Strumento
Dimensionatore power station
Una power station si compra su due numeri indipendenti: i wattora, che dicono per quanto tempo tiene, e i watt, che dicono se il frigorifero parte. Sbagliare il secondo è il modo più comune di comprare una batteria che si accende e non serve a niente.
1 I tuoi numeri
Consumi 1.853 Wh al giorno, ma devi comprare 3.600 Wh nominali: circa 1,8 volte tanto. La differenza non è margine commerciale: sono il rendimento dell'inverter, la profondità di scarica utile, il margine di invecchiamento e la riserva che hai chiesto — e sono tutti verificabili qui sopra, uno per uno.
- Hai un carico con motore o compressore. Le ore da inserire sono quelle EQUIVALENTI: un frigorifero resta acceso 24 ore ma il compressore lavora dal 30 al 40% del tempo, quindi 7-9 ore equivalenti, non 24.
- Scendere alla taglia da 3.072 Wh ti lascia circa 27 ore di autonomia sullo stesso elenco di carichi, senza riserva. È una scelta legittima se ricarichi ogni giorno.
| Carico | Potenza | Ore |
|---|---|---|
| Frigorifero combinato, classe C | 145 W | 19,0 h |
| Modem e router in fibra | 12 W | 229,5 h |
| Computer portatile con schermo | 62 W | 44,4 h |
| Televisore LED 55 pollici | 34 W | 81,0 h |
Ipotesi di questo calcolo: rendimento dell'inverter 0,85; profondità di scarica utile 90%; margine di invecchiamento 90%; riserva 20%; fattore di spunto 3,0; resa del pannello in ricarica 65% con 4,4 ore di sole equivalenti. Tutti i carichi sono considerati accendibili insieme: è l'ipotesi conservativa. Sostituisci ogni valore con quello della scheda tecnica quando ce l'hai.
Perché la taglia giusta non è quella che ti aspetti
Chi compra una power station si porta dietro due errori simmetrici. Il primo è confondere i wattora con i watt: un pacco da 2.048 Wh non alimenta un bollitore da 2.000 W, perché la capacità dice per quanto tempo e la potenza dice se ce la fa; sono due grandezze diverse e vanno verificate separatamente. Il secondo è inserire le ore di collegamento al posto delle ore equivalenti: un frigorifero resta attaccato ventiquattro ore su ventiquattro, ma il compressore lavora poco più di un terzo del tempo, e chi scrive 24 compra una batteria tre volte più grande di quella che gli serve.
Questo strumento tiene i due vincoli separati fino in fondo. Sulla colonna dell'energia calcola quanti wattora nominali comprare, partendo da quelli che consumi e risalendo attraverso il rendimento dell'inverter, la profondità di scarica utile, il margine di invecchiamento e la riserva che decidi tu. Sulla colonna della potenza calcola due numeri: quanto assorbono i carichi accesi insieme, e quanto chiede il motore più grande nell'istante in cui parte. Poi confronta entrambi con i valori tipici della classe consigliata e dice se reggono.
Il rapporto fra quello che consumi e quello che devi comprare, con i parametri di riferimento, è circa 1,8. Non è ricarico commerciale: sono quattro coefficienti fisici moltiplicati fra loro, e sono tutti scritti nella tabella qui sotto. Puoi cambiarli, e il numero cambia con te.
I coefficienti, in chiaro
| Coefficiente | Valore | Da dove viene |
|---|---|---|
| Rendimento dell'inverter η | 0,85 | Quota dell'energia della batteria che arriva alla presa a 230 V. Il valore standard è quello dichiarato dalla gran parte dei prodotti portatili; l'alternativa alta vale per i modelli che dichiarano onda sinusoidale pura e un rendimento misurato. |
| Profondità di scarica utile DoD | 90% | Il sistema di gestione della batteria non lascia scaricare le celle LiFePO4 fino a zero: della capacità nominale dichiarata resta disponibile questa quota. |
| Margine di invecchiamento | 90% | Capacità residua di progetto: dimensionare sulla batteria nuova significa restare a corto dopo qualche centinaio di cicli. Qui il margine è preso in partenza. |
| Riserva richiesta | 20% | Il fondo che decidi di non consumare. È l'unico dei quattro coefficienti che dipende da te, ed è quello che sposta di più il risultato. |
| Rapporto capacità su consumo | 1,54 volte | Il prodotto dei tre precedenti, invertito: con i valori attuali ogni wattora che vuoi usare ne richiede questi da comprare, prima ancora di contare il rendimento dell'inverter. |
| Fattore di spunto k | 3,0 volte | Multiplo della potenza di targa richiesto per una frazione di secondo all'avvio dai carichi con motore o compressore. Elettronica e resistenze non hanno spunto. |
| Resa del pannello in ricarica | 65% | Un pannello da 200 Wp non consegna 200 W: fra angolo, temperatura, sporco e regolatore, la resa reale sul campo sta intorno a questa quota. |
| Ore di sole equivalenti | 4,4 h | Mezza stagione — ore a piena potenza equivalenti alla giornata, non ore di luce. |
| Taglie commerciali considerate | 14 valori | Da 256 a 5.000 Wh: sono le capacità nominali che si trovano davvero in commercio, non una scala continua. |
Ogni riga è un valore di riferimento: se conosci il tuo, sostituiscilo negli input e il risultato cambia di conseguenza.
