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Saber si tendrá cocina eléctrica, calentador eléctrico (sanitarias) y los artefactos q
consumen energía mayor a 1 kw. co nsumen son los q transformas la energía eléctrica en Los artefactos q mayor energía consumen energía calorífica, (cocina eléctrica, sec adora, lavadora secadora, etc ), que influyen enormemente en el cálculo de la sección del conductor , en especial en la cocina.
SOLUCIÓN DEL PROYECTO:
de acuerdo al C.N.E. para casas habitación no hoteles se considera una carga unitaria de 25 WATTS por cada m2 de área techada para alumbrado y que también podemos considerar como carga de alumbrado y tomacorriente.
Para tomacorrientes , se debe considerar 1500 WATTS por cada circuito der ibado de dos conductorespara artefactos pequeños .
Para hallar la máxima demanda se debe considerar FACTORES DE DEMANDA(M.D.), aplicarse a lacarga instalada, de acuedo a los siguientes siguientes valores.
1. CALCULO DE LA CARGA INSTALADA (C.I.):
a) ALUMBRADO : C.I. 1=AREA TECHADA (m2) *CARGA UNITARIA (W/m2)(1) C.I.1= 240.00 m2 *25 w/m2 C.I.1= 6,000.00 W. a) EL C.I. nos da un valor, dentro del cual está considerado el alumbrado y los tomacorrientes donde se conectaran todos los artefactos. b) TOMACORRIENTES EXTRAS o
Para el caso de tomacorrientes vemos q se ha considerado 2 circuitos de tomacorrientes, por lo cual tendremos q colocarle 1500 watts al circuito q pasa por la cocina como una reserva o por el factor de seguridad q nos representara los pequeños usos q se instalaran en el futuro. C.I.2 = 1500 W/pu (2) C.I.2 = 1500 W.
Estos 1500 W representan las cargas para artefactos de pequeña carga (cocinas, despensas (reposteros), lavanderías, comedor, etc.
Cabe recordar que en la C.I. 1 no está considerada la cocina eléctrica, therma, ni otros q consumen energía eléctrica mayor a 1 KW (PORQ SE CONSIDERA COMO CARGAS ESPECIALES).
c) CARGAS MOVILES
Considerar las cargas móviles q corresponden a un valor según la ubicación del predio (califcacion de vivieda)q para este caso es R3 cuya carga móvil es de 2000W CON UN FACTOR DE SEGURIDAD DE 03 POR SER VIVIENDA. C.I.3 = CARGA MOVIL (m2)*FACTOR DE EGURIDAD C.I.3 = 2000 W * 0.3 C.I.3 = 600 W.
d) AREAS LIBRES:
se considera carga unitaria de 5 W/ m2 como referencia. C.I.4 = AREA LIBRE (m2) * 5 W/m2 C.I.4 = 160 m2 * 5 W/m2 C.I.4 = 800 W.
e) CARGAS ESPECIALES:
cocina eléctrica.- cocinas con horno (8000 W), sin horno con dos Hornillas (3500 W), sin horno con 4 hornillas (5000 W).
**En nuestro caso 8000 W. C.I.5 = 8000 W
therma eléctrica.- en este caso el consumo en WATTS de energía es de acuerdo a la capacidad en volumen q tiene la therma. vollumen (L) POTENCIA EN (WATTS)
**En nuestro caso 8000 W. C.I.6 = 1200 W
35
750
65
1100
95
1200
130
1500
CARGA INSTALADA TOTAL:
C. I.T = C.I. 1+C.I.2 +C.I.3 +C.I.4 +C.I.5 +C.I.6
C. I.T =18100 W
2. CALCULO DE LA MAXIMA DEMANDA (MD): Para este calculo de vemos considerar c ada una de las cargas instaladas y aplicarles las tablas correspondientes dadas por el C.N.E. y otras normas adaptables al calculo de la máxima demanda.
2.1- las cargas instaladas (C.I. 1, C.I.2, C.I.3, C.I.4) son en común para alumbrado y tomacorrientes por lo tanto se suman para calcular la máxima demanda asi.
2.1.1 ALUMBRADO Y TOMACORRIENTES TABLA DE VALORES CARGA IST
C.I. (W) 6000
DE LOS PRIMEROS 2000 W LOS SIGUIENTES HASTA 118000 W
1
0.35
2
1500
EXESO SOBRE 120000
0.25
3
600
4
800
∑C.I.
8900
SOLUCION
CARGA
M.D.
PRIMEROS 2000
2000
2000
HASTA 118000
6900
2415
SUPERIOR A 120000
0
0
DEMANDA MAXIMA TOTAL
4415
2.1.2-CARGAS ESPECIALES (CoCINAS, THERMAS,ETC)
CARGA IST
CARACTERISTICA
C.I. (W)
f.d.
M.D.
5
COCINA
8000
0.8
6400
6
terma
1200
1
1200 0 0 0
DEMANDA MAXIMA TOTAL PARA CARGAS ESPECIALES
7600
2.1.3-DEMANDA MAXIMA TOTAL: ES LA SUMA DE LAS DEMANDAS PARCIALES :
M.D.TOTAL = M.D. ALUMBRADO Y TOMACORRIENTES +M.D. CARGAS ESPECIALES M.D. TOTAL = 12015 W
1
este valor hallado corresponde a la máxima demanda total de la vivienda, siendo muy importante este valor para calcular la sección del conductor desde el medidor al tablero general .
