Calculos Electricos Maxima Demanda

69

CAPTULO 4

CRITERIOS DE DISEO DE PROFESIONALES RECOMENDADOS

PARA DETERMINAR LA DEMANDA DE ENERGA ELCTRICA.

4. 1 INTRODUCCIN

Actualmente el mtodo para determinar la demanda tanto para el sector

comercial como en el industrial dentro del rea de concesin de E.E.Q.S.A. ya no

es el mismo que se usa para el diseo residencial, debido a que el

comportamiento de la carga es muy distinto segn el tipo de usuario y sobre todo

para evitar sobredimensionamientos en los transformadores de distribucin.

Con las actualizaciones que realiza anualmente la empresa distribuidora la forma

de determinar la demanda es mucho ms precisa y los profesionales dedicados a

la realizacin de este tipo de proyectos de Diseo y/o Construccin de sistemas

de distribucin deben acatarse a las normas vigentes.

Con estos antecedentes, es necesario incluir los distintos criterios de los

profesionales afines, para luego realizar una comparacin y tener un concepto

claro acerca del dimensionamiento de la demanda de centros comerciales.

4.2 MTODO DE DETERMINACIN DE LA DEMANDA MXIMA

UNITARIA DE LA E.E.Q.S.A.47

Los criterios y valores que se recomiendan, se orientan principalmente al diseo

de redes de distribucin en sectores residenciales, que constituyen el caso ms

frecuente; sin embargo, para proyectos que consideren otras aplicaciones

47 Normas de la EEQSA parte a

70

diferentes, la Norma establece la metodologa y los principios generales que se

deben seguir.

Para el caso de clientes comerciales e industriales se debe tener presente,

factores tales como divisin y uso del suelo, caractersticas de las obras de

infraestructura previstas, rea y caractersticas de los edificios a construir, tipo de

maquinaria, etc., establecer como resultado de un anlisis fundamentado, los

valores de la demanda unitaria a considerar para el diseo.

El propsito es la determinacin del valor de la demanda mxima unitaria

correspondiente al consumidor comercial o industrial.

Como gua, a continuacin se desarrolla el procedimiento para la determinacin

de la demanda, aplicable a los casos usuales.

Determinacin de la Carga Instalada del consumidor comercial o industrial:

a. establecer un listado de los artefactos, equipos, maquinarias, de utilizacin con

el nmero de referencia, descripcin, cantidad, y potencia nominal.

b. El valor de la Carga Instalada por Consumidor Comercial o Industrial, est dada

por la siguiente ecuacin 4.1:

CIR = Cantidad x Pn (Ec. 4.1)

Donde:

CIR : Carga Instalada por consumidor

Pn: Potencia nominal individual de cada artefacto.

c. Determinacin de la Demanda Mxima Unitaria (DMU), definida como el valor

mximo de la potencia que en un intervalo de tiempo de 15 minutos es requerida

de la red por el consumidor individual.

71

La Demanda Mxima Unitaria se determina a partir de la Carga Instalada del

Consumidor Comercial o Industrial , y la aplicacin del Factor de Simultaneidad

para cada una de las cargas instaladas, el cual determina la incidencia de la

carga considerada en la demanda coincidente durante el perodo de mxima

demanda.

Entonces en la ecuacin 4.2 tenemos que:

DMU=CIR x FSn (Ec. 4.2)

Donde:

DMU: Demanda mxima unitaria.

CIR: Carga instalada por consumidor

FSn: Factor de Simultaneidad para cada una de las cargas.

El Factor de Simultaneidad, expresado en porcentaje, ser establecido por el

Proyectista para cada una de las cargas instaladas, en funcin de la forma de

utilizacin de aparatos, artefactos, equipos, maquinarias, etc. para una aplicacin

determinada.

El Factor de Demanda definido por la relacin entre la Demanda Mxima y la

Carga Instalada indica la fraccin de la carga instalada que es utilizada

simultneamente en el perodo de mxima solicitacin y permite evaluar los

valores adoptados por comparacin con aquellos en instalaciones existentes

similares.

En la ecuacin 4.3 se tiene que:

CIRDMUFDM (Ec. 4.3)

Donde:

DMU: Demanda mxima unitaria.

CIR: Carga instalada por consumidor.

FDM: Factor de demanda.

72

d. La Demanda Mxima obtenida, expresada en Vatios, es convertida a kW y

kVA, mediante la reduccin correspondiente y la consideracin del factor de

potencia que, en general, para instalaciones comerciales e industriales es del

0,85.

Para el caso de usuarios comerciales e industriales la Demanda de Diseo (DD)

es la demanda mxima unitaria (DMU).

En las normas actuales ya no se hace la proyeccin de la demanda ni tampoco un

nuevo clculo de la demanda de diseo porque estos parmetros hacan que los

proyectistas sobredimensionen los transformadores de distribucin tanto para

cmaras de transformacin y para montaje areo.

