Éolienne Bollée — необычная ветряная турбина , уникальная тем, что имеет статор и ротор, как и водяная турбина . Одноименное изобретение было впервые запатентовано в 1868 году Эрнестом Сильвеном Болле во Франции . Еще один патент, датированный 1885 годом, отличался в основном двумя способами: во-первых, тем, как турбина была повернута лицом к ветру, и, во-вторых, улучшением, которое увеличило поток ветра через турбину. Турбины, построенные в соответствии с патентом 1885 года, были коммерчески успешными. [1]
Эрнест Сильвен Болле (19 июля 1814 г. – 1891 г.) и Огюст Сильвен Болле (1847–1906 г.) получили оригинальный патент № 79985 в 1868 году на «гидравлический ветряной двигатель». Эрнест Болле описывал себя как инженера-гидравлика в Ле-Мане , Сарт . В 1860-х годах из-за плохого здоровья Эрнест делегировал контроль над тремя частями своего бизнеса каждому из своих сыновей. Огюсту был передан контроль над частью бизнеса по производству ветряных двигателей. Патент 1885 года с улучшениями имеет номер 167726. В 1898 году Огюст продал бизнес Эдуарду-Эмилю Леберу. По оценкам, Огюст изготовил около 260 эолиен. [2] В 1918 году Лебер передал бизнес Гастону Дюплею, а 1 января 1926 года бизнес перешел к Société Anonyme des Éoliennes Bollée (SAEB). SAEB возвел по меньшей мере три 7-метровых (23 фута) éoliennes. Операции, похоже, прекратились около 1931 года. [2]
Éolienne Bollée была спроектирована для строительства в модульной форме, что позволяло строить éolienne разных размеров. Башня могла быть стандартного пилонного типа, треугольного или квадратного плана, или чугунной колонной с внешней винтовой лестницей . éolienne, построенные с этим типом башни, имеют очень характерный внешний вид. Сама турбина состоит из двух колец, первое из которых является статором, а второе — ротором. У статора больше лопастей, чем у ротора. Новым устройством, добавленным в патент 1885 года, была воронка, прикрепленная к статору, позволяющая éolienne захватывать ветер с большей площади, чем ротор, и увеличивать его скорость через турбину. Небольшой веерообразный хвост работал против ветра ротора и через систему шестерен поворачивал турбину лицом к ветру. Кроме того, благодаря системе противовесов турбина выворачивалась из-под ветра по мере увеличения его скорости, тем самым предотвращая повреждения при очень сильном ветре, когда «Эолиенна» оказывалась ребром к преобладающему ветру. [1]
Чугунные колонны были сделаны из секций 2,85 метра (9 футов 4 дюйма) диаметром 175 миллиметров (6,9 дюйма), с двенадцатью чугунными ступенями или коваными железными ступенями, образующими полную спираль вокруг колонны. Была доступна полуколонна, что позволяло строить эолиенны любой желаемой высоты. [1]
Ветряная мельница Éolienne Bollée уникальна среди других форм ветряных мельниц благодаря своему статору. Все ветряные мельницы имеют ротор , будь то крылья традиционной ветряной мельницы или лопасти современной ветряной турбины . Éolienne Bollée — единственная ветряная турбина, в которой ветер проходит через набор фиксированных лопастей (статор) перед тем, как привести в движение саму ветряную мельницу (ротор).
