BREVET:
Pedro M. Marrero O´Shanahan
FABRICANT:
Aerogeneradores Canarios S.A.
1. LE VENT
C’est un sous-produit de l’énergie solaire, avec une potentialité énergétique annuelle estimée entre 2,5·1015 et 5·1015 kWh. Cette énorme quantité d’énergie peut être captée grâce aux moulins à vent
2. MOULINS À VENT
Ils captent l’énergie du vent et la transforment en:
- énergie mécanique (moudre le grain, pomper l’eau, etc.)
- énergie électrique (turbines éoliennes actuelles)
3. ÉVOLUTION HISTORIQUE DES MOULINS À VENT
Ils n’ont pas évolué au niveau conceptuel durant des milliers d’années. On a seulement ajouté à leurs composants le développement technologique global.
Auparavant:
- Tours en maçonnerie ou en bois
- Pales du rotor en bois et toile
- Mécanismes et engrenages en bois
- Contrôle et orientation manuelle
- On obtenait de l’énergie mécanique
- Unités de faible puissance
- On les nommaient moulins à vent
Actuellement:
- Tours d’acier. Peinture haute technologie
- Pales faites de matériaux composés
- Mécanismes et engrenages d’acier
- Contrôle par ordinateur
- On obtient de l’énergie électrique
- Unités de grande puissance
- On les nomment turbines éoliennes
MAIS LE PLUS SIGNIFICATIF C’EST QUE ...
- AUPARAVANT, on captait l’énergie du vent en son état naturel sans agir sur lui.
- ACTUELLEMENT, on capte encore l’énergie du vent en son état naturel, n’agissant toujours pas sur lui.
Ce qui signifie que durant des milliers d’années, il n’y a eu aucune variation conceptuelle dans la façon de capter cette énergie.
En résumé, on a stylisé et technicisé les moulins à vent, mais au niveau conceptuel ils n’ont pas évolué. On a limité leur progrès au seul fait d’appliquer à leurs composants les développements en matière de matériaux, technologies, électronique, etc.
4. LA TOUR ÉOLIENNE PAR ACCÉLÉRATION DE FLUX
UNE CONCEPTION INNOVATRICE
La tour éolienne par accélération de flux N’UTILISE PAS LE VENT EN SON ETAT NATUREL, MAIS AGIT SUR LUI EN L’ACCELERANT.
Ce qui suppose une contribution conceptuelle dans la conception des turbines éoliennes, et sa façon de capter de l’énergie
5. COMMENT PARTVIENT-ON À RÉSULTAT?
D’une manière très simple. Par application du principe de mécanique de fluide qui spécifie que dans une conduite, étant le débit constant, il doit être vérifié:
Q = S1 · v1 = s2 · V2
Q=Débit
S=Section de la conduite
V=Vitesse du fluide
Par conséquent, si la section diminue, la vitesse doit proportionnellement augmenter.
6. GRAPHIQUEMENT
Le débit est maintenu constant dans toute la conduite.
Q = S1 · v1 = s2 · V2 = cte
7. QUE PARVIENT-ON À OBTENIR AVEC CECI?
Une importante augmentation de l’énergie recueillie par la turbine éolienne, proportionnelle à l’auge de la vitesse, selon la formule suivante:
Ainsi, diminuer la section de la conduite de moitié double la vitesse du vent, l’énergie unitaire recueillie est multipliée par 8 et l’énergie totale par 4:
8. APPLICATION DE CES PRINCIPES À LA TOUR ÉOLIENNE PAR ACCÉLÉRATION DE FLUX
9. AVANTAGES
- Techniques
- Économiques
- Constructifs
- Environnementaux
- Sociaux
- Fonctionnels
Techniques:
- Plus grand captage d’énergie.
- Meilleur rendement.
- Utilisable en zones à bas potentiel éolien.
Économiques:
- Diminution du coût de fabrication.
- Diminution du coût de l’énergie produite.
- Utilisation sur des terrains non rentables actuellement, et par conséquent plus économiques.
- L’intérieur de la « tour » peut être utilisé pour une installation industrielle.
Constructifs:
- Taille totale de la turbine réduite.
- Taille du rotor réduite.
- La tour perd ce concept structurel, en transformant une construction industrielle susceptible d’utiliser le volume qu’elle enferme.
Environnementaux:
- Nuisance sonore réduite.
- Impact visuel réduit, les parties mobiles ne sont pas visibles.
- Risques diminués pour les oiseaux.
Sociaux:
- On évite la spéculation du sol, étant utilisable sur quasiment tout type de terrain, et non pas uniquement sur les zones à haut potentiel éolien.
- Le volume intérieur de l’élément structurel qui remplace la tour est utilisable pour des équipements sociaux ou autres.
Fonctionnels:
- Possibilité d’augmenter la puissance installée par ajout de conduits sur la structure support.
10. TOUR ÉOLIENNE PAR ACCÉLÉRATION DE FLUX HAUTEURS FRONTAL ET LATÉRAL
11. TOUR ÉOLIENNE PAR ACCÉLÉRATION DE FLUX DIMENSIONS RELATIVES
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