Cálculo instalaciones electricas para alimentar equipos de aire acondicionado

Cálculo de las instalaciones eléctricas para alimentar a un grupo de equipos de aire acondicionado del tipo compacto:

Autor: Ing. Luis G. Croes B. Valencia, estado Carabobo

Agosto 2012

Se desea alimentar a través de un transformador trifásico de 300 KVA, 208-120 volts, a 9 equipos de aire acondicionado de tipo compacto discriminados a continuación: Nº equipos de aire acondicionado de 20 toneladas = 6 Nº equipos de aire acondicionado de 20 toneladas = 3

1. Cálculo del tablero eléctrico principal: I nom. de cada equipo de 20 toneladas = 100 amps I nom. de cada equipo de 5 toneladas = 25 amps Cálculo de la acometida principal: Considerando un factor de temperatura de 0,82 (zona muy calurosa) Id = (6*100 + 3*25 + 0,25*100)/0,82 amps Id = 854 amps Considerando 3 conductores por fase tenemos: Id´ = 285 amps Se utilizarán tres (3) conductores de 350 MCM por fase en tubería de 4” Cálculo de la protección principal: Cada equipo de aire acondicionado de 20 ton (equipo de mayor capacidad) estará protegido con un breaker de 150 amps, por lo tanto Ip = (150 + 100*5+3*25) amps Ip = 725 amps Se instalará un breaker de 800 amps, trifásico Cálculo de las protecciones secundarias: Se propone la instalación de un subtablero por cada grupo de 3 equipos de aire acondicionado (cada grupo estará conformado por dos equipos de 20 ton y un equipo de 5 ton agrupados de acuerdo a la cercanía entre ellos), lo que indica que es necesario instalar tres (3) acometidas, cada una de las cuales alimentará a un subtablero individual La protección para cada acometida que alimentará a cada grupo de equipos de aire acondicionado será la siguiente:

Ips = (150+100+25) amps Ips = 275 amps Se instalará un breaker de 300 amps, trifásico para proteger cada acometida. Solución: Se instalará un tablero de 800 amps, con una protección principal de 3 x 800 amps y tres (3) breakers secundarios de 3 x 300 amps, alimentado con una acometida de conductor TTU de 3 x (3x350 MCM), en una bancada de tubos PVC de 4”. Se utilizará un conductor 1/0 THW como conductor de tierra

2. Cálculo de las acometidas para cada subtablero y las acometidas y protecciones para cada equipo de aire acondicionado en cada subtablero: Subtablero Nº 1: Cálculo de la acometida al subtablero: La distancia desde el tablero principal al subtablero Nº 1 es de Lt1 = 42,5 mts Cálculo por capacidad de corriente: Id = (2*100 + 25 + 0,25*100)/0,82 amps Id = 305 amps Le corresponde un conductor TTU de calibre 350 MCM Cálculo por caída de tensión: Con un 2 % de caída de voltaje tenemos: CD = 305*42,5 am CD = 12.962,5 am Le corresponde un conductor TTU de calibre 500 MCM Se escoge la solución que corresponde al cálculo por caída de tensión (peor condición) Solución: 3 x 500 MCM TTU en tubería conduit de 4”. Se utilizará un conductor 4 THW como conductor de tierra

Cálculo de las acometidas y protecciones para los equipos de aire acondicionado: Equipo 1 (20 toneladas): Cálculo de la protección: Ip1 = 1,25*100 amps Ip1 = 125 amps Se instalará un breaker de 150 amps, trifásico Cálculo de la acometida: L1 = 20 mts Cálculo por capacidad de corriente: Id = (1,25*100)/0,82 amps Id = 152 amps Le corresponde un conductor TTU de calibre 2/0 Cálculo por caída de tensión: CD = 152*20 am CD = 3.040 am Le corresponde un conductor TTU de calibre 2 Se escoge la solución que corresponde al cálculo por capacidad de corriente (peor condición) Solución: 3 x 2/0 TTU en tubería conduit de 3”. Se utilizará un conductor 6 THW como conductor de tierra

Equipo 2 (20 toneladas): Cálculo de la protección: Ip2 = 1,25*100 amps Ip2 = 125 amps

Se instalará un breaker de 150 amps, trifásico Cálculo de la acometida: L2 = 20 mts Cálculo por capacidad de corriente: Id = (1,25*125)/0,82 amps Id = 152 amps Le corresponde un conductor TTU de calibre 2/0 Cálculo por caída de tensión: CD = 152*20 am CD = 3.040 am Le corresponde un conductor TTU de calibre 2 Se escoge la solución que corresponde al cálculo por capacidad de corriente (peor condición) Solución: 3 x 2/0 TTU en tubería conduit de 3”. Se utilizará un conductor 6 THW como conductor de tierra