Ротор вращается ветром и через коническое колесо приводит в движение вал внутри колонны (если используется) или в центре башни. На нижнем конце он приводит в движение горизонтальный вал через редуктор , который обычно приводит в движение трехходовой насос . [1] [3]
Эолиенны выпускались в четырех размерах: диаметром 2,5 метра (8 футов 2 дюйма), 3,53 метра (11 футов 7 дюймов), 5 метров (16 футов 5 дюймов) и 7 метров (23 фута). [1]
Утверждалось, что эолина длиной 3,53 м с насосом диаметром 65 мм (2,6 дюйма) сможет перекачивать:
Насосы были доступны в семи размерах: 33 миллиметра (1,30 дюйма), 42 миллиметра (1,65 дюйма), 52 миллиметра (2,05 дюйма), 65 миллиметров (2,56 дюйма), 80 миллиметров (3,15 дюйма), 100 миллиметров (3,94 дюйма) и 120 миллиметров (4,72 дюйма) в диаметре. [1] [4]
Леберт построил несколько очень похожих ветряных двигателей с одним ротором, и без статора (таким образом, они не были настоящими турбинами). Они были либо 7,10 метров (23 фута 4 дюйма), либо 8,60 метров (28 футов 3 дюйма) в диаметре. Известно, что было построено по крайней мере три из них, [1] [5] в том числе в Рюгле , Эр и Паринье-л'Эвек , Сарт . [6]
Ветровой двигатель Кларксона состоял из ротора или нескольких роторов, один за другим, вращающихся в кожухе с фиксированными направляющими лопатками между ними и с противоположным шагом относительно роторов, и имеющих дополнительный кожух для подачи свежего воздуха к роторам позади. Цилиндрические кожухи открыты с каждого конца с большим отверстием, обращенным к ветру. Ветер улавливает несколько колес и флюгерных лопаток, закрепленных на валу, вращающемся в подшипниках внутри кожухов. Когда ветер проходит между лопатками переднего колеса, он направляется направляющими лопатками ко второму колесу и снова подхватывается направляющими и передается на третье колесо и так далее, действие каждый раз увеличивало воздействие ветра на вал и повышало эффективность. Кларксон, иллюстрация которого сохранилась (1919), был возведен компанией Air Power Co. из Прествича , Чешир, в поместье лорда Дерби. Этот небольшой двигатель был разработан для работы при ветре со скоростью 12 миль в час (19 км/ч), но мог запускаться под нагрузкой при ветре всего лишь 7 миль в час (11 км/ч). Ветряное колесо было всего 5 футов (1,52 м) в диаметре и было рассчитано на подъем 100 имперских галлонов (450 л; 120 галлонов США) воды в час на высоту 50 футов (15,24 м) при ветре со скоростью 12 миль в час (19 км/ч) или вдвое большего количества при ветре со скоростью 15 миль в час (24 км/ч). Все ветровые двигатели Air Power были оснащены роликовыми подшипниками, пуско-остановочным устройством и автоматическим редуктором для отключения любого ветра выше любой желаемой скорости. Они были установлены на прочной стальной башне с лестницей и круглой платформой. [7]
В первые годы правления семьи Болле подавляющее большинство покупателей были аристократами и дворянами , и к 1888 году муниципалитетам было продано всего шесть эолиен . После того, как Лебер взял на себя управление, характер продаж изменился: больше эолиен было продано для коммунального водоснабжения, особенно в Эндре и Луаре и Сарте . [8]
Несколько эолиен были проданы за границу, в том числе две в монастырь в Кауфолде , Сассекс ; одна в монастырь в Таррагоне , Испания ; одна в больницу в Тунисе ; одна на рудник в Бразилии ; и одна в Котону , Дагомея . [8]
Некоторые эолиенны сохранились. Во Франции старейшая сохранившаяся эолиенна находится на литейном заводе Болле в Сен-Жан-де-Брей , недалеко от Орлеана . [9] Одна сохранилась в рабочем состоянии в Эпюизе, Луар-э-Шер , [10] а другая в музее Болле в Орлеане. Несколько были восстановлены в рабочем состоянии. [11] На территории замка Буве-Ладюбе в Сомюре также находится прекрасный образец. Эолиенна Болле находится в парке Клербодьер, замок Клербо в Пейзе-ле-Сек, Вена.
Эолиенна в Эпюизе находится на квадратной решетчатой башне из восьми секций высотой 21 метр (68 футов 11 дюймов). Ротор высотой 3,53 метра (11 футов 7 дюймов) приводит в действие насос, который качает воду с глубины 116 метров (380 футов 7 дюймов), сам насос находится на глубине 35 метров (114 футов 10 дюймов). Для работы насосов в безветренное время был предусмотрен бензиновый двигатель мощностью 2 лошадиные силы (1,5 кВт) . При помощи ветра можно было перекачивать 2,5 кубических метра (550 имп галлонов; 3,3 куб. ярда) в час. [1] [10]