2. Cálculos en la instalaciones de nuestra vivienda

En la historia inicial el electricista preguntaba a nuestro amigo que cuánta potencia tenía contratada.

Cuando contratamos con una compañía el suministro de electricidad para nuestra vivienda, una de las cosas que debemos determinar es la potencia eléctrica que necesitamos.

Si contratamos mucha más potencia de la que vamos a usar, estaremos pagando todos los meses un dinero innecesario, ya que se paga una cantidad fija en el recibo de la energía eléctrica por la potencia contratada. Por eso es muy importante ajustar lo mejor posible este valor y en este punto del tema veremos cómo calcular nuestras necesidades de consumo.

Potencia contratada en nuestra factura eléctrica
Imagen 8. Fuente propia.

Otra de las cosas que debemos tener en cuenta es la sección de los conductores. Si recordamos nuestra historia, otra de las cosas que el protagonista aprendía es que un horno no se puede conectar a cualquier enchufe. Cuanta más potencia tiene el aparato que conectemos, más sección deben tener los conductores que lo alimentan.

También aprenderemos aquí a calcular la sección de los conductores.

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Para hacer el cálculo de la potencia a contratar para nuestra vivienda procederemos del siguiente modo:
  1. Sumaremos la potencia de todos los aparatos eléctricos que funcionan simultáneamente.
  2. Al resultado de esta suma añadiremos un pequeño margen de seguridad para garantizar que la compañía suministradora de energía no va cortarnos el suministro por haber sobrepasado la potencia contratada.
  3. Como las compañías eléctricas ofertan unas potencias múltiplos de 1100 vatios (1100 W, 2200 W, 3300 W, 4400 W...), contrataremos la que sea inmediatamente superior a la que resulte del cálculo anterior.

Para saber cuál es la potencia de un aparato eléctrico debemos buscarlo en su libro de instrucciones, que deberíamos tener la costumbre de conservar, o bien en su placa de características, que es una plaquita que suelen tener adherida los electrodomésticos.

Placa de características de un motor
Imagen 9. Isftic. Creative Commons.

Un valor aproximado de la potencia de los electrodomésticos más comunes es el de la tabla adjunta:

APARATO

POTENCIA MEDIA

APARATO POTENCIA MEDIA
Alumbrado
1000 W
Plancha
800 W
Pequeños aparatos
500 W
Televisor
200 W
Frigorífico 200 W
Horno 3000 W
Lavadora 2500 W
Lavavajillas
3000 W
Termo 1000 W
Cocina 5000 W

Receptores funcionando simultáneamente
Imagen 10. Decorablog. Copyright.
Factor de simultaneidad es el cociente entre la máxima potencia que proporciona una instalación eléctrica, y la suma de las potencias nominales de todos los receptores que están conectados a ella.

Por ejemplo, la potencia de todos los receptores eléctricos de una vivienda será la suma de la potencia de la cocina eléctrica, del microondas, de la lavadora, del lavavajillas, del secador, del aspirador, de la plancha, del televisor, de los equipos informáticos, de todos los demás pequeños electrodomésticos, de todas las lámparas, etc.

Pero la potencia de la instalación no se calcula para toda esa potencia, ya que no todos los elementos estarán conectados simultáneamente a la red. Para tener en cuenta este hecho se aplica un coeficiente de simultaneidad, cuyo valor resulta de una estimación debida a la experiencia, aunque en algún caso la legislación fija este coeficiente.
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Haz un listado con los electrodomésticos que tienes en tu casa, apuntando la potencia nominal de cada uno de ellos. Si te resulta imposible conocer alguno de los datos, asígnale un valor que te parezca razonable.

Anota también su factor de uso, según creas conveniente.

Aplica el factor de simultaneidad que consideres adecuado y obtén la potencia que necesitas para tu vivienda.

Para finalizar, contrasta el resultado que has obtenido con la potencia que tienes contratada a tu compañía suministradora de energía eléctrica.

