FR2918419A1

FR2918419A1 - Savonius wind turbine for boat, has boom and sail wings forming undeformable tightening structure turning around tower and each pair of sail wings corresponding to same semi-circle of boom constituting equivalent of one of blades of rotor

Info

Publication number: FR2918419A1
Application number: FR0704785A
Authority: FR
Inventors: Rudolf Kalman
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-07-03
Filing date: 2007-07-03
Publication date: 2009-01-09

Abstract

The turbine has blades replaced by a set of four conical sail wings tightened between upper and lower ends of a vertical central tower (AB). The sail wing is arranged around a central boom formed of two rigid rods (CE, FD) in the form of circle arcs, where sufficient tension is applied to sail wings between two extreme hitching points (A, B) of the tower. The boom and the sail wings form an undeformable tightening structure freely turning around the tower and each pair of the sail wings corresponding to same semi-circle of the boom constituting equivalent one of the blades of a savonius rotor.

Description

Eolienne type Savonius à voiles tendues coniques Cette éolienne est forméeWind turbine type Savonius with tapered sails This wind turbine is formed

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1/ D'un mât central vertical AB 2/ D'une bôme rigide constituée de deux tiges rigides CE et FD en forme d'arc de cercle de 180 , de rayons identiques, placés de manière opposée autour d'un axe central rigide CD correspondant à leur diamètre commun, l'ensemble se trouvant dans un même plan. (fig.1 coupe) 3/ De quatre voiles en forme de surface conique, basées sur un des arcs de cercle de 180 chacune. 1 / A central vertical mast AB 2 / A rigid boom consisting of two rigid rods CE and FD in the form of a circular arc of 180, of identical radii, placed in an opposite manner around a central rigid axis CD corresponding to their common diameter, the whole being in the same plane. (fig.1 section) 3 / Of four veils in the form of conical surface, based on one arcs of circle of 180 each one.

Les deux voiles supérieures prennent appui par le bas chacune sur l'un et l'autre des Io demi-cercles CE et FD de la bôme, et en haut sur le point A sommet du mât, lequel constitue donc le sommet commun aux deux surfaces coniques Les deux voiles inférieures prennent appui par le haut chacune sur l'un et l'autre des demi-cercles CE et FD de la bôme, et en bas sur le point B extrémité inférieure du mât, ce point constitue donc le sommet commun aux deux surfaces coniques. /f Après mise en tension des voiles entre les deux points extrêmes A et B, la bôme vient se placer dans un plan horizontal correspondant à la coupe CD de la figure 1. Les voiles inférieures auront une hauteur approximativement double de celle des voiles supérieures, ce qui amènera la bôme à se positionner à environ 2/3 de la hauteur du dispositif, ceci en vue de capter le vent le plus haut possible. The two upper sails are supported at the bottom each on the one and the other of the semicircles CE and FD of the boom, and at the top on the point A top of the mast, which therefore constitutes the vertex common to both surfaces. The two lower sails are supported at the top of each of the two semicircles CE and FD of the boom, and at the bottom of the lower end of the mast, this point constitutes the common vertex two conical surfaces. After tensioning the sails between the two extreme points A and B, the boom is placed in a horizontal plane corresponding to the section CD of FIG. 1. The lower sails will have a height approximately double that of the upper sails. This will cause the boom to be positioned at about 2/3 of the height of the device, this in order to capture the wind as high as possible.

,f On obtient ainsi un dispositif de type Savonius dont chacune des deux pales est formée, non d'un demi-cylindre, mais de deux demi-cônes jointifs par leur base commune au niveau de l'un des demi cercles de la bôme, et ayant pour sommets respectifs A et B. Ces pales correspondent, sur l'élévation de la figure 1, espectivement aux quadrilatères ACBE (trait plein) et AFBD (tiretés). On notera la ,(zone de chevauchement AFBE des deux pales permettant la circulation de l'air d'un intrados vers l'autre. A n'importe quel niveau, la coupe du système se déduit par homothétie de la coupe au niveau de la bôme, telle que représentée sur la figure 1, et correspond donc bien à celle d'une éolienne de Savonius. . Thus, a Savonius-type device is obtained, each of the two blades being formed, not of a half-cylinder, but of two contiguous half-cones by their common base at one of the half circles of the boom. and having respective vertices A and B. These blades correspond, on the elevation of Figure 1, respectively to the quadrilaterals ACBE (solid line) and AFBD (dashed). Note the (AFBE overlap zone of the two blades allowing the circulation of the air from one intrados to the other.) At any level, the cut of the system is deduced by homothety of the cut at the level of the boom, as shown in Figure 1, and therefore corresponds to that of a wind turbine Savonius.

