Demanda de Energia de uma Instalação Elétrica

INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PROF OZENIR DIAS DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Demanda de Energia de uma Instalação Elétrica Introdução Potência Carga instalada é a soma das potências nominais de todos os aparelhos elétricos existentes em uma instalação elétrica ou sistema Em uma instalação elétrica a potência consumida é variável a cada instante Diversas cargas não estarão em funcionamento simultâneo Potência total solicitada será em função da quantidade de cargas em operação e a potência elétrica absorvida por cada uma delas Prof Ozenir Dias 2 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Demanda de Energia de uma Instalação Elétrica Definições Fundamentais Demanda É a potência elétrica realmente absorvida consumida em um determinado instante por um aparelho ou sistema Demanda Média de um Consumidor É a potência elétrica média absorvida durante um intervalo de tempo determinado Geralmente 10 min 15 min mais comum 30 minutos e etc Demanda Máxima de um Consumidor É a maior de todas as demandas ocorridas em um período de tempo determinado definido Prof Ozenir Dias 3 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Demanda de Energia de uma Instalação Elétrica Definições Fundamentais Potência de Alimentação ou Provável Demanda É a demanda máxima da instalação Este é o valor utilizado para o dimensionamento dos condutores dos dispositivos de proteção da classificação do tipo de consumidor e do padrão de atendimento Prof Ozenir Dias 4 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Exemplo Demanda Apartamento típica 60 m² Cargas 15 Lâmpadas florescente compactas de 20 W 300 W 2 Televisores de 100 W 200 W 1 Geladeira de 300 W 300 W 1 Microondas de 1150 W 1150 W 1 Máquina de Lavar Roupas de 1500 W 1500 W 2 Condicionadores de Ar 7500 BTU de 1050 W 2100 W 1 Ferro Elétrico de 1000 W 1000 W 1 Chuveiro Elétrico de 4400 W 4400 W Potência Instalada Total 10950 W Provável consumo 07 as 12 Manhã Televisores Geladeira Microondas Chuveiro 6050 W Provável consumo 12 as 22 TardeNoite Televisores Geladeira Chuveiro Máquina de Lavar Ferro Elétrico Lâmpadas 7340 W Provável consumo 22 as 07 Noite Lâmpadas Geladeira Conds de Ar 2700 W Fator de demanda FD Razão entre a Demanda máxima e a potência total instalada FD 𝐷𝑀 𝑃𝑖𝑛𝑠𝑡 1 FD Manhã 055 TardeNoite 067 Noite 024 Dimensionamento da entrada FD 067 Potência de alimentação de 7340 W Superdimensionado em 33 usando a potência total Prof Ozenir Dias 5 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Critérios na Determinação do Fator de Demanda Vários fontes influenciam na determinação da fator de demanda Natureza da instalação Residencial comercial industrial ou mista Número de consumidores que fazem parte da instalação A região a estação do ano a hora do dia e etc Em cada caso o valor correto do fator de demanda é obtido medindo a demanda do consumidor durante um certo período e dividindoa pela carga instalada Na fase de projeto isso não pode ser realizado já que esses dados não estarão disponíveis Então como estimar o Fator de Demanda Deve ser estimado em função das informações preliminares tomadas com o cliente e dos prováveis equipamentos Além da experiência do projetista do levantamento em instalações semelhantes já construídas Na dúvida como medida de segurança é melhor SUPERDIMENSIONAR o fator de demanda O SUBDIMENSIONAMENTO do fator de demanda é inadmissível em instalações elétricas Prof Ozenir Dias 6 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Demanda em Edificações Individuais e Coletivas Considerações Preliminares Diversas concessionárias apresentam procedimentos específicos para o cálculo das demandas situadas em suas áreas de fornecimento Existem na literatura diversos procedimentos para o cálculo da demanda Desta forma cabe ao projetista a escolha do procedimento que mais aproxime da situação em estudo A escolha de um procedimento de cálculo que esteja em consonância com a realidade da região e com os regulamentos e normas da concessionária local é de extrema importância NBR 5410 Não especifica métodos de cálculos de demanda Na determinação da potência de alimentação de uma