La E.E.Q.S.A. con el fin de optimizar el uso de transformadores de distribucin,

esta viabilizando la unificacin de varios centros en uno slo y tambin la

reutilizacin de equipo escasamente cargado48.

Para establecer la capacidad del transformador de distribucin correspondiente a

cada uno de los centros de transformacin, se determinar la Demanda de

Diseo, que depende del nmero y tipo de usuarios alimentados a partir del

mismo.

La capacidad del transformador requerida, viene dada por la ecuacin 4.4:

KVA (t) = DD x (%) + DMe (Ec.4.4)

Donde:

DD : Demanda de diseo.

(%): Porcentaje de acuerdo al tipo de usuario, para el usuario comercial es del

90%.

DMe: Demanda mxima correspondiente a cargas especiales, en caso de existir.

48 Procedimiento para ejecutar proyectos de distribucin de la EEQSA

73

Hoja 1 de 1

ESTUDIO DE CARGA Y DEMANDA DD MM AA

PLANILLA PARA LA DETERMINACIN DE DEMANDAS DE DISEO PARA USUARIOS

COMERCIALES E INDUSTRIALES

NOMBRE DEL PROYECTO N DEL PROYECTO

LOCALIZACION USUARIO TIPO NUMERO DE USUARIOS

RENGLN APARATOS ELCTRICOS Y DE

ALUMBRADO CANT. Pn (W) CIR FSn DMU

DESCRIPCIN (W) (%) (W)

TOTALES FACTOR DE POTENCIA

FACTOR DE DEMANDA

DMU (kVA)

Tabla 4.1.- Modelo de Clculo de Demanda de Potencia de la E.E.Q.S.A.49

49 Normas de la EEQSA parte a

74

4.3 MTODO DE DETERMINACIN DE LA DEMANDA A PARTIR

DEL CONSUMO DE ENERGA SEGN LA REA50

Este mtodo determina la Mxima Demanda Diversificada a travs de los factores

A y B que se basan en el nmero de kWh consumidos por mes y por cliente.

El factor A (o factor del consumidor) considera la diversificacin de la carga en

funcin del nmero de consumidores C, mientras que el factor B (o factor kWh)

depende del consumo mensual de energa kWh/mes/consumidor.

Usando el nomograma de la REA, de la tabla 4.2, las divisiones en el lado

izquierdo de la escala del nomograma representan el logaritmo del Factor A

correspondiente al nmero de consumidores; las divisiones en el lado derecho de

la escala representan el logaritmo del Factor B correspondiente a los

kWh/Mes/Consumidor; y el centro de la escala representa a la ecuacin 4.5 la

cual es encontrado al trazar una lnea recta desde A hasta B. De esta forma

Factor A y Factor B son multiplicados por suma de sus logaritmos.

log (factor A) + log (factor B) (Ec. 4.5)

La demanda promedio se puede obtener directamente de la tabla 4.2 de

demanda. Para el uso de esta tabla, se localiza en la tabla la celda adecuada con

los apropiados kWh del mes de consumo, para encontrar el nmero de

consumidores en la columna marcada No. Consumidores, y se lee la demanda en

la columna marcada Demanda en kW.

50 Vest, Stanley. Estimating kW Demand for Future Loads on Rural Distribution Systems.

75

Tabla 4.2.- Nomograma de la REA

Las siguientes ecuaciones 4.6 y 4.7 son utilizadas para calcular de manera

aproximada el Factor A y Factor B explicados anteriormente.

(Ec.4.6)

Donde:

C: Nmero de consumidores

0.885nsumidorkWh/Mes/Co0.005925B"Factor" (Ec.4.7)

4.4 CRITERIOS DE PROFESIONALES CONTRATISTAS PARA

DETERMINAR LA DEMANDA MAXIMA UNITARIA PARA

USUARIOS COMERCIALES.

Los criterios que se mencionarn a continuacin solo hacen referencia al diseo

elctrico de locales de los centros comerciales. La mayora de estos criterios son

2

12 40C0.40.4C1CA"Factor"

76

basados en las normas de la E.E.Q.S.A. as como tambin de la experiencia de

cada profesional.

En este captulo se toma como referencias los diferentes criterios de los

contratistas para determinar las demandas de construcciones de tipo comercial.

Tambin se han recogido las experiencias de los profesionales dedicados a este

tipo de proyectos as como tambin puntos de comparacin entre demandas de

diseo.

En los centros comerciales, generalmente las divisiones interiores que

corresponden a cada local estn determinadas, lo que cambian son las cargas y

las capacidades de las mismas que el propietario o arrendatario instalar segn

su necesidad. De eso depender la capacidad del transformador.

4.4.1 CRITERIOS APLICADOS POR EL ING. EDGAR EDUARDO ARTEAGA

(ISUCOM CIA.LTDA.)

Existen varias etapas para dimensionar construcciones de tipo comercial en este

caso, de centros comerciales populares, ya que es necesario determinar un

diseo elctrico eficiente.

