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h MEMORIAL DE CÁLCULO Consultores do Projeto: Discentes: Sumário 1. Carga de Iluminação 4 2. Cargas de Tomadas 5 2.1 TOMADAS DE USO GERAL – TUG’s 5 2.2 - Tomada de uso específico - TUE 6 3. Definição dos quadros de distribuição 7 3.1 – Cálculos de demanda do QD1 e QD2 7 4. Cálculos de da corrente e das potências ativa e aparente 8 4.1 – Fator de Potência 8 4.2 – Cálculo da corrente 8 4.3 – Cálculo da potência ativa 9 4.4 – Cálculo da potência aparente: 9 5. Sessão do condutor 10 5.1 – Método da Ampacidade 10 5.2 – Método da queda de tensão 12 5.3 – Sessão mínima do condutor 13 6. Definição de disjuntores e Dr’s 14 7. Calculo de demanda total do apartamento 16 8. Quadros de serviços 18 9. Demanda total do prédio 18 1. CARGA DE ILUMINAÇÃO A carga de iluminação foi feita em função da área do cômodo da residência. Recomendações da NBR 5410:2004 para o levantamento da carga de iluminação: Figura 1: Condições para se estabelecer uma potência mínima de iluminação FONTE: Prysmian Nessa primeira etapa, foi passados os valores da planta baixa para o excel com os valores do comprimento, largura, perimetro e área de cada cômodo da residência, e conforme a norma para áreas iguais ou menores que 6m², foi determinado 100 VA e para áreas maiores que 6m² foi somado 60VA a cada 4m². Após esse cálculo foi utilizada a tabela 1, para a definição da potência das lâmpadas a serem utilizadas, definidas para o projeto a utilização de lâmpadas de LED. Tabela 1 – Dimensões e capacidades de iluminação por cômodo DIMENSIONAMENTO DE ILUM E TOMADAS PELA NBR COMODOS Área (m²) Perim. (m) ILUM. (W) TOMADA 60 100 100 600 Varanda 6,42 10,34 1 1 1 Sala de Estar 10,2 12,8 1 1 3 Sala de jantar 18,45 17,2 2 1 4 Cozinha 8,06 11,4 1 1 1 2 Dormitório 1 10,4 12,9 1 1 3 Dormitório 2 10,4 12,9 1 1 3 Suíte 12,8 14,46 1 1 3 Banheiro Suíte 5,1 9,8 1 1 Banheiro Social 5,1 9,8 1 1 Área de circu. 4,48 9,2 1 Quarto de emp. 8,06 11,4 1 1 3 Banheiro emp. 3,1 8,2 1 1 Área de serviço. 8,7 11,8 1 1 1 1 TOTAL 111,27 152,2 10 13 22 6 Fonte: Autores 2. CARGAS DE TOMADAS A carga de tomadas foi feita em função da área e do perímetro de cada cômodo da residência (mostrada na tabela 1). Recomendações da NBR 5410:2004 para o levantamento da carga de tomadas: Figura 2: Condições para se estabelecer uma potência mínima de tomadas 2.1 TOMADAS DE USO GERAL – TUG’s FONTE: Prysmian A tomada para uso geral (TUG), como seu próprio nome diz, serve como ponto de alimentação para cargas gerais da instalação, que são de menor potência. Foram estabelecidas as condições a seguir para determinação das tomadas de uso geral do apartamento tipo. 2.2 -TOMADAS DE USO ESPECÍFICO - TUE A tomada de uso específico (TUE), é utilizada para alimentar cargas específicas, que são de maior potência como o ar-condicionado, microondas, o forno elétrico, fritadeiras elétricas etc. Foi determinado conforme pensado pelo grupo, Vistos na tabela 2. Os cálculos para a definição das potências das tomadas foram organizados na tabela 3 a seguir: Tabela 2 – Dimensões e capacidades de tomadas por cômodos Fonte: Autoria Própro 3. DEFINIÇÃO DO QUADRO DE DISTRIBUIÇÃO Em consonância com a Norma Brasileira NBR IEC 60050 o quadro de distribuição é “o equipamento elétrico destinado a receber energia elétrica através de uma ou mais alimentações, e distribuí-la a um ou mais circuitos, podendo também desempenhar funções de proteção, seccionamento, controle e/ou medição”. Ou seja, o quadro de distribuição tem o intuito de abrigar um ou mais dispositivos de proteção ou manobra, além das conexões entre condutores e dispositivos, com o intuito de distribuir a energia elétrica