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CÁLCULO DE LA CARGAUnidad 2. Cálculo de cargas eléctricas

La carga que se calcule debe representar toda la carga necesaria para el

alumbrado y las diversas aplicaciones, es decir, contactos y otras cargas

adicionales.

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TABLA DE CONTENIDO

Introducción 3

Cálculo de la demanda 4

Demanda en unidades de vivienda 5

Alternativa No 1. Pasos para calcular la demanda de una vivienda 5

Pasos para determinar número de circuitos ramales requeridos 11

Enlaces externos 13

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Introducción

La carga que se calcule en una vivienda debe representar toda la carga

necesaria para el alumbrado y las diversas aplicaciones, es decir, contactos y

otras cargas como bomba de agua, aire acondicionado, secadoras de ropa, etc.

por lo que se establecen dos grados de electrificación:

Electrificación básica: para cubrir

la

utilización de diversos aparatosnecesidad de obras posteriores de

adecuación.

Electrificaciónelevada: para

viviendas

con superficies útiles superiores a

160

m2, que prevén una utilizaciónde

electrodomésticos mayor a la

permitida

por la electrificación básica o con

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Cálculo de la demanda

Los cálculos de demanda forman parte de la Sección 220 de la NTC 2050 y

permiten establecer:

· El tamaño de la carga a alimentar por cada unidad de edificación o equipo.

· El tamaño equivalente de las cargas agrupadas o vistas en conjunto.

· La capacidad de las fuentes de alimentación.

· Selección de transformadores.

· Capacidad de grupos electrógenos.

· Selección de equipos de gestión energética y medición.

La demanda de una carga o de un conjunto de cargas representa

el estimativo estadístico o práctico de la máxima exigencia de la

carga o conjunto de cargas

sobre la fuente de suministro.

El cálculo de la demanda toma en consideración el tipo de ocupación de la

edificación ya sean diferentes ocupaciones como hoteles y hospitales,

viviendas, o equipos específicos.

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Demanda en unidades de vivienda

Para el cálculo de la demanda en unidades de vivienda unifamiliares,

bifamiliares o multifamiliares la NTC 2050 plantea cuatro alternativas a saber:

· Alternativa No 1. Basada en la Sección 220 Parte B. Artículos 220-3.b)

y c), 22011, 220-15, 220-16, 220-17, 220-18 y 220-19.

· Alternativa No 2. Basada en la Sección 220 Parte C. Artículo 220-30.

· Alternativa No 3.Viviendas multifamiliares, Basada en la Sección

220 Parte C. Artículo 220-32.

· Alternativa No 4. Basada en la Sección 220 Parte C. Artículo 220-37.

A continuación se detalla la aplicación de la primera alternativa por ser la de

mayor divulgación. Las alternativas 2 y 3, siendo perfectamente válidas, no

responden a las características de la vivienda típica colombiana y la alternativa

4 está ampliamente divulgada en los textos y normas sobre sistemas de

distribución.

Alternativa No 1. Pasos para calcular la demanda

de una vivienda Paso 1. Estimación del área de la

vivienda.

El primer parámetro fundamental para estimar la demanda de la instalación de

las unidades de vivienda es el área de la vivienda determinada así:

· Se debe determinar el área de la vivienda en m2, a partir de sus

dimensiones exteriores.

· No se deben incluir las áreas de porches abiertos o espacios sin terminar

que no puedan ser utilizados en el futuro.

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En las instalaciones de unidades de vivienda unifamiliares,

bifamiliares ymultifamiliares y en las habitaciones de hoteles y moteles se

consideran salidaspara alumbrado general las salidas de iluminación y las salidas

para tomacorrientes de uso general de 20A nominales o menos

que no sean para pequeños artefactos.

Paso 2. Cálculo de la carga de alumbrado

La Tabla 220-3.b) de la NTC 2050 establece una carga mínima de alumbrado,

para unidades de vivienda, de 32 VA/ m2. El producto del área de la vivienda,

calculada según el Paso 1, por 32 nos permite estimar la carga mínima de

alumbrado para la unidad de vivienda independiente de la laxitud o estrechez

de los criterios del diseñador para dotar las áreas de la vivienda de salidas

eléctricas de alumbrado.

