PROYECTO DE INSTALACIÓNES ELECTRICAS INSTALACIÓN ELECTRICA DE UN DEPARTAMENTO TIPO De acuerdo al plano de la planta tipo de un edificio, podemos observar que consta de dos departamentos simétricos, por lo cual realizaremos el calculo para un solo departamento. ARTEFACTOS ELECTRICOS El departamento consta de: ) 11 lámparas incandescentes de 100 [W] ) 4 Lámparas fluorescentes de 2 x 40 [W] ) 18 tomacorrientes de 200 [W] ) Toma para cocina ) Tomas para baño PLANILLA DE CARGAS Nº Toma para Toma para Potencia total Corriente Lamparas Lamparas Tomacorriente de incandescentes Fluorecentes 2 Cocina 8000 Ducha 5000 por circuito total por 200 [W] 100 [W] x 40 [W] Circ circuito [A] [W] [W] [W] 1 1100 448 2 3 4 5 6 1800 1800 8000 5000 5000 Total Instalado Máximo Demandado Para el calculo de la Potencia y corriente máxima demandada: 3000 8000 12148 23148 - 1.00 - 3000 - 0.35 - 2800 - 0.25 - 3037 PMD = 8837 1548 7,522 1800 1800 8000 5000 5000 23148 8837 8,182 8,182 36,364 22,727 22,727 105,704 40,354 Número de conductor [AWG] Ducto [pulg] Designación en el plano Obs 2 Nº 14 3 Nº 14 2 Nº 12 2 Nº 12 2 Nº 6 2 Nº 10 2 Nº 10 5/8" 5/8" 5/8" 5/8" 1" 3/4" 3/4" C1 C1a C2 C3 C4 C5 C6 Iluminación Iluminación 2 Nº 6 1" A El factor de demanda resulta: fd = Potencia Maxima Demandada 8837 Æ fd = Potencia Total Insatalada 23148 fd = 0.382 Entonces la Corriente máxima demandada es: CMD = 0.382 ⋅ 105.704 Æ CMD = 40.354[A] Tomacorriente Tomacorriente Cocina Ducha Ducha Alimentador TABLERO DE DISTRIBUCIÓN Por lo tanto el tablero de distribución para el departamento resulta: 15 [A] - F1-N - 2 Nº 14 20 [A] - F1-N - 2 Nº 12 20 [A] - F1-N - 2 Nº 12 50 [A] - F1-N - 2 Nº 6 30 [A] - F1-N - 2 Nº 10 30 [A] - F1-N - 2 Nº 10 2 Nº 6 [AWG] 1 x 60 [A] DISTRIBUCION ELECTRICA PARA EL EDIFICIO Consideraremos que el edificio consta de 18 pisos, cada uno con dos departamentos, como se mostró en el plano de planta tipo. Para la distribución eléctrica dividiremos el edificio en dos partes (del 1º al 9º piso, primera parte; del 10º al 18º piso, segunda parte). FACTOR DE SIMULTANEIDAD Nuestro valor de potencia máxima demandada es de 8.837 KW, por lo tanto se trata de una vivienda Tipo C. Mediante tablas tenemos que para una vivienda Tipo C y para un conjunto de 5 a 10 viviendas o departamentos, 6 departamentos en nuestro caso (6 departamentos por fase, tomando en cuenta que tenemos 3 fases, haciendo un total de 18 departamentos por parte) el factor de simultaneidad es 0,7. C1 C2 C3 C4 C5 C6 Para la distribución eléctrica tenemos el siguiente esquema: F3N F2N 10º - 18º F1N F3N F2N F1N 1º - 9º PRIMERA PARTE (1º AL 9º PISO) Depto Fase 1 Fase 2 Fase 3 1a 41 1b 41 2a 41 2b 41 3a 41 3b 41 4a 41 4b 41 5a 41 5b 41 6a 41 6b 41 7a 41 7b 41 8a 41 8b 41 9a 41 9b 41 Total: 246 246 246 Factor de simultaneidad: 0,7 0,7 0,7 Corriente de fase: 172,2 172,2 172,2 SEGUNDA PARTE (10º AL 18º PISO) Depto Fase 1 Fase 2 Fase 3 10a 41 10b 41 11a 41 11b 41 12a 41 12b 41 13a 41 13b 41 14a 41 14b 41 15a 41 15b 41 16a 41 16b 41 17a 41 17b 41 18a 41 18b 41 Total: 246 246 246 Factor de simultaneidad: 0,7 0,7 0,7 Corriente de Fase: 172,2 172,2 172,2 Entonces las protecciones de para la distribución es: 170 [A] F1 1 x 4/0 AWG N 1 x 4/0 AWG F3 F2 170 [A] 170 [A] 1 x 4/0 AWG 170 [A] 1 x 4/0 AWG 1 x 4/0 AWG 170 [A] 170 [A] 1 x 4/0 AWG Donde: Equivale a 6 departamentos Para la corriente de fase total general tenemos: Fase 1 Fase 2 Fase 3 1ra parte: 246 246 246 2da parte: 246 246 246 Total: 492 492 492 Factor de simultaneidad: 0,3 0,3 0,3 Corriente de fase: 147,6 147,6 147,6 La corriente total por fase que la empresa suministrara, será: Fase 1 Fase 2 Fase 3 Total: 492 492 492 Factor de simultaneidad: 0,5 0,5 0,5 Corriente de Fase: 246 246 246 Entonces la los protectores se muestran en el