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La sección de los conductores de los circuitos independientes se calcula considerando que la caída de tensión entre el principio del circuito y cualquier punto de utilización no puede superar el 3% de la tensión nominal, en el caso de circuitos de alumbrado, y del 5% para los demás circuitos.

Esta caída de tensión se calcula considerando todos los aparatos alimentados simultáneamente.

Sección de los conductores

Imagen 11. Isftic. CC


Estos cálculos ya los has aprendido a hacerlos en el tema anterior, pero deberás saber que la intensidad que circula por cada circuito independiente no es es la intensidad nominal de cada toma o receptor, y para calcularla hay que aplicar la siguiente ecuación:

 I=n\cdot{}I_n\cdot{}F_s\cdot{}F_u

Donde:

  • n es el número de tomas o de elementos receptores.
  • In es la intensidad nominal de cada toma o receptor.
  • Fs es el factor de simultaneidad.
  • Fu es el factor de utilización; los receptores eléctricos tienen una potencia nominal, pero no siempre funcionan a plena potencia, hecho recogido en el factor de utilización.
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Aunque ya debes saber cómo calcular la sección de los conductores, vamos a repasar cómo hacerlo.

Primero deberás calcular la intensidad nominal que circula por el receptor en cuestión.

, con lo que

 

 

Una vez conocida la intensidad nominal que va a circular, calcularemos la intensidad real con expresión que acabamos de ver.

 

 

Ahora aplicamos la ley de Ohm considerando la caída de tensión permitida entre el principio del circuito y el punto en el que se encuentra el receptor (supongamos que es del 2%).

 

 

Y de esta expresión podemos obtener la sección del conductor.

Una vez obtenida ésta, elegiremos aquella sección normalizada inmediatamente superior a la que hemos obtenido.


Añadir que las conexiones entre conductores se tienen que realizar en el interior de cajas de derivación, empleando bornes de conexión y regletas o conectores; no está permitido, en ningún caso, la unión de conductores a través de un simple retorcimiento de los mismos.

Los conductores empleados en las instalaciones interiores son, por lo general, de cobre, bien rígidos, con tensión nominal de 750 V, o flexibles, con tensión nominal de 440 V.

Unión de conductores con regletas en la caja de derivación

Imagen 12. Wikimedia. C.C.

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Busca información sobre cuáles son las secciones normalizadas de los conductores.

Una vez que las conozcas, haz un listado de aparatos eléctricos que tengas en casa, clasificándolos de acuerdo a esas secciones.

 

En la tabla adjunta se puede observar las características de los distintos tipos de circuitos que hay en una instalación doméstica, con la máxima potencia que se puede conectar en cada toma, el factor de simultaneidad, el factor de utilización, el tipo de base necesario con la intensidad máxima que puede soportar, el número de polos y si tiene toma de tierra, el PIA que protege al circuito y su capacidad de corte, el máximo número de puntos que deben conectarse a cada circuito, la sección mínima que deben tener los conductores de cobre y el diámetro del tubo corrugado que protege a los conductores empotrados en los muros.

Tipo de circuito

Potencia por toma

(W)

Fs

Fu

Tipo de toma

PIA

(A)

Nº de puntos máximo por circuito

Conductores sección mínima (mm2)

Φ Tubo

(mm)

C1 Iluminación

200

0,75

0,5

Punto de luz

10

30

1,5

16

C2 Tomas de uso general

3.450

0,2

0,25

Base 16A 2p+ T

16

20

2,5

20

C3 Cocina y horno

5.400

0,5

0,75

Base 25 A 2p+T

25

2

6

25

C4 Lavadora, lavavajillas y termo eléctrico

3.450

0,66

0,75

Base 16A 2p+ T

20

3

4

20

C5 Baño, cuarto de cocina

3.450

0,4

0,5

Base 16A 2p+ T

16

6

2,5

20

C8 Calefacción

5.750 máx.

---

---

---

25

---

6

2

C9 Aire acondicionado

5.750 máx.

---

---

---

25

---

6

25

C10 Secadora

3.450

1

0,75

Base 16A 2p+ T

16

1

2,5

20