PREVISIÓN DE CARGAS
La previsión de cargas o potencias en las instalaciones eléctricas de baja tensión suele ser un paso previo para el calculo de las
secciones de los conductores y para los valores nominales de muchos de los componentes de la instalación.
Es por ese motivo que es muy importante que este calculo se realice de forma adecuada y cumpliendo con toda la normativa específica del Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (REBT).
Cuando hagamos una previsión de potencia debemos de tener en cuenta si la instalación será en monofásica o en trifásica.
Para eso la ITC-10 del REBT dice: Las empresas distribuidoras estarán obligadas, siempre que lo solicite el cliente, a efectuar el suministro de forma que permita el funcionamiento de cualquier receptor monofásico de potencia menor o igual a 5.750 W a 230 V, hasta un suministro de potencia máxima de 14.490 W a 230V.
Esto significa que para potencias mayores de 14.490w deberemos solicitar un suministro trifásico en lugar de monofásico, porque la mayoría de las empresas no suministran más potencia en monofásica para no tener un desequilibrio muy grande entre las fases.
De forma general en las Instrucciones Técnicas Complementarias (ITC) número 10 del REBT viene especificado como hacer el calculo de la previsión de potencia o cargas en baja tensión en edificios y locales, pero hay algunos receptores y locales especiales que pueden dificultar el calculo de esta previsión.
Algo que parece sencillo puede convertirse en algo muy complicado, por eso aquí vamos a explicarlo y realizar algunos ejercicios prácticos.
Para la previsión de carga de una sola vivienda (por ejemplo unifamiliar) y saber el tipo de electrificación que contrataremos lo explicamos al final de la página.
Si es eso lo que te interesa, entonces puedes ir directamente en el siguiente enlace: Previsión de Carga una Sola Vivienda.
Previsión de Cargas en Receptores Especiales
Hay algunos receptores que por su forma de funcionamiento consumen más potencia en el arranque que en su trabajo normal.
Esto sucede en los motores eléctricos y en las lámparas de descarga.
En este tipo de receptores tendremos que prever un consumo de potencia mayor de la nominal y para eso deberemos multiplicar por unos factores de corrección que vienen especificados en el REBT.
- Para receptores con lámparas de descarga, la carga mínima prevista en voltiamperios será de 1,8 veces la potencia en vatios de las lámparas.
Es decir debemos de multiplicar por 1.8 la potencia de las lámparas de descarga para hacer la previsión de potencia según REBT-ITC-44 (instrucción técnica complementaria número 44 en el apartado 3.1)
¿Qué lámparas son las lámparas de descarga?
Las lámparas de descarga son aquellas cuya luz emitida se consigue por excitación de un gas sometido a descargas eléctricas entre dos electrodos.
Se pueden clasificar según el gas utilizado (vapor de mercurio o sodio) o la presión a la que este se encuentre (alta o baja presión). Tenemos:
Lámparas de vapor de mercurio:
A Baja presión:
- Lámparas fluorescentes
En Alta presión:
- Lámparas de vapor de mercurio a alta presión
- Lámparas de luz de mezcla
- Lámparas con halogenuros metálicos
Lámparas de vapor de sodio:
- Lámparas de vapor de sodio a baja presión
- Lámparas de vapor de sodio a alta presión
Ahora veamos el caso de los motores.
En estos casos el reglamento diferencia entre dos tipos de motores los motores eléctricos en las instalaciones eléctricas, los motores de uso general y los motores destinados a los ascensores, grúas y aparatos de elevación.
- Para los motores el REBT en su ITC-47 en el punto 3 nos dice:
Los conductores de conexión que alimentan a un solo motor deben estar dimensionados para una intensidad del 125 % de la intensidad a plena carga del motor.
Los conductores de conexión que alimentan a varios motores, deben estar dimensionados para una intensidad no inferior a la suma del 125 % de la intensidad a plena carga del motor de mayor potencia, más la intensidad a plena carga de todos los demás.
Esto quiere decir que tendremos que multiplicar la potencia nominal del motor que viene en la placa de características por 1,25, si solo es un motor, y si tenemos varios motores en el mismo circuito tendremos que multiplicar por 1,25 el de mayor potencia, y por supuesto, para la previsión de cargar sumar las cargas o potencias de todos los demás.
Hay un caso excepcional para el caso de los motores eléctricos en las instalaciones eléctricas.
- En las misma instrucción del reglamento, en el punto 6 dice:
Los motores de ascensores, grúas y aparatos de elevación en general, tanto de corriente continua como de alterna, se computará como intensidad normal a plena carga, a los efectos de las constantes señaladas en los cuadros anteriores, la necesaria para elevar las cargas fijadas como normales a la velocidad de régimen una vez pasado el período de arranque, multiplicada por el coeficiente 1,3.
Es decir en este tipo de motores deberemos multiplicar por 1,3 su potencia nominal para la previsión de cargas.
Cuando no sabemos exactamente la potencia del motor del elevador o ascensor, utilizamos la siguiente tabla que indica los valores típicos según la Norma Tecnológica de Edificación:
Por último la ITC-47 dice que los conductores de conexión que alimentan a motores y otros receptores, deben estar previstos para la intensidad total requerida por los receptores, más la requerida por los motores, calculada como antes se ha indicado.
