Este artículo y calculadora explica, conforme al NEC 2023, cómo calcular la demanda eléctrica en instalaciones industriales.

Cubre el propósito del cálculo; categorías de carga y factores de demanda (incluida cargas no coincidentes como calefacción vs. aire acondicionado); grupos de motores (Art. 430), soldadores (Art. 630), UPS, iluminación y otras cargas; además de un procedimiento paso a paso con ejemplo completo.

Cierra con errores comunes y recomendaciones. El objetivo es ofrecer una guía clara y práctica para que los ingenieros calculen la demanda industrial correcta y eficientemente.

Calculadora de de manda eléctrica industrial:

Cálculo de demanda en la industria

En la industria, el cálculo de demanda estima la carga máxima probable que soportarán alimentadores, servicios y transformadores.

A diferencia de la carga conectada (suma de potencias nominales), incorpora simultaneidad y uso real, evitando sobredimensionar y reduciendo costos sin afectar la seguridad.

El factor de demanda (demanda máxima / carga conectada) del NEC permite dimensionar según el uso efectivo, no el teórico. Como no todos los motores y equipos operan a la vez—unos son continuos y otros esporádicos—el NEC 2023 autoriza reducir la carga calculada con factores adecuados, sin superar el 100% de la carga conectada (salvo consideraciones de continuidad).

A continuación se presentan las categorías de carga y las reglas NEC 2023 para calcular su demanda.

Categorías de cargas industriales y sus factores de demanda

Cada categoría tiene reglas particulares en el NEC para el cálculo de la carga demandada. Las secciones siguientes detallan estas reglas, citando los artículos relevantes del NEC 2023.

Iluminación general (cargas de iluminación)

La iluminación suele representar una parte importante de la carga en fábricas, almacenes y plantas. Para calcularla, el NEC permite dos enfoques:

1) Carga unitaria por área

• Referencia: Art. 220.12 (Tablas 220.42(A) y 220.42(B), NEC 2023).
• Densidad típica: 20 VA/m² para inmuebles industriales y comerciales.
• Ejemplo: Nave de 1 000 m² → 20 000 VA (20 kVA).
• Sentido técnico: Asegura la iluminación general mínima aun sin conocer cada luminaria.

2) Carga por luminarias específicas

• Sumar las potencias de todas las luminarias (por planos o catálogo).
• Convertir a VA (volt-amperios), ya que el NEC dimensiona con potencia aparente.

Factores de demanda (NEC 2023)

• Tras obtener la carga conectada de iluminación, el NEC 2023 permite aplicar factores de demanda en ciertos casos para reflejar el uso diversificado.
• Tabla 220.45 (antes 220.42): fija factores según tipo de ocupación.
• Reducen la carga cuando es improbable que todas las luces estén al 100%; van del 25% al 100% según la ocupación.

Casos comunes en industria:

• Almacenes y depósitos: 100% de los primeros 12.5 kVA y 50% del excedente por encima de 12.5 kVA (p. ej., no todas las áreas se iluminan a la vez; controles de presencia).
• “Todos los demás” (other): 100% de la carga de iluminación (muchas plantas operan con iluminación totalmente encendida 24/7).

Carga continua y su impacto

• En demanda, algunos diseñadores aplican 1.25 para no subestimar; formalmente el 125% es de dimensionamiento, no para exceder la carga conectada en la hoja de carga.
• En fábricas y talleres, la iluminación suele ser carga continua (≥ 3 h a su máxima operación).
• Definición: Artículo 100.
• Dimensionamiento: para cargas continuas, considerar 125% en conductores y protecciones.

Ejemplo (Planta de producción: 1 000 m².)

• Planta de producción: 1 000 m².
• Iluminación general LED: 20 VA/m².

Cálculo de carga conectada:

Tomacorrientes (cargas de receptáculos generales)

Las salidas de tomacorriente (receptáculos de uso general) en áreas industriales alimentan equipo portátil, herramientas, computadoras, oficinas, etc.

El NEC indica que en viviendas los tomacorrientes de uso general se incluyen dentro de la carga de iluminación (a 3 VA/ft² o ~30 VA/m²) y no se calculan por separado.