Come si calcola
La colonna dell'energia parte dai carichi e risale fino alla capacità da comprare. Ogni riga entra con la potenza, le ore equivalenti e la quantità:
E_uscita = Σ (W × h_equivalenti × quantità) [Wh al giorno]
E_batteria = E_uscita / η_inverter × giorni [Wh]
C_nominale = E_batteria / (DoD × f_invecchiamento × (1 − riserva))Con i valori di riferimento e una riserva del 20% il denominatore vale 0,648, cioè poco meno di due terzi: da soli, questi tre coefficienti moltiplicano per circa 1,54 la capacità richiesta. Aggiunto il rendimento dell'inverter, il rapporto fra quello che consumi e quello che compri arriva a circa 1,8. La taglia consigliata è poi la prima capacità commerciale che copre C_nominale, non il valore esatto: le power station si vendono a gradini.
La colonna della potenza è indipendente dalla precedente e si legge da sola:
P_continua = Σ (W × quantità)
P_picco = P_continua + max_motori(W × (k − 1))L'ipotesi dichiarata è che tutti i carichi elencati possano essere accesi insieme, e che parta un motore alla volta: due compressori che si avviano nello stesso millesimo di secondo sono un caso possibile ma raro, e assumerlo porterebbe a taglie fuori scala. La ricarica solare, infine, è ore = C_utile / (Wp × resa) per la ricarica da vuota, e giorni = E_batteria_giorno / (Wp × resa × ore_sole) per il pareggio giornaliero.
Un caso svolto
Blackout invernale in appartamento, tenuta di un giorno. Quattro carichi presi dalla tabella dei consumi domestici: l'elettronica e il circolatore della caldaia a gas (105 W per 6,1 ore equivalenti, con motore), il modem in fibra (12 W per 24 ore), il frigorifero combinato (145 W per 7,6 ore equivalenti, con compressore) e un portatile (62 W per 5,4 ore). Rendimento standard, riserva al 20%, spunto 3.
| Grandezza | Valore |
|---|---|
| Energia richiesta all'uscita | 2.365 Wh al giorno |
| Energia da estrarre dalla batteria | 2.783 Wh |
| Capacità nominale minima | 4.294 Wh |
| Taglia consigliata | 5.000 Wh |
| Potenza continua richiesta | 324 W |
| Potenza di picco allo spunto | 614 W |
Il picco viene dal frigorifero: 145 W di targa che all'avvio chiedono 435 W, cioè 290 W in più dei suoi, sommati ai 324 W di tutto il resto acceso. Anche la caldaia ha un motore, ma è più piccolo e non è mai lui a fissare il massimo. Nota il rapporto: 2.365 Wh consumati contro 5.000 Wh da comprare, esattamente il fattore 1,8 di cui sopra.
Dove sta il compromesso
Cinquemila wattora sono una power station da venti chili buoni. Lo strumento propone anche il gradino sotto: 3.600 Wh danno circa venticinque ore di autonomia sullo stesso elenco, cioè un giorno pieno, ma senza riserva e con la batteria nuova. È una scelta legittima se sai che ricarichi ogni giorno, e diventa imprudente se la power station sta in un armadio undici mesi l'anno.
Alzando i giorni di autonomia a due, la capacità richiesta sale a 8.589 Wh e lo strumento risponde fuori scala: nessun prodotto portatile ci arriva. È la risposta giusta, e indica la strada vera, che è aggiungere un pannello invece di una batteria più grande. Con 200 Wp in inverno al Nord servono però 8,2 giorni di sole per coprire un solo giorno di consumo: il pannello, in quello scenario, non è un generatore, è un rallentatore della scarica. In estate al Centro-Sud lo stesso pannello scende sotto i tre giorni e mezzo, e il ragionamento cambia.
