INSTALACIN ELECTRICA EN UNA VIVIENDA UNIFAMILIAR

Introduccin:En este proyecto se describen los conceptos bsicos y fundamentales para realizar una instalacin elctrica, ms propiamente determinaremos el nmero de lmparas, clculo de iluminacin, clculo del nmero de tomacorrientes adecuado para cada ambiente y clculo de la demanda mxima de una vivienda unifamiliar.Planteamiento del problema.Cul es el objetivo de la instalacin?Justificacin del problema.Determinar el nivel de iluminacin, nmero de luminarias, tomacorrientes para cada ambiente de la vivienda y sugerir los elementos necesarios para una mejor instalacin al menor costo posible.Hiptesis.Para la realizacin de la instalacin elctrica de la vivienda unifamiliar se aplicara el mtodo lumen y aplicando la norma NB777.Objetivo general.Disear, calcular y elaborar los planos de una instalacin elctrica para su desempeo eficiente en el uso diario, tomando en cuenta los parmetros descritos en la norma NB777.Objetivos especficos. Elegir el sistema de iluminacin adecuado para cada ambiente del inmueble, de acuerdo a sus caractersticas y usos. Desarrollar el clculo luminotcnico. Elegir el tipo de luminaria para cada ambiente. Determinar el nmero de lmparas para lograr el nivel de iluminacin requerido en cada ambiente. Determinar el nmero de tomacorrientes por ambiente. Verificar la instalacin de circuitos de fuerza. Determinar la demanda mxima de la vivienda. Diseo de ductos para los circuitos de iluminacin, tomacorrientes y fuerza.

Memoria descriptiva:Ubicacin del inmuebleLa vivienda se encuentra en la ciudad de Sucre en la calle 1ro. De mayo zona de la plazuela potos.

Uso La vivienda es de uso enteramente familiar, realizndose en ella acontecimientos especiales de carcter familiar. Cuenta con una pequea tienda y un garaje.

Servicios con los que cuenta la viviendaLa vivienda cuenta con los servicios bsicos como ser: Servicio de agua potable Servicio de energa elctrica Servicio de telefona fija Alcantarillado etc.

ESPECIFICACIONES TCNICAS DE ACOMETIDAS Y MEDIDORES.

Acometida:La acometida es la instalacin de enlace comprendida entre la red de distribucin pblica y el equipo de medida, esta no debe ser mayor a 30 m. Nuestra acometida ser area de acuerdo al origen de la red de distribucin. De acuerdo a la siguiente tabla:

La acometida ser monofsica con dos conductores (FASE-NEUTRO), tomando en cuenta que nuestra demanda mxima no excede los 10KW, el tipo de conductor que se utilizara para la acometida ser el equivalente al N 8 AWG (10mm2) de cobre con aislamiento de PVC, para la canalizacin de la acometida utilizaremos tubo de acero galvanizado de 0.75 pulgadas de dimetro interno. Se dispondr de dos soportes fijos para poder hacer la conexin con los conductores que se tomaron de la red de distribucin.Tablero general.- Es aquel desde el cual se alimenta y protege toda la red de circuitos de distribucin elctrica de una instalacin domiciliar, en nuestra instalacin este tablero alojara el equipo de medicin y proteccin general.1) Caja y equipo de Medicin:La caja de medicin puede estar construida de dos formas:

Una caja con dos compartimientos separados, con puertas independientes, una para el medidor y otra para la proteccin general o principal. Una caja de un slo compartimiento para medicin y otra para la proteccin general o principal, cada una con puerta.

La caja a utilizara es la de dos comportamientos separados, con puertas independientes, una para el medidor y otra para la proteccin general o principal. Estar empotrado en la pared y con vista a la calle a una altura de 1.5 metros del piso, estas cajas debern ser metlicas con un espesor mnimo de 1 mm, su base de 20 y una altura de 42 centmetros, tapa con visor de vidrio para permitir la medicin directa.