Sin embargo, en unidades no residenciales (como industrias), se pueden calcular por separado aplicando factores de demanda específicos.

Estimación de carga conectada (sin datos precisos)

• Regla práctica: 180 VA por cada toma dúplex estándar de 120 V
  (proviene de 180 VA por yema en circuitos derivados, 2 yemas por dúplex = 180 VA por dúplex).
• Ejemplo base: 100 tomacorrientes ≈ 100 × 180 VA = 18 000 VA conectados.

Factor de demanda según NEC 2023

NEC 2023 (Tabla 220.45, antes Tabla 220.44):
100% de los primeros 10 kVA y 50% de la carga por encima de 10 kVA

Fórmula:

Carga demandada de tomacorrientes = (Carga hasta 10 000 VA) × 100% + (Carga excedente sobre 10 000 VA) × 50%.

Ejemplo aplicado

• Carga conectada: 100 tomas → 18 000 VA.
• Demanda: 10 000 VA al 100% + 8 000 VA al 50% → 14 000 VA (~14 kVA).
  Esta es la cifra que se sumaría al cálculo de alimentación
• Caso < 10 kVA: se toman al 100% completos.

Nota técnica

Los 180 VA/toma provienen de requisitos de ramales (Art. 210.14 y Tabla 220.14), pero para cálculo de alimentador/servicio se aplica luego el factor global de demanda.

Siempre que los receptáculos no pertenezcan a viviendas, esta regla de 10 kVA + 50% aplica por NEC 2023.

Motores eléctricos (grupo de motores, NEC 430)

Los motores suelen constituir la mayor parte de la carga en instalaciones industriales (motores de bombas, compresores, ventiladores, máquinas-herramienta, grúas, etc.). El cálculo de demanda de un conjunto de motores se rige principalmente por el Artículo 430 del NEC.

En particular, la sección 430.24 establece que la capacidad de los conductores que alimentan varios motores debe ser:

Al menos el 125% de la corriente de plena carga (FLC) del motor de mayor tamaño, más el 100% de las FLC de todos los demás motores en el grupo.

Fórmula simplificada

Sentido del 125% (arranque y continuidad)

El 125% aplicado al motor de mayor tamaño cubre la corriente adicional de arranque, asegurando que el alimentador no se sobrecargue al poner en marcha el motor más potente mientras los demás están en operación.

• Todos los motores se consideran cargas continuas por defecto (pueden operar más de 3 horas si el proceso lo requiere).
• El 125% solo se aplica al motor de mayor tamaño, no a todos.
• Los demás motores se toman al 100% de su FLC nominal.

Tablas de FLC en el NEC

Para aplicar correctamente estas reglas, debemos usar la corriente de plena carga (FLC) de cada motor.

El NEC provee las tablas 430.248, 430.249 y 430.250, donde se listan los amperajes de plena carga estándar según la potencia (HP) y la tensión del motor.

⚠️ Importante: Utilizar siempre la FLC de las tablas o placa de características, no la corriente de placa de servicio (FLA) para cálculos de alimentadores.

Ejemplo de la Tabla 430.250:

• Motor trifásico de 50 HP a 460 V → 65 A
• Motor de 30 HP → 40 A
• Motor de 10 HP → 14 A
• Motor de 5 HP → 7.6 A electricalhelper.org

Ejemplo práctico (aplicando NEC 430.24)

Supongamos una instalación con cuatro motores (50 HP, 30 HP, 10 HP y 5 HP):

Consideraciones adicionales

Motores de servicio intermitente (< 3 horas):

El NEC permite reducir la corriente según el ciclo de trabajo (ver 430.22(A) y Tabla 430.22).

➝ Sin embargo, en la práctica industrial se suele considerar funcionamiento continuo a plena carga, salvo datos específicos que indiquen lo contrario.

Cargas no motoras en el mismo alimentador:

• Cargas continuas → al 125%
• Cargas no continuas → al 100%

Cargas resistivas fijas (calefacción, hornos, etc.)