Primeramente se debe ubicar los puntos elctricos de todo el centro comercial, y

determinar que cargas posibles pueden instalarse en cada local, es lo mismo que

se hace al momento de dimensionar conjuntos habitacionales para usuarios

residenciales.

Luego de ubicar los puntos elctricos y las posibles cargas a instalarse se debe

realizar una inspeccin con el propietario del centro comercial y determinar cules

son las cargas especiales como: nmero y capacidad de bombas de agua,

bombas de sistemas contra incendios, ubicacin de lmparas de emergencia,

rtulos de sealizacin de salidas de emergencia, capacidad del motor de los

ascensores, capacidad de equipos de ventilacin y aire acondicionado.

77

Pero la mayora de estas cargas especiales se encuentran instaladas en los

grandes malles de la ciudad por lo que es importante establecer las

caractersticas del centro comercial, es decir a que usuarios va dirigido para tener

ms claro que cargas se van a instalar.

El objetivo de los pasos anteriormente descritos es de tener un centro comercial

con una cmara de transformacin que trabaje sin tantas prdidas a causa de un

sobredimensionamiento de la misma.

Como complemento se debe agregar criterios desarrollados en base a la

trayectoria profesional o experiencia, entre las cuales se consideran las cargas

elctricas que se utilizan con mayor frecuencia como por ejemplo:

El nivel de iluminacin que puede considerarse como mnimo para dar un buen

servicio al usuario, y que viene determinado a partir de las normas de

iluminacin (WESTINGHOUSE, IES) en las cuales constan coeficientes de

mantenimiento y de utilizacin segn el tipo de lmpara a usarse, el nivel de

iluminacin recomendado es de 500 [luxes].

Tambin se debe tomar en cuenta las salidas de tomacorrientes, los mismos que

se determinan segn el rea til en [m2] de cada pared existente en el local y este

valor es de aproximadamente 10[VA/m2].

A continuacin se presenta el clculo de la demanda elctrica para el Centro

Comercial San Martn, segn el criterio del Ing. Edgar Arteaga.

78

Hoja 1 de 5

27 /06 / 08 ESTUDIO DE CARGA Y DEMANDA DD/MM/AA

PLANILLA PARA LA DETERMINACIN DE DEMANDAS DE DISEO PARA USUARIOS COMERCIALES E INDUSTRIALES

NOMBRE DEL PROYECTO: CENTRO COMERCIAL SAN MARTN ACTIVIDAD TIPO: COMERCIAL LOCALIZACIN: Av. PICHINCHA E INCLANA USUARIO TIPO:

E

NMERO DE USUARIOS: LOCALES DE

MUSICA:28,33,36,38,47,51,53,54,110,127


ALUMBRADO CANT Pn (W) CIR FSn DMU

DESCRIPCIN (W) (%) (W) 1 Televisor a color de 14" 9 50 450 70 315 2 Televisor a color de 21" 1 85 85 70 59,5 3 Minicomponente 14 190 2660 70 1862 4 Grabadora 1 40 40 70 28 5 Lmparas fluorescentes de 40 W 14 40 560 80 448 6 Foco incandescente de 100 W 3 100 300 80 240 7 DVD 15 14 210 70 147

TOTALES 4305 3099,5 FACTOR DE POTENCIA: 0,85 FACTOR DE DEMANDA: 0,72 DMU (kVA): 3,65

Tabla 4.3 (1/5).-Estudio de Carga y Demanda del Centro Comercial San

Martn con la Metodologa del Ing. Edgar Arteaga

79

Hoja 2 de 5 27 /06 / 08

ESTUDIO DE CARGA Y DEMANDA DD/MM/AA


COMERCIALES E INDUSTRIALES NOMBREDELPROYECTO: CENTRO COMERCIAL SAN MARTN ACTIVIDAD TIPO:

COMERCIAL

LOCALIZACIN: Av. PICHINCHA E INCLANA USUARIO TIPO:

E

NMERO DE USUARIOS:

LOCALES DE JUEGOS:62,84-85




1 televisor a color de 21" 9 85 765 70 535,

5 2 play station 9 12 108 70 75,6 3 Lmparas fluorescentes de 40 W 6 40 240 70 168

TOTALES 1113 779 FACTOR DE POTENCIA: 0,85 FACTOR DE DEMANDA: 0,70 DMU (kVA):

0,92

Tabla 4.3 (2/5).-Estudio de Carga y Demanda del Centro Comercial San Martn con la Metodologa del Ing. Edgar Arteaga

80

Hoja 3 de 5 27 /06 / 08



COMERCIALES E INDUSTRIALES NOMBRE DEL PROYECTO: CENTRO COMERCIAL SAN MARTN ACTIVIDAD TIPO: COMERCIAL LOCALIZACIN: Av. PICHINCHA E INCLANA USUARIO TIPO: E NMERO DE USUARIOS:

