Elettricità: potenza, energia, assorbimento e consumi... quanta confusione!

Quando in domotica personale si parla di energia elettrica, moltissimi sono i dubbi e la confusione che da tale tema scaturiscono. Per lo più, la cosa nasce dalla mancanza di conoscenza, anche di livello elementare, di quelle che sono gli elementi e le misure in gioco.

Questo breve articolo non ha la volontà di essere un trattato di elettrotecnica, ma solo un rapido compendio per tutti coloro che, per un motivo o per un altro, si trovino confusi in materia, allo scopo di fare maggiore chiarezza. I più preparati, dunque, ci perdoneranno le semplificazioni.

Solitamente, le due misure che più interessano in ambito domestico sono potenza (attiva, istantanea) ed energia: mentre la prima si esprime in Watt (W), la seconda in Watt/ora (Wh). Una sola lettera nell’unità di misura, la quale però nasconde sostanziali differenze.

In linea di principio, la potenza è la quantità di elettricità assorbita in un dato momento da un “carico” (un qualunque elemento che consumi energia, come un elettrodomestico, una lampadina o altro). Si tratta quindi di un indicatore istantaneo, perché fornisce una fotografia dell’assorbimento di un dato carico in un momento specifico del tempo. Tale indicatore è prodotto dalla moltiplicazione del voltaggio applicato e dell’intensità di corrente assorbita: una lampadina alimentata a 220 Volt e con un assorbimento di 0,5 Ampere di corrente ha una potenza istantanea di 110 Watt. L’indicazione di potenza è spesso utilizzata anche per scegliere la propria fornitura di elettricità: esistono infatti misuratori (contatori) elettrici di diversi tagli, dove il più comune è il classico da 3 kW (la potenza totale complessiva teoricamente erogabile).

L’energia, invece, è un indicatore che indica quanta potenza si è consumata in un dato lasso di tempo, solitamente nell’arco di un’ora (da qui l’unità di misura Watt/ora), e si calcola teoricamente moltiplicando potenza per tempo. Attenzione però: diversamente da come possa sembrare ragionando per elementi come una lampadina a luminosità fissa che ha un assorbimento costante nel tempo, l’energia non è affatto una media della potenza che si sta consumando in un determinato periodo di tempo.

Consideriamo per esempio una lampadina regolabile: va da sé che la sua potenza (e quindi il suo conseguente consumo nel tempo) sia variabile. Per calcolare quindi l’energia non può essere fatta una semplice media matematica, ma si deve calcolare l’integrale della curva di potenza in uno specifico arco di tempo. Il medesimo discorso vale, al contrario (inteso come produzione anziché consumo) per gli impianti fotovoltaici e per quelli eolici (o altri a produzione variabile): la produzione in Wh va calcolata utilizzando un integrale in base alle caratteristiche dell’impianto stesso. Per gli utenti Home Assistant, abbiamo spiegato come calcolare l’energia a partire dalla potenza.

Il consumo, inteso come il conto economico che a fine mese pagheremo al fornitore del servizio, sia a sua volta calcolato in base a un costo a kWh (migliaia di Watt/ora): il totale di kWh consumati dall’impianto, calcolati come sopra spiegato, viene moltiplicato per il costo unitario e voilà, il conto economico.

Su inDomus abbiamo testato svariati attuatori dotati di sensoristica di potenza ed energia:

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