Ressources du système

Générateur situé àla base del'éolienne

Pas d'orientationau vent

Rotor à axevertical

Faible couple dedémarrage

Pales sollicitéesen flexion

"Emballement"

Moins denuisances sonores

Influence de lacouche limite(rendement)

Eloignement despoints d'accrochage

(haubans)

Maintenancedifficile

Triz

– P

lan

de fo

rmat

ion

acad

émiq

ue A

nnée

200

7-20

08

Modélisation du problème

Générateur situé àla base del'éolienne

Pas d'orientationau vent

Rotor à axevertical

Faible couple dedémarrage

Pales sollicitéesen flexion

"Emballement"

Moins denuisances sonores

Influence de lacouche limite(rendement)

Eloignement despoints d'accrochage

(haubans)

Maintenancedifficile

Identification des Contradictions Physiques

Générateur situé àla base del'éolienne

Pas d'orientationau vent

Rotor à axevertical

Faible couple dedémarrage

Pales sollicitéesen flexion

"Emballement"

Moins denuisances sonores

Influence de lacouche limite(rendement)

Eloignement despoints d'accrochage

(haubans)

Maintenancedifficile

CP 1

CP 2

CP 3 CP 4

CP 5

CP 6

Expression des Contradictions Physiques

Le facteur utile (Rotor à axe vertical) devrait être en place pour fournir les effets utiles: l’absence d’orientation au vent, la présence du générateur à la base de l’éolienne, la réduction des nuisances sonores, ne devrait pas exister pour éviter de fournir les effets nuisibles:

CP1 : le faible couple de démarrage

CP2 : l’emballement (pas de stabilisation de la fréquence de rotation)

CP3 : la maintenance difficile

CP4 : l’éloignement des points d’accrochage

CP5 : le faible rendement

CP6 : la sollicitation de flexion dans les pales

Expression des Contradictions Techniques

L’amélioration de ( Rotor à axe vertical ) dégraderait :

CT1 : ( le faible couple de démarrage )

CT2 : ( l’emballement ) (pas de stabilisation de la fréquence de rotation)

CT3 : ( la maintenance difficile )

CT4 : ( l’éloignement des points d’accrochage )

CT5 : ( le faible rendement )

CT6 : ( la sollicitation de flexion dans les pales )

Identification des paramètres et inventaire des principes de solutions

[ forme : 12 ] dégraderait :

CT1 : [ force : 10 ]

CT2 : [ vitesse : 9 ]

CT3 : [ maintenabilité : 34 ]

CT4 : [ stabilité : 13 ]

CT5 : [ Perte d’énergie : 22 ]

CT6 : [ Résistance : 14 ]

35 ; 10 ; 37 ; 40

35 ; 15 ; 34 ; 18

2 ; 13 ; 1

33 ; 1 ; 18 ; 4

14

30 ; 14 ; 10 ; 40

Principes de solutions :

Distribution des principes de solutions

0

1

2

3

1 2 3 4 6 7 8 10 13 14 15 18 26 28 30 33 34 35 36 37 39 40

Principes de solutions

Fré

quen

ce

2nde modélisation du problème

Générateur situé àla base del'éolienne

Pas d'orientationau vent

Axe vertical

Faible couple dedémarrage

Perturbationsveine fluide

Pas de régulationnaturelle

Moins denuisances sonores

Influence de lacouche limite(rendement)

Eloignement despoints d'accrochage

(haubans)

Maintenancedifficile

Vent Rotation du rotorProductiond'énergie

Constructionsimple

Pales droites etnon vrillées

Liaison au solMoins

d'encombrementen hauteur

Effet centrifuge(flexion des pales)

Effet de bordimportant

Masse del'éolienne

Inertie du rotor

CP1

CP2

CP3

CP4

CP5

CP6

CP7

CP8

Identification des paramètres et inventaire des principes de solutions

 

Distribution des principes de solutions

 

0

1

2

3

4

5

1 2 3 4 6 7 8 10 13 14 15 18 26 28 30 33 34 35 36 37 39 40

Modèle 1

Modèle 2

Exploitation des principes

 

Principe 14 : sphéroïdalité

La seule éolienne à axe vertical qui ait jamais été fabriquée commercialement est l'éolienne de Darrieus, nommée d'après l'ingénieur français Georges Darrieus qui breveta la conception en 1931.

(Eolienne de Cap-Chat : 110 mètres de haut, puissance de 4 MW)

Remplacer les parties linéaires par des parties courbes

(La forme générale est proche d’une chaînette)

Exploitation des principes

 

Principe 14 : sphéroïdalité

Remplacer les parties linéaires par des parties courbes

Exploitation des principes

 

Principe 2 : Extraction

Déplacer ou séparer une partie conflictuelle

Eolienne urbaine d’Equihen Plage.

Cette éolienne urbaine à axe horizontal de type Darrieus est constituée de 2 rotors de 5 m de long et 2,8 m de diamètre maximal.

Exploitation des principes

 

Principe 7 : Insertion

Placer un objet dans un autre …

Insertion sur le rotor d’un cylindre de Savonius.

Exploitation des principes

 

Principe 8 : Faire contrepoids

Compenser le poids d’un objet par l’interaction avec un environnement qui possède des forces hydrodynamiques ou aérodynamiques

Volet mu par la force d’inertie centrifuge réalisant le décrochage aérodynamique au-delà de la vitesse nominale.

Exploitation des principes

 

Principe 30 : Utiliser des films flexibles

La partie centrale de la pale est réalisée en matériau souple se déformant sous l’action du vent

Principe 35 : Transformation des états physiques

Générateur Moteur

Pour garantir le démarrage

Remarque : relève aussi du principe 10, action anticipée