FR2966988A1

FR2966988A1 - Centrale electrique produisant de l’energie electrique a partir de multiples sources d’energie renouvelable

Info

Publication number: FR2966988A1
Application number: FR1059000A
Authority: FR
Inventors: Dominique Jutel
Original assignee: ERYMA SECURITY SYSTEMS
Current assignee: ERYMA SAS, FR
Priority date: 2010-11-02
Filing date: 2010-11-02
Publication date: 2012-05-04
Anticipated expiration: 2030-11-02
Also published as: FR2966988B1

Abstract

La présente invention concerne une centrale énergétique apte à générer de l'énergie électrique comprenant un châssis support (10) et une éolienne (13) montée rotative sur ledit châssis support autour d'un axe vertical de rotation (A). Selon l'invention, elle comporte en outre des moyens photovoltaïques (11) et/ou des moyens thermoélectriques (12) montés sur ledit châssis support, et des moyens de gestion (15) de l'énergie électrique produite par ladite éolienne et lesdits moyens photovoltaïques et/ou lesdits moyens thermoélectriques, lesdits moyens photovoltaïques (11) et/ou lesdits moyens thermoélectriques (12) étant montés au-dessus de ladite éolienne de sorte que le flux d'air brassé par l éolienne refroidit par le dessous lesdits moyens photovoltaïques et/ou lesdits moyens thermoélectriques.

Description

1

La présente invention se situe dans le domaine de la production d'énergie électrique à partir d'énergies renouvelables. Elle concerne plus particulièrement une centrale énergétique comprenant une pluralité de moyens aptes à générer de l'énergie électrique à partir d'énergies renouvelables telles que notamment le vent et le soleil. Dans le domaine de l'invention, il existe de nombreux dispositifs, notamment: - les éoliennes pour produire de l'énergie électrique à partir du vent ; - les cellules photovoltaïques pour produire de l'énergie électrique à partir des rayons solaires ; - les thermopiles et les modules Peltier, appelés plus généralement moyens thermoélectriques, pour produire de l'énergie électrique à partir d'une différence de température (effet Peltier-Seebeck); et les générateurs cinétiques ou piézoélectriques pour produire de l'énergie électrique à partir de vibrations ou de mouvements mécaniques. Ces dispositifs fonctionnent généralement séparément, chacun produisant de l'énergie électrique indépendamment des autres. Il arrive parfois que certains de ces dispositifs soient associés sur un même support pour produire de l'énergie électrique, l'un des dispositifs étant disposé sur le support de manière à améliorer le rendement d'au moins l'un des autres dispositifs. On connait par exemple le dispositif décrit dans le document WO 00/05769 comprenant à la fois des moyens thermoélectriques et des moyens photovoltaïques, et dans lequel les moyens thermoélectriques génèrent de l'électricité à partir de la chaleur produite par les moyens photovoltaïques. Ainsi, les moyens thermoélectriques contribuent non seulement à produire de l'électricité venant en complément de celle produite par

2

les moyens photovoltaïques mais également à augmenter le rendement des cellules photovoltaïques en dissipant la chaleur produite par ces dernières. Un but de l'invention est de proposer un autre type de centrale énergétique comprenant une pluralité de dispositifs produisant de l'énergie électrique à partir d'énergies renouvelables, une partie d'entre eux coopérant pour augmenter le rendement global de la centrale.

Un autre but de l'invention est de proposer une centrale électrique ayant un encombrement réduit de sorte à pouvoir la transporter facilement et un faible coût de fabrication. A cet effet, la présente invention concerne une 15 centrale énergétique apte à générer de l'énergie électrique comprenant: - un châssis support; - une éolienne montée rotative sur ledit châssis support autour d'un axe de rotation sensiblement 20 vertical; caractérisée en ce qu'elle comporte en outre - des moyens photovoltaïques et/ou des moyens thermoélectriques montés sur ledit châssis support, et - des moyens de gestion de l'énergie électrique 25 produite par ladite éolienne et lesdits moyens photovoltaïques et/ou lesdits moyens thermoélectriques, lesdits moyens photovoltaïques et/ou lesdits moyens thermoélectriques étant montés au-dessus de ladite éolienne de sorte que le flux d'air brassé par l'éolienne 30 refroidit lesdits moyens photovoltaïques et/ou lesdits moyens thermoélectriques par le dessous. Ainsi, selon l'invention, l'éolienne coopère avec les moyens photovoltaïques et/ou les moyens thermoélectriques pour les refroidir et améliorer leur 35 rendement et leur durée de vie.

