Fattore di contemporaneità e utilizzazione: la potenza vera
Sommare tutte le potenze installate dà un numero che non si verifica mai nella realtà. Ridurlo troppo dà un impianto che scatta. I coefficienti servono a stare nel mezzo, con criterio.
Se in un appartamento sommi le potenze di targa di tutto quello che c'è attaccato — forno, piano, lavatrice, lavastoviglie, asciugatrice, boiler, condizionatori, illuminazione — arrivi facilmente a 25 kW. Il contatore è da 3 o 6 kW, e non salta praticamente mai. La spiegazione sta in due coefficienti.
I due fattori
| Fattore | Simbolo | Riguarda | Domanda a cui risponde |
|---|---|---|---|
| Utilizzazione | Ku | Il singolo apparecchio | Quanto della sua potenza nominale assorbe davvero? |
| Contemporaneità | Kc | Un gruppo di apparecchi | Quanti di loro funzionano nello stesso istante? |
Il fattore di utilizzazione si applica al singolo carico, quello di contemporaneità al gruppo. Sono moltiplicativi e vanno applicati in quest'ordine, non sommati né confusi.
Valori tipici di utilizzazione (Ku)
| Carico | Ku indicativo | Nota |
|---|---|---|
| Illuminazione | 1,00 | La lampada accesa assorbe la sua potenza |
| Prese di uso generale | 0,10 – 0,25 | Raramente si usa la portata piena di una presa |
| Motori | 0,70 – 0,80 | Difficilmente lavorano al 100% del carico |
| Forni, resistenze | 0,70 – 1,00 | Regolati da termostato |
| Condizionatori | 0,80 – 1,00 | In stagione, quasi sempre in funzione |
| Wallbox | 1,00 | Assorbe il massimo per ore |
| Circuiti di sicurezza | 1,00 | Mai ridotti |
Valori tipici di contemporaneità (Kc)
Abitazioni
| Numero di circuiti nel gruppo | Kc |
|---|---|
| 2 | 0,90 |
| 3 | 0,80 |
| 4 – 5 | 0,70 |
| 6 – 9 | 0,60 |
| 10 e oltre | 0,50 |
Per destinazione d'uso
| Ambiente | Kc complessivo indicativo |
|---|---|
| Appartamento singolo | 0,50 – 0,70 |
| Condominio (fra appartamenti) | 0,40 – 0,60, decrescente col numero di unità |
| Uffici | 0,70 – 0,80 |
| Scuole | 0,60 – 0,80 |
| Negozi e centri commerciali | 0,80 – 0,90 |
| Industria a lavorazione continua | 0,90 – 1,00 |
| Officine con macchine alternate | 0,50 – 0,70 |
| Alberghi (camere) | 0,40 – 0,60 |
| Illuminazione pubblica | 1,00 |
Un esempio completo
Quadro di un piccolo laboratorio artigiano, alimentazione trifase 400 V.
| Utenza | P nominale | Ku | P utilizzata |
|---|---|---|---|
| Tornio | 5,5 kW | 0,75 | 4,13 kW |
| Fresa | 4,0 kW | 0,75 | 3,00 kW |
| Compressore | 3,0 kW | 0,60 | 1,80 kW |
| Aspirazione | 2,2 kW | 1,00 | 2,20 kW |
| Illuminazione | 1,5 kW | 1,00 | 1,50 kW |
| Prese servizio | 6,0 kW | 0,20 | 1,20 kW |
| Riscaldamento | 4,0 kW | 0,80 | 3,20 kW |
| Totale | 26,2 kW | 17,03 kW |
Con un fattore di contemporaneità del gruppo pari a 0,70 (le macchine utensili non lavorano tutte insieme, il laboratorio ha due addetti):
Senza i coefficienti si sarebbe dimensionato per 26,2 kW, cioè circa 44,5 A: interruttore da 50 A, cavo da 16 mm². Più del doppio del rame, per un carico che non si verifica mai.
I carichi su cui non si riduce mai
Questi vanno sommati al 100%, senza applicare né Ku né Kc:
- wallbox e stazioni di ricarica: assorbono il massimo per ore consecutive;
- pompe di calore in stagione: lo stesso;
- illuminazione di ambienti sempre accesi: corridoi, magazzini, insegne;
- server, apparati IT, UPS;
- celle frigorifere e banchi frigo;
- circuiti dei servizi di sicurezza: illuminazione di emergenza, pompe antincendio, evacuatori;
- impianti di processo a ciclo continuo.
Dove si applicano, e dove no
| Elemento | Si applicano i coefficienti? |
|---|---|
| Circuito terminale (una singola utenza) | No. Si dimensiona sul carico effettivo di quella utenza |
| Circuito prese | Sì, con Ku basso |
| Dorsale verso un sotto-quadro | Sì, è il caso tipico |
| Montante generale | Sì, con contemporaneità ancora più bassa |
| Sezione del PE | No, segue la sezione della fase |
| Verifica di caduta di tensione | Sì, usando la corrente convenzionale |
| Verifica del potere d'interruzione | No. La corrente di cortocircuito non dipende dal carico |
Il rischio dei due estremi
Coefficienti troppo alti (o assenti): impianto sovradimensionato, rame sprecato, quadri più grandi del necessario, costi che non convincono il cliente. È l'errore «sicuro» ma costa.
Coefficienti troppo bassi: interruttore generale che scatta nelle giornate di punta, cliente insoddisfatto, intervento da rifare a proprie spese. È l'errore che costa di più.
Il criterio che funziona è conoscere l'uso reale: chiedere al committente quante persone usano l'impianto, in che orari, quali macchine lavorano insieme. Cinque minuti di domande valgono più di qualsiasi tabella.
Nota sui quadri
La CEI EN 61439 introduce il rated diversity factor (RDF), un coefficiente che si applica alle correnti nominali dei circuiti di un quadro ai fini della verifica della sovratemperatura. È un concetto vicino ma non identico al fattore di contemporaneità di impianto: riguarda il comportamento termico dell'apparecchiatura, non la potenza richiesta alla rete. Nei quadri con molti circuiti la norma consente valori tabellati che tengono conto del fatto che non tutti i circuiti sono percorsi contemporaneamente dalla corrente nominale.
Domande frequenti
Che differenza c'è fra contemporaneità e utilizzazione?
Il fattore di utilizzazione (Ku) riguarda il singolo apparecchio: quanto della sua potenza nominale assorbe realmente in esercizio. Il fattore di contemporaneità (Kc) riguarda un gruppo: quanti apparecchi del gruppo funzionano nello stesso momento.
Su quali carichi non si applicano riduzioni?
Su tutti i carichi che funzionano in modo continuativo e prevedibile: wallbox, pompe di calore in stagione, illuminazione di ambienti sempre accesi, server, celle frigorifere, circuiti di sicurezza. Per questi il coefficiente è 1.
I coefficienti valgono anche per il differenziale?
Il differenziale va scelto in coerenza con la corrente che lo attraversa, quindi sì, si applica la stessa logica. Attenzione però alle correnti di dispersione permanenti, che si sommano indipendentemente dalla contemporaneità dei carichi.
Esistono valori normalizzati?
La CEI 64-8 e le guide CEI forniscono indicazioni, e per i quadri la CEI EN 61439 fornisce valori di riferimento in funzione del numero di circuiti. Restano comunque valori orientativi: la responsabilità della scelta è del progettista, che deve conoscere l'uso reale dell'impianto.
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