Brevet FR2978503A1 — publié le 20130201

La présente invention se rapporte à un appareil à ventelles rotatives pour transformer l'énergie éolienne en énergie électrique constituant une surface plane pour capter les flux du vent et à un kit d'appareil(s) à ventelle(s) rotative(s), ainsi qu'à l'utilisation de ce kit. En particulier, l'invention concerne un kit d'appareil(s) à ventelle(s) rotative(s) formant des écrans plats et comportant un ensemble de ventelles. Le kit d'appareil(s) à ventelle(s) est destiné aux secteurs de l'énergie. Il permettrait également de concevoir des éléments d'occultation des espaces de vie et de protection solaire adaptés au traitement des façades d'immeubles. La présente invention se rapporte à un appareil transformant l'énergie du vent en énergie électrique ou mécanique caractérisé en ce qu'il constitue ; - un appareil formant un écran plat, délimité et quadrangulaire câblé offrant une surface de captage munie d'éléments rotatifs à axe vertical et constituant un composant mural, - chaque écran plat constituant une turbine et comprenant un ensemble de ventelles destinées à recevoir au moins deux lamelles rotatives juxtaposées à axe vertical, ledit appareil étant disposé verticalement ou horizontalement en fonction de la direction des vents dans une position dans laquelle l'ensemble des appareils assemblés constituent une surface plane à ventelles de dimension et de puissance variable conçue pour capter et canaliser les flux du vent. Dans le domaine de l'énergie, il est courant de vendre au public des éoliennes de petite dimension à installer dans des espaces extérieurs aux habitations, sur les toitures des immeubles ou sur des terrasses privatives. Ces articles sont généralement conçus indépendamment d'autres usages domestiques (protection solaire, écran visuel...) et sont volumineux. De même, il n'est pas rendu possible d'assembler des appareils distincts afin de constituer des ensembles constructifs de différentes tailles. L'invention a pour but de proposer un écran à installer le long des façades d'immeubles, contre des murs, sur des portiques ou des terrasses. Le dispositif de ventelles peut être décoré d'une animation et être utilisé à des fins publicitaires. 2 Le but est de concevoir également des écrans peu coûteux à réaliser et faciles à mettre en oeuvre, à monter et à installer. Enfin, l'écran occupera très peu d'espace dans les espaces de vie et permettra la mise en mouvement continue des ventelles par des vents très 5 faibles. L'invention a aussi pour but de favoriser la mise à disposition d'écrans de dimensions très diverses permettant d'obtenir des puissances différentes. Résumé de l'invention : 10 A cet effet, l'invention a pour objet un appareil transformant l'énergie éolienne en énergie électrique, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un écran (1) ajouré plat, divisé par des ventelles (3), ledit écran servant de support (2) à d'autres écrans pour constituer une surface de préhension S et 15 S1 du vent V dans laquelle, alternent des ventelles verticales rotatives (3) et des espaces intermédiaires vides VI répartis toute hauteur et destinés à canaliser les flux du vent V, chaque écran (1) formant une turbine, l'ensemble de la disposition des turbines étant apte à amplifier les effets de frottements du vent V sur l'ensemble du dispositif, dans une position dans 20 laquelle les écrans (1) de l'appareil sont disposés verticalement, horizontalement ou obliquement en fonction de la direction des vents. Selon un premier mode de réalisation, chaque écran comprend au moins deux ventelles munies de quatre lamelles planes et sensiblement 25 inscrites dans une forme en étoile. Dans un deuxième mode de réalisation, l'écran formant turbine admet au moins deux ventelles comprenant au moins deux lamelles sensiblement courbes légèrement désaxées délimitant , pour chacune, un volume creux. Enfin, selon un troisième mode de réalisation, la turbine est constituée de quatre ventelles comportant quatre lamelles sensiblement courbes désaxées délimitant, pour chacune, un espace creux. 35 Selon ces trois modes de réalisation, la ventelle est rotative et indépendante du composant rigide constituant dans l'épaisseur et au 30 pourtour de la turbine un élément de fixation des écrans et d'assemblage de plusieurs appareils. Dans une variante non illustrée, les ventelles rotatives comprennent des lamelles vrillées hélicoïdalement autour du pivot de rotation. Cette variante permet d'obtenir une bonne prise au vent de façon continue et une mise en mouvement de la ventelle par des vents très faibles. Dans ce mode de réalisation, le système est compact puisque la ventelle est située le long du pivot vertical. Afin de former des kits, les écrans délimités et quadrangulaires câblés offrent une surface de captage et sont fixés puis branchés à d'autres écrans. Ces kits d'écrans permettent de constituer