Due coefficienti per un solo obiettivo
La somma delle potenze di targa di tutti gli utilizzatori di un impianto è quasi sempre molto più alta della potenza che verrà davvero richiesta. Nessuna abitazione accende nello stesso istante forno, lavatrice, scaldabagno e climatizzatori per l'intera giornata, e nessun capannone fa funzionare tutte le macchine al massimo carico nello stesso momento.
Progettare l'interruttore generale o la linea di alimentazione sulla somma grezza porterebbe a sovradimensionare tutto: cavi più grossi, protezioni più grandi, costi inutili. Al contrario, ignorare del tutto la contemporaneità porterebbe a sottostimare l'impianto. Il compromesso si ottiene con due coefficienti distinti: il fattore di domanda e il fattore di diversità.
Questa guida spiega che cosa misurano, in quale ordine si applicano e come si combinano nella formula che porta dal carico installato al carico di calcolo, cioè al valore con cui si scelgono protezioni e conduttori.
Che cos'è il fattore di domanda
Il fattore di domanda è il rapporto tra la potenza massima che un'utenza, o un gruppo di utenze, assorbe realmente e la sua potenza nominale installata. È un numero minore o uguale a uno, perché nessun utilizzatore funziona per tutto il tempo alla propria potenza di targa.
Un motore che aziona un nastro trasportatore lavora spesso a carico parziale; un gruppo di prese non è mai occupato al completo; un impianto di illuminazione non resta acceso ovunque. Il fattore di domanda tiene conto proprio di questo uso reale e dipende dal tipo di utenza e dalle abitudini di chi la utilizza, non da una regola unica valida sempre.
In pratica si stima per gruppi omogenei — illuminazione, prese, forza motrice, climatizzazione — perché ciascun gruppo si comporta in modo diverso. Un valore troppo basso fa sottostimare il carico, un valore troppo alto annulla il vantaggio del calcolo.
Un errore ricorrente è trattare il fattore di domanda come una proprietà fissa di una categoria di apparecchi. Lo stesso tipo di carico, in realtà, si comporta in modo diverso secondo l'utilizzo: le prese di una cucina professionale sono quasi sempre attive, mentre quelle di una camera da letto restano libere per gran parte della giornata. Per questo il coefficiente va scelto guardando all'uso previsto, non soltanto alla categoria dell'utilizzatore.
Che cos'è il fattore di diversità
Il fattore di diversità considera che le singole utenze non raggiungono il proprio massimo nello stesso istante. Mentre una macchina è al massimo, un'altra è in pausa o assorbe meno: il massimo del gruppo è quindi inferiore alla somma dei massimi individuali.
Il fattore di diversità è definito come il rapporto tra la somma delle potenze massime delle singole utenze e la potenza massima effettiva dell'insieme. Di conseguenza è un numero maggiore o uguale a uno, e il carico del gruppo si ottiene dividendo la somma per questo coefficiente.
Attenzione alle due convenzioni diffuse nei manuali: alcuni usano il fattore di diversità come moltiplicatore minore di uno, altri come divisore maggiore di uno. Prima di applicare una tabella, verifica sempre a quale convenzione si riferisce, per non introdurre un errore di fattore.
Come si combinano: la formula
Nella pratica i due coefficienti si applicano in sequenza. Si parte dalla potenza installata di ciascun gruppo, si applica il fattore di domanda per ottenere la potenza massima prevedibile del gruppo e poi si considera il fattore di diversità per tener conto della non contemporaneità tra gruppi differenti.
Una scrittura compatta è P di calcolo = P installata × fattore di domanda ÷ fattore di diversità, con i coefficienti scelti in modo mirato per ogni gruppo omogeneo.
| Fattore | Che cosa misura | Dove si applica |
|---|---|---|
| Fattore di domanda | Uso reale di una singola utenza o di un gruppo | All'interno di un gruppo omogeneo |
| Fattore di diversità | Non contemporaneità tra utenze diverse | Tra gruppi e verso la linea generale |
I due coefficienti non si sostituiscono a vicenda: uno descrive quanto una utenza lavora davvero, l'altro descrive quanto le utenze lavorano insieme. Usarli entrambi, ciascuno al proprio livello, è ciò che rende il risultato affidabile.
In molti progetti conviene procedere dal basso verso l'alto: si calcola il carico di ogni circuito di partenza, si somma il carico di ciascun gruppo e solo alla fine si applica il fattore di diversità per arrivare alla linea principale. Questo percorso mantiene traccia di dove nasce ogni riduzione e rende più semplice correggere un singolo valore senza rifare l'intero calcolo.
Esempio: il carico di un quadro di appartamento
Consideriamo il quadro di un appartamento con 3 kW di illuminazione e prese, 3 kW di cottura, 2 kW di scaldabagno e 3 kW di climatizzazione, per 11 kW installati. Applicando un fattore di domanda per gruppo — più basso per le prese, più alto per la cucina — la potenza massima prevedibile scende in modo sensibile.
Se la somma delle potenze massime dei gruppi risulta, per esempio, pari a 7 kW e si applica un fattore di diversità di 1,2, il carico di calcolo si aggira intorno a 5,8 kW. Da questo valore si ricava la corrente e si sceglie la protezione generale, senza dimensionare tutto sugli 11 kW di targa.
L'esempio mostra il senso del metodo: i numeri finali dipendono dai coefficienti scelti, che vanno sempre motivati in base al tipo di utenza e all'uso previsto dell'impianto, non copiati senza riflettere.
Errori frequenti e controllo del risultato
Gli errori più comuni nel calcolo del carico sono pochi e ricorrenti:
- Applicare un unico coefficiente a tutto l'impianto invece che per gruppi omogenei.
- Confondere le due convenzioni del fattore di diversità, usando come moltiplicatore un valore pensato come divisore.
- Mescolare valori di fattore di domanda presi da fonti diverse per lo stesso tipo di utenza.
- Dimenticare gli utilizzatori che per loro natura funzionano insieme, come illuminazione e climatizzazione.
Un controllo utile è il confronto con l'esperienza: se il carico di calcolo risulta molto inferiore a quello che impianti simili assorbono nella pratica, il coefficiente è probabilmente troppo aggressivo. Meglio un margine ragionevole che un impianto che scatta nei momenti di punta.
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Domande frequenti
Il fattore di domanda è sempre lo stesso per ogni utenza?
No. Dipende dal tipo di utilizzatore e dalle abitudini d'uso: cambia tra illuminazione, prese, forza motrice e climatizzazione, e va scelto per gruppi omogenei.
Fattore di domanda e fattore di diversità sono la stessa cosa?
No. Il primo descrive quanto una utenza o un gruppo lavora rispetto alla targa; il secondo descrive quanto utenze diverse lavorano insieme nello stesso istante.
Perché il fattore di diversità può essere maggiore di uno?
Perché è definito come rapporto tra la somma dei massimi individuali e il massimo effettivo dell'insieme. Alcuni manuali però lo intendono come moltiplicatore: verifica sempre la convenzione.
Posso usare un solo coefficiente per tutta l'installazione?
È sconsigliato. Applicare un unico valore a utenze molto diverse rende il calcolo poco realistico; conviene procedere per gruppi omogenei e poi combinarli.