Las cargas resistivas puras convierten energía eléctrica en calor. Ejemplos comunes son: calefactores de ambiente, hornos eléctricos, estufas, mantas térmicas para procesos y calentadores de agua industriales.

👉 Estas cargas tienen factor de potencia cercano a 1.0 (100% reales), no presentan corriente de arranque significativa, pero suelen operar durante largos periodos de tiempo para mantener la temperatura. Por ello, la mayoría se consideran cargas continuas.

Reglas según NEC

• El NEC requiere que la calefacción fija eléctrica y otros aparatos de este tipo se calculen al 100% de su carga nominal en la demanda.
• Si son continuos (≥3 h), se les aplica el 125% para dimensionamiento.
• Cuando coexisten calefacción y aire acondicionado que no operan a la vez, entran en la categoría de cargas no coincidentes (ver sección HVAC).

Cálculo de ejemplo (carga aislada)

• Horno de proceso de 15 kW: la demanda es 15 kW (≈15 kVA).
• Si opera de forma continua, el alimentador debe dimensionarse con un factor 125%, es decir: 15 kW × 1.25 = 18.75 kVA .

⚠️ Importante: en la suma de demanda no se excede el 100% de su valor nominal, salvo al verificar continuidad. En la práctica, muchos ingenieros sí anotan el 125% en la hoja de carga, para evitar olvidar este ajuste; solo hay que cuidar no aplicarlo dos veces.

Ejemplo práctico

Calentador eléctrico de ambiente de 10 kW en una fábrica:

Climatización HVAC (aire acondicionado y calefacción no coincidente)

Los sistemas HVAC en la industria pueden incluir unidades de aire acondicionado (climatizadores de confort para oficinas o salas de control, enfriadores de proceso) y sistemas de calefacción ambiental (calefactores eléctricos, calentadores de aire, etc.).

A menudo, las cargas de enfriamiento (A/C) y calefacción son mutuamente excluyentes estacionalmente: no operan al mismo tiempo en un mismo espacio.

El NEC, sección 220.60, reconoce estas cargas no coincidentes: si dos o más cargas no van a funcionar simultáneamente, se calcula solo la de mayor demanda.

En climatización, normalmente se compara la carga de A/C (compresores, ventiladores, etc.) con la carga de calefacción eléctrica, y se toma únicamente la mayor en el cálculo de alimentador o servicio.

Ejemplo práctico

• Sistema de A/C: 12 kVA
• Calefacción eléctrica: 15 kVA

Matiz importante (NEC 220.60)

Si una de las cargas no coincidentes es un motor/aire acondicionado y no es la mayor, igual se debe incluir al 125% de su valor.

• Ejemplo: si el A/C (motor) es menor que la calefacción, se suma un 25% extra del A/C al cálculo para cubrir su arranque.
• Si el A/C ya es la carga mayor, se cuenta al 125% por ser motor continuo.

En resumen:

• Tome solo la mayor carga (A/C o calefacción).
• Considere 125% de la carga descartada si es motor.

Componentes a incluir

Al calcular, deben contemplarse todos los elementos asociados:

• En A/C: compresores (motores), ventiladores, etc.
• En calefacción: resistencias, motores de soplador, etc.

El compresor suele ser el motor principal → se aplica 125% de su FLA dentro del equipo de A/C.
Muchos climatizadores ya proveen en placa el valor MCA (Minimum Circuit Ampacity), que incluye este factor y puede usarse directamente como carga en amperios.

Ejemplo detallado

• Climatizador 10 TR: compresor trifásico ~10 HP (≈14 A FLC a 480 V) + motores de ventilador → ≈12 kVA en frío.
• Calefacción eléctrica: 15 kW.

Equipos de soldadura (soldadores eléctricos, NEC 630)

Los soldadores eléctricos presentan cargas muy variables y de tipo intermitente, por lo que el NEC, en el Artículo 630, permite aplicar factores de demanda especiales basados en el ciclo de trabajo (duty cycle) y en el número de soldadores que puedan operar simultáneamente.
Los soldadores pueden ser de arco (transformador, rectificador, inversor) o de resistencia, cada uno con consideraciones distintas.