3 Les moyens photovoltaïques comportent une pluralité de cellules photovoltaïques montées sur une plaque de préférence rigide en vue de leur assemblage au châssis-support.

Avantageusement, la centrale électrique comporte à la fois des moyens photovoltaïques et des moyens thermoélectriques, lesdits moyens thermoélectriques étant disposés sous lesdits moyens photovoltaïques selon un axe sensiblement vertical.

Selon un premier mode de réalisation, les moyens thermoélectriques sont disposés à distance desdits moyens photovoltaïques selon l'axe sensiblement vertical de manière à permettre le passage d'air brassé par l'éolienne sous lesdits moyens photovoltaïques.

Des moyens formant entretoises sont prévus pour maintenir une distance prédéterminée entre les moyens photovoltaïques et les moyens thermoélectriques et permettre le passage d'une lame d'air provenant notamment de l'éolienne entre ces derniers.

Dans ce mode de réalisation, une ouverture est ménagée dans lesdits moyens photovoltaïques pour permettre le passage de rayons solaires vers les moyens thermoélectriques. Avantageusement, une lentille convergente est disposée au moins au dessus de l'ouverture pour focaliser les rayons solaires passant à travers l'ouverture sur les moyens thermoélectriques. En l'absence d'ouverture dans les moyens photovoltaïques, lesdits moyens photovoltaïques et les moyens thermoélectriques peuvent être décalés transversalement les uns par rapport aux autres pour que ces deux moyens puissent recevoir des rayons solaires. Selon un deuxième mode de réalisation, les moyens thermoélectriques sont en contact avec les moyens photovoltaïques, les moyens thermoélectriques étant aptes

4 à produire de l'énergie électrique à partir de la chaleur des moyens photovoltaïques. Dans les deux modes de réalisation, les moyens thermoélectriques comportent au moins une thermopile comprenant une plaque supérieure servant de collecteur de chaleur et une plaque inférieure, ladite thermopile étant apte à générer de l'énergie électrique à partir de la différence de température entre ladite plaque supérieure et ladite plaque inférieure.

Lorsque les moyens thermoélectriques comportent une pluralité de thermopiles, elles sont avantageusement disposées selon un plan transversal audit axe sensiblement vertical et un élément collecteur de chaleur opaque aux rayons infrarouges, appelé élément collecteur, est disposé au dessus de ladite pluralité de thermopiles pour capter les rayons solaires traversant l'ouverture des moyens photovoltaïques, transformer les rayons solaires captés en énergie thermique et transmettre au moins une partie de cette énergie thermique aux thermopiles. En outre, les moyens thermoélectriques comprennent avantageusement un élément dissipateur de chaleur, appelé élément dissipateur, en contact, par sa face supérieure, avec la plaque inférieure des thermopiles et, par au moins sa face inférieure, avec l'air brassé par l'éolienne afin de refroidir ladite plaque inférieure et améliorer le rendement des thermopiles. Selon un mode de réalisation particulier, une deuxième couche de matériau isolant est disposée entre l'élément collecteur et l'élément dissipateur, des fenêtres étant ménagées dans ladite deuxième couche de matériau isolant pour recevoir les thermopiles et transmettre de la chaleur provenant de l'élément collecteur à la plaque supérieure des thermopiles. Cette deuxième couche de matériau isolant permet notamment de supprimer les ponts thermiques entre l'élément collecteur et l'élément dissipateur des moyens thermoélectriques. Selon un mode de réalisation particulier, l'éolienne comporte une tige axiale s'étendant le long 5 dudit axe de rotation, au moins deux pales s'étendant radialement à partir de ladite tige axiale, et des moyens de génération d'énergie électrique pour produire de l'énergie électrique à partir du mouvement de rotation de ladite tige axiale.

Selon un mode de réalisation particulier, la centrale électrique comporte en outre au moins un élément piézoélectrique apte à générer de l'énergie électrique lorsque la centrale électrique est soumise à des vibrations et/ou des mouvements mécaniques.