Se utilizara un medidor, ser de tipo induccin-suscepcin magntica de lectura directa con 5 dgitos entero ciclo mtrico, su corriente ser de 20 amperios. El equipo de medida que usaremos de acuerdo a la siguiente tabla ser de 20 amperios, con fase neutro.

2) Proteccin general o principal: Toda instalacin interior de todo usuario, debe ser equipada con un dispositivo nico que permita interrumpir el suministro y asegurar una adecuada proteccin. Para este tipo de proteccin en instalaciones domiciliarias se utilizan interruptores termo magntico, de acuerdo al sistema de alimentacin de la vivienda, de una fase, este interruptor ser unipolar. Su corriente nominal es de 50 amperios. La proteccin general debe ser instalada en el compartimiento destinado a la proteccin en la caja de medicin.

Disposicin del medidor y equipo de proteccin general de la instalacin elctrica de la vivienda:

Tablero de distribucin de los circuitos derivadosEs aquel del cual se deriva y protegen los circuitos secundarios de la distribucin elctrica de interiores de una vivienda, su material de construccin ser metlico. En este tablero se utilizara 2 barras de cobre, cada barra tendr 4 terminales.Circuito principal.- Un circuito principal es aquel que transporta energa elctrica del tablero principal hasta los tableros de distribucin de los circuitos derivados.Circuitos derivados.- Son los circuitos que arrancan de un tablero de distribucin y alimentan las cargas de alimentacin en toda la instalacin. En nuestra instalacin tendremos tres tipos de circuitos derivados:

Circuitos de iluminacin.

Circuitos de tomacorrientes.

Circuitos de fuerza.Potencia instalada en el circuito de iluminacin.- La potencia total del circuito de iluminacin, est determinada en las tablas de clculos luminotcnicos (mtodo del lumen), de acuerdo con los niveles de iluminacin prescritos por cada tipo de ambiente, tipo de luminaria, tipo de iluminacin, tipo de fuente de luz, etc. La potencia por el circuito de iluminacin es de 1646 W. en una superficie de 219.77 m2, para este circuito en nuestra instalacin utilizaremos por normas establecidas (NB 777) conductores de seccin N 14 AWG ().Proteccin para el circuito de iluminacin (interruptor termo magntico)

Circuitopotencia del circuito (W)Factor de potenciaCorriente (A)Termo magntico (A)

iluminacin16460.858.80213916

Potencia instalada en el circuito de tomacorrientes.- el nmero de tomacorrientes se especifican en la tabla de clculo de tomacorrientes, A cada toma se atribuye una potencia de 200 W para efectos de clculo de potencia, las tomas dobles instaladas en una misma caja, deben considerarse como una sola.En nuestro circuito de tomacorrientes la potencia instalada ser de 5400 W, en el circuito de tomacorrientes se utilizara el conductor de seccin equivalente N 12 AWG (4). (NB 777).

Proteccin para el circuito de tomacorrientes (interruptor termo magntico)

Circuitopotencia del circuito (W)Factor de potenciaCorriente (A)Termo magntico (A)

tomacorriente54000.8528.8770053532

Potencia instalada en el circuito de fuerza.Todos los equipos con potencia igual o mayores a 2000 vatios se considera como circuitos de fuerza o tomas de uso especifico, para la instalacin de estos circuitos de fuerza se utilizara el conductor N 10 AWG (6). Este circuito contara con un sistema de proteccin particular para proteger el equipo (ducha), mediante un interruptor termo magntico unipolar.En nuestra instalacin tenemos un solo equipo de estas caractersticas que es la ducha, este artefacto tendr una potencia 5000 W.Proteccin para el circuito de fuerza (interruptor termo magntico)

Circuitopotencia del circuito (W)Factor de potenciaCorriente (A)Termo magntico (A)

tomacorriente50000.8526.7379679132

ESPECIFICACIONES TCNICAS DE DUCTOS Y ACCESORIOS. DUCTOS:El ducto a utilizar ser tubo aislante rgido normal curvable en caliente fabricado con un material aislante generalmente polcloruro de vinilo o polietileno, son estancos y no propagadores del fuego de acuerdo a su resistencia mecnica se clasifican en: pesados y livianos, se utilizaran livianos para cada circuito.