Es decir que si en la misma instalación tenemos motores y otros tipo de receptores, la potencia prevista total será la prevista para los motores, como explicamos antes, más la del resto de los receptores.
Es muy frecuente encontrar la potencia de los motores expresada en Caballos (CV). Para pasar los CV a vatios tendremos que multiplicar por 736.
Previsión de Cargas en Edificios y Locales
El REBT en la ITC-10 establece como realizar la previsión de cargas en función de la siguiente clasificación de los lugares de consumo eléctrico:
- Edificios destinados principalmente a viviendas.
- Edificios comerciales o de oficinas.
- Edificios destinados a una industria específica.
- Edificios destinados a una concentración de industrias.
- Aparcamientos o estacionamientos dotados de infraestructura para la recarga de los vehículos eléctricos.
Veamos como se realiza la previsión de carga para cada tipo, pero dejaremos para el final los Edificios Destinados Principalmente a Viviendas ya que en un edificio de este tipo, además de viviendas, puede tener incluido en el todos los demás locales.
Edificios destinados a locales comerciales o de oficinas
En al punto 4.1 dice que como mínimo se calculará considerando un mínimo de 100 W por metro cuadrado y planta, con un mínimo de potencia por local de 3450 W a 230V y coeficiente de simultaneidad 1.
En el punto 3.3. nos habla de la carga correspondiente a los locales comerciales y oficinas dentro de un edificio, que serán las mismas que en edificios comerciales o de oficinas fuera de edificios, 100W por metro cuadrado y planta, con un mínimo por local de 3450W a 230 V y coeficiente de simultaneidad 1.
Veamos un ejemplo:
Edificios destinados a concentración de industrias
En el punto 4.2 dice que como mínimo se calculará considerando un mínimo de 125 W por metro cuadrado y planta, con un mínimo por local de 10.350 W a 230 V y coeficiente de simultaneidad 1.
Si tiene 1 sola industria especifica o si tiene una concentración de industrias el calculo de la previsión de carga es el mismo, la diferencia es el número de locales.
Edificios destinados principalmente a viviendas
Para establecer la previsión total de carga del edificio resulta de la suma de la carga correspondiente al conjunto de viviendas, de los servicios generales del edificio, de la correspondiente a los locales comerciales y de los garajes que forman parte del mismo.
En el caso de los garajes hay que tener en cuenta si tenemos puntos de recarga de vehículos eléctricos, si es así, se calculará a parte la potencia prevista para estos puntos, como veremos más adelante.
Veamos primero la previsión de las viviendas del edificio.
El REBT en la ITC 10 dice: En todos los casos, la potencia a prever de cada vivienda se corresponderá con la capacidad máxima de la instalación, definida ésta por la intensidad asignada del interruptor general automático (IGA), según se indica en la ITC-BT-25.
Lo que dice la ITC-BT-25 es que el interruptor general automático será como mínimo de 25A, correspondiente con la potencia del grado básico de 5.750w (5750w/230V) = 25A).
Las viviendas pueden ser de 2 tipos, grado de electrificación básica y/o grado de electrificación elevada. El REBT dice:
El promotor, propietario o usuario del edificio fijará de acuerdo con la Empresa Suministradora la potencia a prever en cada vivienda, la cual, para nuevas construcciones, no será inferior a 5.750 W a 230 V, en cada vivienda, independientemente de la potencia a contratar por cada usuario, que dependerá de la utilización que éste haga de la instalación eléctrica.
En las viviendas con grado de electrificación elevada, la potencia a prever no será inferior a 9 200 W.
Conclusión: Para las viviendas la potencia prevista será la que nos marca el IGA siendo como mínimo de 5750w para la básica y de 9.200w para la elevada.
Pero para la básica y elevada tenemos más supuestos:
Recordamos que el grado de electrificación de una vivienda será “electrificación elevada” cuando se cumpla alguna de las siguientes condiciones según ITC-10:
- superficie útil de la vivienda superior a 160 m2. (superficie útil, es decir huecos sin paredes)
- si está prevista la instalación de aire acondicionado.
- si está prevista la instalación de calefacción eléctrica.
- si está prevista la instalación de sistemas de automatización.
- con una instalación para la recarga del vehículo eléctrico en viviendas unifamiliares
Y según las condiciones indicadas en la ITC-BT-25 también si:
- si está prevista la instalación de una secadora.
- si el número de puntos de utilización de alumbrado es superior a 30.
- si el número de puntos de utilización de tomas de corriente de uso general es superior a 20.
- si el número de puntos de utilización de tomas de corriente de los cuartos de baño y auxiliares de cocina es superior a 6.
Realmente deberíamos calcular la potencia prevista de cada vivienda y su IGA en función de los receptores de cada circuito independiente que habrá en el interior de cada vivienda.
Esto solo suele hacerse cuando hablamos de viviendas unifamiliares aisladas, no en viviendas de edificios, como más adelante veremos.
Puedes ver más abajo o pinchando aquí si te interesa como se hace: Previsión de Carga Vivienda.
