Een niet aan het elektriciteitsnet gekoppeld windenergiesysteem is ontworpen om onafhankelijk van het elektriciteitsnet te werken en stroom te leveren aan locaties waar toegang tot het elektriciteitsnet niet beschikbaar of onpraktisch is. De belangrijkste onderdelen van een niet aan het elektriciteitsnet gekoppeld windenergiesysteem zijn:
1. Windturbine
1.Doel: Het primaire apparaat dat windenergie omzet in mechanische energie. De windturbine bestaat uit bladen, een naaf en een generator.
2.Types: Er zijn twee hoofdtypen turbines:
3.Horizontale-as windturbines (HAWT): Meest gebruikt en efficiënt in grootschalige systemen.
4.Verticale-as windturbines (VAWT): Minder gebruikelijk, maar nuttig voor locaties met turbulente windomstandigheden.
5.Omvang: Windturbines variëren in grootte, meestal gemeten in watt (W) of kilowatt (kW), afhankelijk van de energiebehoeften van het off-grid systeem.
2. Laadregelaar
6.Doel: Beschermt de accubank tegen overlading of diepe ontlading. Het regelt de spanning en stroom van de windturbine naar de accu's.
7. Functie: Het zorgt ervoor dat het accusysteem goed wordt opgeladen en voorkomt schade door te hoge spannings- en stroomniveaus.
3. Batterij
8.Doel: De door de windturbine geproduceerde energie opslaan voor gebruik wanneer het niet waait. Batterijen zorgen voor een continue stroomvoorziening.
9.Soorten: Gangbare typen zijn loodzuur-, lithium-ion- en flowbatterijen.
10.Capaciteit: De capaciteit van de batterij is cruciaal in systemen zonder netaansluiting, omdat dit bepaalt hoeveel energie kan worden opgeslagen voor gebruik tijdens perioden met weinig wind of veel vraag.
4. Omvormer
11.Doel: Zet de gelijkstroom (DC) die in de accu's is opgeslagen om in wisselstroom (AC), die vaak wordt gebruikt om huishoudelijke apparaten van stroom te voorzien.
12.Soorten: Off-grid omvormers zijn er in zuivere sinusgolf of gemodificeerde sinusgolf varianten. Zuivere sinusomvormers hebben de voorkeur voor gevoelige elektronica.
5. Windkrachtregelaar of vermogensregelaar
13.Doel: Een apparaat dat zorgt voor optimale prestaties van de windturbine door het uitgangsvermogen te regelen en de werking van het systeem te regelen. Het kan een windrichtingssensor en een remsysteem bevatten.
6. Back-upgenerator (optioneel)
14.Doel: Een reservegenerator wordt vaak gebruikt om extra stroom te leveren tijdens lange perioden van weinig wind. Hij fungeert als back-upbron om een continue stroomvoorziening te garanderen.
15.Brandstof: Werkt meestal op diesel, benzine of aardgas.
16.Omvang: De generator moet de juiste afmetingen hebben om te voldoen aan de stroomvereisten van het systeem zonder te groot te zijn.
7. Bedrading en elektrische onderdelen
17.Doel: Zorgt voor een veilige en efficiënte stroomoverdracht tussen de componenten van het windenergiesysteem.
18.Omvat: Kabels, stroomonderbrekers, zekeringen en scheiders om het systeem te beschermen tegen overbelasting en kortsluiting.
8. Toren
19.Doel: Ondersteunt de windturbine en brengt hem op een hoogte waar hij de sterkste wind kan vangen.
20.Hoogte: Hoe hoger de toren, hoe constanter en sterker de wind, wat de energieproductie verbetert.
21.Types: De toren kan een vrijstaande toren, een afgestelde toren of een paalsysteem zijn.
9. Bewakings- en controlesysteem
22.Doel: Hiermee kunnen de systeemprestaties, windsnelheid, oplaadniveaus van de accu en andere parameters worden bijgehouden.
23.Onderdelen: Omvat sensoren, meters en een centrale besturingseenheid die helpt bij realtime bewaking, probleemoplossing en zo nodig bijstelling van het systeem.
10. Aardingssysteem
24.Doel: Zorgen dat het systeem veilig is voor elektrische storingen door zwerfstromen naar de aarde te leiden.
25.Belang: Een goed aardingssysteem is essentieel voor de veiligheid en de levensduur van het windenergiesysteem.
Deze componenten werken samen om een betrouwbaar, niet aan het elektriciteitsnet gekoppeld windenergiesysteem te maken. Het ontwerp van het systeem hangt af van de energiebehoeften, de locatie en de lokale windomstandigheden. De juiste dimensionering en integratie van de componenten zorgt voor optimale prestaties en een lange levensduur van het off-grid energiesysteem.
