Proyecto: MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS EDUCATIVOS DE LAS I.E. DEL NIVEL PRIMARIA N 38478/V-P, N

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MEMORIA DE CLCULOS JUSTIFICATIVOS

1. GENERALIDADES

La presente Memoria de clculo, est relacionado a evaluar las instalaciones definiendo los

clculos de corriente y la cada de tensin del alimentador, bsicamente, pero en el

cuadro de clculo adjunto, tambin se indica los clculos de corriente respectivo.

2. BASES DE CALCULO

Cdigo Nacional de Electricidad- Utilizacin 2006.

Reglamento Nacional de Edificaciones- 2006.

3. PARAMETROS DE CALCULO

Tensin de servicio : 380V

Numero de fases : 3

Frecuencia : 60Hz.

Cada de tensin permisible : 2.5% de la tensin nominal (entre Medidor y

Tableros) y de 1.5% entre Tablero y el punto de salida de utilizacin ms alejado.

Factor de potencia : 0.8

Factor de simultaneidad : Variable.

Niveles de Iluminacin

Oficinas, Salas de Computo y Laboratorios : 500 lux

Aulas : 500 lux

Pasadizos : 100 lux

4. DISEO DE ALUMBRADO

4.1. Criterios Generales

Para nuestros distintos ambientes, se tomarn los siguientes niveles de iluminacin:

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AMBIENTE LUX

AULAS 500

BIBLIOTECA 300

LABORATORIO 500

SALA DE COMPUTO 500

SALA DE PROFESORES 350

PASILLOS 100

S.S.H.H. 100

ESCALERAS 150

DEPOSITO/ALMACEN 100

OFICINAS 500

TOPICO 300

CAFETIN 300

Fuente: RNE-NORMA EM.010

Lo que es importante al interior de estas instalaciones, es utilizar tipos de luz con

ndices de Reproduccin de Color (IRC) altos, para iluminar adecuadamente la

apariencia de las personas, con una mnima distorsin de colores. Se plantea

igualmente el uso de lmparas fluorescentes y lmparas fluorescentes ahorradoras

compactas, que presentan ordinariamente menor eficiencia, pero valores elevados

de IRC.

4.2. Clculos de Alumbrado

Para los diferentes ambientes de los Mdulos a Proyectar del Centro Educativo, se ha

realizado un clculo bsico de alumbrado, en funcin de la tabla de niveles de

iluminacin y el tipo de luminarias escogido para cada ambiente.

Tipos de luminarias, distribucin y altura de trabajo.

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FACTOR DE MANTENIMIENTO Y COEFICIENTE DE UTILIZACIN

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5. CLCULOS DE POTENCIA INSTALADA Y MAXIMA DEMANDA

Regla 050-204.

Se propone establecer un mtodo con el cual la capacidad adecuada de la acometida o de

los conductores del alimentador que alimentan al colegio se puedan instalar para manejar

las cargas elctricas del edificio con seguridad.

La Subregla (1) indica el mtodo para determinar la capacidad mnima de la acometida o

de los conductores del alimentador para un colegio. La Subregla (2) indica los factores de

demanda que se deben aplicar a la capacidad mnima de la acometida o de los

conductores calculados en la Subregla (1).

Los pasos a seguir son: (1) de 050-204(1) - determinar el rea total del colegio en m2,

basndose en las dimensiones externas; (2) de 050-204(1) - determinar el rea total del salones del colegio

en m2; (3) de 050-204(1)(a) - calcular la carga bsica en vatios para el rea de

salones, multiplicando el rea total de salones en m2 por 50W/m2;

(4) de 050-204(1)(b) - calcular la carga del rea restante del colegio,

multiplicando el rea restante en m2 por 10 W/m2.

(5) de 050-204(1)(c) - calcular la carga total en vatios sumando, la

calefaccin ambiental elctrica, el aire acondicionado, y las cargas de potencia, basndose en la potencia nominal del equipo instalado;

(6) calcular la carga total del edificio, sumando los

paso (3), (4) y(5);

(7) restar cualquier carga de calefaccin ambiental elctrica de la carga total del edificio calculada en el paso (6);

(8) de 050-204(2)(a)- aplicar los siguientes factores de demanda para

un colegio con un rea hasta e incluyendo 900m2 basndose, en las dimensiones externas, aplicar los factores de demanda de la Subregla (2)(b) ver paso (9);

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(a) calcular las cargas totales de la calefaccin ambiental elctrica aplicando los factores de demanda de la Seccin 270;