3. CAlCULO DE LA SECCION DEl CONDUCTOR ALIMENTADOR: Debemos calcular primero por capacidad y luego por caída de tensión:
3.1- POR CAPACIDAD:
()
DONDE:
= es la corriente nominal a transmitir por el conductor alimentador en
suma de las máximas demandas en watts. tensión de servicio en voltios (en el caso de Perú 220v).
factor q depende del suministro así :
-Para monofásico
k=1
-para trifásico
k=√
amperios.
factor de potencia estimado (para el caso de residencias se considera 0.9). Entonces
el =35.03 amperios
A este valor de la corriente nominal q hemos adquirido debemos aumentarle un factor de seguridad (f.s.) q nos permita garantizar q la sección del conductor soportara un aumento de carga, puede considerarse hasta 25% (en nuestro caso será 15%).
Redondeando
por consiguiente el conductor alimentador será de: 3-1 * 10 mm2 TW + 1 – 10 mm2 en pvc 25 mm p.
3.1- POR CAIDA DE TENSION:
UNA VEZ HALLADO EL VALOR
( )
DONDE:
= es la corriente a transmitir por el conductor alimentador en
caída de tensión (máximo 5.5v q es 2..5% de 220 v).
factor q depende del suministro así :
-Para monofásico
k=1
-para trifásico
k=√
amperios.
resistencia del conductor en Ω. (0.0175) longitud del medidor a L tablero de distribución sección del conductor en mm2.
La caída de tensión de be ser (máximo 5.5v q es 2.5% de 220 v). Como en nuestro caso es 1.37 entonces no supera el rango por lo tanto la selección del conductor es correcto.
4- CIRCUITOS ESPECIALES:
cocina eléctrica.
primero por capacidad
(√ ) =20.99 amperios. Incementando el 20%
=1.20*20.99=25.19=redondeando 25 amperios.
Nota : 4mm2 tw-25 amp. Y 6mm 2tw – 35 amp. Como en la realidad en lo comercial no hay interruptores de 25 amperios debemos utilizar uno de 30 amperios y de 6mm2.
segundo por caída de tensión
DEBEMOS TENER PRESENTE QUE LA CAIDA DE TENSION ENTRE EL TABLERO DE
DISTRIBUCION Y EL PUNTO MAS ALAJADO DE UTILIZACION DEBE SERO 1.5% DE 220V (O SEA 3.3V)
) = √ + 23.50 * (0.0175*6.50) / 6 mm2 = 0.77V
(
longitud del del tablero de distribucion a la salida para la cocina. Este valor de la caída de tensión es menor q el limite 3.3V entonces el conductor hallado es el correcto por capacidad como por caída de tensión.
therma eléctrica.
primero por capacidad
() =5.45 amp.
“Por ser monofacico”
=1.12*5.45 = 6.10 amp.
-
Se prevé un conductor de 1.5 TW.
segundo por caída de tensión
) = 2 * 6.10AMP. * 0.017588.6 / 15 mm2.=1.22v
(
longitud del
tablero de distribucion a la salida para la therma.
Este valor de la caída de tensión es menor q el limite 3.3V entonces el conductor hallado es el correcto por capacidad como por caída de tensión.
4. JUSTIFICACION DEL USO DE CALIBRE MINIMO DE CONDUCTORES EN : 4.1 CIRCUITOS DE ALUMBRADO.- nuestro codigo nacional de electricidad nos dice q tenemos
que poner una cantidad determinada de circuitos en el desarrollo de un ptroyecto.
Para cargas de vivienda la carga unitaria es de 25W/m2. Ypero siempre q se proyecta se pone un termino referencial de salida de 16, 17, 18 salidas por cada 100 m2 , esto nos dara un índice de capacidad de un circuito .
De esta comparación:
CI1=25 W/m2 * 100 m2 = 2500W calculo del emperaje:
= 14.20 amp.
I1=
Si decimos ahora q en 18 saludas (empleamos al máximo) hay:
I2 =
= 10022 amp.
comparando
I1 es menor que I2. Esto significa que CNE a previsto otorgar un factor de seguridad de 25%. entonces : I2 =12.78 amp. asi pue con esta demostración estaríamos te niendo circuito de alumbrado de 15 aperios. cada uno, y de acuerdo a la tabla 3-III nos indica q la sección mínima de un conductor debe ser de 2.5mm2 q tiene una capacidad de 18 amperios. por otra parte supongamos q el punto mas alejado se encuentra a 50 m Y a 10 mel promedio de cargas de alumbrado tendríamos q calcular cuanto de caída de tensión tendríamos:
(
)= 2 * 12.78 * (0.0175*10m)/2.5 mm = 1.7892 V.
Y ESTE VALOR NO LLEGA 3.3 V QUE ES LIMITE ENTONCES LA ELECCION DEL CONDUCTOR Es CORRECTA. así demostramos que un circuito de alumbrado debe llevar como máximo 18 salidas (CADA SALIDA TIENE UNA CAPACIDAD DE 100 watts)y se debe usar un conductor de 2.5 mm2 TW.
4.1 CIRCUITOS DE TOMACORRIENTE.- aplicamos el mismo criterio anterior.(2 circuitos de tomacorrientes primer y segundo nivel, conductor emplearse 2.5mm2 , salidas promedio a 10m) asumiendo q la potencia or cada tomacorriente e s de 180 VA =144 WATTS=0.81 amp.
ENTONCES: IN=18 * 0.81 = 14.58 amperios. calculando a caída de tensión:
(
)= 2 * 14.58 * (0.0175*10m)/2.5 mm = 2.03 V.
no supera el límite establecido que es 3 .3v entonces la elección del conductor es c orrecta, así demostramos que cada circuito de tomacorrientes debe llevar como máximo 18 salidas con un cable conductor de 2.5mm2.
con estos datos ahora podemos efectuar el diagrama unifilar de tablero de distribución.