I casi in cui il numero grande non basta
Quando è la potenza a decidere, non la capacità. Un'idropulitrice domestica da 1.420 W usata venti minuti al giorno consuma 398 Wh: sulla colonna dell'energia bastano 768 Wh nominali. Ma quella classe dichiara tipicamente 800 W continui e 1.600 W di picco, mentre l'idropulitrice ha un motore a spazzole che allo spunto chiede 4.260 W. Per farla partire servono i 4.400 W di picco e i 2.200 W continui della classe da 2.048 Wh: quasi tre volte la capacità necessaria, comprata soltanto per l'inverter che ci sta dentro. Lo strumento segnala i due sforamenti su righe separate, perché si risolvono in modi diversi.
Le righe vuote non sono carichi da zero watt. Se lasci a zero la potenza, le ore o la quantità, la riga esce dal calcolo. È voluto: un elenco parziale dà una taglia sbagliata in difetto, ma una riga fantasma da zero watt darebbe l'illusione di aver considerato qualcosa che non c'è.
Oltre le ventiquattro ore. Se una riga dichiara più di ventiquattro ore al giorno la riportiamo a ventiquattro e lo diciamo nel risultato, invece di accettare in silenzio un numero impossibile. Capita quasi sempre quando si moltiplicano le ore per la quantità: la quantità ha già la sua colonna.
Cosa il calcolo non vede. Non vede la temperatura: sotto lo zero una batteria al litio ferro fosfato non accetta carica e la capacità utile cala, ed è il motivo per cui il dimensionamento invernale è sempre il più stretto. Non vede il consumo dell'inverter a vuoto, che su un modello lasciato sempre acceso vale qualche wattora ogni ora. Non vede il tempo di commutazione: per modem, videosorveglianza o l'elettronica di una caldaia serve un modello che dichiari il passaggio automatico sotto i venti millisecondi, ed è una caratteristica di scheda tecnica, non un risultato di questo modello. E non vede le uscite: dodici volt, USB-C e presa accendisigari hanno limiti propri che nessun conto sulla capacità può sostituire.
Il caso onda modificata. Alcuni prodotti economici non dichiarano onda sinusoidale pura. Con un motore o un alimentatore sensibile il rendimento reale scende sotto il valore standard, e certi apparecchi semplicemente non partono. Se la scheda tecnica non lo dichiara, il rendimento standard di questo calcolo è già ottimistico.
Come misurare i watt veri prima di scegliere
Un misuratore da presa costa meno di un errore di taglia. Si infila fra la presa e l'apparecchio e legge la potenza istantanea e l'energia accumulata. Lascialo su un frigorifero per ventiquattro ore: i wattora che leggi, divisi per la potenza di targa, sono le tue ore equivalenti reali, misurate a casa tua e non prese da una tabella. È il singolo dato che migliora di più questo calcolo.
La targa è una soglia, non un consumo. Sull'etichetta di un portatile c'è la potenza dell'alimentatore, che è quella massima assorbibile: un alimentatore da 65 W su un portatile in uso da ufficio ne assorbe in media molti meno. Per i carichi elettronici, se non hai un misuratore, la tabella dei consumi domestici è più vicina al vero della targa.
Lo spunto non si misura con un misuratore da presa. Campiona troppo lentamente per vedere un transitorio che dura decine di millisecondi. Per i carichi con motore l'unica strada praticabile è il fattore k: tre come punto di partenza, quattro o più per pompe sotto battente e compressori datati, meno per i climatizzatori a inverter, che partono piano per costruzione.
Conta le prese, non solo i watt. Quattro carichi domestici sono quattro spine, e non tutte le power station hanno quattro uscite a 230 V. Verifica anche la potenza massima della singola presa, che su alcuni modelli è inferiore a quella totale dell'inverter. La guida su che cos'è e a cosa serve davvero una power station entra nel merito delle uscite e della chimica delle celle.
Una nota d'uso. Questo è un calcolo di dimensionamento, non un manuale: le power station si usano secondo le istruzioni del produttore, e un apparecchio medicale non si affida a una stima di pianificazione fatta su un sito.