L'ensemble forme une structure tendue et indéformable du fait de : The whole forms a tense and indeformable structure due to:

1/ La rigidité du mât central 2/ La rigidité de la bôme 3/ La tension appliquée aux voiles entre les points d'accrochage extrêmes A et B 1 / The rigidity of the central mast 2 / The rigidity of the boom 3 / The tension applied to the sails between the extreme attachment points A and B

Cet ensemble reste libre de tourner au vent autour du mât A B. Le mouvement de rotation de la bôme est transmis au sol par des câbles partant de l'axe AB de la 3r bôme (diamètre commun aux deux demi-cercles) et aboutissant au point B, entraînant en ce point une bague centrée sur le mât et tournant autour de celui-ci 1 (bague servant aussi à l'accrochage de la pointe des deux voiles inférieures), le mouvement de cette bague étant lui-même transmis à un générateur électrique, à une pompe hydraulique ou à tout autre dispositif d'utilisation de l'énergie produite. This assembly remains free to turn in the wind around the mast A B. The rotational movement of the boom is transmitted to the ground by cables starting from the axis AB of the 3r boom (common diameter to the two half-circles) and leading to point B, causing at this point a ring centered on the mast and rotating around it 1 (ring also serving for attachment of the tip of the two lower webs), the movement of this ring being itself transmitted to a electric generator, a hydraulic pump or any other device for using the energy produced.

L'ensemble voiles + bôme peut être affaissé le long du mât soit, en cas de tornade excessive, soit pour des opérations d'entretien, ceci à la manière des voiles d'un bateau. The sails + boom can be sunk along the mast or, in case of excessive tornado, or for maintenance operations, this in the manner of the sails of a boat.

La bôme constituée de deux arcs de cercle de 180 , telle que représentée sur la figure 1, n'est pas la seule envisageable. D'autres sections, composées d'arcs de / valeurs différentes de 180 (voire de courbes autres que de simples arcs de cercle), pourraient aussi être essayées en vue d'optimiser la forme des voiles et le rendement aérodynamique du système. The boom consisting of two arcs of 180, as shown in Figure 1, is not the only feasible. Other sections, composed of arcs of / values different from 180 (or even curves other than simple arcs of circle), could also be tried in order to optimize the shape of the sails and the aerodynamic efficiency of the system.

Les avantages de ce système par rapport aux éoliennes Savonius classiques /'existant actuellement sont : The advantages of this system over conventional Savonius wind turbines currently existing are:

1/ Le légèreté devant permettre d'atteindre des dimensions et donc des puissances interdites aux éoliennes Savonius classiques. 2/ La souplesse de l'ensemble devant permettre d'absorber les vibrations et d'éviter de phénomènes de mise en résonance pouvant entraîner des bruits excessifs et des ruptures de matériel. 3/ Le facilité de transport de démontage et de remontage. 2 1 / The lightness must allow to achieve dimensions and therefore power prohibited to conventional Savonius wind turbines. 2 / The flexibility of the assembly to absorb the vibrations and avoid resonance phenomena that can cause excessive noise and equipment breakage. 3 / The ease of transport dismantling and reassembly. 2

Claims

claims

1 / Savonius-type wind turbine, characterized in that its blades are replaced by a set of four sails stretched between the upper and lower ends of a mast, and this around a central boom formed of two half circles placed on the same diameter but in opposite manner, as shown in Figure 1, which jù which prints each sail a conical shape, this as soon as sufficient tension is applied to the webs between the two ends of the mast. The set boom + sails thus forms an undeformable tensile structure (the boom coming to be positioned in a horizontal plane) being able to turn freely around the mast and each pair of conical sails corresponding to the same half circle of the boom constitutes the equivalent / o of one of the blades of a Savonius rotor. .

2 / Savonius-type wind turbine as described in 1, characterized in that the boom is no longer formed of two half circles, but arcs of different value of 180 or even arcs other than circular.

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