Equipo 3 (5 toneladas): Cálculo de la protección: Ip3 = 1,25*25 amps Ip3 = 31 amps Se instalará un breaker de 40 amps, trifásico Cálculo de la acometida: L3 = 22,2 mts

Cálculo por capacidad de corriente: Id = (1,25*25)/0,82 amps Id = 38 amps Le corresponde un conductor TTU de calibre 8 Cálculo por caída de tensión: CD = 38*22,2 am CD = 843,6 am Le corresponde un conductor TTU de calibre 8 Se escoge la solución que corresponde al cálculo por caída de tensión (peor condición) Solución: 3 x 8 TTU en tubería conduit de 1”. Se utilizará un conductor 10 THW como conductor de tierra

Solución subtablero Nº 1 Subtablero Nº 1: Barras de 400 amps, sin protección principal, dos (2) breakers secundarios trifásicos de 150 amps y un breaker secundario trifásico de 40 amps Acometida a subtablero Nº 1: 3 x 500 MCM TTU, 4 THW en tubería conduit de 4”. Acometida a equipo Nº 1 (20 TON): 3 x 2/0 TTU, 6 THW en tubería conduit de 3” Acometida a equipo Nº 2 (20 TON): 3 x 2/0 TTU, 6 THW en tubería conduit de 3” Acometida a equipo Nº 3 (5 TON): 3 x 8 TTU, 10 THW en tubería conduit de 1”

Subtablero Nº 2: Cálculo de la acometida al tablero: La distancia desde el tablero principal al subtablero Nº 2 es de Lt2 = 83,5 mts

Cálculo por capacidad de corriente: Id = (2*100+25+0,25*100)/0,82 amps Id = 305 amps Le corresponde un conductor TTU de calibre 350 MCM Cálculo por caída de tensión: Con un 2 % de caída de voltaje tenemos: CD = 305*83,5 am CD = 25.467,5 am Le corresponde un conductor TTU de un calibre mayor al 750 MCM Considerando dos conductores por fase y un 2,5 % de caída de tensión tenemos: CD = (305/2)*83,5/1,25 am CD = 10.187 am Le corresponde un conductor TTU de calibre 300 MCM Solución: 2 x (3 x 350 MCM) TTU en tubería conduit de 4”. Se utilizará un conductor 4 THW como conductor de tierra

Cálculo de las acometidas y protecciones para los equipos de aire acondicionado: Equipo 4 (20 toneladas): Cálculo de la protección: Ip4 = 1,25*100 amps Ip4 = 125 amps Se instalará un breaker de 150 amps, trifásico Cálculo de la acometida: L4 = 35,41 mts Cálculo por capacidad de corriente: Id = (1,25*100)/0,82 amps

Id = 152 amps Le corresponde un conductor TTU de calibre 2/0 Cálculo por caída de tensión: CD = 152*35,41 am CD = 5.382,32 am Le corresponde un conductor TTU de calibre 1/0 Se escoge la solución que corresponde al cálculo por capacidad de corriente (peor condición) Solución: 3 x 2/0 TTU en tubería conduit de 3”. Se utilizará un conductor 6 THW como conductor de tierra

Equipo 5 (20 toneladas): Cálculo de la protección: Ip5 = 1,25*100 amps Ip5 = 125 amps Se instalará un breaker de 150 amps, trifásico Cálculo de la acometida: L5 = 35,41 mts Cálculo por capacidad de corriente: Id = (1,25*100)/0,82 amps Id = 152 amps Le corresponde un conductor TTU de calibre 2/0 Cálculo por caída de tensión: CD = 152*35,41 am

CD = 5.382,32 am Le corresponde un conductor TTU de calibre 1/0 Se escoge la solución que corresponde al cálculo por capacidad de corriente (peor condición) Solución: 3 x 2/0 TTU en tubería conduit de 3”. Se utilizará un conductor 6 THW como conductor de tierra

Equipo 6 (5 toneladas): Cálculo de la protección: Ip6 = 1,25*25 amps Ip6 = 31 amps Se instalará un breaker de 40 amps, trifásico Cálculo de la acometida: L6 = 21 mts Cálculo por capacidad de corriente: Id = (1,25*25)/0,82 amps Id = 38 amps Le corresponde un conductor TTU de calibre 8 Cálculo por caída de tensión: CD = 38*21 am CD = 798 am Le corresponde un conductor TTU de calibre 8