instalação ou de parte de uma instalação devem ser computados os equipamentos de utilização a serem alimentados com suas respectivas potências nominais e em seguida consideradas as possibilidades de nãosimultaneidade de funcionamento destes equipamentos Prof Ozenir Dias 7 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Demanda em Edificações Individuais e Coletivas Métodos disponíveis Residenciais Método COBEI Comitê Brasileiro de Eletricidade Eletrônica Iluminação e Telecomunicações Método da IEC International Electrotechnical Comission Método da NEC National Electrical Code Comerciais Método CEMIGCOBEI Companhia Energética de Minas Gerais Método IEC Individuais COBEI Coletivas CODI Comitê de distribuição de energia elétrica Amazonas Energia NDEE02 Unidades individuais NDEE03 Unidades coletivas Prof Ozenir Dias 8 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Cálculo da Demanda em Edificações Baixa Tensão NDEE02 NDEE03 Prof Ozenir Dias 26 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Cálculo da Demanda em Edificações Baixa Tensão NDEE02 Cálculo da Carga Instalada e da Demanda A carga instalada define o tipo de fornecimento A soma das potências em kW dos aparelhos de iluminação aquecimento eletrodomésticos refrigeração motores máquina de solda e etc Aparelhos futuros podem ser inseridos neste somatório visando dimensionar a entrada de serviço já considerando o aumento de carga Aparelhos reservas não são considerados Quando o consumidor não dispuser das potências de seus aparelhos podem ser considerados os valores médios nas tabelas 17A e 17B Para carga instalada entre 151 kW e 75 kW o fornecimento deve ser a 4 fios sendo a entrada de serviço dimensionada pela DEMANDA Prof Ozenir Dias 27 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Cálculo da Demanda em Edificações Baixa Tensão Demanda Unidades atendidas por redes trifásicas 380220 V ou 220127V com carga instalada entre 151 kW e 75 kW devem dimensionar a entrada de serviço utilizando a provável demanda A provável demanda deve ser determinada considerando o regime de funcionamento de suas cargas de acordo com o critério apresentado nesta norma Este critério é um exemplo de cálculo sendo o CONSUMIDOR o responsável pelo cálculo da demanda de sua edificação Demanda D a b c d e f kVA a Iluminação e tomadas b Aparelhos eletrodomésticos e de aquecimento c Aparelhos condicionadores de ar d motores elétricos e máquinas de solda f máquinas especiais RaiosX Prof Ozenir Dias 28 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Cálculo da Demanda em Edificações Baixa Tensão Demanda D a b c d e f kVA a Demanda referente a iluminação e TUGs Tabelas a seguir Prof Ozenir Dias 29 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Cálculo da Demanda em Edificações Baixa Tensão Demanda D a b c d e f kVA b Demanda relativa aos aparelhos eletrodomésticos e de aquecimento Os fatores de demanda devem ser aplicados separadamente à carga instalada dos seguintes grupos de aparelhos b1 Chuveiros torneiras e cafeterias elétricas b2 Aquecedores de água elétrico Prof Ozenir Dias 30 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Cálculo da Demanda em Edificações Baixa Tensão Demanda D a b c d e f kVA b Demanda relativa aos aparelhos eletrodomésticos e de aquecimento Os fatores de demanda devem ser aplicados separadamente à carga instalada dos seguintes grupos de aparelhos b3 fornos fogões e aparelhos tipo Grill b4 Máquinas de lavar e secar roupas máquinas de lavar louças e ferro elétrico Prof Ozenir Dias 31 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Cálculo da Demanda em Edificações Baixa Tensão Demanda D a b c d e f kVA b Demanda relativa aos aparelhos eletrodomésticos e de aquecimento Os fatores de demanda devem ser aplicados separadamente à carga instalada dos seguintes grupos de aparelhos b5 demais aparelhos tv som ventilador geladeira liquidificador batedeira microondas e etc Prof Ozenir Dias 32 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Cálculo da Demanda em Edificações Baixa Tensão Demanda D a b c d e f kVA b Demanda relativa aos aparelhos eletrodomésticos e de aquecimento Fatores de demanda Prof Ozenir Dias 33 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Cálculo