Qual è il profilo di consumo elettrico domestico?

Come una famiglia tipica usa l’elettricità durante il giorno, ora per ora? Quali sono gli elettrodomestici e quando e come appaiono nei tuoi consumi al mattino, alla sera, al pomeriggio e nel cuore della notte? Questa informazione è di grande interesse per le famiglie con un sistema fotovoltaico solare fotovoltaico, poiché esse vorrebbero sapere come massimizzare l’autoconsumo e minimizzare la quantità di energia che immettono nella rete, in particolare quando hanno lo “scambio sul posto”. In questo articolo vedremo quindi di approfondire questo argomento utile per chi vuole davvero risparmiare.

La risposta a questa domanda riguarda ciò che gli ingegneri elettronici e gli analisti energetici chiamano “curva di carico” o “profilo di carico”. È un grafico che ci mostra quali sono i consumi di elettricità in diversi momenti della giornata e quali sono i componenti che compongono il totale in momenti diversi. La curva di carico tipica per una casa è in realtà diversa in ogni Paese e regione a causa delle variazioni climatiche, dell’uso del gas per riscaldamento e acqua calda e del tasso d’uso degli elettrodomestici.

Vi sono due importanti curve di carico molto distinte: una per l’estate e una per l’inverno. In realtà la curva di carico per una giornata estiva estremamente calda è molto diversa da una mite giornata estiva (fondamentalmente a causa dell’utilizzo dell’aria condizionata) come lo è per un inverno molto freddo piuttosto che mite (ciò è dovuto all’uso del riscaldamento). Tuttavia, possiamo per semplicità generalizzare per ottenere una tipica curva di carico per i giorni estivi e per quelli invernali.

La curva di carico estiva

Il grafico sottostante mostra come utilizziamo l’energia elettrica in un giorno d’estate. È solo la curva di carico per le famiglie in tutto un tipico Paese avanzato (le curve di carico commerciali e industriali, a loro volta, sembrano molto diverse). È suddivisa in un arcobaleno di sezioni che descrivono quali sono gli elettrodomestici che utilizzano la potenza e quando. Ma è molto interessante e istruttivo analizzare un grafico di questo tipo più in dettaglio per scoprire diverse cose utili.

Il tipico profilo di consumo elettrico estivo di un cliente domestico.

Il grafico inizia a mezzanotte e, sorprendentemente, a questo punto nel tempo è al suo apice. Perchè accade ciò? La maggior parte delle persone non sarà a letto o non riesce a dormire? La risposta è: per l’acqua calda. Come mostra la sezione color crema del grafico, tutti gli scaldacqua elettrici di picco sono programmati per entrare in piena forza a mezzanotte e all’1:00 di notte (per sfruttare l’elettricità più economica di notte), e ciò consuma una notevole quantità di energia.

Come ci si aspetterebbe, la curva di carico scende molto nelle prime ore del mattino quando tutti dormono e consumano poca energia. Tuttavia, non va affatto vicino allo zero, perché un sacco di apparecchi come frigoriferi, congelatori, scaldacqua e apparecchiature in standby sono ancora attive. Si noti essi che costituiscono una striscia di consumo molto uniforme: infatti, essi sono sempre attivi e quindi richiedono molta energia nel corso della giornata, costituendo un “carico di base”.

La curva di carico si rialza al mattino e ha due piccoli picchi, uno per la colazione del mattino e uno per il pranzo. Noterai che queste due piccole protuberanze sono principalmente causate dalle persone che usano acqua calda a richiesta e serbatoi di acqua calda che devono reintegrare l’acqua usata. Anche un sacco di lavastoviglie, bollitori, tostapane e apparecchi di cottura vari tendono a venire usati in questo momento della giornata e lo si vede chiaramente dal grafico in questione.

Dopo circa le 13:00 i condizionatori d’aria iniziano a salire e il profilo di carico inizia anch’esso davvero a salire. Dalle 17:00 i condizionatori sono a pieno ritmo. Più o meno in questo periodo, le persone tornano a casa dal lavoro e dalla scuola e accendono tutti i loro apparecchi tipici dello stile di vita occidentale, come TV, attrezzature da cucina e luci in tutta la casa, aggiungendo il relativo picco. Questo inizia a stabilizzarsi verso le 21:00, quando la gente inizia finalmente a rilassarsi.

Ma la giornata non è finita. Poi alle 21:30 inizia la risalita del picco di acqua calda, e la richiesta di energia elettrica da parte delle utenze domestiche sale di nuovo. Come potete vedere, condizionatori, scaldabagni e frigoriferi sono le parti dominanti di questo diagramma. E questo si riflette su come risparmiare energia in casa, poiché possono pesare rispettivamente il 23%, 37% e 12%. Dunque, se d’estate volete ridurre i costi energetici durante il giorno, dovete agire su di essi o alimentarli con il fotovoltaico.

La curva di carico invernale

La curva di carico invernale è marcatamente diversa da quella estiva, fondamentalmente a causa dell’effetto della diversa temperatura. Il relativo grafico risulta caratterizzato da picchi gemelli al mattina e alla sera, mentre d’estate ha una grande gobba nel pomeriggio.

Il tipico profilo di consumo elettrico invernale di un cliente domestico.

D’inverno l’andamento del grafico inizia a mezzanotte più o meno allo stesso modo dell’estate, con gli scalda-acqua fuori picco a pieno regime. Tuttavia, noterete che il consumo è molto più alto in totale. Questo perché in inverno l’acqua calda richiede ancora più energia per riscaldarsi rispetto all’estate poiché l’acqua è inizialmente più fredda, oltre al fatto che gli eventuali pannelli solari termici eventualmente installati in casa contribuiscono molto meno d’inverno rispetto all’estate.

Quando i consumi dei riscaldatori di acqua calda calano giù, le prime ore del mattino sembrano molto simili a quelle in estate. Si noti, tuttavia, che la striscia di consumo per i frigoriferi è relativamente più bassa, poiché ora devono lavorare meno duramente in quanto l’aria esterna è fredda. Ora le differenze iniziano davvero. Le persone iniziano a svegliarsi e subito accendono riscaldatori, luci e fanno docce calde. Ciò causa il picco del mattino, che gradualmente si attenua durante il giorno.

Infatti, durante il giorno la gente smette di usare acqua calda e abbassa i riscaldatori. In inverno la metà della giornata è abbastanza tranquilla, ma in estate, come abbiamo visto prima, le cose sono in movimento. Alle 17 l’esplosione della domanda ricomincia, e l’acqua calda, il riscaldamento e il carico di illuminazione sono accoppiati con la cucina e l’intrattenimento, raggiungendo infine il picco intorno alle 7 di sera, mentre la gente tipicamente guarda la televisione e cucina la cena.

Alla fine anche questo picco si attenua prima dello stesso picco delle 21:30 che si verifica in estate per il riscaldamento dell’acqua calda. In conclusione questi grafici mostrano come il consumo di elettricità sia principalmente determinato dalla temperatura, di conseguenza risulta essere maggiore d’inverno e d’estate rispetto alle mezze stagioni. Molte delle piccole cose che facciamo durante la giornata in risposta ai nostri bisogni sono ciò che governa il nostro consumo energetico.

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