Selon un mode de réalisation préféré, la tige axiale de l'éolienne est équipée d'une came apte à mettre en mouvement ledit élément piézoélectrique lorsque ladite tige axiale est en rotation, ledit élément piézoélectrique formant alors lesdits moyens de génération électrique de l'éolienne. Dans ce mode de réalisation, l'éolienne coopère avec l'élément piézoélectrique pour transformer l'énergie cinétique de l'éolienne en énergie électrique. Enfin, les différents moyens de la centrale sont dimensionnés pour que celle-ci soit portable, sa hauteur étant de préférence comprise entre 10 et 50 centimètres.

L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre, en se référant ci-dessus aux dessins annexés, lesquels représentent: - la figure 1, une vue en perspective d'une 35 centrale électrique conforme à l'invention;

6 - la figure 2, une vue de côté de la centrale de la figure 1; - la figure 3, une vue éclatée en perspective des moyens constitutifs de la centrale électrique de la figure 1; - la figure 4, une vue de côté des éléments constitutifs de la centrale de la figure 3; - la figure 5, une vue montrant, à l'exception du châssis-support, l'agencement des éléments de la 10 figure 4 entre eux; - la figure 6, un détail D de la vue de la figure 5; - la figure 7, un schéma électrique de la centrale électrique de la figure 1; et 15 - la figure 8, une vue en perspective d'une deuxième centrale électrique conforme à l'invention; - la figure 9, une vue illustrant l'agencement des éléments constitutifs de la centrale de la figure 8.

20 Selon l'invention, on propose une centrale énergétique employant une pluralité de sources d'énergie renouvelable pour produire de l'énergie électrique. Dans le mode de réalisation illustré par les figures 1 à 7, la centrale énergétique comporte des 25 moyens photovoltaïques, des moyens thermoélectriques, une éolienne et des moyens piézoélectriques pour produire de l'énergie électrique, ces moyens coopérant ensemble, au moins pour une partie d'entre eux, pour améliorer le rendement global de la centrale. 30 En référence aux figures 1 à 6, la centrale électrique comporte un châssis-support 10 sur lequel sont montés, selon un axe vertical A et de haut en bas, des moyens photovoltaïques 11, des moyens thermoélectriques 12, une éolienne 13, des moyens piézoélectriques 14 et 35 une carte électronique 15 de gestion de l'énergie produite par ces différentes sources d'énergie.

7 Le châssis-support 10 comporte plus particulièrement une embase 100 tubulaire par laquelle le châssis-support est destiné à reposer sur une surface horizontale sensiblement plane. Les moyens piézoélectriques 14 et la carte électronique 15 de gestion d'énergie sont disposés à l'intérieur de cette embase. L'embase 100 comprend essentiellement une paroi sensiblement cylindrique 100a et une paroi de fond 100b et est refermée par un couvercle 100c.

Le châssis-support 10 comporte en outre au moins un montant vertical 101 assemblé, par son extrémité inférieure, à la surface périphérique extérieure de la paroi cylindrique 100a, et, par son extrémité supérieure, à la surface périphérique extérieure d'un anneau support, appelé anneau supérieur 102, destiné à porter notamment les moyens photovoltaïques et les moyens thermoélectriques. Dans les figures présentées, le châssis-support comporte quatre montants verticaux 101 disposés a intervalles angulaires réguliers pour supporter l'anneau supérieur 102. Les moyens photovoltaïques 11 et les moyens thermoélectriques 12 sont montés dans la partie supérieure du châssis-support 10. Les moyens photovoltaïques 11 comportent une pluralité de cellules photovoltaïques disposées sur un disque 110 souple ou rigide selon la technologie employée. Ces deux moyens sont montés sur le haut du châssis-support pour recevoir les rayons du soleil. Le disque 110 de cellules photovoltaïques est avantageusement équipé sur le dessus d'un disque de protection 16 transparent pour protéger les cellules des intempéries. Les moyens thermoélectriques comportent une ou plusieurs thermopiles 121 aptes à générer de l'énergie électrique à partir d'une différence de température.