Paso 3. Cargas de pequeños artefactos

El Artículo 220-4.b) de la NTC 2050 establece un número mínimo de dos

circuitos ramales de 20 A para pequeños artefactos en cada unidad de vivienda.

Es claro que este es un valor mínimo y por lo tanto, para conjuntos de viviendas

no homogéneas, es necesario examinar el diseño de cada vivienda individual

para obtener el número total de circuitos ramales para pequeños artefactos.

La carga de cada circuito ramal de pequeños artefactos se estima en

1500 VA. Paso 4. Cargas especiales

Se reúnen en este grupo las cargas que por su aplicación o tamaño requieren

de salidas específicas y que pueden formar o no parte de una instalación

eléctrica residencial.

· Carga de lavandería y planchado: Artículo 220-4.c) NTC 2050, Se

debe considerar la instalación de un circuito ramal de 20 A. Excepto que

exista lavandería comunal o sea prohibida la instalación de lavadoras.

Esta carga se debe estimar a no menos de 1500 VA por cada circuito

ramal.

· Carga de equipo de cómputo: Si bien, la norma NTC 2050 en su

primera revisión (1999) no expresa exigencia alguna al respecto, se

recomienda la instalación de un circuito ramal de cargas sensibles con

una carga estimada de 1500 VA.

· Carga de calentamiento de agua: Se debe considerar la instalación de

un circuito ramal de 20 A para cada unidad de calentamiento de agua.

Esta carga se debe estimar a no menos de 1500 VA o el valor de la

potencia nominal según la placa de características.

· Carga de secadoras: Artículo 220-18 NTC 2050. Se debe considerar la

instalación de un circuito ramal multiconductor de 2x30 A. Esta carga se

debe estimar con un valor mínimo de 5000 VA, o el valor de la potencia

nominal según la placa de características.

· Carga de cocción: Artículo 220-19 NTC 2050. Se incluyen en ésta

carga las estufas eléctricas domésticas, los hornos de pared, las cocinas

en mostradores y los demás artefactos de cocción con capacidad nominal

superior a 1,75 kW.

· Carga de aire acondicionado: Se debe considerar la instalación de los

circuitos ramales necesarios para la carga de los equipos eléctricos del

aire acondicionado, principales y auxiliares, según los diseños de este

sistema. Esta carga se debe estimar según la carga de diseño de los

equipos o según su placa de características.

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· Carga de calefacción: Se debe considerar la instalación de los circuitos

ramales necesarios para la carga de los equipos eléctricos de

calefacción, principales y suplementarios, según los diseños de este

sistema. Esta carga se debe estimar según la carga de diseño de los

equipos o según su placa de características.

Paso 5. Carga de servicios generales

La carga de servicios generales incluye las instalaciones de alumbrado de

parqueaderos, carga de ascensores, carga de motobombas, alumbrado de

alrededores y alumbrado de accesos y escaleras.

Paso 6. Cuadro de cargas

Identificadas y valoradas las cargas según los pasos 1 a 5 anteriores se

sintetizan dichos valores en un cuadro general de cargas que contenga toda la

información anterior y que permita y facilite la realización de los cálculos

posteriores y la elaboración de especificaciones y presupuestos.

