Una guida al calcolo del carico elettrico

Il quadro elettrico, detto anche quadro di servizio, è il centro di controllo di tutti i circuiti elettrici di un'abitazione.

I pannelli di oggi sono più grandi delle versioni precedenti. Devono esserlo, perché le case moderne hanno molti più elettrodomestici, controller intelligenti e altri dispositivi elettrici ed elettronici. Con la spinta all'eliminazione di automobili, attrezzi da giardino, pentole e fornaci alimentati a combustibili fossili, la domanda elettrica residenziale non farà che aumentare.

Alcuni anni fa, ho vissuto in una vecchia casa con un pannello sottodimensionato tristemente non attrezzato per gli elettrodomestici e i dispositivi moderni di oggi. La casa aveva un fornello elettrico, ma preferisco i forni a microonde, quindi ne ho acquistato uno. Ogni volta che ho provato a far funzionare entrambi contemporaneamente, il file main

interruttore nel pannello scattato, perché il carico combinato ha superato la capacità del pannello.

In una casa dotata di tutti i moderni comfort elettrici, l'adeguamento della capacità del pannello al carico previsto è più importante che mai. Se la capacità del pannello è troppo bassa, qualcosa di semplice come sostituire uno scaldabagno a gas con uno elettrico richiederebbe un aggiornamento costoso.

Ecco come calcolare il tuo carico elettrico, così saprai se è fattibile aggiungere una pompa di calore o un'auto caricabatterie al tuo sistema.

Carico elettrico vs. Capacità elettrica

In parole povere, il "carico elettrico" è la quantità di energia che tutti i dispositivi elettrici della tua casa assorbirebbero se fossero tutti accesi contemporaneamente.

La capacità elettrica è la potenza massima che il quadro di servizio può erogare contemporaneamente. La potenza elettrica è misurata in watt, ma la potenza è il prodotto di tensione e corrente. E poiché la tensione domestica rimane sempre la stessa, gli elettricisti misurano il carico e la capacità in unità di corrente, che sono ampere o ampere.

Nei calcoli elettrici di base, gli elettricisti usano l'unità di volt-ampere (VA) invece di watt. Per semplificare le cose, diciamo solo che watt e volt-ampere sono sinonimi. E poiché la tensione di alimentazione a casa tua è valutata a 240 volt/120 volt, a volte in matematica vengono utilizzati 120 volt e talvolta 240 volt.

È facile determinare la capacità esistente del tuo pannello di servizio. Basta aprire lo sportello del pannello e guardare l'interruttore principale, al centro in alto o in basso. La valutazione attuale è chiaramente indicata sull'interruttore. Questa è la capacità del pannello.

Al giorno d'oggi, la capacità minima consentita dal National Electrical Code (NEC) per i nuovi pannelli residenziali è di 100 ampere, con 200 ampere lo standard per le nuove costruzioni.

I pannelli esistenti nelle case più vecchie possono essere classificati per 60 ampere o anche meno. Quella era la valutazione del pannello nella casa in cui abitavo, il che spiega perché l'interruttore principale continuava a scattare. D'altra parte, alcune case più grandi hanno pannelli classificati per 300 o 400 ampere.

Come calcolare il carico elettrico

Per determinare la fattibilità dell'aggiunta di un nuovo grande elettrodomestico al tuo elettrico sistema senza aggiornare il pannello, è necessario calcolare il carico assorbito dal sistema attuale.

Gli elettricisti hanno una formula semplice per questo. Ma il capo elettricista John Williamson, l'ispettore elettrico capo in pensione del Dipartimento del lavoro e dell'industria del Minnesota, afferma che non è così che il NEC calcola il carico. Tuttavia, poiché il metodo NEC è troppo complicato per la maggior parte dei proprietari di case, è una buona approssimazione.