Chaque thermopile comporte une plaque supérieure pour collecter de la chaleur et une plaque inférieure,

8 l'énergie électrique étant produite à partir de la différence de température entre la plaque supérieure et la plaque inférieure. Les moyens thermoélectriques 12 étant disposés sous le disque 110 de cellules photovoltaïques, une ouverture 111 est ménagée dans ce dernier pour que des rayons solaires puissent atteindre les moyens thermoélectriques 12. Les moyens thermoélectriques 12 comprennent un élément collecteur 122 de chaleur, se présentant sous la forme d'un disque, apte à recevoir les rayons solaires traversant l'ouverture 111. L'élément collecteur, de couleur noire, est en contact thermique et mécanique avec la plaque supérieure des thermopiles. Il capte les rayons solaires traversant l'ouverture 111, les transforme en énergie thermique et transmet au moins une partie de cette énergie thermique à la plaque supérieure des thermopiles. L'élément collecteur 122 est disposé sous le disque 110 de cellules photovoltaïques mais à distance de celui-ci pour qu'il y ait une circulation d'air sous le disque de cellules photovoltaïques. L'élément collecteur 122 est par exemple réalisé en aluminium ou en cuivre peint en noir. Pour focaliser les rayons solaires passant à travers l'ouverture 111 sur les moyens thermoélectriques et plus particulièrement sur l'élément collecteur 122, on prévoit avantageusement une lentille convergente 17 disposée sur le disque de protection 16 ou directement sur le disque 110 de cellules photovoltaïques au niveau de l'ouverture 111. Pour éviter que les cellules photovoltaïques ne soient éventuellement réchauffées par l'élément collecteur 122, un disque 18 de matériau isolant est avantageusement disposé sur la face supérieure de l'élément collecteur. Ce disque est muni en son centre d'une ouverture 180 dans le prolongement de l'ouverture

9 111 pour que les rayons solaires passant dans l'ouverture 111 atteignent l'élément collecteur 122. Les thermopiles 121 sont disposées sous l'élément collecteur 122, à l'intérieur de fenêtres 124 ménagées dans une couche 123, en forme de disque, de matériau isolant thermiquement. Le disque 123 est disposé entre l'élément collecteur 122 et un élément dissipateur 125 de chaleur. Ce dernier est en contact thermique par sa face supérieure avec la plaque inférieure des thermopiles et par sa face inférieure avec l'air brassé par l'éolienne 13 disposée en dessous. Le disque 123 a notamment pour rôle de supprimer les ponts thermiques entre l'élément collecteur 122 et l'élément dissipateur 125. Les fenêtres 124 ménagées dans ce disque servent de logements aux thermopiles 121. Selon un mode de réalisation préféré, l'élément dissipateur 125 comprend sur sa face inférieure des gorges 126 ou des dents 127 s'étendant vers le bas pour augmenter la surface d'échange de chaleur avec l'air brassé par l'éolienne. L'assemblage des éléments des moyens photovoltaïques 11 et des moyens thermoélectriques 12 sur l'anneau supérieur 102 est montré sur les figures 5 et 6.

L'anneau supérieur 102 présente, sur sa paroi intérieure cylindrique, un épaulement 103 sur lequel reposent le disque 110 de cellules photovoltaïques et le disque 16 de protection. Des pattes de fixation 104 s'étendant radialement vers l'intérieur à partir de l'épaulement 103, à distance de la paroi supérieure de l'épaulement 103, sont prévues pour l'assemblage du disque 18 isolant et des moyens thermoélectriques 12. Dans ce mode de réalisation, quatre pattes de fixation 104 décalées angulairement de 90° sont prévues pour la fixation de l'élément dissipateur 125. Elles sont disposées à

10 proximité de l'extrémité supérieure des montants verticaux 101, de l'autre côté de la paroi cylindrique de l'anneau supérieur 102. Le disque 18 isolant, l'élément collecteur 122, le disque 123 isolant et l'élément dissipateur 125 sont disposés sous les pattes de fixation 104. L'élément dissipateur 125 est attaché par des vis 105 aux pattes de fixation 104 et les éléments 18, 122 et 124 sont plaqués contre le dessous des pattes de fixation par l'élément dissipateur 125. Le diamètre des éléments 18, 122 et 124 est inférieur à celui de l'élément dissipateur 125 pour permettre le passage des vis 105. Une fois assemblés, les éléments 16, 110, 18, 122, 123 et 125 sont disposés à l'intérieur du passage interne de l'anneau support 102. Un espace 19 est ainsi défini entre le disque 110 de cellules photovoltaïques et le disque 18 isolant. Le diamètre de l'élément dissipateur 125 étant inférieur au diamètre intérieur de l'anneau supérieur 102, de l'air brassé par l'éolienne 13 placée en dessous de l'élément dissipateur circule sous le disque 110 de cellules photovoltaïques dans l'espace 19. Le disque 110 de cellules photovoltaïques et le disque de protection 116 sont fixés, par exemple par collage, sur l'épaulement 103 une fois que les moyens thermoélectriques 12 et le disque 18 isolant sont en place. L'éolienne 13 est disposée sous l'élément dissipateur 125. Elle comporte une tige axiale 130 s'étendant le long de l'axe vertical A, correspondant à l'axe de rotation de l'éolienne, au moins deux pales 131 s'étendant radialement à partir de la tige axiale, et des moyens de génération d'énergie électrique destinés à produire de l'énergie électrique à partir du mouvement de rotation de la tige axiale et qui seront décrits plus