En las de edificios es muy difícil saber que receptores se van a conectar y de qué potencia será cada uno ya que no conocemos al propietario a la hora de realizar esta previsión.
Lo normal es elegir 25 para básica y 40A para elevada.
Una vez calculada la potencia exacta de cada tipo de vivienda del edificio, para calcular la previsión de potencia de todas las viviendas del edificio tendremos que aplicar un coeficiente de simultaneidad.
Veamos como se calcula exactamente.
Previsión de Cargas para Las Viviendas de un Edificio: Se obtendrá multiplicando la media aritmética de las potencias máximas previstas en cada vivienda, por el coeficiente de simultaneidad indicado en la tabla 1, según el número de viviendas.
Veamos como sería en edificios con todas las viviendas de la misma potencia prevista y en edificios con viviendas con diferentes potencias previstas:
Recuerda que las potencias de cada vivienda son las marcadas por el IGA.
Además el REBT nos dice: Para edificios cuya instalación esté prevista para la aplicación de la tarifa nocturna, la simultaneidad será 1 (Coeficiente de simultaneidad=nº de viviendas).
OJO Actualmente la tarifa nocturna no existe, ahora se llama Tarifa con Discriminación Horaria (TDH).
Las viviendas con TDH suelen tener potencias contratadas diferentes a las estándar de 5.750w o 9.200w.
Tenemos que ver las opciones que nos dan las empresas suministradoras.
¿Qué significa esto?
Significa que cuando tengamos viviendas con TDH el calculo de estas viviendas lo haremos a parte del resto y multiplicando por un coeficiente de 1.
La suma total de las viviendas será la de la previsión de las viviendas sin TDH más las previsión de las viviendas con TDH.
Aquí tienes dos ejemplos claros:
Una vez que ya tenemos hecha la previsión de cargas para las viviendas del edificio, ahora pasamos a calcular la previsión de cargas de los servicios generales y garajes.
En el punto 3.2 de la ITC 10 dice: Carga correspondiente a los servicios generales del Edificio
Será la suma de la potencia prevista en ascensores, aparatos elevadores, centrales de calor y frío, grupos de presión, alumbrado de portal, caja de escalera y espacios comunes y en todo el servicio eléctrico general del edificio sin aplicar ningún factor de reducción por simultaneidad (factor de simultaneidad = 1).
OJO aquí para los motores y las lámparas de descarga se tendrá en cuenta lo dicho al principio, es decir para hacer la previsión de potencia se multiplicará la potencia por 1,25 o 1,3 para motores y por 1,8 para las lámparas de descarga.
Esto no tiene nada que ver con el factor de simultaneidad.
Para el alumbrado del portal y la caja de escalera la mayoría de las veces se aplican las siguientes previsiones:
OJO ya están prohibidas las lámparas de incandescencia, y las de fluorescencia son de descarga, con lo que habrá que multiplicar su potencia total por 1,8.
Veamos un ejemplo de la previsión de carga de los servicios generales de un edificio:
Punto 3.3. Carga correspondiente a los locales comerciales y oficinas del Edificio
Se calculará considerando un mínimo de 100 W por metro cuadrado y planta, con un mínimo por local de 3450 W a 230 V y coeficiente de simultaneidad 1.
Punto 3.4. Carga correspondiente a los garajes del Edificio
Se calculará considerando un mínimo de 10 W por metro cuadrado y planta para garajes de ventilación natural y de 20 W para los de ventilación forzada, con un mínimo de 3450W a 230 V y coeficiente de simultaneidad 1.
Punto 5.2 Instalación en plazas de aparcamientos o estacionamientos colectivos en edificios o conjuntos inmobiliarios en régimen de propiedad horizontal para la carga del vehículo eléctrico.
La previsión de cargas para la carga del vehículo eléctrico se calculará multiplicando 3.680 W, por el 10% del total de las plazas de aparcamiento construidas.
La suma de todas estas potencias se multiplicará por el factor de simultaneidad que corresponda y su sumará con la previsión de potencia del resto de la instalación del edificio, en función del esquema de la instalación y de la disponibilidad de un sistema protección de la línea general de alimentación, tal y como se establece en la (ITC) BT-52.
No obstante el proyectista de la instalación podrá prever una potencia instalada mayor cuando disponga de los datos que lo justifiquen.
Normalmente lo que se hace es lo siguiente:
- Factor de Simultaneidad cuando se dispone de Sistema de Protección de la Línea General Automática (SPL) de 0,3.
- Factor de Simultaneidad cuando NO se dispone de Sistema de Protección de la Línea General Automática (SPL) de 1.
¿Qué es SPL?
SPL es la abreviatura de Sistema de Protección de la Línea General de Alimentación (LGA).
Podemos definir que es como si fuera un ICP inteligente, que cuando nos pasamos de la potencia señalada no corta la luz de toda la instalación, si no que el mismo dice que cargas desactiva y que puntos de recarga de vehiculos eléctricos regula la potencia de los mismos.
Hoy en día no es obligatorio su uso, pero si aumenta mucho el número de coches eléctricos lo acabará siendo.
¿Qué pasaría si se pusieran a cargar 50 coches eléctricos a la vez?