1. Utilizzando le dimensioni esterne della tua casa, calcola la metratura approssimativa, compresi i garage annessi. Escludere portici aperti e aree al grezzo non adattabili a futuro uso abitativo.
2. Determina l'assorbimento di corrente per tutti i tuoi circuiti di illuminazione e prese generali, nonché per i circuiti che alimentano i principali elettrodomestici.
3. Includere 1.500 volt-ampere per ogni circuito della cucina da 120 volt e 20 ampere, e allo stesso modo per un circuito della lavanderia da 20 ampere.
4. Aggiungere la potenza nominale (in volt-ampere) di tutti gli apparecchi fissati in opera, permanentemente connessi o dedicati circuiti, come lavatrice/asciugatrice, lavastoviglie, fornello elettrico, forno a microonde, frigorifero e scaldabagno. Ottieni la valutazione leggendo l'etichetta sull'elettrodomestico o controllando le specifiche del prodotto online. Se l'etichetta specifica l'assorbimento di corrente, moltiplicalo per la tensione operativa (120 o 240 volt, a seconda delle dimensioni dell'unità) per ottenere la potenza nominale in watt.
   Nota: Se stai facendo questo calcolo per determinare se il tuo pannello è in grado di gestire un nuovo elettrodomestico come uno scaldabagno, aggiungi qui la potenza di quell'elettrodomestico.
5. Controlla le etichette sul tuo forno e sul sistema di condizionamento dell'aria per le loro potenze nominali. Poiché non utilizzerai mai questi apparecchi insieme, scegli il numero più grande e aggiungilo al totale.

Williamson ha condiviso la seguente tabella che mostra un esempio di calcolo per una casa di 1.500 piedi quadrati:

Illuminazione generale e prese: 1.500 mq. ft. casa x 3 VA al mq. ft.	4.500 VA
Circuiti per piccoli elettrodomestici: 2 circuiti x 1.500 VA	3.000VA
Circuito Lavanderia: 1 circuito x 1.500 VA	1.500VA
Forno a gas: 1 circuito x 1.500 VA	1.500VA
Forno a microonde: 1 circuito x 1.500 VA	1.500VA
Nuovo scaldabagno elettrico: 1 circuito x 3.000 VA	3.000VA
Subtotale carico esistente	15.000VA
Primi 8.000 VA di carico esistente al 100%	8.000VA
Carico esistente rimanente al 40% (15.000 VA – 8.000 VA = 7.000 VA) (7.000 VA x 40% = 2.800 VA)	2.800 VA
Carico esistente totale	10.800 VA
Converti 10.800 VA in ampere (10.800 VA diviso 240 Volt = 45 Amp)	Un servizio da 100 ampere è più che adeguato per questa casa

Confronta il carico con la capacità del pannello

Per evitare sovraccarichi e possibili surriscaldamenti, il carico sul pannello non deve superare l'80% della sua capacità. Quindi il carico massimo che metti su un pannello da 100 ampere non dovrebbe essere superiore a 80 ampere.

Dopo aver calcolato l'80 percento della capacità del pannello, confrontalo con il carico. Se il carico è inferiore, sei a posto. Ma se il carico è maggiore, è necessario aggiornare il pannello per sicurezza.

Poiché si tratta di un progetto costoso che comporta l'installazione di nuovi cablaggi, vale la pena consultare prima un elettricista autorizzato per possibili modi per ridurre il carico.

Chris Deziel è attivo nel settore edile da oltre 30 anni. Ha contribuito a costruire da zero una piccola città nel deserto dell'Oregon e ha contribuito a fondare due società di architettura paesaggistica. Ha lavorato come falegname, idraulico e rifinitore di mobili. Deziel scrive articoli fai-da-te dal 2010 e ha lavorato come consulente online, più recentemente con il servizio Pro Referral di Home Depot. Il suo lavoro è stato pubblicato su Landlordology, Apartments.com e Hunker. Deziel ha anche pubblicato contenuti scientifici ed è un appassionato musicista.