Opis działania:
Wraz ze wzrostem siły wiatru elektrownia wiatrowa wytwarza coraz większe napięcie i większy prąd. Zapewniając jak najlepszą możliwość dobrania właściwego obciążenia (wykorzystanie energii wytworzonej przez generator) sterownik przy wykorzystaniu trzech grzałek o różnej mocy tak dobiera ich włączanie, żeby moc grzałek odpowiadała aktualnej mocy wytworzonej przez generator. Przy słabym wietrze załącza się jedna najmniejsza grzałka, przy większym druga, przy jeszcze większej sile wiatru załącza się pierwsza i druga razem. Potem kolejno trzecia, trzecia z pierwszą, trzecia z drugą i wreszcie wszystkie trzy grzałki razem. Razem siedem kombinacji. Proponujemy dobranie grzałek w zależności od lokalnych warunków wietrzności. Dla miejsc o słabszych parametrach grzałki występują o mocy odpowiednio 400W, 800W i 1600W dając kolejno 400, 800, 1200, 1600, 2000, 2400 i 2800W. Dla miejsc z gorszymi warunkami wietrzności grzałki mogą występować o pomniejszonej wartości mocy grzewczych, czyli odpowiednio 200, 400 i 800W.
Zakładając, że ogrzewając zbiornik wody o objętości 100 l. najmniejszą grzałką o mocy 400W, bezstratnie, powinien nagrzać się do 40^oC w ciągu 10 h, można stwierdzić, że zestaw jest wystarczający dla osób, które zużywają około 100 l. gorącej wody na dobę przy dość słabym wietrze. Zakładamy, że woda o temperaturze 40 stopni jest dla człowieka odczuwalna jako gorąca. Sterownik grzałek SG1-2 pozwala na zastosowanie dowolnych grzałek stałoprądowych ponieważ można ustawić moment załączania każdego progu obciążenia. W momencie, kiedy woda osiągnie zadaną termostatem temperaturę sterownik odcina zasilanie grzałek. Od tego momentu kontroler elektrowni przejmuje w całości sterowanie i zatrzymuje elektrownię. Nadwyżki energii w takim wypadku można przeznaczyć np. do ładowania akumulatorów.

Dodatkowe wyjaśnienie w sposobie przyjętych założeń i dokonanych obliczeń:"

Przyjmuję, że czajnik 2000W ogrzewa wodę do 100 stopni w ciągu około 3 min. Proponuję sprawdzić!

Dodatkowo jasne jest, że podgrzanie wody od około +10 do +40 stopni wymaga zdecydowanie mniej energii w naszych warunkach niż podgrzanie jej od +40 do +100 stopni. (Zakładam, że zimna woda w kranie nie jest zamarznięta tylko zwykle ma około 8-12 stopni).

W uproszczeniu możemy przyjąć, że do 40 stopni podgrzeję grzałką 2000W 1l wody w ciągu około 1 min. Czyli grzałką 5 razy mniejszą w ciągu 5 min.

Dalej rozpatrując 100 litrów zajmie to 500 min, czyli około 8h. Przyjąłem, że zestaw jest wystarczający dla osób, które zużywają około 100 l gorącej wody na dobę przy dość słabym wietrze.

Mamy więc na ogrzanie nie 8 a 24h. Nawet uwzględniając starty na izolacji zbiornika nie powinno być problemu z ogrzaniem tej wody.

A teraz to samo dla fizyków:

Jedna kaloria (cal) to energia potrzebna do ogrzania i grama (g) wody o 1 stopień (K).

1 cal = 4,1855 J (dżule). Stąd ogrzanie 1000g (1l) wody (zakładam, że 1kg wody to 1l) o 1 stopień wymaga 4185 J. A ogrzanie 100 l o jeden K wymaga 418500 J.

Więc ogrzanie o 30 K wymaga 12[zasłonięte]000 J.

Z kolei w związku z mocą 1 J = 1 W (wat) * s (sekunda).

Mając do dyspozycji 400W grzałkę w ciągu h (godzina = 3600 s) wykonujemy pracę[zasłonięte]14400 J.

Czyli wymaganą pracę do ogrzania 100l wody o 30 stopni wykonany w ciągu 12[zasłonięte]000/[zasłonięte]14400=~8,72h.

Wykazaliśmy więc, że obliczenia teoretyczne są zbieżne z praktyką.