diseño instalacion residencial2

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

PROYECTO DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS

Diseño de Instalación Eléctricadel Conjunto Residencial

INTEGRANTES: Fausto Lema Luis Barrera Wladimir Pachacama Luis Yulan

Quito-Ecuador

TÍTULO DEL PROYECTO:1. DISEÑO

1.1 OBJETO

El presente proyecto tiene como objeto: diseñar, calcular, y dimensionar la parte eléctrica de la obra, basándose en las normas técnicas y reglamentos, con la finalidad de garantizar un diseño eficiente y sobretodo salvaguardar la seguridad de las personas. También se realiza un presupuesto tanto del recurso humano y los materiales necesarios para la instalación.

El proyecto consiste en electrificar el condominio formado por 25 viviendas, con zonas de parqueadero y áreas verdes. La empresa también se encargará del proyecto de alumbrado tanto interior como alumbrado exterior, cuyos cálculos ya fueron realizados.

Además se realizará el cálculo y dimensionamiento del transformador con lo que se finalizará la primera fase del proyecto.

2. CÁLCULOS DE LA INSTALACIÓN RESIDENCIAL

Los cálculos de la instalación residencial incluyen la elaboración de:

Cuadros de circuitos ramales, cargas conectadas, áreas servidas y equilibrio de fases.

Cálculo de la demanda. Cálculo de los conductores de la acometida. Selección del equipo de acometida.

2.1 CÁLCULO DE LA DEMANDA TOTAL POR VIVIENDA

Para el cálculo de la demanda total se utilizó la siguiente tabla que muestra el consumo mensual de aparatos eléctricos de uso común en casas, departamentos y condominios.La potencia consumida y los tiempos de uso se refieren a un promedio de los valores más comunes de los aparatos considerados en estas tablas.

# de casas: 8 casa en todo el conjunto

Diseño de Instalación Residencial 2

Atotal: 47.79 m2

Carga unitaria= 3 w/pie2

Cargas de equipos pequeños:

Artefacto o Equipo Características3 focos ahorradores en la sala Potencia: 52 WTT 1 foco incandescente en la cocina Potencia:100 WTT1 foco incandescente en el pasillo Potencia: 60 WTT1 foco ahorrador en el baño Potencia:52 WTT5 focos ahorradores en todos los cuartos Potencia:60 WTT1 Tv marca Samsung trc de 21’’ con una potencia de 300 WTT1 Tv Lg Trc de 20’’ con una potencia de 350 WTT1 Lavadora marca Samsung Potencia: 2000 WTT1 refrigeradora Potencia: 575 WTT1 Microondas Potencia: 1200 WTT1 Computadora Daewoo De 17’’ lcd PT: 250WTT1 Estéreo PT:1500 WTT4 Cargadores de celulares PT:6 WTT

Cargas Importantes:

Potencia F.Dcocina eléctrica 6 kW 70%Calentador de Agua 4 kw 90%Aire Acondicionado 5 kw 80%

Cargas menores= 6.8 kw

1. Calculo de la Acometida

Dimensionamiento de la acometida


Calculo del área total de una casa

Área de la sala y el cuarto:

A1=4.1x (2.9+3.8)= 27.47 m2

Área de la cocina:

A2=2.8x2.0=5.6m2

Área del baño:

A3=1.90x2.0=3.8 m2

Área del cuarto principal

A4=2.8x3.9=10.92 m2

A(total)= A1+A2+A3+A4=27.47+5.6+3.8+10.9 = 47.79 m2

Carga unitaria para residencias:

CU = 3W/pie2

a. Calculo de cargas generales

47.79 x 8 x3Wpie2 x

1 pie2

0.3048m2 =12.34 KW

Demanda de cargas generales = 12.34KW

b. Calculo de cargas menores

6.8KWx8 = 54.4 KW

c. Calculo de cargas importantes

C1 por casa

C1= 6x0.7 + 4x0.97 + 5x0.8 = 12.08 KW

C2 → ilumina publica en el conjunto

C2 = 74 KW

Calculo de la demanda:

D1= 112.34KW + 54.4KW


D1= 66.74KW

3KW → 100%

D1 = 63.74x 0.35 = 15.93 KW

D1 = 18.93 KW

D2 → Cargas importantes

D2 = C1 + C2

D2 = 74 KW +12.08KW = 86KW

D (total)= D1 + D2 = 105.1 KW

Cos Ө = 0.92

Q S

P

DT=105.01 + f aplicación 20 %

DT= 126 KW (Potencia del transformador)

