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DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
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Determinação da carga instalada: Define o tipo de fornecimento; Somatório das potências (kW) dos aparelhos
ligados a unidade consumidora; Os cálculos devem considerar aparelhos com
previsão de serem adquiridos e conectados em instalações futuras;
Pode considerar valores médios presentes em tabelas das concessionárias;
Unidades rurais tem o tipo de fornecimento definido pela concessionária;
Unidades urbanas com carga acima de 20 kW, o fornecimento deve ser a 4 fios.
DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
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Expressão geral para cálculo de demanda
Onde: d1 = demanda de iluminação e tomadas; d2 = demanda dos aparelhos para
aquecimento de água; d3 = demanda dos aparelhos de ar
condicionado tipo janela; d4 = demanda das unidades centrais de ar
condicionado; d5 = demanda dos motores elétricos e
máquinas de solda à motor gerador; d6 = demanda das máquinas de solda a
transformador e aparelhos de raios x
1 2 3 4 5 6( ) 1,5D kVA d d d d d d
DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA Fator de demanda
Rela entre a demanda máxima e a carga total conectada ao sistema;
Usualmente menor do que a unidade; Matematicamente, é calculado pela fórmula:
Onde Dmax = demanda máxima da instalação, em
kW ou kVA; Pinst = potência instalada, em kW ou kVA.
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maxd
inst
DFP
DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA Fatores de demanda de iluminação + TUG e
TUE em função da carga instalada.
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DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
EXEMPLO 7 Seja uma residência com a seguinte divisão de
circuitos e suas respectivas cargas:
A carga total instalada é igual a 22300 W, considerando que o fator de potência da instalação é unitário. Todos os circuitos são monofásicos, exceto 4, 5 e 8 que são bifásicos.
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DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
SOLUÇÃO: O somatório da carga instalada de Iluminação + TUG
é:
Dessa forma, uma vez que o fator de demanda é igual a 0,57; a demanda de Iluminação + TUG será:
A demanda das TUE’s considera os 2 chuveiros e o forno elétrico e micro-ondas, logo:
Finalmente: 8
1100 1400 1500 2000 1800
7800Ilum TUGC
W
0,57 7800 4446ilum TUGD W
0,92 5000 5000 3000 1500 13700TUED W
4446 1370018146
ilum TUG TUED D D WD W
DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA Classificação dos consumidores segundo o
tipo de carga instalada/demandada:
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DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA Método de avaliação e aplicação – Seção A
Campo de aplicação Entrada de serviços individuais:1. Entra de serviços individual (res., com. e ind.);2. Unidade de consumo individual (apartamento, loja...); Entrada de serviços coletivas:1. em entrada coletiva residencial, com até 3 unidades 3φ;2. Circuitos 3φ em entra coletiva não-residencial;3. Circuitos 3φ dedicado às cargas não residenciais;4. Uso comum em vilas. Circuitos de serviço dedicados a condomínios:1. Em entrada coletiva residencial com até 3 unidades;2. Em entrada coletiva não-residencial;3. Em entrada coletiva mista (circ. de serviço independente);4. Entrada coletiva mista, com um único sistema de serviço.
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DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA Caso de entrada de serviços individuais
Determina-se a carga instalada; Verifica-se se a carga instalada calculada se encontra
dentro de limites mínimos (valores de tabelas); Determina-se a previsão mínima de carga
Motores; Ar condicionado tipo janela:
Para residências isoladas – 1 x 1 cv/unid. Para residências derivadas de ramal de entrada
(apartamentos):1. 1 x 1 cv/unid de consumo com área até 70,0 m2;2. 2 x 1 cv/unid de consumo com área de 70,0 m2 até 100
m2;3. 2 x 1 cv/unid de consumo com área de 70,0 m2 até 100
m2. 11
DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA Casos de entradas coletivas
Com único agrupamento de medidores: A demanda do agrupamento de medidores (DAG) é
determinada através da carga total instalada das unidades de consumo;
Dimensionamento da proteção do circuito do agrupamento;
A demanda da proteção geral (DPG) será dada por:
A demanda do ramal de entrada é a soma da carga total instalada das unidades de consumo, de serviço e uso do condomínio, e será dada por:
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PG AGD D
(unidades de consumo/serviço) 0,90RD D
DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
Com mais de um agrupamento de medidores: DPG - demanda da proteção geral de
entrada; DAG - demanda de cada agrupamento de
medidores; DR - demanda do ramal de entrada; DS - demanda do circuito de serviço; Nota: a principal diferença se da em cargas similares
com expressão geral diferenciada, com fatores de demanda distintos.
