El calculo de cargas eléctricas para una casa, vivienda o apartamento se realiza mediante el uso de uno de dos métodos.
El primero es el método estándar, que está contenido en el art. 220 de la NEC/NFPA70/NTC2050, parte III e implica más pasos, pero muchas personas lo usan para estar mas seguros. Sin embargo, la mayoría de las construcciones residenciales califican para el método opcional que seria el segundo método del Art. 220, Parte IV, por lo que es prudente comprender ambos métodos.
En cualquier caso, se puede superar de acuerdo a la necesidad de la vivienda los requisitos de NEC/NFPA70/NTC2050.
Es muy importante entender que estos requisitos de la norma son mínimos y no son especificaciones de diseño.
Método estándar para el calculo de alimentador y cargas eléctricas de una vivienda
El método estándar es donde comenzaremos. Requiere seis pasos de cálculos que incluyen las cargas de: iluminación general y receptáculos o tomacorrientes, pequeños electrodomésticos y equipos especiales en cocinas, lavandería y planchado, aire acondicionado, calefacción, equipo especiales etc.
Ejemplo de calculo de alimentador y cargas para una vivienda utilizando el método estándar.
Qué alimentador y cuanta carga tiene una unidad de vivienda, casa o apartamento de 1,500 pies cuadrados (140 metros cuadrados), con un voltaje de 120/240 V y los siguientes equipos especiales:
- Triturador de desperdicios (940VA)
- Lavaplatos (1250VA)
- Compactador de basura (1,100VA)
- Calentador de agua (4.500VA)
- Secadora (4,000VA)
- Cubierta eléctrica o superficie de cocción (6.000 VA)
- Dos hornos (cada uno de 3.000 VA)
- Aire acondicionado (28Amp, 240V)
- Tres unidades de calefacción eléctrica de espacios (cada una de 3000 W)
Tener presenta que los equipos anteriores no se consideran pequeños artefactos de cocina, los pequeños artefactos de concina son: Batidora, Olla arrocera, licuadora, extractor de jugos, cafetera pequeña, waflera, sanduchera, tostadora etc, un microondas no es un pequeño artefacto de cocina.
Calculo de iluminación general y receptáculos o tomacorrientes, pequeños electrodomésticos (cocina) y lavandería.
El NEC/NFPA70/NTC2050 reconoce que estos circuitos no estarán todos encendidos (cargados) simultáneamente. Por lo tanto, puede aplicar un factor de demanda a la carga total de iluminación general y de receptáculos o tomacorrientes. Para determinar la carga de demanda de la vivienda y alimentador, consulte la Tabla 220.42 y siga estos pasos:
Paso uno, carga de iluminación y tomacorrientes generales
Primero, determine la carga total conectada para iluminación general y receptáculos o tomacorrientes (3VA por pie cuadrado o 33VA por metro cuadrado) [Tabla 220.12], esta carga calculada incluye todas las salidas eléctricas generales para iluminación y tomacorrientes sin importar el numero de estas.
- VA de iluminación y tomacorrientes generales (pies): 1500pies2 x 3VA= 4500VA
- VA de iluminación y tomacorrientes generales (metros): 140m2 x 33VA= 4620VA
En cuanto a la cocina y lavandería se deben instalar dos circuitos de pequeños electrodomésticos en la cocina con 1,500VA cada uno y un circuito de lavandería y planchado con 1,500VA (220.52), como se muestra en la Figura 1:
Paso dos, calculo de demanda de tomacorrientes generales
En segundo lugar, aplique los factores de demanda de la Tabla 220.42 a la carga total de iluminación y tomacorrientes o receptáculos generales.