(b) calcular la carga restante del edificio tomando el

75% del resto de la carga total del edificio menos cualquier cargas de calefaccin ambiental elctrica (ver paso (7);

(c) calcular la capacidad mnima de la acometida o

del conductor del alimentador, sumando los pasos (8)(a) y (8)(b);

(9) de 050-204(2)(b) aplicar los siguientes factores de demanda para

un colegio con una rea de ms de 900m2, basndose en las dimensiones externas;

(a) calcular las cargas totales de la calefaccin

ambiental elctrica aplicando los factores de demanda de la Seccin 270;

(b) calcular la carga por metro cuadrado nominal

dividiendo el resto de la carga total del edificio menos las cargas de la calefaccin ambiental elctrica(ver Paso 7), por el rea total del colegio (ver Paso 1);

i) calcular la carga para los primeros 900

m2 del rea total del colegio en vatios, tomando el 75% de la carga por metro cuadrado multiplicado por 900;

ii) 50% de la carga por metro cuadrado multiplicado por el rea total del colegio en exceso a 900 m2;

(c) calcular la capacidad mnima de la acometida del

conductor del alimentador, sumando los pasos (9)(a), (9)(b)(i) y (9)(b)(ii);

(10) determinar el mtodo de alambrado que se va a usar, y cunto de la carga es continua segn 050-104(3), y de ah aplicar los requerimientos de 050-104 (4) (5);

(11) determinar el tamao del conductor del

alimentador o de la acometida y los tamaos de los dispositivos para sobrecorriente.

Los detalles de los clculos de la Mxima Demanda del local se encuentran indicados en el

Cuadro de Clculo Justificativo de mxima demanda de TG del plano IE-01.

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Descripcin rea Edificada (m) Pot. Instalada

(W) F.D. Dem. Max (W)

rea Total Edificada del Colegio 1,458.33

rea Total de Aulas 626.06

Carga Bsica de Aulas 625.08 x 50 W/m 31,303.19

Carga del rea Restante 832.27 x 10 W/m 8,322.65

(reas techadas que no son aulas)

Otras Cargas

Iluminacin exterior 6 farolas x 81.60 W 489.60

8 reflectores x 207.50 W 1,660.00

Centro de Computo (Primaria) 27 equipos x 350 W 9,450.00

Electrobombas 2 electrob. x 760 W 1,520.00

TOTAL 52,745.44

APLICACION DE FACTORES

CARGA DEL EDIFICIO

POTENCIA 52,745.44

AREA 1,458.33

LA CARGA POR m SERA 36.17

CARGA POR LOS PRIMEROS 900 m X 36.17 0.75 24,414.75

CARGA PARA EL AREA RESTANTE 558.33 m X 36.17 0.50 10,097.40

TOTAL 34,512.15

POTENCIA INSTALADA (KW) 52.7 KW

DEMADA MAXIMA (KW) 34.5 KW

factor de Simultaneidad = 0.65

DEMADA MAXIMA A CONTRATAR (W) = 22.4 KW

6. CALCULO DE INTENSIDADES DE CORRIENTE Y CADA DE TENSIN

6.1 Clculos de Intensidades de corriente

Los Clculos se han hecho con la siguiente frmula:

Donde:

K= 1.73 para circuitos trifsico

K= 1 para circuitos monofsica

cosKxVx

MDI TOTAL

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6.2 Clculos de Cada de tensin

Los clculos de Cada de tensin se han realizado con la siguiente frmula:

Donde:

I : Corriente en Amperios

V : Tensin de servicio en voltios

MDTOTAL : Mxima demanda total en Watts.

Cos : Factor de potencia, 0.8

V : Cada de tensin en voltios, 2.5%.

L : Longitud en mts.

: Resistencia especifica o coeficiente de resistividad del

cobre para el conductor en Ohm-mm2/m. Para el

cobre es igual a 0.0175 Ohm-mm2/m.

S : Seccin del conductor en mm2

K : Constante que depende del sistema: 1.73 para circuitos

Trifsicos, 2 para circuitos monofsicos.

En el siguiente cuadro se indica los resultados de los clculos de Corriente y de cada

de tensin respectivo.

cosxS

xLKxIV

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CUADRO 1: CLCULOS DE CADA DE TENSIN

CIRCUITO M.D.