da Demanda em Edificações Baixa Tensão Demanda D a b c d e f kVA c Demanda dos aparelhos condicionadores de ar No caso de condicionador central de ar utilizar fator de demanda igual a 100 Fator de demanda 100 para os primeiros 5 aparelhos 86 para os demais 100 para os primeiros 10 aparelhos tipo janela 90 para 11 a 20 Prof Ozenir Dias 34 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Cálculo da Demanda em Edificações Baixa Tensão Demanda D a b c d e f kVA d Demanda de motores elétricos Quantidade total de motores na edificação Prof Ozenir Dias 35 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Cálculo da Demanda em Edificações Baixa Tensão Demanda D a b c d e f kVA e Demanda de máquinas de solda a transformador determinada por f Demanda de equipamentos especiais raiosX determinada por Prof Ozenir Dias 36 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Cálculo da Demanda em Edificações Baixa Tensão Potência média de aparelhos eletrodomésticos aquecimentos e de consumo típicos Prof Ozenir Dias 37 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Cálculo da Demanda em Edificações Baixa Tensão Potência média de aparelhos eletrodomésticos aquecimentos e de consumo típicos Prof Ozenir Dias 38 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Cálculo da Demanda em Edificações Baixa Tensão Potência média de aparelhos eletrodomésticos aquecimentos e de consumo típicos Prof Ozenir Dias 39 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Cálculo da Demanda em Edificações Baixa Tensão Potência média de aparelhos eletrodomésticos aquecimentos e de consumo típicos Prof Ozenir Dias 40 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Cálculo da Demanda em Edificações Baixa Tensão Potência média de aparelhos eletrodomésticos aquecimentos e de consumo típicos Ar condicionado tipo janela Prof Ozenir Dias 41 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Exemplo Demanda da residência abaixo Demanda D a b c d e f kVA a Iluminação TUG b Eletrodomésticos e Aquecimento c Condicionadores de Ar Prof Ozenir Dias 42 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Exemplo Demanda da residência abaixo Demanda D a b c d e f kVA a Iluminação TUGxFD Equipamentos pertencentes ao grupo a são Potência total de a 900 500 1400 W Consultando a tabela ao lado Fator de demanda é 081 a 1400 x 081 1130 VA Prof Ozenir Dias 43 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Exemplo Demanda da residência abaixo Demanda D a b c d e f kVA b b1xFD1 b2xFD2b5xFD5 Equipamentos pertencentes ao grupo b são Subgrupos b b1 Chuveiros torneiras e cafeterias elétricas 01 1 Chuveiro Elétrico b2 Aquecedores de água elétrico 02 2 Aquecedores de Água b3 fornos fogões e aparelhos tipo Grill 00 Nenhum b4 Máquinas de lavar e secar roupas máquinas de lavar louças e ferro elétrico 04 03 Máquinas Lavar secar e de louças 01 Ferro de passar b5 demais aparelhos tv som ventilador geladeira liquidificador batedeira microondas e etc 09 01 Exaustor 01 Enceradeira 01 Conjunto de som 01 Aspirador de pó 01 Freezer vertical 01 geladeira 03 Tv a cores Prof Ozenir Dias 44 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Exemplo Demanda da residência abaixo Demanda D a b c d e f kVA b b1 b2b5 b1 chuveiro Potência Total 4400 W Tabela FD1 1 1 Aparelho b1 4400xFD1 4400 VA b2 AquecÁgia Potência Total 3000 W Tabela FD2 092 2 Aparelhos b2 3000xFD2 2760 VA b4 Máquinas Potência Total 7000 W Tabela FD2 076 4 Aparelhos b4 7000xFD2 5320 VA b5 demais aparelhos Potência Total 2600 W Tabela FD2 054 9 Aparelhos b5 2600xFD2 1404 VA b b1 b2 b4 b5 4400 2760 5320 1404 13884 VA ou 1388 kVA Prof Ozenir Dias 45 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Exemplo Demanda da residência abaixo Demanda D a b c d e f kVA c cxFD Potência Total 2600 W Fator de demanda tabela ao lado Tabela FD 092 2 Aparelhos c 2600x092 2392 VA Demanda D a b c d e f kVA D 1400 13884 2392 17676 VA D 1767 kVA Prof Ozenir Dias 46 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Exemplo Demanda da residência Demanda D 1767 kVA Carga instalada 21 kW É possível determinar Tipo de fornecimento através da carga instalada Trifásico Bifásico Monofásico Carga instalada 15 kW utiliza a