1. Soldadores de arco (Arc Welders)

• La carga se determina por la corriente primaria nominal y el ciclo de trabajo (% del tiempo que pueden soldar en un período base de 10 min).
• Para cada soldador, se obtiene la corriente de entrada nominal (I₁eff) o se calcula a partir de la potencia.
• Luego se multiplica por un factor de duty cycle de la Tabla 630.11(A).
  • 20% de ciclo → factor ≈ 0.45 (no motor-generador).
  • 50% de ciclo → factor ≈ 0.71.
  • 100% de ciclo → factor = 1.00.
• El resultado es la corriente demandada efectiva del soldador.

Factores de diversidad (NEC 630.11(B))

Cuando hay tres o más soldadores en un mismo alimentador, se aplican reducciones progresivas:

Ejemplo:
Soldadores con corrientes efectivas de 40 A, 30 A, 20 A y 15 A.

• 40 A + 30 A (100%) + (0.85×20 A) + (0.70×15 A)
  = 40 + 30 + 17 + 10.5 = 97.5 A.
  (Sin diversidad serían 105 A, lo que muestra la reducción).

2. Soldadores por resistencia

1. Usados en máquinas de soldadura de punto o costura.
2. El NEC 630.31 y 630.32 aplican factores de ciclo de trabajo de la Tabla 630.31(A).
3. Si el equipo no tiene ciclo fijo:
   • Automática / semiautomática → al menos 70% de la corriente nominal.
   • Manual → al menos 50% de la corriente nominal.
4. También pueden aplicarse factores de diversidad en bancos de múltiples soldadores, aunque normalmente se calculan individualmente.

Procedimiento general para incluir soldadores en el cálculo de demanda industrial

1. Reducir cada soldador según su ciclo de trabajo (Tablas del Art. 630).
2. Si hay varios:
   • Tomar al 100% los dos de mayor carga.
   • 85% al tercero.
   • 70% al cuarto.
   • 60% a cada uno del quinto en adelante.
3. Convertir la suma resultante a kVA o amperios según el sistema.

Este método permite dimensionar alimentadores más ajustados a la realidad, ya que difícilmente todos los soldadores alcanzan demanda pico al mismo tiempo (el operario solo puede soldar en una pieza a la vez, etc.).
No obstante, se conserva holgura para los primeros dos equipos en caso de coincidencia.

Ejemplo práctico

Industria metalmecánica con 2 soldadores de arco:

Nota importante

El NEC permite protecciones de hasta 200% de la corriente para soldadores de arco individuales (debido al duty cycle).

Esto aplica a protecciones y conductores de soldadores, pero no forma parte del cálculo de demanda general. Aquí nos enfocamos únicamente en la alimentación principal.

Cargas especiales (UPS, EVSE, hornos especiales, grúas, etc.)

Por último, consideremos algunas cargas especiales presentes en entornos industriales y cómo tratarlas en el cálculo de demanda:

Sistemas UPS (Uninterruptible Power Supply)

• Un UPS consiste típicamente en un rectificador/cargador, baterías e inversor.
• Desde el punto de vista de la red, la carga principal es el cargador de baterías y cualquier ineficiencia del inversor.
• Si el UPS abastece equipos críticos, en la demanda del sistema eléctrico principal no se suma por duplicado la carga final (ya está contabilizada).
• Sí se debe considerar:
  • Pérdida del UPS (5–10% adicional).
  • Carga de recarga de baterías tras una descarga.
• Por simplicidad, muchos lo tratan como una carga continua ≈ capacidad de salida.

Ejemplo:

Un UPS de 10 kVA con 95% de eficiencia puede demandar ~10.5 kVA cuando suministra plena carga y recarga baterías.
👉 Se considera continuo (125%).

En general, incluya la potencia de entrada nominal del UPS (o la de salida si no se especifica entrada) como carga. El NEC no da factores específicos adicionales, solo el criterio de continuidad.