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1 1(iluminação e tomadas em escritórios) 1(iluminação e tomadas do serviço do condomínio) 1(iluminação e tomadas em lojas)
D total d dd
DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA Método de avaliação e aplicação – Seção B
Campo de aplicação Entradas coletivas exclusivamente residenciais
(aquecimento individual de água); Entradas residenciais compostas de 4 a 300 unidades
de consumo; Entradas coletivas exclusivamente residenciais (sem
aquecimento de água); Circuitos de serviço de uso do condomínio,
exclusivamente residenciais; A determinação da demanda relativa é realizada por
tabela (demandas em kVA x função da área útil)
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DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA Demanda de entradas coletivas,
exclusivamente residenciais compostas por 4 a 300 unid. Demanda individual das unidades de consumo
residenciais Demanda do circuito de serviço de uso do
condomínio (DS); Demanda do agrupamento de medidores (DAG); Demanda da proteção geral (DPG); Demanda do ramal de entrada (DR):
15 0,90RD DPG DS
DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA Demanda de entradas coletivas mistas
Demanda individual das unidades de consumo; Demanda do circuito de serviço de uso do
condomínio Circuito de serviço único
Cálculo da demanda considerando a previsão mínima; Circuitos de serviço independentes (cargas residenciais)
Cargas de iluminação: 100% para os primeiros 10 kW; 25% para os demais.
Motores: Aplicação de tabela específica;
Demais cargas devem ser tratadas individualmente (FP = 100%); 16
DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
Demanda de agrupamento de medidores (DAG):
Demanda da proteção geral (DPG):
Demanda do ramal de entrada (DR):
Onde: Dresidencial = carga total residencial (seção B); Dnão-residencial = carga total das unidades de consumo
não residencial (seção A)17
0,90AG residencial nao residencialD D D
0,90PG residencial nao residencialD D D
0,90R residencial nao residencialD D D
DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA Fatores de demanda para iluminação e
tomadas para unidades consumidoras residenciais
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DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA Fatores de demanda para iluminação e
tomadas de unidades consumidoras não-residenciais
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DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA Fatores de demanda de fornos e fogões
elétricos
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DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA Fatores de demanda de aparelhos
eletrodomésticos de aquecimento e de refrigeração
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DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA Demanda individual – motores monofásicos
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DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA Demanda individual – motores trifásicos
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DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
EXEMPLO 8Residência isolada, área útil de 300 m2, com fornecimento de energia através de ramal de ligação independente, tensão 220-110V.
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Característica da carga instaladaIluminação e tomadas 6.000 WChuveiros elétricos 3 x 4.400 WTorneiras elétricas 2 x 2.500 WAparelhos de ar condicionado
3 x 1 cv2 x ¾ cv
Motores
2 x 1 cv (1 reserva) Mφ1 x ½ cv (1 reserva)
Mφ2 x ¼ cv (1 reserva)
MφSauna 9.000 W
DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
SOLUÇÃO:a) Determinação da carga instalada e da categoria de
atendimento:
b) Carga instalada com as previsões mínimas. Iluminação e tomadas – previsão mínima
residencial é de 30 W/m2, logo: 30 W/m2 x 300 m2 = 9.000W. Como 9.000W > 6.000W, a carga será de 9.000W.
Aparelhos de aquecimento – nao possui previsão mínima 25
6.000 (3 x 4.400) (2 x 2.500)
3 1 11.500 x (3 x 1) 2 x (2 x 1) 1 x + 2 x 9.0004 2 444,45
CI
CI kW
Carga a ser considerada = 3 chuveiros x 4.400W = 2 torneiras x 2.500 W = 1 sauna x 9.000 W
DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
Aparelhos de ar condicionado tipo janela – previsão mínima = 1 x 1 cv. Como 1 cv < 4,5 vc, considera-se 4,5 cv.
Motores – não é feita nenhuma exigencia.
c) Avaliação das demandas parciais Iluminação e tomadas
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Carga a ser considerada = 1 x 1 cv1 = 1 x cv21 = 2 x cv4
1
1
1
9,0(0,86 1) (0,81 1) (0,76 1) (0,72 1) (0,68 1)
(0,64 1) (0,60 1) (0,57 1) (0,54 1)6,18
c kWd
d kVA
DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
Aparelhos de aquecimento
Aparelhos de ar condicionado tipo janela
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2
2
2
(3 4.400) (2 2.500) (1 9.000) 27,2(3 4.400) 0,84 (2 2.500) 0,92 (1 9.000) 124,7
c kWdd kVA
3
43
343
3
3
(3 1cv) (2 cv) 4,5cv
(3 1cv) (2 cv) 0,70 3,15cv3,15 1,54,72
c
d
d kVAd kVA
DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
Motores
a) Determinação da demanda total da instalação
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1 12 44
12
14
4
4
2 1cv 1 cv 2 cv1 cv 1,10
cv 0,66cv 0,39
Nº de motores = 5
2 1,04 1 0,64 2 0,39
3,5
c
kVAkVAkVA
d kVA kVA kVA
d kVA
1 2 3 5
6,18 24,7 4,72 3,539,1
total
total
total
D d d d d
D kVA
D kVA
DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA Equilíbrio de fases:
As cargas e correntes elétricas nas fases devem ser aproximadamente iguais;
A diferença recomendável entre as fases de maior e menor potência é de 10%;
O procedimento começa dividindo-se a carga total por 3;
Depois, basta distribuir os circuitos de modo a obter uma distribuição bem uniforme das cargas nas 3 fases
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DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
EXEMPLO 9Considerando a carga instalada de 22.300 VA, deseja-se que cada uma das três fases que compõem o alimentador desta instalação seja responsável pelo fornecimento de 1/3 da carga.