Solución: 3 x 8 TTU en tubería conduit de 1”. Se utilizará un conductor 10 THW como conductor de tierra

Solución subtablero Nº 2: Subtablero Nº 2: Barras de 400 amps, sin protección principal, dos (2) breakers secundarios trifásicos de 150 amps y un breaker secundario trifásico de 40 amps Acometida a subtablero Nº 2: 2 x (3 x 350 MCM) TTU, 4 THW en tubería conduit de 4” Acometida a equipo Nº 4 (20 TON): 3 x 2/0 TTU, 6 THW en tubería conduit de 3” Acometida a equipo Nº 5 (20 TON): 3 x 2/0 TTU, 6 THW en tubería conduit de 3” Acometida a equipo Nº 6 (5 TON): 3 x 8 TTU, 10 THW en tubería conduit de 1”

Subtablero Nº 3: Cálculo de la acometida al tablero: La distancia desde el tablero principal al subtablero Nº 3 es de Lt3 = 93 mts Cálculo por capacidad de corriente: Id = (2*100 + 25 + 0,25*100)/0,82 amps Id = 305 amps Le corresponde un conductor TTU de calibre 350 MCM Cálculo por caída de tensión: Con un 2 % de caída de voltaje tenemos: CD = 305*93 am CD = 28.365 am Le corresponde un conductor TTU de un calibre mayor al 750 MCM Considerando dos conductores por fase y una caída de tensión de un 2,75 % tenemos: CD = (305/2)*93/1,375 am CD = 10.314,55 am Le corresponde un conductor TTU de calibre 350 MCM TTU

Solución: 2 x (3 x 350 MCM) TTU en tubería conduit de 4”. Se utilizará un conductor 4 THW como conductor de tierra

Cálculo de las acometidas y protecciones para los equipos de aire acondicionado: Equipo 7 (5 toneladas): Cálculo de la protección: Ip7 = 1,25*25 amps Ip7 = 31 amps Se instalará un breaker de 40 amps, trifásico Cálculo de la acometida: L7 = 12 mts Cálculo por capacidad de corriente: Id = (1,25*25)/0,82 amps Id = 38 amps Le corresponde un conductor TTU de calibre 8 Cálculo por caída de tensión: CD = 38*12 am CD = 456 am Le corresponde un conductor TTU de calibre 10 Se escoge la solución que corresponde al cálculo por capacidad de corriente (peor condición) Solución: 3 x 8 TTU en tubería conduit de 1”. Se utilizará un conductor 10 THW como conductor de tierra

Equipo 8 (20 toneladas): Cálculo de la protección: Ip8 = 1,25*100 amps

Ip8 = 125 amps Se instalará un breaker de 150 amps, trifásico Cálculo de la acometida: L8 = 29 mts Cálculo por capacidad de corriente: Id = (1,25*100)/0,82 amps Id = 152 amps Le corresponde un conductor TTU de calibre 2/0 Cálculo por caída de tensión: CD = 152*29 am CD = 4.408 am Le corresponde un conductor TTU de calibre 1/0 Se escoge la solución que corresponde al cálculo por capacidad de corriente (peor condición) Solución: 3 x 2/0 TTU en tubería conduit de 3”. Se utilizará un conductor 6 THW como conductor de tierra

Equipo 9(20 toneladas): Cálculo de la protección: Ip9 = 1,25*100 amps Ip9 = 125 amps Se instalará un breaker de 150 amps, trifásico Cálculo de la acometida: L9 = 38 mts

Cálculo por capacidad de corriente: Id = (1,25*100)/0,82 amps Id = 152 amps Le corresponde un conductor TTU de calibre 2/0 Cálculo por caída de tensión: CD = 152*38 am CD = 5.776 am Le corresponde un conductor TTU de calibre 2/0 Solución: 3 x 2/0 TTU en tubería conduit de 3”. Se utilizará un conductor 6 THW como conductor de tierra

Solución subtablero Nº 3: Subtablero Nº 3: Barras de 400 amps, sin protección principal, dos (2) breakers secundarios trifásicos de 150 amps y un breaker secundario trifásico de 40 amps Acometida a subtablero Nº 3: 2 x (3 x 350 MCM) TTU, 4 THW en tubería conduit de 4” Acometida a equipo Nº 7 (5 TON): 3 x 8 TTU, 10 THW en tubería conduit de 1” Acometida a equipo Nº 8 (20 TON): 3 x 2/0 TTU, 6 THW en tubería conduit de 3” Acometida a equipo Nº 9 (20 TON): 3 x 2/0 TTU, 6 THW en tubería conduit de 3”