EVSE (cargadores de vehículos eléctricos)

• La infraestructura de carga de vehículos eléctricos (montacargas eléctricos, cargadores de autos, etc.) son cargas de larga duración.
• El NEC indica que las estaciones de carga de EV son cargas continuas (≥8 h), salvo que un cálculo pruebe lo contrario.
• Aplicar 125% obligatoriamente.

📌 Ejemplo:
Un cargador Nivel 2 de 7.2 kW (240 V, 30 A monofásico):

• Carga conectada: ~7.2 kVA.
• Para dimensionamiento: ~9 kVA.

En la demanda se suman 7.2 kVA, pero en protección y diseño se considera continua.
El NEC no define factores de coincidencia para EVSE: se asume uso simultáneo de todos los cargadores, salvo política interna que lo limite.

Hornos industriales especiales

• Además de hornos resistivos, existen hornos de inducción y de arco en industrias metalúrgicas.
• Son cargas muy grandes y cíclicas.
• El NEC los regula en:
  • Art. 668 → hornos de inducción.
  • Art. 630 Part III → hornos de arco industrial.
• Se calculan según ciclo de trabajo o promedio.

Ejemplo:

Un horno de 100 kW con factor de utilización del 50% puede considerarse como 50 kW demandados en promedio para feeder.
👉 Si no hay datos, se toma carga completa, ya que suelen trabajar largos periodos al máximo.

Grúas puente y polipastos

• Las grúas industriales tienen motores de traslación y elevación, de uso intermitente.
• Cubiertas por el Art. 610 del NEC.
• Se calculan:
  • Con factores de servicio propios (si aplica).
  • O como grupo de motores: 125% del mayor + 100% de los demás.

Ejemplo:

Grúa con motor de elevación de 10 HP (≈14 A) y motor de traslación de 5 HP (7.6 A):

• Cálculo: 125% × 14 A + 7.6 A.

Aunque son cargas esporádicas, el NEC no otorga factor de demanda estándar. Solo si se demuestra que no coinciden con la máxima producción, podrían evaluarse aparte. Lo más seguro: incluirlas completas.

Otras cargas especiales

• Rectificadores, bancos de capacitores, alumbrado de emergencia, etc. se tratan caso por caso.
• Bancos de capacitores: reducen kVA al corregir el factor de potencia, no son una carga adicional.

El cálculo de demanda suele hacerse en kVA con PF nominal sin compensar, y luego se diseñan capacitores aparte para corregir.

Ejemplo detallado de cálculo de demanda industrial

Consideremos una instalación industrial hipotética que integra múltiples tipos de cargas.
Supongamos una pequeña planta manufacturera con los siguientes equipos y cargas:

Datos de entrada (cargas, datos nominales y fuentes típicas)

Iluminación general

• Área de producción: 1 000 m² con luminarias LED, 20 VA/m² estimados (según NEC 220.12 para industria ligera).
• Carga conectada: 20 000 VA.
• Iluminación exterior y de oficinas: adicional 5 kVA.
• Total iluminación: 25 kVA conectados. (Carga continua presumida).

Tomacorrientes generales

• 100 tomas dobles instaladas en planta (180 VA c/u).
• Carga conectada: 18 000 VA (18 kVA).

Motores de proceso

• Motor 1: 50 HP trifásico 460 V, FLC = 65 A (Tabla 430.250).
• Motor 2: 30 HP 460 V, FLC = 40 A
• Motor 3: 10 HP 460 V, FLC = 14 A
• Motor 4: 5 HP 460 V, FLC = 7.6 A.
• Naturaleza: compresores de aire, ventiladores y bombas; pueden operar simultáneamente.

Equipo HVAC

• Verano (frío):
  • Paquete de A/C 10 kW (≈ 10 kVA) para oficinas y cuarto eléctrico. Placa MCA = 20 A @ 240 V monofásico (≈ 4.8 kVA).
  • Ventilador en nave: 5 HP ≈ 7.6 A @ 460 V ≈ 6 kVA.
  • Total enfriamiento ≈ 10 + 6 = 16 kVA.
• Invierno (calefacción):
  • Calentadores eléctricos fijos de 15 kW (15 kVA).
• Nota: No funcionarán a la vez frío y calor.

