La previsión de cargas es un aspecto fundamental en el diseño y la instalación de sistemas eléctricos en baja tensión. Este cálculo permite determinar la capacidad y el tipo de suministro eléctrico necesario para cubrir las necesidades energéticas de un edificio o instalación. Una previsión de cargas adecuada asegura que la instalación sea segura, eficiente y cumpla con la normativa vigente. A continuación, explicaremos cómo calcular la previsión de cargas siguiendo la normativa establecida en el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (REBT) y sus Instrucciones Técnicas Complementarias (ITC).
Conceptos Clave
Antes de abordar el proceso de cálculo, es importante conocer algunos conceptos clave:
- Carga eléctrica: La cantidad de energía eléctrica requerida por un aparato o conjunto de aparatos para funcionar correctamente.
- Potencia instalada: La suma de todas las cargas nominales de los equipos eléctricos instalados en una vivienda o edificio.
- Potencia demandada: La cantidad de energía eléctrica realmente utilizada por una instalación durante un período específico.
- Factor de simultaneidad: Un coeficiente que se aplica a la potencia instalada para reflejar la probabilidad de que todas las cargas eléctricas no se utilicen al mismo tiempo.
- Grado de electrificación: Clasificación de las viviendas y locales según sus necesidades eléctricas, que pueden ser básico, elevado o de especial electrificación.
Normativa Aplicable
Para realizar un cálculo adecuado de la previsión de cargas, es necesario seguir las directrices establecidas en las siguientes normativas:
- Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (REBT) aprobado por el Real Decreto 842/2002.
- Instrucción Técnica Complementaria (ITC) BT-10: Previsión de cargas para suministros en baja tensión.
- Guías Técnicas de Aplicación del REBT emitidas por el Ministerio de Industria.
Pasos para Calcular la Previsión de Cargas
Determinación de la Potencia Instalada
- Identificar los equipos eléctricos instalados: Debe realizarse un inventario de todos los aparatos eléctricos que se espera estén conectados en la instalación. Esto incluye electrodomésticos, iluminación, sistemas de calefacción, equipos de climatización, entre otros.
- Calcular la potencia nominal de cada equipo: La potencia nominal es la cantidad de energía que cada aparato requiere para funcionar y generalmente se expresa en vatios (W) o kilovatios (kW). Esta información se encuentra en la placa de características del equipo o en su manual técnico.
- Suma de las potencias nominales: La potencia instalada total se obtiene sumando las potencias nominales de todos los equipos eléctricos.
Ejemplo:
| Equipo | Cantidad | Potencia Nominal (W) | Potencia Total (W) |
|---|---|---|---|
| Lámparas LED | 10 | 10 | 100 |
| Lavadora | 1 | 2000 | 2000 |
| Refrigerador | 1 | 150 | 150 |
| Aire acondicionado | 2 | 1200 | 2400 |
| Horno eléctrico | 1 | 2200 | 2200 |
| Total Potencia Instalada | 6850 W |
Aplicación del Factor de Simultaneidad
El factor de simultaneidad se utiliza para reflejar que no todos los equipos eléctricos estarán funcionando al mismo tiempo. Este coeficiente depende del tipo de instalación y se obtiene de tablas específicas establecidas en la ITC-BT-10.
Por ejemplo, para una vivienda con electrificación básica, el factor de simultaneidad suele ser de 0,4 para la mayoría de los circuitos interiores. En cambio, en instalaciones industriales, puede variar significativamente dependiendo del tipo y uso de los equipos.
Fórmula para la Potencia Demandada:Potencia Demandada=Potencia Instalada×Factor de Simultaneidad\text{Potencia Demandada} = \text{Potencia Instalada} \times \text{Factor de Simultaneidad}Potencia Demandada=Potencia Instalada×Factor de Simultaneidad
Aplicando esta fórmula al ejemplo anterior:Potencia Demandada=6850 W×0,4=2740 W\text{Potencia Demandada} = 6850 \, W \times 0,4 = 2740 \, WPotencia Demandada=6850W×0,4=2740W
Determinación del Grado de Electrificación
Según la ITC-BT-10, las viviendas se clasifican en tres grados de electrificación:
- Básico: Instalaciones con un consumo limitado, por ejemplo, aquellas que no disponen de equipos de calefacción o climatización de alta potencia.
- Elevado: Viviendas con una mayor cantidad de equipos eléctricos, como calefacción eléctrica, sistemas de aire acondicionado o automatización del hogar.
- Especial: Locales comerciales, industriales o viviendas con un consumo eléctrico especialmente alto.
Para cada grado de electrificación, la normativa establece una potencia mínima de diseño:
| Grado de Electrificación | Potencia Mínima (kW) |
|---|---|
| Básico | 5,75 |
| Elevado | 9,2 |
| Especial | Según cálculo específico |
Ajuste por Factores Adicionales
Es importante considerar otros factores que puedan influir en la previsión de cargas:
- Ampliaciones futuras: Si se prevé una ampliación de la instalación o la adición de nuevos equipos en el futuro, debe considerarse un margen de potencia adicional.
- Corrección por eficiencia energética: En instalaciones modernas, es común emplear equipos de alta eficiencia energética. Esto puede reducir la potencia demandada real en comparación con la potencia nominal calculada.
Elección del Tipo de Suministro
Una vez calculada la previsión de cargas, es necesario seleccionar el tipo de suministro más adecuado. Esto implica determinar:
- La capacidad del suministro (kW): Según la potencia demandada.
- El tipo de acometida: Monofásica o trifásica, dependiendo del nivel de consumo.
- Las protecciones eléctricas adecuadas: Dispositivos de protección contra sobrecargas y cortocircuitos, diferenciales, etc.
Ejemplo Práctico de Cálculo
Supongamos una vivienda con una previsión de cargas que ha arrojado los siguientes resultados:
- Potencia Instalada Total: 10,000 W (10 kW)
- Factor de Simultaneidad: 0,5 (vivienda con electrificación elevada)
Calculo de la potencia demandada:Potencia Demandada=10 kW×0,5=5 kW\text{Potencia Demandada} = 10 \, kW \times 0,5 = 5 \, kWPotencia Demandada=10kW×0,5=5kW
Dado que la potencia demandada es de 5 kW, se requiere un suministro que cubra al menos esta potencia, considerando posibles incrementos futuros o factores adicionales de seguridad.
Resumen
El cálculo de la previsión de cargas en baja tensión es un proceso que implica identificar todos los equipos eléctricos, calcular la potencia instalada, aplicar un factor de simultaneidad adecuado y considerar el grado de electrificación de la instalación.
Este procedimiento, basado en la normativa vigente, permite asegurar que la instalación eléctrica sea segura, eficiente y cumpla con los requisitos legales establecidos. Para más detalles, se puede consultar la ITC-BT-10 del REBT y la guía técnica correspondiente del Ministerio de Industria.