11 loin. En présence de vent, la tige et les pales tournent autour de l'axe A. En partie supérieure, la tige 130 est creuse et apte à recevoir un plot 128 de l'élément dissipateur 125 pour son montage à celui-ci. Le plot de forme cylindrique est disposé au centre de l'élément dissipateur. Il s'étend vers le bas selon l'axe A et sert de palier à la partie supérieure de la tige 130. En partie inférieure, la tige 130 est assemblée au couvercle 100c de l'embase à l'aide d'un autre palier 133, par exemple un palier à roulements à billes, et se prolonge dans l'embase 100. L'éolienne 13 coopère avec des éléments piézoélectriques 140 et 141 pour générer de l'énergie électrique à partir du mouvement de rotation de la tige 130. Les éléments piézoélectriques 14 forment les moyens de génération d'énergie électrique de l'éolienne. En l'absence de rotation de l'éolienne, ils sont également aptes à générer de l'énergie électrique lorsque la centrale est soumise à des mouvements mécaniques. Ils sont disposés dans l'embase 100, sous le couvercle 100c. Dans le mode de réalisation illustré, les éléments piézoélectriques 140 et 141 sont disposés symétriquement par rapport à l'axe A.

Les éléments piézoélectriques 140 et 141 comportent de manière classique une poutre 142 apte à se déformer et présentant une extrémité libre, l'autre extrémité étant assemblée à un élément support 143. Cet élément support est fixé à la paroi de fond 100b de l'embase. La tige 130 de l'éolienne est munie, à son extrémité inférieure, d'une came 132 ayant une extrémité inférieure biseautée des deux côtés pour déformer la poutre des éléments piézoélectriques lorsque la tige 130 est en rotation. Lorsque la came 132 tourne autour de

12 l'axe A, chaque biseau déforme progressivement la poutre de l'élément piézoélectrique en vis-à-vis. En variante, la centrale peut comporter, en plus des éléments piézoélectriques ou à leur place, une dynamo montée sur la tige axiale de l'éolienne pour produire de l'énergie électrique à partir du mouvement de rotation de l'éolienne. La centrale comporte également une carte électronique destinée à gérer l'énergie produite par les différentes sources d'énergie de la centrale. L'énergie produite est stockée dans une batterie 151. La carte est reliée au disque 110 de cellules photovoltaïques et aux thermopiles 121 par des fils (non représentés) passant à travers les montants verticaux 101 creux. Des fils (non représentés) sont aussi prévus pour relier les éléments piézoélectriques à la carte 15. La carte 15 est montée sur la paroi de fond 100b de l'embase entre les éléments support 143 des éléments piézoélectriques 140 et 141. Un ou plusieurs connecteurs 152 sont montés sur la paroi cylindrique 100a pour connecter à la centrale électrique des appareils électriques à recharger. Un schéma électrique de la carte 15 est représenté à la figure 7. La carte comprend trois entrées connectées respectivement aux moyens photovoltaïques, aux thermopiles et aux éléments piézoélectriques. Chacune de ces entrées est connectée, via un régulateur 153 fonctionnant selon la technologie MPPT (pour Maximal Power Point Tracker en langue anglaise), à une super- capacité 154. La super-capacité a pour avantage de se charger plus rapidement qu'une batterie et d'être capable de stocker l'énergie disponible pendant les pics de production de la source d'énergie à laquelle elle est connectée. Le régulateur 153 a pour rôle de suivre le point de puissance maximale de la source d'énergie à laquelle il est connecté et d'en extraire le maximum de