própria carga Instalada para determinar o padrão de entrada Carga instalada 15 kW utiliza a demanda para determinar o padrão de entrada Fornecimento trifásico Prof Ozenir Dias 47 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Tipo de Fornecimento Prof Ozenir Dias 48 Tipo Fornecimento Carga Instalada C Monofásico M 1 fase neutro 2 fios 127 V C 75 kW Bifásico B 2 fases neutro 3 fios 127220 V 76 C 15 kW Trifásico T 3 fases neutro 4 fios 127220 V 151 C 75kW DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Com base no tipo de fornecimento são tabeladas os seguintes dados do padrão de entrada Ramal de Entrada Condutor e eletroduto Disjuntor de proteção Quadro de Medição Aterramento Poste e Pontalete Prof Ozenir Dias 49 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Monofásico e Bifásico Carga Instalada Prof Ozenir Dias 50 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Trifásico Provável Demanda Prof Ozenir Dias 51 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Poste e Pontalete do Padrão de Entrada Devem ser utilizados sempre que Necessário elevar a altura do ramal de ligação em relação ao solo Necessário desviar o ramal de ligação do terreno de terceiros ou qualquer obstáculo Prof Ozenir Dias 52 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Exemplo Anterior Carga Instalada Acima de 15 kW ligação trifásica a 4 fios Provável Demanda de 1767 kVA Prof Ozenir Dias 53 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA NDEE03 Demanda em Edificações Coletivas Demanda total do edifício Dt D1 D2 kVA Sendo D1 demanda dos apartamentos residenciais D1 14xfxa f fator de demanda em função do número de apartamentos tabela a demanda em função da área útil tabela D2 demanda do condomínio lojas e outros Calculados via procedimentos para unidades individuais D2 a b c d e f kVA Através da demanda total do edifício é dimensionado os componentes de entrada de serviço ramais de ligação e de entrada e proteção geral O projetista pode adotar outros critérios para determinar a demanda dos apartamentos residências desde que não apresente valores inferiores aos calculados pelo método acima Prof Ozenir Dias 54 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Exemplo Edifício Residencial Demanda total do edifício Dt D1 D2 kVA Características do edifício n de pavimentosaptos 624 n aptospavimento 4 Área útilapto 90 m² Carga instalada do condomínio Prof Ozenir Dias 55 Quantidade Descrição Potência W 50 Lâmp Incandescente 60 08 Lâmp Incandescente 100 15 Tomada simples 100 01 Chuveiro Elétrico 4400 01 Motor trif 1cv220V 1130 02 Motor trif 6cv220V 5450 Carga Instalada Total 21730 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Exemplo Edifício Residencial Demanda total do edifício Dt D1 D2 kVA Sendo D1 demanda dos apartamentos residenciais D1 14xfxa n de pavimentosaptos 624 n aptospavimento 4 Área útilapto 90 m² f fator de demanda em função do número de apartamentos tabela f 1986 24 apartamentos a demanda em função da área útil tabela a 196 90 m² D1 14xfxa 14x1986x196 545 kVA Prof Ozenir Dias 56 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Exemplo Edifício Residencial Demanda total do edifício Dt D1 D2 kVA Sendo D2 demanda do condomínio lojas e outros D2 a b c d e f kVA D2 a b d kVA a Demanda iluminação e Tomadas Potência total 50x60 8x100 15100 Potência total 5300 W Pela tabela 19 fator de demanda 064 a 5300x064 3392 VA b1 Aparelhos de aquecimento Potência total 4400 W Pela tabela 22 fator de demanda 1 b 4400x1 4400 VA Prof Ozenir Dias 57 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Exemplo Edifício Residencial Demanda total do edifício Dt D1 D2 kVA Sendo d Demanda Motores Potência Total kVA 1 motor trif de 1 CV 097 k VA 2 motores trif de 6 CV 454 kVA Total 097 2454 1005 kVA D2 a b d 3392 4400 10050 D2 17842 VA ou 1784 kVA Demanda Total do edifício Dt 545 1784 7234 kVA Com base no valor da demanda total do edifico são tabeladas Ramal de ligação Proteção Ramal de entrada Condutor de proteção Poste Pontalete Prof Ozenir Dias 58 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Exemplo Edifício Residencial 7234 kVA Prof Ozenir Dias 59 DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA Prof Ozenir Dias 60