Le taglie in commercio, misurate sul tuo elenco di carichi
| Taglia | Continua | Picco | Capacità utile | Giorni sul tuo elenco | Regge la potenza? |
|---|---|---|---|---|---|
| 256 Wh | 300 W | 600 W | 207 Wh | 0,1 | sì |
| 320 Wh | 300 W | 600 W | 259 Wh | 0,1 | sì |
| 512 Wh | 500 W | 1.000 W | 415 Wh | 0,2 | sì |
| 600 Wh | 600 W | 1.200 W | 486 Wh | 0,2 | sì |
| 716 Wh | 800 W | 1.400 W | 580 Wh | 0,3 | sì |
| 768 Wh | 800 W | 1.600 W | 622 Wh | 0,3 | sì |
| 1.024 Wh | 1.000 W | 2.000 W | 829 Wh | 0,4 | sì |
| 1.152 Wh | 1.200 W | 2.400 W | 933 Wh | 0,4 | sì |
| 1.536 Wh | 1.800 W | 2.700 W | 1.244 Wh | 0,6 | sì |
| 2.048 Wh | 2.200 W | 4.400 W | 1.659 Wh | 0,8 | sì |
| 2.304 Wh | 2.400 W | 4.800 W | 1.866 Wh | 0,9 | sì |
| 3.072 Wh | 3.000 W | 6.000 W | 2.488 Wh | 1,1 | sì |
| 3.600 Wh | 3.600 W | 7.200 W | 2.916 Wh | 1,3 | sì |
| 5.000 Wh | 4.000 W | 8.000 W | 4.050 Wh | 1,9 | sì |
La capacità utile è la nominale al netto della profondità di scarica e del margine di invecchiamento, senza riserva. I giorni sono calcolati sul tuo consumo attuale (1.853 Wh all'uscita, 2.180 Wh prelevati dalla batteria): la riga che ti serve è la prima che regge la potenza e arriva al giorno di autonomia richiesto. Le due condizioni non coincidono quasi mai.
Domande frequenti
Perché mi consiglia una capacità quasi doppia di quella che consumo?
Perché fra la batteria e la presa ci sono quattro perdite dichiarate: il rendimento dell'inverter, la profondità di scarica che il sistema di gestione consente, il margine per l'invecchiamento delle celle e la riserva che hai chiesto tu. Moltiplicati fra loro danno circa 1,8 con i valori standard. Se abbassi la riserva a zero e scegli un inverter ad alto rendimento il rapporto scende sotto 1,4, e lo vedi cambiare subito: nessuno di questi coefficienti è nascosto.
Cosa sono esattamente le ore equivalenti e dove le trovo?
Sono le ore a piena potenza che darebbero la stessa energia del funzionamento reale. Per un compressore sono le ore di collegamento moltiplicate per il suo ciclo di lavoro: un frigorifero collegato ventiquattro ore con un ciclo del 32% fa circa 7,6 ore equivalenti. Per un forno sono le ore di cottura moltiplicate per la frazione in cui il termostato tiene acceso. La tabella dei consumi domestici le riporta per trentacinque carichi; con un misuratore da presa le ricavi per il tuo apparecchio in una giornata.
La power station riesce ad avviare il frigorifero di casa?
Dipende dal picco, non dalla capacità. Un frigorifero da 145 W di targa con fattore di spunto 3 chiede 435 W per una frazione di secondo, che si sommano a quello che è già acceso. Un modello con 300 W nominali e 600 W di picco può farcela da solo e andare in protezione se nel frattempo è collegato anche un portatile. Per questo il risultato mostra potenza continua e picco su due righe distinte, e la tabella delle taglie dice riga per riga quali reggono.
Meglio una batteria più grande o un pannello solare?
Oltre i due giorni di autonomia quasi sempre il pannello: costa meno per wattora recuperato, pesa meno e non invecchia da fermo, mentre una batteria ferma perde capacità comunque. La condizione è che il sole ci sia davvero: nello scenario invernale al Nord, con 2,6 ore di sole equivalenti, un pannello da 200 Wp non pareggia nemmeno un consumo domestico modesto. Cambia stagione nel campo apposito e guarda la riga dei giorni di sole necessari prima di decidere.
Posso usarla come gruppo di continuità per il modem o la caldaia?
Solo se la scheda tecnica dichiara il passaggio automatico da rete a batteria, e sotto i venti millisecondi. Non è una funzione che si deduce dai wattora né dai watt: diversi modelli, anche grandi, commutano troppo lentamente e il carico si riavvia lo stesso. Questo calcolatore dimensiona l'energia e la potenza, e sull'argomento si limita a metterti in guardia quando fra i carichi ce n'è uno che non tollera l'interruzione.
Perché la taglia consigliata salta da un valore all'altro invece di crescere con continuità?
Perché le power station si vendono a gradini. Lo strumento calcola la capacità nominale minima con la precisione che i coefficienti consentono, poi cerca la prima delle quattordici capacità commerciali che la copre. Fra la tua richiesta e la taglia scelta può esserci parecchio spazio: per questo il risultato mostra anche il gradino immediatamente inferiore, con le ore di autonomia che darebbe, così la rinuncia la decidi tu con il numero davanti.
Fonti
- ENEA — pubblica dati e guide sui consumi degli usi domestici italiani, da cui derivano i tipici di settore delle righe di carico.
- Commissione europea — l'etichetta energetica europea definisce come si dichiarano i consumi degli apparecchi messi in commercio.
- CEI, Comitato Elettrotecnico Italiano — le norme sugli impianti utilizzatori a cui rispondono le prese e le linee su cui questi carichi lavorano.