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A continuación veremos un ejemplo de un cuadro de cargas

Cto

Tomas Lamp Descripción P(W) I(A) Calibr

e Awg

Thw

Protección

(A)240 120

1-2 1 Estufa 8000 33.3 2 #8,

1#10,

1# 14

2 X 40

3-4 1 Tina 1500 6.25 3 # 14 2 X 15

5 1 Horno

microondas1500 12.5 3 # 14 1 X 15

6 6 4 Alumbrado y

tomas1000 8.33 3 # 14 1 X 15

7 6 2 Alumbrado y

tomas800 6.67 3 # 14 1 X 15

8 3 1 Plancha,

alumnbrad

o, tomas

1350 11.2 3 # 14 1 X 15

9 3 2 Lavador,

alumbrado y

tomas

1000 8.33 3 # 14 1 X 15

10 4 2 Licuadora, olla

de

arroz, nevera,

1850 15.4 2 # 12,

1 # 14

1 X 20

11 3 2 Alumbrado ytomas

675 5.6 3 # 14 1 X 15

12 Reserva

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Paso 7. Cálculo de la demanda

El cálculo de la demanda se realiza con la siguiente guía práctica:

· A la suma de la carga de alumbrado de las viviendas calculada según los

pasos 1. y 2, más la carga de pequeños artefactos estimada en el paso 3,

más las carga de lavandería, equipos de cómputo y calentamiento de

agua, estimadas en el paso 4, se le aplican los factores de demanda

expresados en la Tabla 220-11 de la NTC 2050, así:

Parte de la demanda (vatios) Factor de

demanda

Los primeros 3000 VA o menos 100 %

La carga entre 3001 y 120000 VA 35 %

Exceso de 120000 VA 25 %

· A la carga de secadoras eléctricas de ropa, descrita en el paso 4, se le

aplica el factor de demanda expresado en la Tabla 220-18 de la NTC

2050.

· A las cargas de cocción descritas en el paso 4 se les aplican los factores

de demanda expresados en la Tabla 220-19 de la NTC 2050 y sus notas

aclaratorias.

· A la carga o cargas de aire acondicionado, cuando se requiera e instale

este servicio, se les debe aplicar un factor de demanda del 100% sobre la

carga de diseño de los equipos o sobre la carga expresada en la placa de

características de los mismos.

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· Cuando se requiera e instale una carga o grupo de cargas para

calefacción del ambiente al valor de la carga de diseño de los equipos o

el valor expresado en la placa de características de los equipos se le

debe aplicar un factor de demanda del 100%.

· Cuando se instalen las dos cargas anteriores se debe seleccionar el

mayor valor de ellas y éste será el valor de la demanda equivalente de

los dos sistemas.

Pasos para determinar número de circuitos ramales requeridos

1. Determinar área del local.

2. Definir tipo de ocupación.

3. Multiplicar el área por el factor 32 W/m, que es obtenido por tabla para

una vivienda, para hallar la potencia.

4. Dividir los W totales sobre la tensión fase-Neutro (entre 110- 120 V) para

obtener la corriente (I).

5. Seleccionar el valor del dispositivo de protección del circuito ramal (15 o 20 A)

6. Dividir la corriente anteriormente obtenida por el valor del dispositivo de

protección del circuito ramal.

7. El valor obtenido se aproxima al entero superior, siendo esté valor el del

número mínimo de circuitos ramales generales requeridos.

Entendiendo que:

Símbolo Unidad Nombre

W Watts Potencia

V Voltio Voltaje

A Amperio Corriente (I)

x 32.

Una vivienda de 200 m2 requiere una carga mínima para alumbrado general

de 200 m

La carga que requiere la casa sería:

Para hallar la corriente:

Para hallar el número de circuitos ramales:

De acuerdo a la corriente calculada la vivienda deberá contar con:

· 4 circuitos ramales de 15 A cada uno o

· 3 circuitos ramales de 20 A cada uno para alumbrado.

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Ejemplo

A continuación veremos un ejemplo para determinar circuitos ramales

requeridos para un alumbrado general:

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Enlaces externos

· http://www.losconstructores.com/bancoconocimiento/r/revista_119/salidas.htm

· http://www.electricasas.com/electricidad/instalaciones-electricas-

electricidad -2/pasos-para-el-calculo-de-una-instalacion-electrica-

domiciliaria/

· http://sites.google.com/site/alextecnoeso/Home/ Tema6.INSTALACIONESEL%C3 %89CTRICASENVIVIENDAS%28ALUMNOS %29.pdf?attredirects=0&d=1