13 puissance, quel que soit l'état chargé ou déchargé de la super-capacité. Il fonctionne comme un convertisseur de puissance qui transforme la tension de sortie de la source d'énergie au voltage de la super-capacité tout en gardant la puissance maximum délivrée. Les super-capacités 154, à travers des diodes 155, alimentent un chargeur 154 de batterie connecté à la batterie 151. La super-capacité la plus chargée se décharge dans la batterie 151 à travers le chargeur 154 qui gère la recharge de la batterie. Des convertisseurs 157 continu-continu sont prévus en sortie pour convertir la tension délivrée par la batterie en une pluralité de tensions désirées, par exemple 3,3 volts et 5 volts. Les sorties des convertisseurs 157 sont raccordées aux connecteurs 152 de sortie de la centrale. Le ou les connecteurs de sortie 152 sont montés sur la paroi cylindrique 100a de l'embase. D'autres modules peuvent être rajoutés à cette carte, par exemple un module de communication sans fil standard (Bluetooth, GPRS+, Wifi, Miwi) pour communiquer avec les appareils électriques, par exemple des capteurs, raccordés à la centrale pour leur alimentation électrique. Ce module de communication permet également éventuellement de paramétrer à distance l'intelligence contenue dans cette carte. Un deuxième mode de réalisation est illustré aux figures 8 et 9. La centrale électrique est référencée 2. Les éléments qui sont identiques à ceux de la centrale énergétique 1 portent les mêmes références que dans les figures 1 à 7. Dans ce mode de réalisation, l'élément collecteur 122 des moyens thermoélectriques est directement en contact mécanique et thermique avec le dessous du disque 210 de cellules photovoltaïques. Il n'y pas d'espace 19. Le disque 210 ne comporte plus d'ouverture en son centre. Les moyens thermoélectriques sont ici employés pour récupérer la chaleur des cellules

14 photovoltaïques afin de les refroidir et d'améliorer leur rendement. La centrale ne comporte plus de couche isolante 18, ni de disque de protection 16. La lentille convergente 17 est par ailleurs remplacée par une lentille de Fresnel 217 recouvrant la totalité du disque 210 de cellules photovoltaïques pour concentrer les rayons solaires sur l'ensemble du disque 210. Dans ce mode de réalisation, seuls les moyens thermoélectriques profitent du brassage de l'air par l'éolienne.

Pour ce mode de réalisation, l'anneau supérieur 202 est modifié. Il comporte, pour la fixation des moyens photovoltaïques et des moyens thermoélectriques, des pattes de fixation 204 s'étendant radialement vers l'intérieur à partir de la paroi cylindrique interne de l'anneau support 202. La lentille et le disque 210 de cellules photovoltaïques sont disposés au-dessus des pattes de fixation 204. L'élément dissipateur 125 est disposé sous les pattes de fixation 204 et fixés auxdites pattes par des vis de fixation 205. L'élément collecteur 122 et le disque isolant 123 sont disposés entre le disque 210 et l'élément dissipateur 125. Dans ce mode de réalisation, les moyens thermoélectriques refroidissent les cellules photovoltaïques afin d'améliorer leur rendement et l'élément dissipateur, en contact thermique avec l'air brassé par l'éolienne, contribue à diminuer la résistance thermique de la plaque inférieure des thermopiles et à augmenter l'énergie récupérée par les thermopiles. De préférence, dans les deux modes de réalisation représentés aux figures 1 à 9, les éléments sont dimensionnés et agencés pour que la hauteur de la centrale soit comprise entre 10 et 50 centimètres, et cela, afin d'obtenir une centrale portable. Les sources d'énergie renouvelable de la centrale sont complémentaires en ce sens qu'elles coopèrent entre elles pour améliorer le rendement global