Se estaría solicitando una gran potencia simultáneamente.
La red eléctrica no podría soportar estos picos de forma simultánea. Habría que realizar cambios en la red eléctrica de baja tensión, modificar línea, etc.
Se soluciona con el SPL.
Si ya sabemos el número exacto de puestos de recarga que tendremos que la previsión de potencia será de el número de puestos x 3680w x 1 si no tiene SPL o po 0,3 si tiene sistema SPL.
Si no sabemos los puestos de recarga, hay que hacer el 10% del total de las plazas de garaje y multiplicando lo que nos salga por 3.680w, multiplicaremos el número de puestos de recarga por su potencia y por el factor de simultaneidad que vimos antes.
En instalaciones para Viviendas Unifamiliares, si tenemos puntos de recarga para vehiculos eléctricos será electrificación elevada y se incluirá un circuito C13. Según la Gui ITC-BT 52:
Ya tenemos la previsión de carga de todos los habitáculos con electricidad que podemos encontrarnos en el edificio.
Ahora para hacer la previsión total de la carga en el edificio solo tendremos que sumarlos.
Veamos un ejemplo con su solución:
Aquí tienes la solución:
Ahora veamos algunos ejercicios sobre previsión de cargas de interés:
El siguiente ejercicio es de un local comercial en trifásica:
Previsión de Carga en Vivienda Unifamiliar
Para una vivienda unifamiliar la previsión de potencia es la misma que para cualquier otra vivienda.
Normalmente se utiliza electrificación elevada ya que suelen tener más de 160m2.
La previsión de potencia debe hacerse por la suma de la potencia de cada electrodoméstico o receptor de la vivienda multiplicada por un factor de simultaneidad (0,7 por ejemplo).
Veamos como sería la potencia prevista para una vivienda típica.
Si no conocemos las potencias reales de cada receptor, podemos utilizar la siguiente tabla orientativa:
Hacemos nuestra lista de electrodomésticos en la vivienda:
Frigorífico: 350w
Microondas: 1.000w
Lavadora: 2.000w
Lavavajillas: 1.500w
Horno:: 2.000w
Vitrocerámica: 2.000w
Calefacción eléctrica: 2.000w
Pequeños electrodomésticos: 1.000w
Total Potencia Instalada: 11.850w
Total Potencia Prevista : Potencia Instalada x Coeficiente de simultaneidad = 11.850w x 0,7 = 8.295w
En la vivienda anterior se elegiría un IGA de 40A ya que estimamos que necesitamos 8.295w de potencia para conectar receptores a la vez y con este IGA tendríamos hasta 9.200w.
OJO si sobrepasa los 14.490w necesitamos contratar una instalacion trifásica (3 fases + Neutro) y distribuir la potencia en cada fase de la forma más equilibrada posible.
Previsión de Potencia Máxima para cada Circuito en una Vivienda
Lo que si debemos hacer en este tipo de viviendas, bueno y en todas realmente, es calcular la previsión de potencia máxima de cada circuito independiente para dimensionar el magnetotérmico y la sección del conductor de cada circuito.
Primero según la ITC-25 en la tabla 2, se especifica los punto mínimos de utilización en cada estancia de la vivienda.
Ahora que ya tenemos nuestros puntos de utilización, lo que hacemos es calcular la potencia prevista en cada circuito de la vivienda, teniendo en cuenta la tabla 1 de la ITC-25 "Características de los Circuitos Eléctricos".
Tendremos que multiplicar por el factor de simultaneidad y de utilización que nos marca la tabla, en los elementos que tengamos en nuestro circuito. Luego veremos un ejemplo.
Veamos un ejemplo:
(Según Tabla 1 del ITC-BT-25):
En el circuito de alumbrado tenemos 30 puntos de luz a 200w como nos marca la tabla 1.
Tendremos por lo tanto una potencia instalada de 30 x 200 = 6.000w
Pero la potencia prevista para este circuito será:
C1 alumbrado: 200W x 30ud x 0,75 x 0,5 x = 2.250W
Para los demás circuitos:
C2 tomas: 3450W x 0,2 x 0,25 x 20ud= 3450W
C3 cocina y horno: 5400W x 0,5 x 0,75 x 2ud= 4050W
C4 lavadora, lavavajillas...: 3450W x 0,66 x 0,75 x 3ud= 5123W
C5 tomas baños: 3450W x 0,4 x 0,5 x 6ud= 4140W
C8 calefacción: 5750W
TOTAL: 24.764W
¡OJO! esta NO es la potencia prevista de la vivienda ni la que vamos a contratar, es la suma de las potencias previstas máximas de cada circuito para posteriormente calcular el magnetotérmico (PIA) y la sección de los conductores para cada circuito independiente, no vale para la potencia prevista.
Nunca estarán todos los circuitos a la vez con esos receptores conectados.
Veamos un ejempo para trifásica:
La suma total de las potencia previstas de cada circuito del ejemplo siguiente es de 42,98 kW, sin embargo, según las necesidades de los usuarios de la vivienda, la potencia a contratar será mayor de 14.490w, por lo que será trifasica.