LOCALES DE COMIDA:153-161



DESCRIPCIN (W) (%) (W) 1 Televisor a color de 14" 4 50 200 60 120 2 Grabadora 2 40 80 70 56,0 3 Refrigerador 9 300 2700 85 2295,0 4 Licuadora 2 500 1000 70 700,0 5 Lmparas fluorescentes de 40 W 18 40 720 80 576

TOTALES 4700 3747,0 FACTOR DE POTENCIA: 0,85 FACTOR DE DEMANDA: 0,80

DMU (kVA): 4,41


81

Hoja 4 de 5 27 /06 / 08



COMERCIALES E INDUSTRIALES NOMBRE DELPROYECTO: CENTRO COMERCIAL SAN MARTN ACTIVIDAD TIPO: COMERCIAL LOCALIZACIN: Av. PICHINCHA E INCLANA USUARIO TIPO: E NMERO DE USUARIOS:

LOCALES VARIOS



DESCRIPCIN (W) (%) (W) 1 Televisor a color de 14" 13 50 650 70 455 2 Televisor a color de 21" 4 85 340 70 238 3 Computador Porttil 1 65 65 60 39 4 Grabadora 3 40 120 70 84 5 Lmparas fluorescentes de 40 W 250 40 10000 80 8000 6 Foco incandescente de 100 W 15 100 1500 80 1200 7 Foco ahorrador de 21 W 5 21 105 80 84 8 Radio TV 2 12 24 60 14


DMU (kVA): 11,90


82

Hoja 5 de 5 27 /06 / 08




SERVICIOS GENERALES



DESCRIPCIN (W) (%) (W) 1 Lmparas fluorescentes en pasillos 40 W 414 40 16560 60 9936 2 Lmparas fluorescentes en parqueadero 40 W 82 40 3280 90 2952 3 Oficina de Administracin 2 40 80 60 48 4 Telfono 1 12 12 100 12

TOTALES 19932 12948 FACTOR DE POTENCIA: 0,85 FACTOR DE DEMANDA: 0,65 DMU (kVA): 15,23 DEMANDA CALCULADA (kVA): 36,11 DEMANDA REQUERIDA (kVAt): 32,5

CAPACIDAD TRANSFORMADOR (kVA): 45


83

4.4.2 CRITERIOS APLICADOS POR EL ING. JOS JARAMILLO AGUILAR

Para la realizacin de un estudio carga y demanda mxima unitaria en

edificaciones de tipo comercial se debe tomar en cuenta ciertos parmetros para

el dimensionamiento elctrico ptimo.

De una manera general todos los profesionales tienen diferentes criterios que han

adquirido a base de la experiencia, los mismos que ayudan al proyectista a

determinar las cargas a instalarse en un centro comercial.

Una vez determinada la demanda de diseo para el montaje de la cmara de

transformacin, dicho diseo debe ser revisado y aprobado por el Departamento

de Aprobacin de Proyectos de Distribucin de la E.E.Q.S.A. caso contrario el

proyecto no es vlido.

Por lo general este Departamento siempre sugiere redimensionar el diseo con el

fin bajar la capacidad del transformador por lo que el proyectista debe ser un

ajuste en el clculo y volver a presentar el proyecto. Una vez que el diseo es

aprobado, el proyectista y la E.E.Q.S.A llegan a un acuerdo en conjunto para la

ejecucin del proyecto.

Se debe tomar en cuenta que el circuito de luces debe ser independiente al

circuito de tomacorrientes, as como tambin los circuitos con cargas especiales

no pueden repartir su requerimiento con otras cargas.

Para el diseo de iluminacin se maneja con un nivel de 500 [luxes] para tener

una carga aproximadamente precisa. Con respecto al factor de simultaneidad se

lo dimensiona cerca del 70% para cargas elctricas suntuarias y en lo posible en

factor de demanda entre 65-70% de la capacidad del transformador.


Comercial San Martn, segn el criterio del Ing. Jos Jaramillo.

84

Hoja 1 de 5




E


MUSICA:28,33,36,38,47,51,53,54,110,127




TOTALES 4305 3013,5 FACTOR DE POTENCIA: 0,85 FACTOR DE DEMANDA: 0,70 DMU (kVA): 3,55

Tabla 4.4 (1/5).-Estudio de Carga y Demanda del Centro Comercial San

Martn con la Metodologa del Ing. Jos Jaramillo

85

Hoja 2 de 5 27 /06 / 08




COMERCIAL


E

NMERO DE USUARIOS:





1 televisor a color de 21" 9 85 765 70 535,

5 2 play station 9 12 108 70 75,6 3 Lmparas fluorescentes de 40 W 6 40 240 70 168

TOTALES 1113 779 FACTOR DE POTENCIA: 0,85 FACTOR DE DEMANDA: 0,70 DMU (kVA):

0,92

Tabla 4.4 (2/5).-Estudio de Carga y Demanda del Centro Comercial San Martn con la Metodologa del Ing. Jos Jaramillo