Calcule los primeros 3000 VA o menos al…
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Paso tres, cargas de aires acondicionados y calefacción
En tercer lugar esta la carga de Aire acondicionado versus calefacción. Debido a que las cargas de aire acondicionado y calefacción no se encienden simultáneamente, puede omitir la más pequeña de las dos cargas (220.60). Calcule cada uno de estas al 100% (220,82 (C)), como se muestra en la Figura 2:
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Paso cuatro, demanda de pequeños artefactos
El paso cuatro es la demanda de los pequeños artefactos fijos (Diferente de pequeños electrodomésticos). Según 220.53, puede usar un factor de demanda del 75% cuando cuatro o más electrodomésticos «fijados en su lugar», como un lavaplatos o un triturador de basura, están en el mismo alimentador. No incluya secadoras de ropa, equipo de cocina, aire acondicionado o calefacción en esta categoría, como se muestra en la figura 3:
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Carga total de la vivienda y tamaño del conductor de acometida
Para sistemas monofásicos de 3 cables, 120/240 V, dimensione los conductores de la acometida de servicio de acuerdo al articulo 310.15 (B) (7).
Para todos los demás, use la Tabla 310.15 (B)(16). Dimensione el conductor conectado a tierra o neutro con la carga máxima de desequilibrio (220.61) y según la Tabla 310.15 (B)(16).
Ahora podemos sumar las cargas de demanda de los pasos 1 a 6, de la siguiente forma:
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Método opcional para el calculo de alimentador y cargas eléctricas de una vivienda.
El método opcional que se encuentra en la sección 220.82 del NEC/NFPA70/NTC20250 solo se puede usar cuando la carga total conectada es alimentada por un solo conjunto de 3 cables (trifilar) a 120 / 240V o conductores de alimentación de 208Y / 120V con una ampacidad de 100A o más. Usarlo puede simplificar el proceso de diseño y ahorrarle tiempo porque tiene muchos menos cálculos.
Calculo de cargas y acometida en el ejemplo anterior con método opcional:
Cargas generales. La carga calculada no será inferior al 100% para los primeros 10 kW, más el 40% del resto de las siguientes cargas:
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Pasos para el calculo de cargas y alimentador de una vivienda por método opcional
Ahora que hemos visto cómo determinar las cargas residenciales, dimensionaremos los conductores de alimentación. Usaremos las mismas especificaciones que usamos para el método estándar anterior para poder comparar los dos métodos.
Paso 1: Determine las cargas generales.
- Pequeños electrodomésticos: 1500 VA × 2 circuitos = 3000 VA
- Iluminación general: 1,500 pies cuadrados × 3VA = 4,500VA o 140m2 x 33VA= 4620VA
- Circuito de lavandería = 1.500VA
Ahora sume las potencias de los electrodomésticos.
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Como puede ver, en este caso el método opcional permitió un alimentador menor que el método estándar para una vivienda.
Ahora que hemos recorrido el proceso de cálculo de las cargas y alimentadores residenciales, puede ver que hacerlo es bastante fácil. Primero debe calcular las cargas y luego pasar al calculo del alimentador. Hacer estos cálculos correctamente puede ahorrarle dinero durante el diseño y la construcción, al tiempo que proporciona viviendas seguras para las familias que las ocupan.
En qué artículo está definido cuales equipos pueden ser considerados «pequeños artefactos de cocina» ?
Cristhina, hola!
La definición es la siguiente: «electrodomesticos» (Appliance): Equipo de utilización, generalmente no industrial, que se fabrica normalmente en tamaños o tipos normalizados y que se instala o conecta como una unidad para realizar una o mas funciones, como por ejemplo lavar ropa, acondicionar el aire, mezclar alimentos, freír, etc.
Sin embargo los circuitos de la cocina deben alimentar «pequeños electrodomesticos», estos son electrodomésticos pero conectados con cordón y clavija y que comúnmente no son fijos.
Vas a encontrar algunos casos que no es claro si son electrodomesticos o pequeños electrodomesticos, en esos casos debes apelar a el criterio eléctrico que puede ser la potencia del equipo y si es fijo o no.
Este articulo me a ayudado de una forma increible para entender el calculo de una acometida. Muchas gracias
Diego, que bueno saber que el articulo te ayudo al calculo.
Saludos