Se estima 27.713w a contratar con un IGA de 40A. ahora veamos como se hizo la distribución de las fases en la vivienda:
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Es por ese motivo que es muy importante que este calculo se realice de forma adecuada y cumpliendo con toda la normativa específica del Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (REBT).
Cuando hagamos una previsión de potencia debemos de tener en cuenta si la instalación será en monofásica o en trifásica.
Para eso la ITC-10 del REBT dice: Las empresas distribuidoras estarán obligadas, siempre que lo solicite el cliente, a efectuar el suministro de forma que permita el funcionamiento de cualquier receptor monofásico de potencia menor o igual a 5.750 W a 230 V, hasta un suministro de potencia máxima de 14.490 W a 230V.
Esto significa que para potencias mayores de 14.490w deberemos solicitar un suministro trifásico en lugar de monofásico, porque la mayoría de las empresas no suministran más potencia en monofásica para no tener un desequilibrio muy grande entre las fases.
De forma general en las Instrucciones Técnicas Complementarias (ITC) número 10 del REBT viene especificado como hacer el calculo de la previsión de potencia o cargas en baja tensión en edificios y locales, pero hay algunos receptores y locales especiales que pueden dificultar el calculo de esta previsión.
Algo que parece sencillo puede convertirse en algo muy complicado, por eso aquí vamos a explicarlo y realizar algunos ejercicios prácticos.
Para la previsión de carga de una sola vivienda (por ejemplo unifamiliar) y saber el tipo de electrificación que contrataremos lo explicamos al final de la página.
Si es eso lo que te interesa, entonces puedes ir directamente en el siguiente enlace: Previsión de Carga una Sola Vivienda.
Previsión de Cargas en Receptores Especiales
Hay algunos receptores que por su forma de funcionamiento consumen más potencia en el arranque que en su trabajo normal.
Esto sucede en los motores eléctricos y en las lámparas de descarga.
En este tipo de receptores tendremos que prever un consumo de potencia mayor de la nominal y para eso deberemos multiplicar por unos factores de corrección que vienen especificados en el REBT.
- Para receptores con lámparas de descarga, la carga mínima prevista en voltiamperios será de 1,8 veces la potencia en vatios de las lámparas.
Es decir debemos de multiplicar por 1.8 la potencia de las lámparas de descarga para hacer la previsión de potencia según REBT-ITC-44 (instrucción técnica complementaria número 44 en el apartado 3.1)
¿Qué lámparas son las lámparas de descarga?
Las lámparas de descarga son aquellas cuya luz emitida se consigue por excitación de un gas sometido a descargas eléctricas entre dos electrodos.
Se pueden clasificar según el gas utilizado (vapor de mercurio o sodio) o la presión a la que este se encuentre (alta o baja presión). Tenemos:
Lámparas de vapor de mercurio:
A Baja presión:
- Lámparas fluorescentes
En Alta presión:
- Lámparas de vapor de mercurio a alta presión
- Lámparas de luz de mezcla
- Lámparas con halogenuros metálicos
Lámparas de vapor de sodio:
- Lámparas de vapor de sodio a baja presión
- Lámparas de vapor de sodio a alta presión
Ahora veamos el caso de los motores.
En estos casos el reglamento diferencia entre dos tipos de motores los motores eléctricos en las instalaciones eléctricas, los motores de uso general y los motores destinados a los ascensores, grúas y aparatos de elevación.
- Para los motores el REBT en su ITC-47 en el punto 3 nos dice:
Los conductores de conexión que alimentan a un solo motor deben estar dimensionados para una intensidad del 125 % de la intensidad a plena carga del motor.
Los conductores de conexión que alimentan a varios motores, deben estar dimensionados para una intensidad no inferior a la suma del 125 % de la intensidad a plena carga del motor de mayor potencia, más la intensidad a plena carga de todos los demás.
Esto quiere decir que tendremos que multiplicar la potencia nominal del motor que viene en la placa de características por 1,25, si solo es un motor, y si tenemos varios motores en el mismo circuito tendremos que multiplicar por 1,25 el de mayor potencia, y por supuesto, para la previsión de cargar sumar las cargas o potencias de todos los demás.
Hay un caso excepcional para el caso de los motores eléctricos en las instalaciones eléctricas.
- En las misma instrucción del reglamento, en el punto 6 dice:
Los motores de ascensores, grúas y aparatos de elevación en general, tanto de corriente continua como de alterna, se computará como intensidad normal a plena carga, a los efectos de las constantes señaladas en los cuadros anteriores, la necesaria para elevar las cargas fijadas como normales a la velocidad de régimen una vez pasado el período de arranque, multiplicada por el coeficiente 1,3.
Es decir en este tipo de motores deberemos multiplicar por 1,3 su potencia nominal para la previsión de cargas.
Cuando no sabemos exactamente la potencia del motor del elevador o ascensor, utilizamos la siguiente tabla que indica los valores típicos según la Norma Tecnológica de Edificación:
Por último la ITC-47 dice que los conductores de conexión que alimentan a motores y otros receptores, deben estar previstos para la intensidad total requerida por los receptores, más la requerida por los motores, calculada como antes se ha indicado.