86

Hoja 3 de 5 27 /06 / 08







DESCRIPCIN (W) (%) (W) 1 Televisor a color de 14" 4 50 200 70 140 2 Grabadora 2 40 80 70 56, 3 Refrigerador 9 300 2700 70 1890 4 Licuadora 2 500 1000 70 700 5 Lmparas fluorescentes de 40 W 18 40 720 70 504

TOTALES 4700 3290 FACTOR DE POTENCIA: 0,85 FACTOR DE DEMANDA: 0,70

DMU (kVA): 3,87


87

Hoja 4 de 5 27 /06 / 08




LOCALES VARIOS



DESCRIPCIN (W) (%) (W) 1 Televisor a color de 14" 13 50 650 70 455 2 Televisor a color de 21" 4 85 340 70 238 3 Computador Porttil 1 65 65 70 45,5 4 Grabadora 3 40 120 70 84 5 Lmparas fluorescentes de 40 W 250 40 10000 70 7000 6 Foco incandescente de 100 W 15 100 1500 70 1050 7 Foco ahorrador de 21 W 5 21 105 70 74 8 Radio TV 2 12 24 70 17


DMU (kVA): 10,54


88

Hoja 5 de 5 27 /06 / 08




SERVICIOS GENERALES







89

4.4.3 CRITERIOS APLICADOS POR EL ING. LUS CARRERA NIETO

Por lo general las cmaras de transformacin de la mayora de centros

comerciales se hallan subcargados, sern pocos los transformadores de

distribucin que estn trabajando a plena carga.

La E.E.Q.S.A. segn el Procedimiento de Ejecucin de Proyectos de Distribucin

ha optado por optimizar el uso de transformadores de distribucin comprando

transformadores que no sean propiedad de la empresa sino de los clientes (los

que accedan), para permitir su cargabilidad nominal en su periodo de proyeccin,

viabilizar la unificacin de varios centros en uno slo y tambin la reutilizacin de

esos transformadores escasamente cargados.

Actualmente las normas de la E.E.Q.S.A. dice que la proyeccin de la demanda

para usuarios comerciales e industriales es la demanda calculada y tambin

habla de la eliminacin del Factor de Frecuencia de uso (FFUn), parmetros que

hacan que el diseo se lo sobredimensione.

Otro punto importante que hay que tomar en cuenta es el de realizar el diseo

usando los datos de placa de los equipos elctricos a instalarse en los Centros

Comerciales para realizar un proyecto ms preciso.

Segn el artculo 220 del NEC recomienda tener como mnimo 38[VA/m2] de

superficie dentro de un local comercial para iluminacin y salidas de toma

corrientes con un nivel de iluminacin de 500[luxes].


Comercial San Martn, segn el criterio del Ing. Lus Carrera.

90

Hoja 1 de 5 27 /06 / 08



COMERCIALES E INDUSTRIALES

NOMBRE DEL PROYECTO:

CENTRO COMERCIAL SAN MARTN

ACTIVIDAD TIPO: COMERCIAL LOCALIZACIN: Av. PICHINCHA E INCLANA USUARIO TIPO: E NMERO DE USUARIOS: LOCALES DE

MUSICA:28,33,36,38,47,51,53,54,110,127





DMU (kVA):

3,57

Tabla 4.5 (1/5).-Estudio de Carga y Demanda del Centro Comercial San Martn con la Metodologa del Ing. Lus Carrera

91

Hoja 2 de 5 27 /06 / 08




COMERCIAL


E

NMERO DE USUARIOS:




DESCRIPCIN (W) (%) (W) 1 televisor a color de 21" 9 85 765 95 726,8 2 play station 9 12 108 95 102,6 3 Lmparas fluorescentes de 40 W 6 40 240 45 108

TOTALES 1113 937 FACTOR DE POTENCIA: 0,85 FACTOR DE DEMANDA: 0,84 DMU (kVA): 1,10


92

Hoja 3 de 5 27 /06 / 08







DESCRIPCIN (W) (%) (W) 1 Televisor a color de 14" 4 50 200 95 190 2 Grabadora 2 40 80 65 52 3 Refrigerador 9 300 2700 90 2430 4 Licuadora 2 500 1000 30 300 5 Lmparas fluorescentes de 40 W 18 40 720 70 504


DMU (kVA): 4,09


93

Hoja 4 de 5 27 /06 / 08




LOCALES VARIOS



DESCRIPCIN (W) (%) (W) 1 Televisor a color de 14" 13 50 650 65 423 2 Televisor a color de 21" 4 85 340 65 221 3 Computador Porttil 1 65 65 60 39 4 Grabadora 3 40 120 65 78 5 Lmparas fluorescentes de 40 W 250 40 10000 90 9000 6 Foco incandescente de 100 W 15 100 1500 90 1350 7 Foco ahorrador de 21 W 5 21 105 90 95 8 Radio TV 2 12 24 50 12


DMU (kVA): 13,20


94

Hoja 5 de 5 27 /06 / 08




SERVICIOS GENERALES







95

4.4.4 CRITERIOS APLICADOS POR EL ING. FABIN VLADIMIR PAREDES

La razn de tener varios diseos sobredimensionados es el desconocimiento de

las cargas a instalarse en cada local. El diseo de demanda se lo realiza

considerando las peores condiciones de funcionamiento del transformador debido

al uso en comn de algunos aparatos elctricos a una determinada hora del da.