aos circuitos. É ideal que o quadro de distribuição seja posicionado na área mais externa, pois em caso de algum acidente, ou ajuste, que seja necessário alguma intervenção os moradores consigam sair para uma área externa. Após ter determinado em planta baixa, a localização dos pontos de Iluminação, TUG e TUE, foi necessário a instalação do quadro de distribuição. Para os cálculos de demanda do quadro foi preciso estabelecer o fator de potência de cada circuito, essas demandas foram organizadas em uma tabela. A partir dessa definição de potência prevista, por ser um quadro bifásico, houve um balanceamento das potências para cada uma das fases. (FA, FB, FC). Foi determinado 127 V para circuitos monofásicos e 220 para circuitos bifásicos. Tabela 4 de demanda dos Circuitos – QD1 colocar foto da tabela aqui Fonte: Autoria Próprio 3. CÁLCULO DE CORRENTE E DA POTÊNCIA 3.1 – Fator de Potência: O fator de potência é um número tabelado que relaciona a energia ativa e reativa do circuito elétrico. Geralmente esse valor é encontrado na tabela dos fabricantes, como por exemplo, na figura a seguir, para lâmpadas, foi utilizada FP de 0,5. Para as TUE’s – foi determinado 1, TUG’s – 1 e para iluminação – 0,92. 3.2 – Cálculo da corrente Para calcular a corrente de um circuito, vamos precisar da potência prevista total de cada circuito, da tensão e do fator de potência. Como mostra a equação 1 a seguir Equação 1 3.3 – Cálculo da potência ativa Potência ativa é basicamente a potência que produz trabalho, ou seja, é a energia ativa que produz calor, movimento, a emissão de luz e etc. Em outras palavras, a potência ativa é o que realmente é transferido para carga, no caso de um circuito de corrente alternada pode ser uma carga de iluminação, um motor de indução ou qualquer outro aparelho que converte energia elétrica em alguma outra forma de energia útil. O cálculo da mesma poderá ser entendido como o produto entre a corrente, a tensão e do fator de potência (cos φ). Em outras palavras, a potência ativa é o que realmente é transferido para carga, no caso de um circuito de corrente alternada pode ser uma carga de iluminação, um motor de indução ou qualquer outro aparelho que converte energia elétrica em alguma outra forma de energia útil. O cálculo da mesma poderá ser entendido como o produto entre a corrente, a tensão e do fator de potência (cos φ). A potência real ou ativa também é conhecida pelo somatório das potências nominais das cargas instaladas na residência, junto a seus valores de potência aplicados a rede A potência ativa é uma parcela da potência aparente, ou seja, é o cálculo da potência realmente utilizada por cada circuito. Sendo, P = I*V*FP Equação 2 P = Potência ativa I = corrente V= Tensão FP = Fator de potência 3.4 – Cálculo d 4. SEÇÃO DO CONDUTOR Para calcular a seção do condutor, foi utilizado o método da ampacidade, o método da baixa tensão e observado qual a seção mínima proposta pela norma, o maior valor foi o terminado. 4.1 –Método da Ampacidade Para calcular a seção dos condutores, precisa ser analisado alguns critérios, primeiro o método de instalação desejado. Sendo eles: • A1 Condutores isolados em eletroduto de seção circular embutido em parede termicamente isolante • A2 cabo multipolar em eletroduto de seção circular embutido em parede termicamente isolante • B1 Condutores isolados em eletroduto de seção circular sobre parede de madeira • B2 cabo multipolar em eletroduto de seção circular sobre parede de madeira • C cabo unipolar ou cabo multipolar sobre parede de madeira • D cabo multipolar em eletroduto enterrado no solo • E cabo multipolar ao ar livre • F cabo unipolar justapostos (na