Dimensionamiento del Transformador

ST = 126 kw / sen(66.93) = 136.95 KVA

ST = 150 KWA

Calculo del generador

Iluminación en el conjunto

C2 = 74 kw → Potencia del generador

Pg = 100 kw

I principal= 150 KVA

√3×13.8 KVA

Ip = 6.27 A → Breaker de 10 A

I sec ¿ 150 KVA

√3×208V=416.35 A


PLANOS

Vista superior de el conjunto habitacional

Planos de el interior de las casas


Plano individual de una sola casa

Planos de las instalaciones de la iluminación para una sola casa


Planos de las instalaciones eléctricas de una casa

ΔV=24∗I∗lCM

=24∗6.27∗15 /0.30485.265.026

=0.74

Para 3 conductores 2/0 AWG, que conducirá 511.76 /3 A y cuya sección es 67.43 mm2

∆V=24 x172 x164 x 5.062x 10−4

67.43=5.08V


∆V %=5.08V215

=2.3 %

Para ambos casos la caída de voltaje es aceptable, por tanto por facilidad de instalación al mandar los cables por la tubería, la acometida estará compuesta por 3 cables de 3 juegos de 3 conductores de cobre de 2/0 con aislamiento TTU para las fases más 1 conductor de 1/0 para el neutro, en 3 tuberías de 3 pulgadas cada una.

Determinación de la Tubería

A=π D2

4

Para conductor 2/0 AWG (FASES), el diámetro exterior es: 13.5 mm

A2 /0 AWG=π (13.5mm )2

4=143.14 mm2

Para conductor 1/0 AWG (NEUTRO), el diámetro exterior es: 12.35 mm

A1 /0 AWG=π (12.35mm )2

4=119.8mm2

Área Total de los conductores:

ATotal=3 x A2/0 AWG+A1/0 AWG

¿3 x (143.14 mm2 )+119.8mm2

ATotal=549.22mm2

Para tubería de 1.5” el diámetro exterior es:

1.5 x 25.4 mm= 38.1 m

A2 /0 AWG=π (63.5mm )2

4=1140mm2

Por lo tanto el área ocupada es:

A%=549.221140

=48.17 %

Para la ACOMETIDA:


∴ ALIMENTADOR :3 x [(3conductores /2/0 AWG)+1conductorneutro1 /0 AWG ]

∴TUBERÍA :112

¿

PROTECCIÓN ACOMETIDA

Para la protección se usa un breaker de capacidad mayor a la corriente de acometida.

∴FUSIBLETIPO NH−2CLASE gTr /F2T 0200−200KVA

4. CIRCUITOS DE PROTECCIÓN

Para el cálculo de las protecciones se tomará en cuenta una sola vivienda, ya que para las demás será lo mismo, es decir cada vivienda tendrá su propio tablero de distribución, pero en el caso de otros servicios se ubicara otro tablero.

a) EJEMPLO DE CÁLCULO DE LA VIVIENDA 1

Para la iluminación y tomacorrientes se basa en la norma que indica:

CIRCUITO POTENCIA CALIBRE CONDUCTOR

PROTECCION MÍNIMA

ILUMINACIÓN 1000 W 14 AWG 15 ATOMACORRIENTES 1200 W 12 AWG 20 A

CIRCUITOS DE ILUMINACIÓN:

Con una carga de 3230W para iluminación + tomas, se dividió en 3 circuitos:

Circuito # 1Iluminación de 1000W, 2 conductores 14 AWG y breaker de 15A.


CIRCUITOS DE TOMACORRIENTES:


Circuito # 3Tomacorrientes 1200W, 2 conductores 12 AWG y breaker de 20A.

CIRCUITO DE CARGAS MENORES:

Circuito # 41 circuito de 20A monofásico, 2 conductores 12 AWG y breaker de 20A.