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DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
SOLUÇÃO São inúmeras as combinações possíveis entre os
circuitos de 1 a 9 de forma a obter valores de potência/fase próximos ao desejado. Uma das alternativas é dada pela seguinte divisão:
A diferença percentual entre as fases de maior potência (A ou B) e a de menor potência (C) é de 2,7%.
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DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA Dimensionamento do alimentador
Alimentador: conjunto constituído pelos condutores, eletrodutos e acessórios, instalados a partir do ramal de entrada até o quadro de distribuição;
O procedimento de dimensionamento é o mesmo usado para o dimensionamento dos circuitos.
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DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
EXEMPLO 10Para o exemplo anterior, utilizando a carga demandada, determina-se a potência que flui em cada fase:
Pelo critério de capacidade de corrente:
Pelo critério de queda de tensão:
Conflui-se que a bitola do alimentador deve ser de φ10mm2.
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18.146 6.048,73faseVAP VA
26.048,7 47,63 10127fase
VAI A mmV
26.048,7 10 60.487 10S d Pfase d VA m VA m mm
DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA Diagrama unifilar
Representação do circuito a partir do ramal de entrada até o quadro de distribuição;
Simbologia recomendada pela NBR 5444
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TRABALHO Projeto divido em 4 partes (60 pts.):
1. Levantamento de carga e traçado de pontos de luz, tomadas, comandos de iluminação;
2. Divisão de circuitos e traçado dos eletrodutos, condutores e QDC;
3. Dimensionamento dos circuitos, disjuntores e eletrodutos;
4. Cálculo da demanda e dimensionamento dos alimentadores dos apartamentos. Levantamento da demanda e determinação dos alimentadores do edifício. Diagramas unifilares do edifício.
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TRABALHO EXERCÍCIO 1 (de 5)
Faça o levantamento de cargas de iluminação e tomadas do apartamento em anexo. Fique atento à utilização da escala para determinar as dimensões reais dos cômodos;
Lance na planta os pontos de luz, comandos de iluminação e pontos de tomada. Lembre-se do padrão de simbologia. Não é necessário, neste momento, lançar os eletrodutos e condutores na planta;
A tabela de cargas preenchida deve ser enviada por e-mail juntamente com a planta, num arquivo .zip contendo o prefixo ex1 mais o primeiro nome dos componentes;
E-mail: [email protected] Data final para entrega 13/10/2010.
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TRABALHO Planta baixa do apartamento:
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TRABALHO Tabela de cargas
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QUADRO DE CARGAS INSTALADAS
DEPENDÊNCIADimensões ILUMINAÇ
ÃO TUG TUEÁREA (m2)
PERÍMETRO (m)
POTENCIA (W=VA) QUANTIDADE POTÊNCIA
(W=VA) APARELHO POTÊNCIA (W)
POTÊNCIA (VA)
1 SUÍTE ST 2 QUARTO 1 Q1 3 QUARTO 2 Q2 4 CORREDOR CR 5 BANHEIRO 1 B1 6 BANHEIRO 2 B2 7 SALA
ESTAR/JANTARSEJ
8 COZINHA CZ 9 LAVANDERIA/
ÁREA S. LS 10 ... 11 ...
POTÊNCIA TOTAL: LUZ KW TUG'S kW TUE'S kW kVATIPO DE CONSUMIDOR = FAIXA DE TENSÃO = CARGA TOTAL
INSTALADA kW kVA
TRABALHO Tabela de circuitos
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Circuito (listar os cômodos alimentados por cada um
deles)
Iluminação TUG's TUE's Carga total
Condutormm2
ICIRC IPROJ IFIOIFIO
(FCNC x FCT) IDISJUNTOR
(VA) (VA) (VA) (VA) (A) (A) (A) (A) (A)
1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 7 - 8 - 9 - 10 -
POTÊNCIA TOTAL (kVA)
FIO TERRAmm2
TRABALHO Exercício 2 (de 5)1. Preencimento da tabela de circuitos
a) Divisão dos circuitosDividir as cargas de iluminação e tomadas de acordo com as normas;
b) Dimensionamento dos condutoresDimensionar os condutores pelos métodos de capacidade de corrente (CCC) e queda de tensão admissível (CQT). Determinar as bitolas dos condutores utilizando os critérios da norma
2. Lançar o circuito na plantaLançar o QDC de acordo com o centro de cargas. Lançar eletrodutos e condutores dos circuitos, além dos condutores dos comandos de iluminação.
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