Es decir que si en la misma instalación tenemos motores y otros tipo de receptores, la potencia prevista total será la prevista para los motores, como explicamos antes, más la del resto de los receptores.
Es muy frecuente encontrar la potencia de los motores expresada en Caballos (CV). Para pasar los CV a vatios tendremos que multiplicar por 736.
Previsión de Cargas en Edificios y Locales
El REBT en la ITC-10 establece como realizar la previsión de cargas en función de la siguiente clasificación de los lugares de consumo eléctrico:
- Edificios destinados principalmente a viviendas.
- Edificios comerciales o de oficinas.
- Edificios destinados a una industria específica.
- Edificios destinados a una concentración de industrias.
- Aparcamientos o estacionamientos dotados de infraestructura para la recarga de los vehículos eléctricos.
Veamos como se realiza la previsión de carga para cada tipo, pero dejaremos para el final los Edificios Destinados Principalmente a Viviendas ya que en un edificio de este tipo, además de viviendas, puede tener incluido en el todos los demás locales.
Edificios destinados a locales comerciales o de oficinas
En al punto 4.1 dice que como mínimo se calculará considerando un mínimo de 100 W por metro cuadrado y planta, con un mínimo de potencia por local de 3450 W a 230V y coeficiente de simultaneidad 1.
En el punto 3.3. nos habla de la carga correspondiente a los locales comerciales y oficinas dentro de un edificio, que serán las mismas que en edificios comerciales o de oficinas fuera de edificios, 100W por metro cuadrado y planta, con un mínimo por local de 3450W a 230 V y coeficiente de simultaneidad 1.
Veamos un ejemplo:
Edificios destinados a concentración de industrias
En el punto 4.2 dice que como mínimo se calculará considerando un mínimo de 125 W por metro cuadrado y planta, con un mínimo por local de 10.350 W a 230 V y coeficiente de simultaneidad 1.
Si tiene 1 sola industria especifica o si tiene una concentración de industrias el calculo de la previsión de carga es el mismo, la diferencia es el número de locales.
Edificios destinados principalmente a viviendas
Para establecer la previsión total de carga del edificio resulta de la suma de la carga correspondiente al conjunto de viviendas, de los servicios generales del edificio, de la correspondiente a los locales comerciales y de los garajes que forman parte del mismo.
En el caso de los garajes hay que tener en cuenta si tenemos puntos de recarga de vehículos eléctricos, si es así, se calculará a parte la potencia prevista para estos puntos, como veremos más adelante.
Veamos primero la previsión de las viviendas del edificio.
El REBT en la ITC 10 dice: En todos los casos, la potencia a prever de cada vivienda se corresponderá con la capacidad máxima de la instalación, definida ésta por la intensidad asignada del interruptor general automático (IGA), según se indica en la ITC-BT-25.
Lo que dice la ITC-BT-25 es que el interruptor general automático será como mínimo de 25A, correspondiente con la potencia del grado básico de 5.750w (5750w/230V) = 25A).
Las viviendas pueden ser de 2 tipos, grado de electrificación básica y/o grado de electrificación elevada. El REBT dice:
El promotor, propietario o usuario del edificio fijará de acuerdo con la Empresa Suministradora la potencia a prever en cada vivienda, la cual, para nuevas construcciones, no será inferior a 5.750 W a 230 V, en cada vivienda, independientemente de la potencia a contratar por cada usuario, que dependerá de la utilización que éste haga de la instalación eléctrica.
En las viviendas con grado de electrificación elevada, la potencia a prever no será inferior a 9 200 W.
Conclusión: Para las viviendas la potencia prevista será la que nos marca el IGA siendo como mínimo de 5750w para la básica y de 9.200w para la elevada.
Pero para la básica y elevada tenemos más supuestos:
Recordamos que el grado de electrificación de una vivienda será “electrificación elevada” cuando se cumpla alguna de las siguientes condiciones según ITC-10:
- superficie útil de la vivienda superior a 160 m2. (superficie útil, es decir huecos sin paredes)
- si está prevista la instalación de aire acondicionado.
- si está prevista la instalación de calefacción eléctrica.
- si está prevista la instalación de sistemas de automatización.
- con una instalación para la recarga del vehículo eléctrico en viviendas unifamiliares
Y según las condiciones indicadas en la ITC-BT-25 también si:
- si está prevista la instalación de una secadora.
- si el número de puntos de utilización de alumbrado es superior a 30.
- si el número de puntos de utilización de tomas de corriente de uso general es superior a 20.
- si el número de puntos de utilización de tomas de corriente de los cuartos de baño y auxiliares de cocina es superior a 6.
Realmente deberíamos calcular la potencia prevista de cada vivienda y su IGA en función de los receptores de cada circuito independiente que habrá en el interior de cada vivienda.
Esto solo suele hacerse cuando hablamos de viviendas unifamiliares aisladas, no en viviendas de edificios, como más adelante veremos.
Puedes ver más abajo o pinchando aquí si te interesa como se hace: Previsión de Carga Vivienda.
En las de edificios es muy difícil saber que receptores se van a conectar y de qué potencia será cada uno ya que no conocemos al propietario a la hora de realizar esta previsión.