Fórmula del cálculo de Corriente:

I= SK×V

Donde K= 1 (Monofásico), 2(Bifásico) o √3 (Trifásico)

Circuito # 5 – Secadora de Ropa:1 Tomacorriente: 5000W

I= 5000W2×215V

=11.63A

En tablas:

∴2conductores ¿14 AWG−Protección :15 A

Circuito # 6 – Calefacción Eléctrica:1 Tomacorriente: 4000W

I=4000W120V

=33.33 A

En tablas:

∴2conductores ¿10 AWG−Protección : 40 A

Circuito # 7 – Cocina:1 Tomacorriente: 5000W

I= 5000W

√3×215V=13.4 A

En tablas:



Circuito # 8 – Aire acondicionado:1 Tomacorriente: 6000W

I= 6000W2×215V

=13.95 A

En tablas:


Circuito # 9 – Lavavajillas:1 Tomacorriente: 2500W

I= 2500W2×215V

=5.81 A

En tablas:


TABLERO # 2

b) ALUMBRADO EXTERIOR

Con una carga de 1440W se dividió en 2 circuitos:

Iluminación Parqueadero:


Iluminación Áreas verdes:


TABLERO # 3

c) SERVICIOS GENERALES

Se optó por tener por separado los circuitos de sistemas de seguridad, del circuito que controla la apertura de la puerta principal mediante el motor.

Por lo tanto:


Sistemas de Alarmas, sala de recepción y guardianía:


Motor de entrada:


5. CUADRO DE CARGAS

Para aparatos pequeños se usa 1200W teniendo en cuenta que la refrigeradora, la televisión y la computadora funcionan al mismo tiempo.

VIVIENDA # 1

TABLERO 1

# DENOMINACIÓN Voltaje(V)

CARGA INSTALADA

Conductor AWG

Protección

Fase(s)

1 Iluminación 121 1000 W 2x14 1P – 15A C2 Iluminación 121 1000 W 2x14 1P – 15A C3 Tomacorrientes 121 1200 W 2x12 1P – 20A A

4 Aparatos Pequeños

121 1200 W 2x12 1P – 20A A

5 Secadora 215 5000 W 2x14 2P – 15A BC6 Calefacción 121 4000 W 2x10 1P – 40A B7 Cocina 215 5000 W 3x14 3P – 15A ABC

8 Aire acondicionado

215 6000 W 2x12 2P – 15A AB

9 Lavavajilla 215 2500 W 2x14 2P – 15A AC

Número de Breakers = 9 Numero de Breakers de reserva = 2(reserva del 20%)

ALUMBRADO EXTERIOR

TABLERO 2

# DENOMINACIÓN Voltaje(V)

CARGA INSTALADA

Conductor AWG

Protección

Fase(s)

10 Parqueadero 121 740 W 2x14 1P – 15A A


11 Áreas Verdes 121 700 W 2x14 1P – 15A A

6. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS:

NORMAS

El sistema eléctrico que entra será trifásico de cuatro hilos 210/121V, 60 ciclos. Las instalaciones eléctricas cumplirán estrictamente con las normas técnicas ecuatorianas e internacionales, así mismo deberán contar con la homologación de la Empresa Eléctrica Quito:− NEC− IEEE− IEC− ANSI, NEMA− DEMAS NORMAS VIGENTES. Y ADEMÁS,

ILUMINACIÓN

El sistema de iluminación está enfocado en su totalidad en la utilización para vivienda con sus respectivas consideraciones de diseño que dependerá de la actividad a la que está designada.

MATERIALES

Todos los materiales asignados serán aconsejables que sean de la marca pedida o de otra que cumplan con los requerimientos o superen las características y necesariamente nuevos, sin uso, libres de defectos, adecuados para el uso que se ha determinado y para el voltaje de operación.

MANGUERA

La tubería donde se colocaran los cables conductores es la manguera PVC flexible de color negro, que vienen en paquetes de 100 m y diámetro depende de los conductores que se pasen por ella.

CONDUCTORES DE BAJA TENSIÓN

Los conductores serán de cobre tipo TW con aislamiento termoplástico resistente al calor y retardante de llama. En el caso de la acometida se deberá usar tipo TTU.