horizontal, vertical ou em trifólio) ao ar livre • G cabo unipolar espaçados ao ar livre Para o nosso projeto foi selecionada a instalação B1. Também é importante analisar o número de condutores carregados por circuito, nosso caso 2, FASE E NEUTRO para circuitos monofásicos e FASE, FASE para os circuitos bifásicos. Outros dois fatores a serem observados são o fator de correção da temperatura, como mostra a tabela a seguir: Tabela de Fator de Correção Temperatura Em nosso projeto só foram utilizados cabos em PVC, e foi considerados 35. E o fator de agrupamento, que é a quantidade de circuitos poreletroduto. Como mostrado na tabela. Para esse método foi utilizado a corrente, calculado uma corrente corrigida. Como mostrado na equação abaixo: I corrigida=I Sendo, I = Corrente FC*FA FC = Fator de correção por temperatura FA= Fator de agrupamento Com essa corrente corrigida consulta a tabela: 4.2 –M[ETODO QUEDA DE TENSÃO É necessário sempre considerar a queda de tensão, que ocorre em função da distância entre a carga e o medidor e também em função da potência da carga. Essa queda de tensão é dada em percentual da tensão nominal e é calculada pela expressão abaixo: Onde: e: queda de tensão percentual. Essa queda de tensão, segundo a NBR 5410:2004, é admitida como sendo: 5%: para instalações alimentadas diretamente por um ramal de baixa tensão, a partir da rede de distribuição pública de baixa tensão; 7%: para instalações alimentadas diretamente por uma subestação de transformação a partir de uma instalação de alta tensão ou que possuam fonte própria. Tabela utilizada para determinar a queda de tensão. EDITADO AT[E AQUI 4.3 – Sessão mínima do condutor Para essa definição, foram usadas tabelas conforme a norma. Para determinar a fase: Para determinar o neutro: Para determinar Terra: 5. Definição de disjuntores e Dr’s Para a definição dos disjuntores foi utilizada a tabela a seguir: Foi instalado Dr’s para os seguintes ambientes, conforme proposto pela norma: E foram definidos conforme a tabela a seguir: Todos esses dados foram organizados na tabela a seguir: Fonte: Autoria Própria 6. Calculo de demanda total do apartamento. Nessa sessão vamos discutir como foi feito os cálculos dos ramais do apartamento. Foi organizado em tabelas as somas das potências ativas e aparente totais de cada quadro e de cada apartamento. A partir delas calculadas um fator de potência, sendo ele: P FP = S FP= Fator de potencia P= Potencia ativa S= Potencia aparente Foi somado o balanceamento das Fases RST totais e de cada apartamento, e foi calculado a corrente total, utilizando a maior fase e o fator de potência calculado. Com essa corrente, foi definido o valor da sessão do condutor, a partir do método da ampacidade e baixa tensão de casa quadro e do apartamento. Com esse valor, foi utilizado a tabela x e definido qual o disjuntor a ser utilizado. Segue abaixo a tabela do quadro 1, quadro 2 e Quadro alimentador do apartamento. Quadro 1 Fonte: Autoria Própria Quadro 2 Fonte: Autoria Própria Para o quadro total do apartamento foi somado os valores dos quadros 1 e quadro 2. Quadro alimentador do apartamento Fonte: Autoria Própria 7. Quadros de serviços Todos os cálculos, foram repetidos para os quadros de serviço. Os valores das luminárias foram calculados pelos métodos de lumens e ponto a ponto. Segue cálculos nos anexos deste memorial. Fonte: Autoria Própria 8. Demanda total do prédio. Para calcular o total do prédio, foi utilizado o valor de 1 apartamento e multiplicado por 8, o numero total de apartamentos do edifício e somado com a demanda dos quadros de serviços. Fonte: Autoria Própria
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