K V cos I nominal

(A) I diseo

(A)

S L

(W) (mm2) (m)

TG 34500.0 1.73 220 0.8 113.31 141.63 50 40.00

TD-1 (C-1) 2200.0 1.73 220 0.8 7.23 9.03 6 4.00

TD-2 (C-2) 22800.0 1.73 220 0.8 74.88 93.60 25 15.00

TD-3 (C-3) 500.0 1.00 220 0.8 2.84 3.55 4 79.40

TD-4 (C-4) 800.0 1.00 220 0.8 4.55 5.68 6 16.00

TD-5 (C-5) 4200.0 1.73 220 0.8 13.79 17.24 6 12.40

TD-UPS (C-6) 7600.0 1.73 220 0.8 24.96 31.20 10 8.00

FAROLAS (C-7) 500.0 1.00 220 0.8 2.84 3.55 6 3.00

REFLECTORES (C-8) 1700.0 1.00 220 0.8 9.66 12.07 6 12.00

CIRCUITO K V cos I

nominal (A)

L V S V (%) V (%)

(m) (mm2)

TG 0.0309 220 0.8 113.31 40.00 2.80 50.00 1.27 1.27

TD-1 (C-1) 0.0309 220 0.8 7.23 4.00 0.15 6.00 0.07 1.34

TD-2 (C-2) 0.0309 220 0.8 74.88 15.00 1.39 25.00 0.63 1.90

TD-3 (C-3) 0.0357 220 0.8 2.84 79.40 2.01 4.00 0.92 2.19

TD-4 (C-4) 0.0357 220 0.8 4.55 16.00 0.43 6.00 0.20 1.47

TD-5 (C-5) 0.0309 220 0.8 13.79 12.40 0.88 6.00 0.40 1.67

TD-UPS (C-6) 0.0309 220 0.8 24.96 8.00 0.62 10.00 0.28 1.55

FAROLAS (C-7) 0.0357 220 0.8 2.84 3.00 0.05 6.00 0.02 1.30

REFLECTORES (C-8) 0.0357 220 0.8 9.66 12.00 0.69 6.00 0.31 1.59

7. CLCULOS DE RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA

7.1. Resistencia para un pozo de tierra

Los clculos de resistencia de tierra se han realizado de acuerdo a las formula

siguiente:

Dnde:

R1 : Resistencia de pozo de Tierra de una varilla

: Resistividad del terreno (Ohms x ml)

l : Longitud de la varilla (Mts.)

d : Dimetro de varilla (Mts.)

d

lLn

lR

36.1

4

21

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Los clculos se han realizado bajo las siguientes consideraciones:

Resistividad del terreno () : 400 Ohms x m, terreno semi- arenoso.,

mezclado con tierra vegetal y piedras de rio de 5 cmts. de largo.

Longitud de la Varilla : 2.40 mts.

Dimetro de Varilla : 0.015 mts.

El tratamiento de la tierra Jardn a utilizarse en los pozos de tierra ser con

el compuesto THOR-GEL, que segn recomendaciones de los fabricantes , el

porcentaje de reduccin de resistencia , bajo garanta , es :

1 Dosis de 5Kgms. ........ 80-85%

2 Dosis de 5Kgms. ........ 85-90%

Los resultados de los clculos efectuados de acuerdo a las

formulas anteriormente indicados se muestra en el cuadro 2.

En los clculos no se considerado la seccin del conductor (35 mm2), solo se

considerado las barras de cobre (electrodos). El calibre considerado es para

conducir la corriente de fuga del sistema de proteccin de acuerdo a normas..

En el cuadro N 2 se da el resultado de los clculos de resistencia a tierra,

con porcentajes de reduccin de resistencia a tierra de 80, 90 y 95% segn las

recomendaciones con garanta del Fabricante de sales, PARARRAYOS S.R.L.

Como conclusin, se puede indicar, que la resistencia de un pozo de tierra con

2 dosis de THOR-GEL por m3, es de 21 Ohms.

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CALCULOS

ITEM DESCRIPCION UNID 1 POZOS

1 DATOS GENERALES

Resistividad del terreno Ohms-ml 400

Nmero de jabalinas u. 1

Long. De Varilla de electrodo ml 2.4

Dimetro del Varilla ml 0.015

Radio semiesferico equivalente ml 0.37143261

2 RESISTENCIA DE UNA VARILLA (R1) Ohms 163.2391

3 REDUCCION POR TRATAMIENTO QUIMICO

1 Dosis de Thor gel x m3 (82%) Ohms 29.3830

2 Dosis de Thor gel x m3 (87%) Ohms 21.2211

CUADRO 2: CALCULO DE RESISTENCIA DEL SISTEMA DE TIERRA