15 de la centrale. Elles sont également complémentaires en ce sens qu'elles produisent de l'énergie électrique à des moments différents (notamment selon les périodes d'ensoleillement et la présence ou non de vents). Cela permet d'obtenir une énergie moyenne disponible relativement élevée. L'association éolien/piézoélectrique permet également de n'employer qu'un seul convertisseur électrique (élément piézoélectrique) qui est mis en mouvement soit par la tige de l'éolienne, soit par les vibrations de la centrale, soit par les deux. La centrale de l'invention peut être utilisée pour alimenter de nombreux appareils, par exemple des dispositifs de surveillance ou de mesure in situ utilisant des capteurs ou des appareils nomades comme les téléphones portables, les ordinateurs portables, les consoles de jeux, les systèmes de localisation géographique, Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec différents 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 entrent dans le cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS1. Centrale énergétique apte à générer de l'énergie électrique comprenant: - un châssis support (10); - une éolienne (13) montée rotative sur ledit châssis support autour d'un axe vertical de rotation (A); caractérisée en ce qu'elle comporte en outre - des moyens photovoltaïques (11) et/ou des moyens thermoélectriques (12) montés sur ledit châssis support, et - des moyens de gestion (15) de l'énergie électrique produite par ladite éolienne et lesdits moyens photovoltaïques et/ou lesdits moyens thermoélectriques, lesdits moyens photovoltaïques (11) et/ou lesdits moyens thermoélectriques (12) étant montés au-dessus de ladite éolienne de sorte que le flux d'air brassé par l'éolienne refroidit par le dessous lesdits moyens photovoltaïques et/ou lesdits moyens thermoélectriques.
2. Centrale électrique selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens photovoltaïques (11) et des moyens thermoélectriques (12), lesdits moyens thermoélectriques étant disposés sous lesdits moyens photovoltaïques selon un axe sensiblement vertical (A).
3. Centrale électrique selon la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens thermoélectriques sont disposés à distance desdits moyens photovoltaïques selon ledit axe sensiblement vertical de manière à permettre le passage d'air brassé par l'éolienne sous lesdits moyens photovoltaïques.35 17
4. Centrale électrique selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'une ouverture (111) est ménagée dans lesdits moyens photovoltaïques pour le passage de rayons solaires vers lesdits moyens thermoélectriques.
5. Centrale électrique selon la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens thermoélectriques sont en contact mécanique et thermique avec les moyens photovoltaïques, les moyens thermoélectriques étant aptes à produire de l'énergie électrique à partir de la chaleur des moyens photovoltaïques.
6. Centrale selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que les moyens thermoélectriques comportent au moins une thermopile (121) comprenant une plaque supérieure et une plaque inférieure, ladite thermopile étant apte à générer de l'énergie électrique à partir de la différence de température entre ladite plaque supérieure et ladite plaque inférieure.
7. Centrale selon la revendication 6, caractérisée en ce que les moyens thermoélectriques (12) comprennent une pluralité de thermopiles (121) disposées selon un plan transversal audit axe sensiblement vertical (A) et un élément collecteur de chaleur opaque aux rayons infrarouges, appelé élément collecteur (122), disposé au dessus de ladite pluralité de thermopiles pour capter les rayons solaires traversant ladite ouverture (111), transformer les rayons solaires captés en énergie thermique et transmettre au moins une partie de ladite énergie thermique aux thermopiles.
8. Centrale selon la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce que les moyens thermoélectriques (12) comprennent en outre un élément dissipateur de chaleur, appelé élément dissipateur (125), en contact, par sa face 18 supérieure, avec la plaque inférieure des thermopiles et, par au moins sa face inférieure, avec l'air brassé par l'éolienne.
9. Centrale électrique selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'une couche (123) de matériau isolant est disposée entre l'élément collecteur (122) et l'élément dissipateur (125), des fenêtres (124) étant ménagées dans ladite couche de matériau isolant pour recevoir les thermopiles et transmettre de la chaleur provenant de l'élément collecteur à la plaque supérieure des thermopiles.
10. Centrale électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'éolienne (13) comporte une tige axiale (130) s'étendant le long dudit axe de rotation (A), au moins deux pales (131) s'étendant radialement à partir de ladite tige axiale, et des moyens de génération d'énergie électrique (14) à partir du mouvement de rotation de la tige axiale.
11. Centrale électrique selon la revendication 10, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre au moins un élément piézoélectrique (14) apte à générer de l'énergie électrique lorsque la centrale électrique est soumise à des mouvements mécaniques.
12. Centrale électrique selon la revendication 11, caractérisée en ce que la tige axiale (130) de l'éolienne est équipée d'une came (132) apte à mettre en mouvement ledit élément piézoélectrique (14) lorsque ladite tige axiale est en rotation, ledit élément piézoélectrique formant lesdits moyens de génération électrique de l'éolienne.35