des ensembles muraux adaptés aux façades d'immeubles. Selon n'importe quels modes de réalisation, les ventelles peuvent, le cas échéant, être fixées de manière non définitive au support rigide, afin de constituer des éléments rotatifs, escamotables et démontables. De même, selon n'importe quels modes de réalisation, le support rigide de chaque écran comprend des systèmes de fixations adaptés à l'assemblage de plusieurs appareils câblés et à leur branchement à l'ensemble du dispositif d'écrans. Un autre but de la présente invention concerne un kit d'appareil(s) à ventelle(s) rotative (s) caractérisé en ce que lesdites ventelles comprennent des lamelles définissant une surface recouverte d'un film photovoltaïque souple et de faible épaisseur apte à capter les rayons solaires lorsque les ventelles constituant les turbines sont à l'arrêt. Avantageusement, l'appareil peut produire de l'électricité en 30 canalisant les flux du vent ou en captant les rayons du soleil. La présente invention a aussi pour objet l'utilisation d'un kit d'appareil(s) à ventelle(s) rotative(s) selon l'une des caractéristiques ci-dessus pour la décoration des façades d'immeubles, la protection solaire des 35 constructions ou encore pour l'occultation des espaces de vie. 4 Description détaillée de l'invention : L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre de plusieurs modes de réalisation particuliers actuellement préférés, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue de face de l'écran; la figure 1A est une vue en coupe horizontale de l'écran et des différentes ventelles verticales; la figure 1B est une vue en coupe verticale de l'écran et du pivot vertical; la figure 1C est une vue de profil d'un écran positionné parallèlement à une paroi M; - la figure 2 est une vue de face d'une variante analogue à la figure 1 mais représentant un écran intégrant des ventelles dont les lamelles sont courbes ; la figure 2A est une vue en coupe horizontale de la variante figure 2; la figure 3 est une vue de face d'une autre variante analogue aux figures 1 ou 2 mais représentant un panneau intégrant des ventelles dont les lamelles sont courbes sensiblement réparties en étoile; la figure 3A est une vue en coupe horizontale de la variante figure 3; la figure 4 est une vue de face d'un kit d'appareils constitué d'au moins deux écrans assemblés composant un ensemble écran. - la figure 5 est une vue de face d'une autre variante de kit, l'appareil étant composé de quatre écrans assemblés composant un ensemble écran de plus grande puissance et dimension. Sur la figure 1, on a représenté un écran (1) à ventelles rotatives (3) comportant un support (2) constitué d'au moins deux ventelles (3) et d'un système de lamelles (4) en matériaux léger, de type métal, bois, bâche plastique ou équivalent, réparties verticalement et fixées à un pivot rigide (5) situé entre les bords supérieurs et inférieurs du support (2). Dans le mode de réalisation représenté sur cette figure, l'ensemble kit, une fois monté, forme un écran ajouré ou alternent les ventelles (3) et des espaces intermédiaires vides VI organisés verticalement. Sur la figure 1A, on remarque que les ventelles (3) comportent des lamelles (4) réparties sensiblement en étoile et fixées à un axe verticale rigide (5) constituant un pivot et situé entre les bords supérieurs et inférieurs du support (2). Dans le mode de réalisation représenté sur cette figure, l'ensemble de la ventelle (3) de l'écran (1) est, le cas échéant, escamotable du support (2). Le système de câblage intégré à l'écran (1) permet le branchement de plusieurs écrans entre eux. Dans ce cas, le support (2) peut contenir le réseau câblé. Selon une autre caractéristique de l'invention, les ventelles (3) admettent une largeur L suffisante pour être supérieure à la section S du support (2). Ainsi, les flux du vent se déplacent parallèlement au support (2) et engendrent la rotation des ventelles (3) par frottement contre les parties extrêmes et saillantes des lamelles (4) du dispositif. Sur la figure 1B, on a représenté un écran (1) en coupe verticale. L'écran comprend dans ses parties supérieures et inférieures un support (2) rigide en métal ou équivalent. Les lamelles (4) des ventelles (3) sont solidaires d'un pivot (5) fixé à ses deux extrémités au support (2). Sur la figure 1C est illustré, de profil, le panneau (1) se présentant sous la forme d'un élément rectiligne, étroit et vertical. Le panneau peut être positionné, par exemple, perpendiculairement ou obliquement à une paroi M dont l'espace E situé entre l'écran (1) et ladite paroi forme un couloir d'accélération des flux du vent . En effet, dans ce mode de positionnement, l'espace E ménagé le long de la paroi M entre l'écran (1) et ladite paroi varie dans ses dimensions, canalise et influe sur la vitesse du vent V. Ainsi, à cet endroit, plus la distance entre l'écran (1) et la paroi M