Soldadura (2 máquinas de arco)

• Soldador A: tipo MIG, entrada 50 A @ 480 V (≈ 41.6 kVA) a 60% duty cycle.
• Soldador B: tipo TIG, entrada 70 A @ 480 V (≈ 58.1 kVA) a 30% duty cycle.
  (Datos de placas de fabricante, o tablas de soldador).

UPS de TI

• UPS trifásico de 10 kVA que respalda el centro de datos. Eficiencia ~95%, factor de potencia ~1.0.

Cargador EV

• Un cargador para montacargas eléctricos, 7.5 kW a 240 V monofásico (32 A). Uso de varias horas seguidas para cargar baterías.

Grúa puente

• Motor de elevación de 10 HP (14 A) y motor de traslación de 5 HP (7.6 A) – incluidos dentro de los motores listados arriba (supóngase Motor 3 de 10 HP es la grúa y Motor 4 de 5 HP su traslación).

Cálculo paso a paso

1) Iluminación

• Carga base: 25 kVA.
• Tipo de local: área de producción (industrial) → factor 100% (categoría “otros”).
• Demanda iluminación = 25 kVA. (Continua: se sobredimensionará después, pero en la suma mantenemos 25).

Resultado: Corriente de demanda del servicio ≈ 300 A a 480 V trifásico.
Este valor se usaría para escoger transformador y calibre del alimentador principal.

Dado que hay muchas cargas continuas (iluminación, motores, etc.), la capacidad mínima debe ser 1.25 × 303 A ≈ 379 A → se estandariza a alimentador de 400 A y protección con disyuntor de 400 A (400 A cubre 379 A).

Resumen del ejemplo

• Se incluyeron todos los tipos de carga y se aplicaron reglas del NEC 2023 pertinentes.
• Demanda total ≈ 252 kVA, bastante menor que la suma conectada (~320 kVA = 25 + 18 + 144 + 16 + 100 + 10 + 7.5).
• Gracias a factores de demanda (tomacorrientes 50%), duty cycle en soldadores y no simultaneidad HVAC, se obtiene un valor más realista.
• Se evita sobredimensionar ~70 kVA de capacidad que no se utilizaría.

Tabla resumen – Cálculo de demanda industrial (Ejemplo)

Errores comunes y recomendaciones finales

Para concluir, recopilamos errores frecuentes al calcular demandas eléctricas industriales y algunas recomendaciones para los ingenieros electricistas:

Aplicar mal el 125% de cargas continuas

Un error común es doble contar el factor de 125%. Recordemos que el 125% no es propiamente un «factor de demanda» sino un requisito de dimensionamiento.

Muchos ingenieros jóvenes multiplican todas las cargas continuas por 1.25 en la hoja de carga y luego vuelven a aplicar otro 1.25 al elegir el alimentador, resultando en un sobredimensionamiento excesivo.

Recomendación: Aplica el 125% una sola vez. Puedes hacerlo en la sumatoria de cargas (como hicimos con motores mayores, etc.) o después al dimensionar, pero sé consistente. La demanda final no debe exceder la carga conectada total (los factores de demanda nunca >100% excepto por ese ajuste de continuidad) .

Ignorar cargas no coincidentes

Conclusión

El cálculo de demanda eléctrica industrial según el NEC 2023 implica combinar:

• Ciencia: aplicar artículos y tablas.
• Arte: conocer el uso real de la planta.

Aplicando los factores de demanda correctos se obtiene un diseño:

• Seguro (sin sobrecargas).
• Económico (sin sobredimensionar).

Siempre referencie la sección NEC aplicable para sustentar cada reducción:

• Iluminación (Tabla 220.45).
• Motores (430.24 ).
• Soldadores (630.11).

Con esta metodología, un ingeniero podrá calcular de manera confiable la demanda eléctrica industrial, cumpliendo con el NEC 2023 y optimizando el sistema eléctrico para la operación prevista.

Referencias utilizadas

• Normativa NEC 2023 (NFPA 70) y comentarios técnicos:
• forums.mikeholt.com
• ecmweb.com
• es.scribd.com