a) Iluminacin:La canalizacin o electroducto rgido PVC ser de 5/8 in de dimetro exterior pudiendo pasar 5 conductores AWG14 indicado en los planos de instalacin elctrica. Esta se llevara por el entretecho y empotrada en la pared segn sea necesario.

b) Tomacorrientes:

La canalizacin o electroducto rgido PVC ser de 5/8 in de dimetro exterior pudiendo pasar 4 conductores AWG12 indicado en los planos de la instalacin elctrica. Esta se lavara por el piso y empotrada en pared segn sea necesario.

C) Fuerza:La canalizacin o electroducto rgido PVC ser de 5/8 in de dimetro exterior pudiendo pasar 2 conductores AWG10 indicado en los planos de la instalacin elctrica. Esta se lavara por el piso y empotrada en pared segn sea necesario.

d) Acometida:

La canalizacin ser en electroducto rgido PVC de dimetro de 1 in de dimetro exterior pudiendo pasar 4 conductores AWG8 indicado en los planos de la instalacin elctrica. Esta estar empotrada en la pared segn sea necesario.

ACCESORIOS:

Cajas de conexin:

Las cajas de conexin se utilizan en las instalaciones en las que se conectan aparatos de consumo, interruptores, tomacorrientes, etc. Se utilizaran cajas no metlicas de forma rectangular de dimensiones suficientes para alojar en su interior un determinado nmero de conductores y sus respectivos accesorios de conexin. Estas cajas deben ser de material incombustible, llevan perforaciones troqueladas que se abren con un golpe suave. Los conductores, como las conexiones de los mismos no deben ocupar ms del 60 % del volumen que sobra de la caja.Las conexiones que se realicen en las cajas de conexin sern mediante bornes o regletas de la seccin que corresponda segn los conductores que se empleen en cada circuito.Cajas para puntos de luz:

Son normales, octogonales sus dimensiones sern de (85*85*38) mm el dimetro entre dos de sus caras paralelas ser de 85 mm, sus orificios que llevan de fondo tienen un dmetro de 13 mm que pueden ser ensanchados hasta 19 mm.

Cajas para interruptores y tomacorrientes:

Estas sern rectangulares llevan perforaciones troqueladas laterales y de fondo sus dimensiones sern de (98*55*38) mm. Las tapas de los interruptores en algunos casos sern dobles y en otros simples, la de los tomacorrientes ser simple.Localizacin de las salidas:Las cajas se colocarn a las siguientes alturas sobre el nivel del piso terminado:a) Para interruptores a: 1.20 - 1.25 m.b) Para tomacorrientes e interruptores en baos a: 1.50 m.c) Para timbres o apliques a: 2.0 m.e) Para tomas de fuerza a: 1.50 m.d) Para tomacorrientes comunes a 0.4 m.Las anteriores alturas se entienden medidas hasta el punto medio de cada caja.

SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA.

Se denomina puesta a tierra a la conexin de un sistema, equipo o masa con tierra (masa conductora de la tierra). Los tipos de puesta a tierra son dos:a) Puesta a tierra del sistema (fuente o alimentacin), y que se realiza por razones funcionales generalmente el punto puesto a tierra, es el neutro.b) Puesta a tierra de las masas y carcasas de los equipos por razones de proteccin.

Las instalaciones especiales de comunicaciones, redes de computadoras y otras debern tener su sistema de puesta a tierra independiente. El electrodo o varilla de tierra deber presentar la menor resistencia de contacto posible.Los sistemas de puesta a tierra se clasifican de la siguiente forma: Sistema TN, Sistema TT, Sistema IT.SISTEMA TNLos sistemas TN tienen punto de la alimentacin conectado directamente a la tierra (T), las masas de la instalacin estn conectadas a este punto por medio de conductores de proteccin (N).En el esquema TN, un defecto franco (o falla de impedancia despreciable) entre el conductor de lnea y masa produce una corriente de cortocircuito. En este esquema el lazo de falla est constituido exclusivamente por elementos metlicos, ya que el mismo est formado por conductores activos y conductores de proteccin.DETERMINACIN DE LA DEMANDA MXIMA.En la determinacin de la demanda mxima de una vivienda unifamiliar, debe primeramente preverse las cargas que sern instaladas y luego considerar las posibilidades de no-simultaneidad de su funcionamiento.