De los centros comerciales se debe considerar que la demanda real de los locales

se ajusta a la demanda de diseo porque el comportamiento de la carga es casi

uniforme durante el da, pero que afectan a la hora pico del sistema debido a que

un centro comercial ajusta su horario segn el requerimiento de la gente.

Tambin es importante decir que el comportamiento de la carga difiere segn el

tipo de edificacin comercial, debido a la forma de cmo se utiliza la energa

elctrica en cada uno de ellos.

El Factor de Simultaneidad (Fsn) debe ser considerado entre un 70-80% y con

respecto a los Factores de Proyeccin a 10 aos de la demanda (Ti) y el Factor

de Frecuencia de Uso (FFn) ya no se los utiliza porque en los diseos ya se

incluyen los aparatos elctricos que son ms comunes tener en un centro

comercial.


Comercial San Martn, segn el criterio del Ing. Fabin Paredes.

96

Hoja 1 de 5




E


MUSICA:28,33,36,38,47,51,53,54,110,127



DESCRIPCIN (W) (%) (W) 1 Televisor a color de 14" 9 50 450 40 180 2 Televisor a color de 21" 1 85 85 40 34 3 Minicomponente 14 190 2660 50 1330 4 Grabadora 1 40 40 50 20 5 Lmparas fluorescentes de 40 W 14 40 560 80 448 6 Foco incandescente de 100 W 3 100 300 80 240 7 DVD 15 14 210 40 84


Tabla 4.6(1/5).-Estudio de Carga y Demanda del Centro Comercial San

Martn con la Metodologa del Ing. Fabin Paredes

97

Hoja 2 de 5 27 /06 / 08




COMERCIAL


E

NMERO DE USUARIOS:




DESCRIPCIN (W) (%) (W) 1 televisor a color de 21" 9 85 765 65 497,3 2 play station 9 12 108 65 70,2 3 Lmparas fluorescentes de 40 W 6 40 240 80 192


Tabla 4.6 (2/5).-Estudio de Carga y Demanda del Centro Comercial San Martn con la Metodologa del Ing. Fabin Paredes

98

Hoja 3 de 5 27 /06 / 08







DESCRIPCIN (W) (%) (W) 1 Televisor a color de 14" 4 50 200 40 80 2 Grabadora 2 40 80 50 40 3 Refrigerador 9 300 2700 70 1890 4 Licuadora 2 500 1000 20 200 5 Lmparas fluorescentes de 40 W 18 40 720 80 576


DMU (kVA): 3,28


99

Hoja 4 de 5 27 /06 / 08




LOCALES VARIOS



DESCRIPCIN (W) (%) (W) 1 Televisor a color de 14" 13 50 650 40 260 2 Televisor a color de 21" 4 85 340 40 136 3 Computador Porttil 1 65 65 70 45,5 4 Grabadora 3 40 120 50 60 5 Lmparas fluorescentes de 40 W 250 40 10000 80 8000 6 Foco incandescente de 100 W 15 100 1500 80 1200 7 Foco ahorrador de 21 W 5 21 105 80 84 8 Radio TV 2 12 24 40 10


DMU (kVA): 11,52


100

Hoja 5 de 5 27 /06 / 08




SERVICIOS GENERALES







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Luego de obtener los valores de demanda mxima unitaria por cada profesional

consultado, se tabula los resultados de la siguiente forma:


DEMANDA MXIMA UNITARIA DE LOS LOCALES

[kVA] DEMANDA

REQUERIDA [kVA]

MUSICA JUEGOS COMIDA VARIOS S.S.G.G.

Ing. Edgar Arteaga 3,65 0,92 4,41 11,9 15,23 36,11

Ing. Jos Jaramillo 3,55 0,92 3,87 10,54 16,41 35,29

Ing. Lus Carrera 3,57 1,1 4,09 13,2 21,07 43,03

Ing. Fabin Paredes 2,75 0,89 3,28 11,52 18,71 37,15

Tabla 4.7.-Resumen del Clculo de Demanda segn los criterios de los Contratistas consultados.

Como se puede observar los clculos de demanda diversificada guardan una

relacin entre s, la diferencia de los valores de demanda radica en los

porcentajes del Factor de Simultaneidad aplicados a cada una de las cargas

instaladas en el Centro Comercial que determina la incidencia de la carga

considerada en la demanda coincidente durante el perodo de mxima demanda y

que depende de cada profesional de acuerdo a su trayectoria y experiencia.

El valor de demanda requerida que mayor diferencia tiene es el de 43,03 kVA del

Ing. Lus Carrera porque los valores del Factor de Simultaneidad que aplica a

cada una de las cargas son muy altos.

