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Un edificio multifamiliar de 11 niveles (planta baja+10 pisos de nivel) con 2 departamentos por piso a partir del primero.
Cada departamento tiene la siguiente carga eléctrica: total apartamentos 20
A. Iluminación 25 salidas a 100w c/u
B. Toma de corrientes generales 20 salidas a 200w c/u
C. Cargas fijas: 2 circuitos de 1500w c/u
D. Cocina eléctrica 8000w
E. Secador de ropa 5000 w
F. Calentador 1300w
G. Aire acondicionado central 3500BTU= 5.5 KW
El edificio posee las siguientes cargas de servicios generales:
A. 2 ascensores c/u 20 HP trifásico, servicios locales (1.8 m/s capacidad máxima 4 personas)
B. Equipo hidroneumático compuesto por dos bombas que funcionan de forma alternada y cada una será de 5KW (75hp-30-208v-3hilos)
C. Alumbrado interior (hall, pasillo y escalera) (2kw-120v-10-2 hilos)
D. Alumbrado exterior (jardines y estacionamiento) (2.5kw-208v-2 hilos)
CONSIDERACIONES PARA EL EJERCICIO
A. Sistema eléctrico de alimentación al edificio es trifásico – 4 hilos -120v/208v
B. Sistema eléctrico de alimentación a cada departamento 3 hilo -120v/208v
C. Sistema de alimentación al tablero de servicios generales (TSG) trifásico- 4hilos – 120v/208v
D. Factor de potencia para la acometida es de 0.9
E. Factor de potencia para alimentadores es de 0.95
F. Distancia horizontal total 20m
G. Distancia vertical 3 m por piso
H. Variación de voltaje permitido del 2%
I. Conductor TW y tubería EMT para circuitos ramales de apartamentos.
J. Conductor THM y tubería PVC para acometida general.
Calcular:
1. Alimentador de cada apartamento
2. Acometido del edificio
3. Banco de transformación
4. Diagrama unifilar.
Para realizar los cálculos necesarios para este ejercicio, es importante conocer algunos conceptos y fórmulas para el cálculo de cargas eléctricas.
Conceptos importantes:
- Potencia: es la cantidad de energía que se consume por unidad de tiempo y se mide en Watts (W).
- Corriente eléctrica: es el flujo de cargas eléctricas a través de un material conductor por unidad de tiempo y se mide en Amperios (A).
- Tensión o voltaje: es la fuerza o presión eléctrica que impulsa la corriente eléctrica y se mide en Voltios (V).
- Factor de potencia: relación entre la potencia activa y la potencia aparente de un circuito eléctrico.
- Sección de cables: es el diámetro del conductor eléctrico y se mide en mm².
- Longitud de cables: es la distancia total recorrida por los cables y se mide en metros (m).
- Caída de voltaje: es la disminución de la tensión eléctrica debido a la resistencia de los conductores eléctricos.
Fórmulas:
- Potencia (P) = Corriente (I) x Voltaje (V)
- Corriente (I) = Potencia (P) / Voltaje (V)
- Factor de potencia (fp) = Potencia activa (P) / Potencia aparente (S)
- Potencia aparente (S) = Voltaje (V) x Corriente (I)
- Sección de cables (mm²) = (Corriente (I) x Longitud de cables (m) x Factor de corrección) / Caída de voltaje permitida
- Factor de corrección: coeficiente que tiene en cuenta el tipo de conductor, tipo de aislamiento y factor ambiental.
- Caída de voltaje permitida: porcentaje de la tensión nominal que se admite como pérdida en el recorrido de los conductores.
- Tamaño mínimo de tubería: diámetro de la tubería necesaria para instalar los conductores eléctricos.
Respuestas:
1. Alimentador de cada apartamento:
Para calcular el alimentador de cada apartamento se deben sumar las cargas eléctricas de cada uno de los circuitos que lo componen.
Circuitos de iluminación: 25 x 100W = 2.500W
Tomas de corriente generales: 20 x 200W = 4.000W
Cargas fijas: 2 circuitos de 1500W c/u = 3.000W
Cocina eléctrica: 8.000W
Secador de ropa: 5.000W
Calentador: 1.300W
Aire acondicionado central: 5,5 KW = 5.500W
Total: 23.300W
Se debe considerar un factor de simultaneidad del 80% para las cargas de iluminación y tomas de corriente generales y un factor de demanda del 100% para las demás cargas.
Alimentador de cada apartamento = (2.500 x 0,8) + (4.000 x 0,8) + (3.000 x 1) + 8.000 + 5.000 + 1.300 + 5.500 = 28.600W
2. Acometido del edificio:
Para calcular el acometido del edificio se debe sumar la carga eléctrica de los 20 apartamentos y las cargas de servicios generales.
Carga de los apartamentos: 20 x 28.600W = 572.000W
Cargas de servicios generales:
Ascensores: 2 x 20HP x 746 = 29.840W
Equipo hidroneumático: 2 x 5KW = 10.000W
Alumbrado interior: 2KW
Alumbrado exterior: 2,5KW
Total: 614.340W
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