En instalaciones de este tipo deben localizarse y caracterizarse:

a) Equipos de iluminacinb) Puntos de tomacorrientec) Equipos de fuerza de potencia igual o mayor a 2000 W.Potencia instalada de iluminacin:La potencia total del circuito de iluminacin, estar determinada a partir de los clculos luminotcnicos respectivos (Mtodo de los Lmenes). Potencia instalada en tomacorrientes:El nmero mnimo de tomacorrientes se determinar, de acuerdo a los siguientes criterios: Local o dependencia de rea igual o inferior a 10 m2 una toma. Local o dependencia de rea superior a 10 m2, el nmero mayor a partir de las siguientes alternativas: Una toma por cada 10 m2. Una toma por cada 5 m de permetro. En baos: 1 toma (normalmente elevado por problema de humedad).Potencia instalada en fuerza:Todos los equipos o aparatos con potencia igual o mayores a 2000 W se considera como ligados a tomas de uso especfico y la potencia instalada ser la suma de las potencias nominales de los aparatos.Calculo de la demanda mxima de la vivienda segn las potencias instaladas:Para determinar la demanda mxima, las potencias totales se afectaran de los siguientes factores de demanda.

Potencia en iluminacin. PIlum = 1646 W.Potencia en toma corrientes. PTom = 5400 W.Potencia en fuerza. PF = 5000 W. Entonces: PIlum + PTom = 1646 + 5400 = 7046 W. Aplicando el factor de demanda tenemos la demanda mxima de iluminacin y tomacorrientes.Los primeros 3000 W x 1.0 = 3000 W.Los restantes 4046 W x 0.35 = 1416.1 W. Luego: DIlum + Tom = 3000 + 1416.1 = 4416.1 W.Para Fuerza: Dfuerza = PF x 1 = 5000 x 1 = 5000 W.Por lo tanto la demanda mxima de la vivienda es:DMx. = DIlum + Tom + Dfuerza = 416.1 + 5000 = 9416.1 W.

Memoria descriptiva:Ubicacin del inmuebleLa vivienda se encuentra en la ciudad de Sucre en la calle 1ro. De mayo zona de la plazuela potos.

Uso La vivienda es de uso enteramente familiar, realizndose en ella acontecimientos especiales de carcter familiar. Cuenta con una pequea tienda y un garaje.

Servicios con los que cuenta la viviendaLa vivienda cuenta con los servicios bsicos como ser: Servicio de agua potable Servicio de energa elctrica Servicio de telefona fija Alcantarillado etc.

Caractersticas:El inmueble cuenta con tres plantas: planta baja, primer piso y planta terraza.Planta baja. Hall de distribucin 1 Estar comedor 1 Dormitorio 1 Tienda Cocina 1 Bao 1 Garaje Escalera 1Planta primer piso. Hall de distribucin 2 Estar comedor 2 Dormitorio matrimonial Dormitorio 2 Dormitorio 3 Cocina 2 Estudio Bao 2 Bao 3 Escalera 1 BalcnPlanta terraza. Dormitorio 4 Dormitorio 5 Bao 4 TerrazaDeterminacin del nivel de iluminacin:Los niveles de iluminacin recomendados para un ambiente dependen de las actividades que se vayan a realizar en l. En general podemos distinguir entre tareas con requerimientos luminosos mnimos, normales o exigentes.Niveles de iluminacin de la vivienda segn el uso del ambienteAmbienteIluminacin en lux

Planta baja.