est réduite, plus la vitesse du vent est importante. Les lamelles (4) sont poussées par le vent dans leur partie extrême. Les ventelles (3) décrivent alors un mouvement rotatif autour du pivot (5) afin de produire de l'énergie électrique. La figure 2 montre une première variante avec des ventelles rotatives (3) munies d'au moins deux lamelles (4) courbes destinées à ménager un espace en creux pour canaliser les flux du vent. Les deux lamelles sont fixées à un pivot (5). La figure 2A montre également cette variante de réalisation de la ventelle (3) dont les lamelles (4) courbes sont légèrement désaxées. Cette variante permet un démarrage des ventelles à faible vitesse de vent. De même, le système , peu bruyant, propose un faible encombrement. La figure 3 illustre un autre mode de réalisation de la ventelle (3) dont les lamelles (4) courbes sont légèrement désaxées et réparties sensiblement en étoile autour du pivot (5). Cette variante permet un démarrage des ventelles à faible vitesse de vent et offre une capacité de production électrique supérieure à la variante précédente. La figure 3A représente la variante et le système des ventelles (3) à lamelles (4) disposés en étoile. Dans ce dispositif, l'espace VI restant, situé entre les ventelles (3) est plus étroit que dans les autres variantes. La surface de préhension du vent est supérieure compte tenu du nombre plus important de lamelles courbes. Sur les figures 4 et 5, plusieurs écrans (1) sont regroupés afin de constituer des kits d'écrans de dimensions et de puissances variables. Ces kits déterminent des surfaces S et S1 de préhension du vent pouvant former de vastes assemblages d'écrans (1). Ils sont destinés à permettre simultanément la production d'électricité et la protection ponctuelle des façades d'immeubles du soleil ou des vues directes. De même, ils constituent des dispositifs à énergie solaire puisque chaque lamelle plane peut être recouverte, le cas échéant, d'un film photovoltaïque. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entre dans le cadre de l'invention. REVENDICATIONS1- Appareil transformant l'énergie éolienne en énergie électrique, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un écran (1) ajouré plat, divisé par des ventelles (3), ledit écran servant de support (2) à d'autres écrans pour constituer une surface de préhension S et S1 du vent V dans laquelle, alternent des ventelles verticales rotatives (3) et des espaces intermédiaires vides VI répartis toute hauteur et destinés à canaliser les flux du vent V, chaque écran (1) formant une turbine, l'ensemble de la disposition des turbines étant apte à amplifier les effets de frottements du vent V sur l'ensemble du dispositif, dans une position dans laquelle les écrans (1) de l'appareil sont disposés verticalement, horizontalement ou obliquement en fonction de la direction des vents. 2- Appareil selon la revendication 1, dans lequel l'écran (1) plat et ajouré, constitue une turbine divisée par des ventelles rotatives (3), réparties toute hauteur qui alternent avec des espaces intermédiaires vides VI organisés verticalement. 3- Appareil selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les ventelles (3), le cas échéant escamotables, comportent des lamelles (4) réparties sensiblement en étoile et fixées à un axe verticale rigide constituant un pivot (5). 4- Appareil selon la revendication 3, dans lequel le pivot (5) situé entre les bords supérieurs et inférieurs du support (2) est fixé à ses deux extrémités audit support. 5- Appareil selon l'une des revendications précédentes, dans lequel Ies ventelles (3) admettent une largeur L supérieure à la section S du support (2). 6- Appareil selon l'une des revendications précédentes, dans un système de câblage et de branchement sont intégrés à l'écran (1) afin d'effectuer le branchement électrique de plusieurs écrans entre eux. 7- Appareil selon l'une des revendications précédentes et un autre mode de réalisation, dans lequel les ventelles rotatives (3) sont munies d'au moins deux lamelles (4) courbes destinées à ménager un espace en creux. 8- Appareil selon l'une des revendications 3 à 7 et un autre mode de réalisation, dans lequel les ventelles rotatives comprennent des lamelles vrillées hélicoïdalement autour du pivot de rotation. 9- Kit d'appareil comprenant au moins deux écrans indépendants tels que définis selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que lesdits écrans (1) câblés sont assemblés pour constituer une surface de préhension S et S1 répartie parallèlement, perpendiculairement ou obliquement à une paroi M dont l'espace E, situé entre l'écran (1) et ladite paroi forme un couloir d'accélération des flux du vent. 10- Utilisation d'un kit d'appareil selon la revendication 9 pour le captage des énergies éolienne et solaire ou encore pour la décoration des façades d'immeubles ou la protection solaire des espaces de vie.