BE1018483A3

BE1018483A3 - Eolienne a clapets.

Info

Publication number: BE1018483A3
Application number: BE2008/0303A
Authority: BE
Original assignee: Jacquet Pierre
Priority date: 2008-06-02
Filing date: 2008-06-02
Publication date: 2011-01-11

Abstract

La présente invention est une éolienne à axe vertical et à panneaux (2, 3, 4 ...ou plus selon le modèle). La particularité de cette invention est que les panneaux sont modulables en fonction de leur position par rapport à la direction du vent. En effet, les panneaux sont constitués d'un cadre munis d'un ou plusieurs "clapets" qui peuvent non seulement s'ouvrir ou se fermer selon qu'ils se trouvent contre le vent ou dans le vent, mais qui en plus, grâce à un système d'équilibrage de masses en rapport avec la position de leur axe, permettent la régulation de la vitesse de rotation de l'ensemble. Cette modularité permet à l'éolienne de tourner malgré des vents faibles mais aussi de continuer à fonctionner par des vents violents. L'autre gros avantage de cette éolienne est que sa construction est simple et peut être réalisée dans des matériaux légers, ce qui confère à l'ensemble un poids très avantageux.

Description

Eolienne à clapetCsl

La présente invention est une éolienne à axe vertical composée de 2 ou plusieurs panneaux eux-mêmes constitués de un ou plusieurs clapets mobiles autour de leur axe et qui peuvent donc 05 ouvrir ou fermer la surface qu'ils constituent.

Leur ouverture est limité à 90 degrés par une butée et leur axe se trouve positionné, dans la surface qu’ils définissent chacun, vers l’extérieur de l’ensemble. Ces mêmes clapets étant lestés à 10 l’extrémité opposée à leur axe d’un poids calculé pour provoquer un moment qui sera fonction de la vitesse de rotation de l’ensemble et donc qui déterminera l’ouverture des clapets, ce qui aura pour effet d’auto-réguler la vitesse angulaire de 15 l’ensemble.

le système tel qu’il est conçu prend donc le maximum de poussée et offre le moins de résistance au vent. Cette éolienne démarrera sous l’action d’une brise légère et pourra continuer de 20 fonctionner dans des conditions de vents violents. Sa conception est telle que le poids de l’ensemble sera réduit au maximum pour une production, elle aussi, maximum.

La figure 1 représente un ensemble de quatre 25 panneaux disposés en croix et soumis au vent dont la direction est représentée par une triple flèche. Les lettres a,b,c et D représentent leurs positions successives, la position en A représentant la position motrice par excellence de l’ensemble.

30 On voit très bien que les clapets du panneau en A sont fermés sous l’action du vent.

Les clapets du panneau en B ont tendance à s’ouvrir sous l’action du vent relatif dû à la vitesse de rotation de l’ensemble.

35 Les clapets du panneau en c eux se trouvent contre le vent et sont donc complètement ouverts, ce qui a pour effet de n’offrir pratiquement aucune résistance au vent.

Quand aux clapets du panneau en D, ils ont tendance 40 à se refermer sous l’action du vent.

Ces clapets sont articulés autour d’un axe qui permet leur rotation à 90 degrés.

La particularité de cette éolienne est d’offrir un maximum de surface à la poussée du vent et un minimum 45 de surface contre celui-ci.

Ce qui permet à l’éolienne de tourner par des vents faibles mais aussi de continuer à fonctionner par des vents très forts.

Les figures 2,3 et 4 représentent cette modularité 50 qui est fonction de la vitesse du vent et donc de la vitesse angulaire de l’ensemble.

En effet, les clapets sont lestés à leur extrémité (flèches vertes), ce qui provoque la naissance d’un moment qui tend à ouvrir les clapets plus ou moins 55 fort en fonction de la vitesse de rotation de l’ensemble. L’ouverture maximum est définie à 90 degrés par des butées d’ouverture maximum (fig. 4 flèches rouges).

La figure 2 représente le fonctionnement par vent 60 modéré les clapets du panneau en A sont fermés car la vitesse de rotation de l’ensemble n’est pas suffisante pour provoquer un moment capable d’actionner leur ouverture.

La figure 3 représente le fonctionnement par vents 65 forts: les clapets du panneau en A ont tendance à s’ouvrir sous l’action du moment provoqué par une vitesse de rotation élevée. A une certaine vitesse le moment atteint une telle grandeur qu’il peut vaincre la poussée du vent, ce qui a pour effet 70 d’ouvrir les clapets et donc de diminuer la poussée du vent, ce qui entraînera un ralentissement de la vitesse angulaire de l’ensemble, ce qui aura pour effet de diminuer le moment d’ouverture des clapets et ainsi de suite.

75 La vitesse de rotation de l’ensemble est donc continuellement contrôlée par le moment d’ouverture des clapets.

La figure 4 représente le fonctionnement par vents violents: les clapets du panneau en position A sont 80 ouverts ce qui a pour effet de diminuer au maximum la poussée du vent sur le panneau A donc de diminuer la vitesse de rotation de l’ensemble.

Cette ouverture des clapets, proportionnelle à la vitesse angulaire de l’ensemble, permet l’auto-85 régulation de la vitesse de rotation de l’ensemble. En effet, la position en A qui est la position motrice par excellence, offre plus ou moins de surface à la poussée du vent selon que l’ensemble tourne en dessous ou au-dessus d’une certaine 90 vitesse, c’est à dire selon que les clapets sont plus ou moins ouverts.

Une variante logique est représentée en figure 5 6 et 7.

Dans les figures 5 et 6, l’axe de rotation des clapets est déplacé vers l’intérieur de ceux-ci jusqu’à un point A qui sera défini par la 95 différence des traînées positive et négative appliquées de chaque côté de cet axe en rapport avec l’inertie du moment provoqué par le lest à l’extrémité du clapet.

La traîne résultante sera donc (T - t ).

Elle sera donc plus petite à vaincre pour le 100 moment M ce qui nécessitera moins de lest en bout de clapet.

Le déplacement de l’axe vers l’intérieur permet d’amortir les mouvements des clapets d’où un fonctionnement plus souple de l’ensemble 105 surtout en cas de bourrasques.

Dans la figure 7, la naissance du moment nécessaire à l’ouverture des clapets peut être favorisée par leur forme en profil d’aile.

L’intrados et l’extrados de chaque clapet subissent 110 des pressions différentes, ce qui a pour effet de faciliter l’ouverture des dits clapets.

Cette variante offre l’avantage de diminuer le poids du lest mais, en revanche, augmente les coûts de fabrication.

Claims

Après avoir décrit mon invention, ie revendique: 115 une éolienne à axe vertical, constituée de panneaux ou de cadres au nombre de 2 minimum, et dont la surface est composée d’un clapet ou d’une succession de clapets mobiles autour de leur axe qui est lui-même situé dans le plan des clapets, vers le côté 120 extérieur de l’ensemble, ce qui permet de fermer ou d’ouvrir cette surface, ces mêmes clapets étant lestés à l’extrémité opposée à leur axe de façon que la rotation de l’ensemble donne naissance à un moment qui sera proportionnel à la vitesse angulaire 125 de l’ensemble et qui provoquera l’ouverture contrôlée des dits clapets, ce qui aura pour effet de réguler la vitesse de rotation de l’ensemble et ce, quelque soit la direction et la force du vent.