Hall de distribucin 1300

Estar comedor 1350

Dormitorio 1200

Tienda350

Cocina 1200

Bao 1100

Garaje200

Escaleras 1125

Planta primer piso.

Hall de distribucin 2300

Estar comedor 2350

Dormitorio matrimonial200

Dormitorio 2200

Dormitorio 3200

Cocina 2200

Estudio400

Bao 2125

Bao 3100

Escaleras 2125

Balcn 125

Planta terraza.

Dormitorio 4200

Dormitorio 5200

Bao 4100

Eleccin del tipo de lmpara.Las lmparas que se utilizaran en el presente proyecto son: Lmparas de tubo fluorescentes TL-D estndar, este tipo de lmparas estn disponibles en una gran variedad de potencia. La que utilizaremos en este proyecto ser la de 40W con un flujo luminoso de 2100 (lm) y una longitud de 908.8mm. Lmparas fluorescentes compactas de forma espiralada que brinda una emisin de luz mucho ms uniforme, las que se utilizaran en este proyecto son de 18W de potencia, un flujo luminoso de 950 (lm), vida til de 6000 hrs. Y una longitud mxima de 130mm.

Sistemas de iluminacin.- En esta vivienda utilizaremos un sistema de iluminacin semidirecta, en la cual la mayor parte del flujo se dirige a la superficie que desea iluminar y una pequea parte del 10 a 30 % del flujo llega a dicha superficie previa reflexin en el techo y paredes. Usaremos el tipo de alumbrado general, este proporciona una iluminacin uniforme sobre todo el rea iluminada, es un mtodo de iluminacin muy extendido se consigue distribuyendo las luminarias de forma regular por todo el techo del local.

Tipo de iluminacin:

Iluminacin semidirecta

En la iluminacin semidirecta la mayor parte del flujo luminoso se dirige hacia el suelo y el resto es reflejado en techo y paredes. En este caso, las sombras son ms suaves y el deslumbramiento menor que el anterior. Slo es recomendable para techos que no sean muy altos y sin claraboyas puesto que la luz dirigida hacia el techo se perdera por ellas.Altura de las luminarias sobre el plano de trabajoa. Altura mnima h=2/3h.b. Altura aconsejable h=3/4h.c. Altura optima h=4/5h.Donde: h = Altura del local. h = Altura de la luminaria al plano de trabajo.

Planta baja:

Planta primer piso:

Planta terraza

La altura de las luminarias sobre el plano de trabajo se ha elegido entre estos tres valores teniendo en cuenta que a mayor altura de las luminarias necesitaremos mayor potencia instalada para lograr el mismo nivel de iluminacin y que acercar las luminarias al plano de trabajo va en detrimento de la uniformidad. Distancia de la luminaria al techo.- Esta dada por la siguiente expresin: Donde: = altura de la luminaria al techo. = altura total del ambiente. = altura del plano de trabajo. = altura del plano de trabajo a la luminaria.ndice de local KEl ndice de local K depende de las dimensiones del recinto a ser iluminado y puede ser determinado a travs de la siguiente ecuacin:

Donde: a = Ancho del local. b = Largo del local. h = Altura de la luminaria al plano de trabajo.

Factor de depreciacin ().El factor de depreciacin del servicio de luminaria, mide la relacin entre el flujo luminoso emitido por la luminaria al final del periodo considerado para iniciar el proceso de mantenimiento.Con el tiempo los equipos acumulan polvo, las lmparas emiten menor cantidad de luz y el rendimiento visual en consecuencia es ms bajo.