Para los circuitos de distribución de tomacorrientes monofásicos normales y alumbrados se utilizará el código de colores para su identificación así:

Blanco = NeutroRojo - Amarillo o Azul = Fases Verde = Tierra

TABLEROS METALICOS ELECTRICOS

Estarán diseñados para operación a 210/121 voltios a 60 Hz., sus estructuras serán fabricadas con láminas de acero lisas, de un espesor no menor a 1.4 mm., moldeadas y reforzadas para constituir una estructura rígida auto soportada, o mural de acuerdo a su necesidad especifica. Todos los tableros serán rotulados, indicando la instalación a la cual sirve, efectuada sobre las tapas o puertas metálicas, con pintura durable y letras de molde.

DISEÑO

El acceso a los circuitos será posible mediante la remoción de sobre tapas interiores, las mismas que deberán ser acanaladas permitiendo el acceso a los breakers de protección de alimentadores.

Las barras de cobre serán de cobre electrolítico de alta conductividad, debiendo dimensionarse con el criterio de conducción de 1000 amperios por pulgada cuadrada de acuerdo a 374-6 NEC

Los tableros constarán de barra puesta a tierra y estará conectada sólidamente a la estructura del tablero.

La barra de neutro (N) del sistema será instalada en la parte inferior del mismo, debiendo ser pintada de color blanco.

La disposición de arreglo de fases respetará la secuencia R-S-T de izquierda a derecha, arriba a abajo, delante hacia atrás (considerando la vista frontal del módulo).

DISYUNTORES CAJA MOLDEADA

Los interruptores de protección de los circuitos serán automáticos y estarán provistos de dispositivos termo magnéticos de acción rápida. Van montados en los distintos tableros de distribución. Estos interruptores protegen a los circuitos, alimentadores y barras de los tableros, estarán dimensionados de acuerdo a su nivel de voltaje de operación, capacidad de cortocircuito y corriente nominal.

BARRAS Y ACCESORIOS

Las barras serán de cobre de alta conductividad y estarán soportados por medio de aisladores de fibra vulcanizada o resina.


Los conductores se conectarán a las barras por intermedio de terminales de cobre o cobre-aluminio, estarán sujetos a las barras con pernos cadmiados de dureza 5 como mínimo, deberán ser del diámetro apropiado.

TRANSFORMADOR TRIFÁSICO

Este rubro comprende la provisión e instalación del transformador trifásico, el mismo que será totalmente nuevo y deberá presentar los protocolos de pruebas en laboratorio que garanticen su calidad.

TABLERO GENERALES PRINCIPAL.

Este rubro comprende la provisión e instalación electromecánica del tablero de acuerdo a lo especificado en los planos respectivo, deberá incluir, todos sus accesorios como, breakers principales, platinas de cobre, aisladores, terminales de conexión respectivamente. Se considera el tablero totalmente cableado en su interior y deberá corresponder cabalmente a lo establecido en las especificaciones técnicas.

ALIMENTADORAS EN BAJA TENSIÓN.

Estos rubros comprenden la provisión y el tendido de las diversas combinaciones de acometidas eléctricas de acuerdo a los aislamientos respectivos.

CANALIZACIÓN.

Estos rubros comprenden la provisión y el tendido de las diversas combinaciones de tuberías de acuerdo a sus características especiales en cada rubro.

FUSIBLES PARA PROTECCIÓN DEL TRANSFORMADOR

gTr transformadores 400V

Los fusibles tipo NH clase gTr protegen a los transformadores contra sobrecargas y cortocircuitos, sin limitar su capacidad de carga, además soportan las corrientes típicas de los sistemas de distribución. La elección es a igualdad de potencias nominales de fusibles y el transformador, la zona de protección comienza desde valores tan bajos como sobrecargas del 20% de la In, hasta la máxima corriente de cortocircuito en bornes del transformador.

Coordina fácilmente con los fusibles de protección de las salidas del transformador cuya elección del fusible máximo es simplemente de In similar a la capacidad de carga del transformador


TABLEROS Y PROTECCIONES:

RUBRO DESCRIPCIÓN Marca

CANTIDAD

COMPUTADA

ESTIMADA

(unidades)(unidades

)

INTERRUPTORES TERMOMAGNÉTIC

OS

1 Polo(15A) General Electric 250 250

1 Polo(20A) General Electric 50 50

2 Polos General Electric 25 25

CAJA DE BREAKERSPara 4 Breakers Square D 2 2

Para 12 Breakers Square D 25 25

BIBLIOGRAFÍA

www.portalpuebla.com www.gstriatum.com


http://www.gstriatum.com/

http://www.portalpuebla.com/

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