.

a continuacin se determina el porcentaje de error con respecto a la demanda

promedio consumida por el Centro Comercial San Martn durante el mes de mayo

del 2008, que fue el mes en el que se realiz la medicin con los analizadores de

calidad elctrica en las cmaras de transformacin. Con esto podemos determinar

que tan sobredimensionado se encuentra el transformador del centro comercial

San Martn:

102


DEMANDA PROMEDIO

MEDIDA [kVA]

DEMANDA REQUERIDA

[kVA]

PORCENTAJE DE SOBREDIMENSIONAMIENTO

[%]

Ing. Edgar Arteaga 17,19 36,11 110

Ing. Jos Jaramillo 17,19 35,29 105,34

Ing. Lus Carrera 17,19 43,03 150,32

Ing. Fabin Paredes 17,19 37,15 116,11

Tabla 4.8.-Porcentaje de error entre Demanda Promedio medida y Demanda Requerida por cada Contratista consultado.

A continuacin se procede a calcular la potencia del transformador que debi

haberse instalado en el Centro Comercial San Martn de acuerdo a su consumo

histrico mensual registrado al sumar los consumos de los tableros de medidores

existentes, sacados del programa CITRIX propiedad de la E.E.Q.S.A., con

respecto a los factores de carga internacionales que estn entre el 60% -75%

con la siguiente Ec.4.8:

FC

DpromediokVA (Ec. 4.8)

Donde:

kVA :Capacidad del transformador segn el consumo mensual de energa

Dpromedio: Demanda promedio mensual

FC: Factor de carga

kVA]28,650,6

17,19[kVA]kVA [

kVA]22,920.75

17,19[kVA]kVA [

103

Actualmente el transformador que est funcionando en el Centro Comercial San

Martn es de 112,5 [kVA] y del resultado anterior se puede concluir que la

verdadera potencia del Centro Comercial San Martn, debi haber estado entre

28,65 22,92 [kVA] , lo cual estandarizando a transformadores trifsicos

comerciales que se comercializan en nuestro medio, muy probablemente con un

transformador de 30 [kVA] se habra cubierto la demanda del centro comercial

analizado. En el ANEXO 2 se muestra el levantamiento de carga de los locales de

los Centros Comerciales seleccionados y en el ANEXO 3 se presentan los

resultados tabulados en el que se incluyen factores de carga, la capacidad de los

transformadores instalados y las capacidades de los transformadores que

deberan instalarse en los Centros Comerciales del Ahorro del Municipio de Quito

segn normas internacionales.

4.5 APLICACIN DEL MTODO DE LA EMPRESA ELCTRICA

AMBATO PARA LA DETERMINACIN DE LA DEMANDA

MXIMA UNITARIA51.

4.5.1 DETERMINACIN DE LA DEMANDA DEL CENTRO COMERCIAL SAN

MARTN CON LAS GUAS DE DISEO DE EEARCN

a. Primeramente se define la ubicacin del usuario y se determina a la zona que

pertenece. Para el caso del Centro Comercial San Martn corresponde al

Centro Histrico de Quito, zona urbana.

b. Cuando ya se ha determinado la zona el proyectista debe definir la categora

del usuario a ser considerado en el diseo, tomando en cuenta la extensin

de los lotes y el rea de construccin. Para el caso del Centro Comercial San

Martin le correspondera el estrato de usuario tipo A. Pero a razn de que el

consumo de energa que tienen estos locales de tipo popular es bajo se los

puede ubicar en el estrato de usuario tipo E.

51 Guas de diseo de EEARCN

104

c. una vez definida la categora de usuario representativo, se hace uso de la

tabla 4.9 que muestra las demandas mximas unitarias para cada una de las

categoras existentes. Se debe considerar que para redes secundarias se usa

la demanda proyectada a 10 aos y para redes primarias la demanda

proyectada de 15 aos.

CATEGORIA DEMANDA MAXIMA UNITARIA [kVA]

ACTUAL PROYECTADAS A FUTURO 10 AOS 15 AOS

A 5,7 6.6 7,2 B 3,6 4,9 5,8 C 2 3 3,7 D 1,2 2,2 2,9 E 0,7 1,5 2,2

Tabla 4.9.- Demanda mximas unitarias de la EEARCN segn el tipo de usuario

Entonces al Centro Comercial San Martn le correspondera una demanda

mxima unitaria proyectada a 10 aos de 1,5 [kVA]. Pero este valor sera irreal ya

que la carga comercial es muy diferente a la carga residencial.

En las normas para diseo de redes secundarias de la ciudad de Ambato no

habla de las consideraciones que hay que hacer para determinar la demanda

comercial.

d. Para complementar los valores de demanda requerida, las normas de

EEARCN definen valores de factores de diversidad para cada n usuarios,

los cuales adjuntos a la informacin obtenida los pasos anteriores permiten

determinar la demanda diversificada para n usando la siguiente Ec.4.9:

105

FD

n * DMUDD p (Ec. 4.9)

Donde:

DD = Demanda de diseo para n usuarios.