Lo normal es elegir 25 para básica y 40A para elevada.
Una vez calculada la potencia exacta de cada tipo de vivienda del edificio, para calcular la previsión de potencia de todas las viviendas del edificio tendremos que aplicar un coeficiente de simultaneidad.
Veamos como se calcula exactamente.
Previsión de Cargas para Las Viviendas de un Edificio: Se obtendrá multiplicando la media aritmética de las potencias máximas previstas en cada vivienda, por el coeficiente de simultaneidad indicado en la tabla 1, según el número de viviendas.
Veamos como sería en edificios con todas las viviendas de la misma potencia prevista y en edificios con viviendas con diferentes potencias previstas:
Recuerda que las potencias de cada vivienda son las marcadas por el IGA.
Además el REBT nos dice: Para edificios cuya instalación esté prevista para la aplicación de la tarifa nocturna, la simultaneidad será 1 (Coeficiente de simultaneidad=nº de viviendas).
OJO Actualmente la tarifa nocturna no existe, ahora se llama Tarifa con Discriminación Horaria (TDH).
Las viviendas con TDH suelen tener potencias contratadas diferentes a las estándar de 5.750w o 9.200w.
Tenemos que ver las opciones que nos dan las empresas suministradoras.
¿Qué significa esto?
Significa que cuando tengamos viviendas con TDH el calculo de estas viviendas lo haremos a parte del resto y multiplicando por un coeficiente de 1.
La suma total de las viviendas será la de la previsión de las viviendas sin TDH más las previsión de las viviendas con TDH.
Aquí tienes dos ejemplos claros:
Una vez que ya tenemos hecha la previsión de cargas para las viviendas del edificio, ahora pasamos a calcular la previsión de cargas de los servicios generales y garajes.
En el punto 3.2 de la ITC 10 dice: Carga correspondiente a los servicios generales del Edificio
Será la suma de la potencia prevista en ascensores, aparatos elevadores, centrales de calor y frío, grupos de presión, alumbrado de portal, caja de escalera y espacios comunes y en todo el servicio eléctrico general del edificio sin aplicar ningún factor de reducción por simultaneidad (factor de simultaneidad = 1).
OJO aquí para los motores y las lámparas de descarga se tendrá en cuenta lo dicho al principio, es decir para hacer la previsión de potencia se multiplicará la potencia por 1,25 o 1,3 para motores y por 1,8 para las lámparas de descarga.
Esto no tiene nada que ver con el factor de simultaneidad.
Para el alumbrado del portal y la caja de escalera la mayoría de las veces se aplican las siguientes previsiones:
OJO ya están prohibidas las lámparas de incandescencia, y las de fluorescencia son de descarga, con lo que habrá que multiplicar su potencia total por 1,8.
Veamos un ejemplo de la previsión de carga de los servicios generales de un edificio:
Punto 3.3. Carga correspondiente a los locales comerciales y oficinas del Edificio
Se calculará considerando un mínimo de 100 W por metro cuadrado y planta, con un mínimo por local de 3450 W a 230 V y coeficiente de simultaneidad 1.
Punto 3.4. Carga correspondiente a los garajes del Edificio
Se calculará considerando un mínimo de 10 W por metro cuadrado y planta para garajes de ventilación natural y de 20 W para los de ventilación forzada, con un mínimo de 3450W a 230 V y coeficiente de simultaneidad 1.
Punto 5.2 Instalación en plazas de aparcamientos o estacionamientos colectivos en edificios o conjuntos inmobiliarios en régimen de propiedad horizontal para la carga del vehículo eléctrico.
La previsión de cargas para la carga del vehículo eléctrico se calculará multiplicando 3.680 W, por el 10% del total de las plazas de aparcamiento construidas.
La suma de todas estas potencias se multiplicará por el factor de simultaneidad que corresponda y su sumará con la previsión de potencia del resto de la instalación del edificio, en función del esquema de la instalación y de la disponibilidad de un sistema protección de la línea general de alimentación, tal y como se establece en la (ITC) BT-52.
No obstante el proyectista de la instalación podrá prever una potencia instalada mayor cuando disponga de los datos que lo justifiquen.
Normalmente lo que se hace es lo siguiente:
- Factor de Simultaneidad cuando se dispone de Sistema de Protección de la Línea General Automática (SPL) de 0,3.
- Factor de Simultaneidad cuando NO se dispone de Sistema de Protección de la Línea General Automática (SPL) de 1.
¿Qué es SPL?
SPL es la abreviatura de Sistema de Protección de la Línea General de Alimentación (LGA).
Podemos definir que es como si fuera un ICP inteligente, que cuando nos pasamos de la potencia señalada no corta la luz de toda la instalación, si no que el mismo dice que cargas desactiva y que puntos de recarga de vehiculos eléctricos regula la potencia de los mismos.
Hoy en día no es obligatorio su uso, pero si aumenta mucho el número de coches eléctricos lo acabará siendo.
¿Qué pasaría si se pusieran a cargar 50 coches eléctricos a la vez?
Se estaría solicitando una gran potencia simultáneamente.
