Een windenergieconversiesysteem (WECS) is een apparaat dat de kinetische energie van de wind benut en omzet in mechanische of elektrische energie. Er is veel onderzoek gedaan naar een milieuvriendelijke aanpak om te voorzien in de nationale energiebehoefte, terwijl de beschikbare hulpbronnen op een duurzame manier worden gebruikt.
Classificatie van WECS
De classificatie van windenergieconversiesystemen (WECS) is gebaseerd op de rotatieas van de rotorbladen van de turbine. Hieronder volgen de vier belangrijkste classificaties van WECS:
1. Rotatie-as: Afhankelijk van het type rotatie-as worden deze verder geclassificeerd als:
- Windturbine met horizontale as: Het wordt vaak gebruikt. De rotorbladen zijn loodrecht op een horizontale as ten opzichte van de grond gemonteerd.
- Verticale as windturbine: Het wordt niet vaak toegepast en op de verticale as zijn de rotorbladen aan de grond bevestigd.
2. Turbine : Op basis van het elektrisch vermogen kunnen turbines verder worden onderverdeeld in:
- Laagvermogenturbines: Het maximale vermogen bedraagt 30 kW.
- Middelgrote vermogensturbines: Het vermogen varieert van 30 tot 300 kW
- Hoogvermogenturbines: Er wordt een aanzienlijke hoeveelheid energie opgewekt,
3. Vermogensregeling: Het is belangrijk om het niveau van de windenergie te regelen voor een constante energieopbrengst. Dit wordt op de volgende manieren bereikt:
- Actieve vermogensregeling: Met behulp van een pitch-regelmechanisme wordt de hoek van de rotorbladen aangepast en de hoeveelheid wind geregeld.
- Reactief vermogensregeling: Het beheer en de regeling van elektriciteit wordt door de generator gedaan.
4. Criteria voor de regeling van de rotatiesnelheid: De snelheid van de turbinebladen is afhankelijk van de windsnelheid. De volgende methoden worden gebruikt om de windsnelheid te regelen:
- Vaste snelheid WECS: Gouverneur is een apparaat dat gebruikt wordt om de snelheid van de turbine te regelen.
- WECS met variabele snelheid: Een omvormer wordt gebruikt om de snelheid van de turbine te regelen.
Zie ook: Wat is een vortex turbine?
Componenten van WECS
De belangrijkste onderdelen van een windenergieomzettingssysteem (WECS) zijn:
Mechanische componenten:
- Rotor: Vangt de wind op en roteert, wat resulteert in het omzetten van wind in mechanische energie.
- Hoofdas: Deze is gemaakt van staal en is verbonden met de rotor.
- Versnellingsbak: Zorgt voor een hogere snelheid van de rotor.
- Mechanische remmen: Deze stoppen de rotor.
- Gondel: Bestaat uit alle elektrische en mechanische onderdelen.
- Pitch- en gieraandrijvingen: Handig bij het aanpassen van de bladhoeken.
- Windmeetinstrument: Meetinstrument voor windsnelheid en -richting.
Elektrische componenten:
- Generator: zet mechanische energie om in elektrische energie.
- Stroomomvormer: helpt bij het omzetten van gelijkstroom naar wisselstroom.
- Step-up transformator: Verhoogt de elektrische spanning.
- Verzamelpunten van windmolenparken of gemeenschappelijke koppelingspunten: hier wordt de geproduceerde elektriciteit verzameld.
Absoluut lezen: Wat is een waterturbine?
Hoe werken Wind Energy Conversion Systems (WECS)?
- Door gebruik te maken van natuurlijke windenergie wordt het rotorblad met de windkracht rondgedraaid en wordt de as die aan het blad vastzit, die op zijn beurt weer verbonden is met een tandwielkast, aan het blad gedraaid. Hierdoor wordt de rotatiesnelheid van het rotorblad vergroot.
- Met behulp van een omvormer wordt de opgewekte elektriciteit van gelijkstroom (DC) naar wisselstroom (AC) omgezet en met behulp van een spanningsverhogingstransformator wordt de spanning verhoogd.
- Tot slot wordt de door de windturbine opgewekte elektriciteit verzameld bij het verzamelpunt van het windpark. Deze elektriciteit wordt vervolgens geleverd aan de afnemers van de verschillende velden.
Aanbevolen: Wat is een windenergiecentrale?
