensembles, soit individuellement avec de l'outillage courant. Les dessins annexés illustrent l'invention : La figure 1 : illustre le dispositif de l'invention dans son ensemble La figure 2 : illustre une première variante de mode de fixation de la partie visible (1) du dispositif (coupe de pale, vue de haut) La figure 3 : illustre une deuxième variante de mode de fixation de la partie visible (1) du dispositif (coupe de pale, vue de haut) La figure 4 : illustre une variante mécanique de système d'affichage La figure 5 : illustre une variante électronique de système d'affichage La figure 6 : illustre le dispositif d'optimisation de la luminosité et antireflets 4 REVENDICATIONS1. Dispositif technique d'une éolienne communicante qui permet d'ajouter des fonctionnalités et optimiser son efficience sans impacter son design, caractérisé en ce que des appareillages et équipements optionnels, dont des exemples sont illustrés en figures 2 à 5 (détecteurs, senseurs, capteurs d'énergie, récepteurs-émetteurs de signaux, fibres et systèmes optiques, moniteurs, projecteurs, LED ou laser, sondes, caméras, électriques, électroniques, des instruments photoniques, partiellement ou totalement autonome en énergie, voire producteurs d'électricité), sont intégrés ou associés à des modules d'amortisseurs (13) (16) et en ce que lesdits appareillages sont fixés aux modules (13) (16) d'un afficheur (1), (5), (10) (écrans à LED, projecteurs laser, par exemple) au sein de ou sur la turbine, le mât ou une ou plusieurs pales d'une éolienne. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les modules d'amortisseur (16) (13) (plaques en caoutchouc et / ou des ressorts) peuvent aussi eux-mêmes être dotés de sondes, de détecteurs et / ou de cellules captant l'énergie environnante ou tout autre système mécanique, électrique, électronique, pneumatique, hydraulique, piézoélectrique et / ou antistatique, qui peuvent, outre de calibrer les différents composants, d'équilibrer les différences de fréquences, de réduire ou d'éliminer la production ou l'accumulation d'électricité statique, des champs électromagnétiques et des vibrations éventuelles, etc., produire de l'électricité. 3. Dispositif selon les revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un système d'optimisation et antireflets dédié, illustré en figure 6, est intégré à la turbine et / ou aux pales, situé au pourtour de la face extérieure de la pale (4), de chaque pixel ou ensemble de pixels (pitch) (18) ou de chaque écran (1) (15). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce le système comporte des puits ou conduits de lumière (16) qui captent la lumière environnante, pouvant être fermés en surface par un film ou plaque transparente (17), voire être encapsulés dans du verre, polycarbonate, silicone translucide, de la résine ou matériau similaire pour être étanches et éviter l'encrassement. 5. Dispositif selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les flux lumineux capturés (19) sont multipliés en passant par un système d'optique spécifique (20) et apporte en proportion la lumière complémentaire nécessaire pour augmenter la luminosité de chaque pixel ou ensemble de pixels (18) et ainsi permettre l'affichage d'images nettement visibles à la lumière du jour sur l'éolienne. 6. Dispositif selon les revendications 3 à 5, caractérisé en ce que, pour limiter les effets de reflets sur le ou les écrans, ce dispositif comporter un maillage métallique ou plastique noir (21) intégrant en relief des pare-soleils (22) avec la double fonction d'antireflets et de diriger le flux lumineux émis (l'image affichée en hauteur) vers l'observateur. 7. Dispositif selon les revendications 3 à 6, caractérisé en ce que l'image lumineuse émise par le ou les afficheurs (5) (10), peut être agrandie à la taille de la surface d'affichage extérieure (1) sur la ou les pales, en passant à travers une ou plusieurs systèmes photoniques d'optiques et ou de lentilles, selon figures 4 et 5, (6) (15), figures 6 (15), pouvant être constitués de fibres optiques, miroirs, lentilles, loupes ou de prismes (non représentés en détail), puis transférée sur la face extérieure de la pale (4). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que tous composants intégrés à l'éolienne, y compris au mât peuvent, en outre, être dotés de systèmes pour capter l'énergie environnante (cinétique, photovoltaïque, photonique, éolienne, thermique, piézoélectrique), comme des cellules photosensibles ou senseurs (non représentés) et, qui connectés sur une ou plusieurs génératrices, peuvent produire de l'électricité. 9. Dispositif selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que pour l'entretien et la maintenance, l'ensemble des composants du dispositif d'affichage et ses annexes sont individuellement accessibles, soit directement, soit par une ou plusieurs trappes ou clapets situés au rotor (tour) et / ou la nacelle (non représentée), une ou des pales ou mât de l'éolienne et démontables, soit par sous-ensembles, soit individuellement avec de l'outillage courant.