siguiente esquema: 1 x 60 [A] X6 2 Nº 6 [AWG] 1 x 60 [A] 3 x 220 [A] X6 2 Nº 6 [AWG] 1 x 60 [A] 4 Nº X6 2 Nº 6 [AWG] 3 x 260 [A] 4 Nº 300 [MCM] 1 x 60 [A] X6 2 Nº 6 [AWG] 1 x 60 [A] 3 x 200 [A] X6 2 Nº 6 [AWG] 1 x 60 [A] 4 Nº 4/0 X6 2 Nº 6 [AWG] POTENCIA DEL TRANSFORMADOR Para el cálculo de la potencia del transformador, utilizamos la siguiente expresión: S Trf = 3 ⋅ VL ⋅ I L 1000 Reemplazando el dato obtenido anteriormente de corriente de fase total que suministrará la empresa a todo el edificio, tenemos: S Trf = 3 ⋅ 380 ⋅ 246 1000 S Trf = 134.27[KVA] CALCULOS PARA EL SISTEMA DE ELEVACIÓN (ASCENSORES) Nº de habitantes: 1+ 2 +1= 4 → 4 8 personas personas × 2Departamentos = 8 Departamento planta personas + 18plantas = 144personas planta N º habi tan tes = 144personas Capacidad de tráfico Sabiendo que es un edificio de departamentos, entonces la capacidad de tráfico de acuerdo a tablas es del 10%, entonces 144personas ⋅ 10% = 14.4 ≈ 15personas De acuerdo a tablas tomando en cuenta que se tiene 2 ascensores y la capacidad de tráfico es de 15 personas, los ascensores tendrán las siguientes características Velocidad: 105 m/min Capacidad: 8 personas Nº de paradas De acuerdo a la siguiente formula, el número de paradas será: c ⎡ ⎛p − 2⎞ ⎤ ⎟⎟ ⎥ N = p − ⎢(p − 1)⎜⎜ ⎢⎣ ⎝ p − 1 ⎠ ⎥⎦ 8 ⎡ ⎛ 18 − 2 ⎞ ⎤ N = 18 − ⎢(18 − 1)⎜ ⎟ ⎥ ⎝ 18 − 1 ⎠ ⎦⎥ ⎣⎢ N = 7.53 Tiempo de viaje Tiempo de ida y vuelta sin paradas: Sabiendo que cada planta tiene un altura de 2.8 metros, la distancia total a recorrer de ascensor será: 18 ⋅ (2.8m ) = 50.4 → 2(50.4m) = 100.8m Entonces el tiempo se calcula por: t= d 100.8m = = 0.69 min = 57.6[seg ] v 105m / min Tiempo de apertura y cerrado de puertas El tiempo de apertura y cerrado de puertas en ascensores en general es de 3.3 seg, por lo que el tiempo total de acuerdo al número de paradas es: t = 7.53 ⋅ 3.3 = 24.85[seg ] Tiempo de aceleración y frenado 7.53 ⋅ 4 = 15.06[seg ] 2 El tiempo parcial seria de: 97.51[seg ] ≈ 98[seg ] El tiempo de espera: 98[seg ] ⋅ 10% = 9.8[seg ] Entonces el tiempo total será: T = 107.8[seg ] Intervalo de tráfico El intervalo de tráfico se calcula mediante: 107.8[seg ] = 53.9[seg ] 2 El número de personas transportadas en 5 minutos es: 300 ⋅ C 300 ⋅ 8 = = 22.43 T 107 23personas / 5 min utos Por lo que 2 ascensores transportarían a 46 pasajeros Potencia del motor Mediante tablas un ascensor rápido con una capacidad de 8 personas necesita un motor de 12HP Pmotor = 12HP = 8940[Watts] IL = 8940 3 ⋅ 380 ⋅ 0.8 → I L = 16.98 I L = 17[A ] La intensidad total es: I LT = 17[A ] + 2[A ] + 5[A ] I LT = 24[A ] BOMBAS DE AGUA Considerando que la superficie de cada departamento es 157.98m2 y es menor a 200m2 entonces el abastecimiento de aguas es de 750lt/día Volumen del tanque: V = 36Dep × 0.75m 3 / Dep = 27m 3 Hay que considerar que el caudal es de 900lt/día y el diámetro de la tubería es de 2”. La altura total de la tubería desde el pozo de agua hasta el tanque de arriba es de 61.10 metros La velocidad del caudal Q 2.5 × 10 −3 = = 1.23[m / s] A 2.02683 × 10 −3 v= La longitud total de la tubería L = 4 + 5 + 6.32 + 5 + 61.10 L = 81.42 Cálculo de las pérdidas p= L ⋅ v 2 ⋅ 40.11 × 10 −3 d p= 81.42 ⋅ 1.2334 2 ⋅ 40.11 × 10 −3 2" p = 2.48[m] Entonces la altura neta es: H n = 61.10 + 2.48 = 63.58 Potencia eléctrica P= Q ⋅ Hn ⋅ γ 3600 ⋅ 75 ⋅ η P= 9000 ⋅ 63.58 ⋅ 1 3600 ⋅ 75 ⋅ 0.6 P = 3.53[HP ] La corriente total In = 4 ⋅ 745 3 ⋅ 380 ⋅ 0.8 Æ I n = 5.66[A ] Para el contactor Contactor = 1.25 ⋅ 5.66 = 7.07 ≈ 7[A ] Para la protección debe ser del 250% de la capacidad del conductor Pr otección = 2.5 ⋅ 15 = 37.5 ≈ 40[A ] NOTA: Para este proyecto se modifico el plano presentado inicialmente por que el anterior no contaba con ascensores y era un departamento pequeño para realizar el proyecto.