DMUp= Demanda mxima unitaria proyectada.

n= nmero de usuarios.

FD= Factor de Diversidad, que depende de n

El total de usuarios del Centro comercial San Martin es de 172 .En el Anexo 2 de

las Guas de Diseo de EEARCN parte III se tom el valor del Factor de

Diversidad correspondiente a 170 usuarios y el valor es de 3,02.

Aplicando la Ec. 4.9 tenemos:

3,02170 * 1,5[kVA]DD

[kVA] 84,43DD

e. Para establecer la capacidad del transformador de distribucin [kVAt], se

escoger la capacidad nominal estndar superior ms prxima a la demanda

de diseo obtenida y permitir un 30% de sobrecarga aplicando la expresin

4.10:

1,3DDkVAt (Ec. 4.10)

1,384,43[kVA]kVAt

kVAt =64,95[kVA]

106

Entonces el transformador para el Centro Comercial San Martn sera de 75[kVA]

estandarizado.

Pero si aplicamos el valor de demanda de diseo calculada por uno de los

Ingenieros consultados que usaron las normas de la E.E.Q.S.A. , por ejemplo del

Ing. Fabin Paredes en la Ec. 4.10 entonces tenemos que:

1,337,15[kVA]kVAt

kVAt =28,57[kVA]

Entonces el transformador estandarizado sera de 30 [kVA] el cual es el adecuado

para el Centro Comercial San Martn demostrado con las mediciones realizadas

con los analizadores de calidad elctrica del ANEXO 5 y los clculos explicados

anteriormente en el punto 4.2 de este captulo.

4.6 APLICACIN DEL MTODO DE LA EMPRESA ELCTRICA DE

IBARRA EMELNORTE PARA LA DETERMINACIN DE LA

DEMANDA MAXIMA UNITARIA52

4.6.1 DETERMINACIN DE LA DEMANDA DEL CENTRO COMERCIAL SAN

MARTN CON LAS GUAS DE DISEO DE EMELNORTE

a. Segn las guas de diseo de EMELNORTE para que el proyectista pueda

identificar al consumidor se ha procedido a clasificarlo de la siguiente manera:

52 Guas de diseo de EMELNORTE

107

TIPO DE CONSUMIDOR AREA MIN LOTE (m

2) SECTOR

A A>400 URBANO

B 200

108

El valor de demanda mxima diversificada de las guas de EMELNORTE solo

tiene valores de hasta 100 usuarios, entonces para obtener el valor de demanda

mxima diversificada de 170 usuarios se realiza una interpolacin, y el valor

obtenido es de 51,09 [kVA] proyectada a 15 aos. Este valor se acerca al de los

172 usuarios del Centro Comercial San Martn.

c. Para determinar la capacidad de los transformadores al valor de DMD se

debern aplicar los siguientes factores por sobrecarga A x 0,9; B y C x 0,8; D

y E x 0,7.

Entonces:

0.751,09[kVA]kVAt

kVAt =72,98 [kVA]

Entonces el transformador para el Centro Comercial San Martn sera de 75[kVA]

estandarizado.

Los resultados aplicando las tres metodologas escogidas para el Centro

Comercial San Martn se presentan en la tabla 4,11


DEMANDA MAX

REGISTRADAPOR EL

ANALIZADOR DE CALIDAD ELCTRICA

[kVA]

DEMANDA REQUERIDA

EEQSA [kVA]

DEMANDA REQUERIDA

EEARCN [kVA]

DEMANDA REQUERIDA EMELNORTE

[kVA]

28,97 37,15 64,95 72,98

Tabla 4.11.- Resultados de las Metodologas Aplicadas.

109

Como se puede observar en la tabla 4.11 comparando las metodologas usadas

de la normas de la EEQSA., de la EEARCN y de la EMELNORTE los valores

que ms acercan a los registrados por el analizador de calidad elctrica son los

de la EEQSA, la razn es porque actualizaron recientemente sus normas de

diseo aplicando una metodologa ms coherente para clculo de demanda.

Las otras dos empresas distribuidoras tienen en sus guas de diseo bastantes

limitaciones razn por la cual el clculo de demanda es muy alto aplicando sus

criterios.

A continuacin se presenta los porcentajes de error en cuanto a los valores de

demanda medidos y calculados por las metodologas:


DEMANDA MAX

REGISTRADA [kVA]

DEMANDA REQUERIDA

EEQSA [%]

DEMANDA REQUERIDA

EEARCN [%]

DEMANDA REQUERIDA EMELNORTE

[%]

28,97 28,24 124,2 151,9

Tabla 4.12.- Porcentajes de las Metodologas Aplicadas

Se puede apreciar claramente en la tabla 4.12 que la metodologa de la EEQSA

es la que mejor se ajusta a los valores de los registros de carga obtenidos de las

mediciones de campo.

Calculos Electricos Maxima Demanda

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