Una de las etapas primordiales en la construcción de una vivienda, o de cualquier edificación en general, es la de diseño (y posterior instalación) del sistema eléctrico, el cual se define como el conjunto de elementos y componentes que permiten la distribución de energía eléctrica desde el punto de conexión hasta las salidas de iluminación o de tomacorrientes de la edificación.
Ahora bien, para diseñar dicho sistema se deben cumplir una serie de pasos que garanticen la funcionalidad, confiabilidad, seguridad y, según el carácter de la obra, el coste. Para este primer post, hablaré sobre el primero de esos paso: el cálculo de los circuitos ramales para iluminación, tomacorrientes de uso general (TUG) y tomacorrientes para artefactos pequeños, en una vivienda unifamiliar. Así que aquí vamos.
Figura N°1: Ilustración de portada
Supongamos que tenemos el siguiente diseño:
Figura N°2: Plano de vivienda, ejemplo
Una casa de tres habitaciones, dos baños, sala, cocina-comedor, lavadero y patios. Con un área total de 141,06 m^2 y 76,56 m^2 de área construida. Para calcular la cantidad de circuitos se toma el área construida y se multiplica por 35 W/m^2, según el Código Eléctrico Nacional Venezolano (CEN), (aunque éste utiliza Voltioamperios, VA, como unidad de potencia, por ser ésta potencia aparente; pero para la facilidad de explicación, usaré la potencia activa, en vatios), Con esto hallaremos la Potencia Total de Iluminación (PTIlum) y se hace de la siguiente manera:
Figura N°3: Cálculo de Potencia Total de Iluminación
Ésta Potencia Total de Iluminación se dividirá entre la Potencia de Servicio del conductor a usar, y el resultado obtenido será el Número de Circuitos para Iluminación y para Tomacorrientes de Uso General. Pero, se preguntaran ¿Que es la Potencia de Servicio del conductor?, bueno esta es el resultado de multiplicar la corriente máxima que tolera el conductor por el voltaje de servicio (que para dichos circuitos, en Venezuela es de 120 V), así como también por el factor de reserva correspondiente al tipo de servicio.
En este caso, seleccionaremos, el conductor # 12 AWG, TW, de cobre, que es el mas típico para estos circuitos, el cual, según CEN tiene una capacidad de corriente de 25 A, (3 conductores activos en canalización o enterrados a una temperatura de 30°C), pero en vista de la "variedad" en origen y calidad de los materiales disponibles en el país, además de que la protección que mas se ajusta es la de 20 A, pues lo asumiremos con esa ampacidad, es decir 20 A, y considerándose que funcionará con servicio intermitente (factor de reserva al 50%), lo calculamos:
Figura N°4: Cálculo de Circuitos Ramales para Iluminación y TUG
Entonces, el número de circuitos ramales destinados a la iluminación y de TUG, es de 2, uno para cada uno. Seguidamente debemos definir cuantas salidas, de un tipo y del otro, soportan cada circuito; en este particular existe un pequeño debate, pero para irnos por lo seguro, tomemos de nuevo lo que dice el CEN, y este señala que las salidas de TUG se asuman a 180 W; mientras que para las salidas de iluminación asumiremos una potencia de 100 W (pues no sabemos que tipo de luminaria se podría utilizar en la instalación), entonces:
Figura N°5: Cálculo del número de salidas por circuito de iluminación y TUG
Aunque, hay que destacar que el número de TUG es extensible como máximo a 10 salidas. También, y dado que superamos la Potencia Total de Iluminación que ya se había calculado, nuestra nueva potencia será la sumatoria de la Potencia en ambos circuitos (1200 W c/u), y esto es: 3600 W (ésta se utiliza para futuros cálculos, de los que hablaré en otro post). Por ultimo, debemos considerar los circuitos para pequeños artefactos, estos deben ser: minimo 2 para cocina y 1 para el área de lavadero, y se consideran a 20 A y 1500 W de potencia. Así que en este caso, la Potencia de Pequeños Artefactos será:
Figura N°6: Cálculo de Potencia de Pequeños Artefactos
Todos estos circuitos utilizaran conductor # 12 AWG, TW, de cobre, con tubería Ø ½”, tanto para la fase, el neutro, así como también la tierra, y con protección termomagnetica de 1 X 20 A por circuito.
Y eso es todo, por supuesto, aquí nos falta los circuitos especiales, para equipos exclusivos (Aire Acondicionado, Calentador, Bombas), pero, como dije, de ellos hablaré en otro post. Sean libres de agregar algo mas en los comentarios y si es de su agrado, votar; nos volveremos a leer en otro post.
Bibliografía
FONDONORMA 200-2004: Código Eléctrico Nacional
Oswaldo Penissi (2001): Canalizaciones Eléctricas Residenciales