El periodo de mantenimiento de las lmparas lo tomaremos de la siguiente tabla. Factores de Depreciacin.AMBIENTEPERIODO DE MANTENIIENTO

2500 Hrs.5000 Hrs. 7500 Hrs.

Limpio0.950.910.88

Normal0.910.850.80

Sucio0.800.680.57

Factor de utilizacin ()El factor de utilizacin del local mide la relacin entre el flujo luminoso que llega al plano de trabajo y el flujo luminoso total emitido por las lmparas.Parte del flujo luminoso emitido por una lmpara es absorbido por la luminaria en la cual est instalada y no contribuye al nivel de iluminacin del local. El resto del flujo de la lmpara es radiado una parte hacia arriba y otra parte hacia abajo, es decir, por encima y por debajo de un plano horizontal que pase por el centro de la lmpara.La parte del flujo radiada directamente sobre el plano de trabajo es la que contribuye en mayor cuanta al nivel de iluminancia.Para cada tipo de luminaria en las tablas de datos fotomtricos se dan los factores de utilizacin en funcin del ndice del local, y de las diferentes reflectancias de techo, paredes y piso. Factores de Reflexin del techo paredes y piso.SUPERFICIECOLORFACTOR DE REFLEXIN

()

Blanco0.7

TechoClaro0.5

Medio0.3

Claro0.5

ParedesMedio0.3

Oscuro0.1

PisoClaro0.3

Oscuro0.1

El factor de utilizacin se lo obtiene de la siguiente tabla:Aparato de Alumbradondice de local (K)Factor de utilizacin ()

(t)=0,7(t)=0,5(t)=0,3

Tipo(p)=0,5(p)=0,3(p)=0,1(p)=0,5(p)=0,3(p)=0,1(p)=0,5(p)=0,3(p)=0,1

Lmpara fluorescente 1,000,780,760,740,750,730,710,720,710,69

2,000,700,660,630,670,640,620,650,620,60

3,000,630,580,540,610,570,530,590,550,52

4,000,560,510,470,550,500,460,530,490,46

5,000,510,450,410,490,450,410,480,440,40

6,000,460,410,360,450,400,360,440,390,36

8,000,390,330,290,380,330,290,370,320,29

10,000,330,280,240,320,270,240,310,270,24

Calculo del flujo luminosoPara conocer el flujo necesario en cada ambiente o local de la vivienda se utilizar la expresin:

Donde: = Flujo necesario emitido por de las lmparas en Lmenes.

= Iluminacin requerida por el ambiente a iluminar en Lux.

= rea del local en .

= Factor de utilizacin del local.

= Factor de depreciacin.Determinacin del nmero de lmparasPara determinar el nmero de lmparas utilizaremos la siguiente frmula:

= Flujo necesario emitido por las lmparas en Lmenes.= Flujo por lmpara en lumenNumero de luminariasEst dado por la ecuacin:

Donde: N = Nmero de luminarias. N = numero de lmparas. n = Nmero de lmparas por luminaria.Calculo del flujo total suministrado.El flujo total suministrado lo obtenemos con la siguiente expresin:

N = numero de lmparas.Flujo por lmpara en lumen.Distribucin de las luminariasPara determinar la distribucin de las luminarias se utiliza las siguientes frmulas.Una vez hemos calculado el nmero de lmparas y luminarias procederemos a distribuirlas sobre la planta del local. En los locales de planta rectangular las luminarias se reparten de forma uniforme en filas paralelas a los ejes de simetra del local segn las frmulas:

N= Nmero de lumirarias

El espacio que debe existir entre las luminarias depende de la altura til, que a su vez puede conducir a una distribucin adecuada de la luz. La distancia mxima entre los centros de las luminarias debe ser de 1 a 1,5 de la altura til. El espacio de la luminaria a la pared debe corresponder a la mitad de este valor.

Costos de las lmparasambienteFluorescente Unidad = 25 Bs.CompactaUnidad = 14 Bs.Total por ambiente en Bs.

Planta baja

Hall distrib. 1250

Estar comed 16150

Dormitorio 1250

Tienda250

Cocina 1125

Bao 1114

Garaje4100

Escaleras 1114

Planta 1er. Piso

Hall distribuidor 2250

Estar comedor 26150

Dormitorio matrimonial250

Dormitorio 2 250

Dormitorio 3250

Cocina 2250

Estudio 250

Bao 2114

Bao 3114

Balcn114

Escaleras 2114

Planta terraza

Dormitorio 4250

Dormitorio 5250

Bao 4114

Costo total1073