La red eléctrica no podría soportar estos picos de forma simultánea. Habría que realizar cambios en la red eléctrica de baja tensión, modificar línea, etc.
Se soluciona con el SPL.
Si ya sabemos el número exacto de puestos de recarga que tendremos que la previsión de potencia será de el número de puestos x 3680w x 1 si no tiene SPL o po 0,3 si tiene sistema SPL.
Si no sabemos los puestos de recarga, hay que hacer el 10% del total de las plazas de garaje y multiplicando lo que nos salga por 3.680w, multiplicaremos el número de puestos de recarga por su potencia y por el factor de simultaneidad que vimos antes.
En instalaciones para Viviendas Unifamiliares, si tenemos puntos de recarga para vehiculos eléctricos será electrificación elevada y se incluirá un circuito C13. Según la Gui ITC-BT 52:
Ya tenemos la previsión de carga de todos los habitáculos con electricidad que podemos encontrarnos en el edificio.
Ahora para hacer la previsión total de la carga en el edificio solo tendremos que sumarlos.
Veamos un ejemplo con su solución:
Aquí tienes la solución:
Ahora veamos algunos ejercicios sobre previsión de cargas de interés:
El siguiente ejercicio es de un local comercial en trifásica:
Previsión de Carga en Vivienda Unifamiliar
Para una vivienda unifamiliar la previsión de potencia es la misma que para cualquier otra vivienda.
Normalmente se utiliza electrificación elevada ya que suelen tener más de 160m2.
La previsión de potencia debe hacerse por la suma de la potencia de cada electrodoméstico o receptor de la vivienda multiplicada por un factor de simultaneidad (0,7 por ejemplo).
Veamos como sería la potencia prevista para una vivienda típica.
Si no conocemos las potencias reales de cada receptor, podemos utilizar la siguiente tabla orientativa:
Hacemos nuestra lista de electrodomésticos en la vivienda:
Frigorífico: 350w
Microondas: 1.000w
Lavadora: 2.000w
Lavavajillas: 1.500w
Horno:: 2.000w
Vitrocerámica: 2.000w
Calefacción eléctrica: 2.000w
Pequeños electrodomésticos: 1.000w
Total Potencia Instalada: 11.850w
Total Potencia Prevista : Potencia Instalada x Coeficiente de simultaneidad = 11.850w x 0,7 = 8.295w
En la vivienda anterior se elegiría un IGA de 40A ya que estimamos que necesitamos 8.295w de potencia para conectar receptores a la vez y con este IGA tendríamos hasta 9.200w.
OJO si sobrepasa los 14.490w necesitamos contratar una instalacion trifásica (3 fases + Neutro) y distribuir la potencia en cada fase de la forma más equilibrada posible.
Previsión de Potencia Máxima para cada Circuito en una Vivienda
Lo que si debemos hacer en este tipo de viviendas, bueno y en todas realmente, es calcular la previsión de potencia máxima de cada circuito independiente para dimensionar el magnetotérmico y la sección del conductor de cada circuito.
Primero según la ITC-25 en la tabla 2, se especifica los punto mínimos de utilización en cada estancia de la vivienda.
Ahora que ya tenemos nuestros puntos de utilización, lo que hacemos es calcular la potencia prevista en cada circuito de la vivienda, teniendo en cuenta la tabla 1 de la ITC-25 "Características de los Circuitos Eléctricos".
Tendremos que multiplicar por el factor de simultaneidad y de utilización que nos marca la tabla, en los elementos que tengamos en nuestro circuito. Luego veremos un ejemplo.
Veamos un ejemplo:
(Según Tabla 1 del ITC-BT-25):
En el circuito de alumbrado tenemos 30 puntos de luz a 200w como nos marca la tabla 1.
Tendremos por lo tanto una potencia instalada de 30 x 200 = 6.000w
Pero la potencia prevista para este circuito será:
C1 alumbrado: 200W x 30ud x 0,75 x 0,5 x = 2.250W
Para los demás circuitos:
C2 tomas: 3450W x 0,2 x 0,25 x 20ud= 3450W
C3 cocina y horno: 5400W x 0,5 x 0,75 x 2ud= 4050W
C4 lavadora, lavavajillas...: 3450W x 0,66 x 0,75 x 3ud= 5123W
C5 tomas baños: 3450W x 0,4 x 0,5 x 6ud= 4140W
C8 calefacción: 5750W
TOTAL: 24.764W
¡OJO! esta NO es la potencia prevista de la vivienda ni la que vamos a contratar, es la suma de las potencias previstas máximas de cada circuito para posteriormente calcular el magnetotérmico (PIA) y la sección de los conductores para cada circuito independiente, no vale para la potencia prevista.
Nunca estarán todos los circuitos a la vez con esos receptores conectados.
Veamos un ejempo para trifásica:
La suma total de las potencia previstas de cada circuito del ejemplo siguiente es de 42,98 kW, sin embargo, según las necesidades de los usuarios de la vivienda, la potencia a contratar será mayor de 14.490w, por lo que será trifasica.
Se estima 27.713w a contratar con un IGA de 40A. ahora veamos como se hizo la distribución de las fases en la vivienda:
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