Aula 02 - Instalações Elétricas 2013

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INSTALAÇÕES PREDIAIS II
1
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA 
CENTRO TECNOLÓGICO 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL 
ECV 5319
PROF. RICARDO RÜTHER, PhD 
 
INSTALAÇÕES PREDIAIS II
Capítulos
02
01
03
04
05
06
07
Introdução
Previsão de Cargas da Instalação Elétrica
Comando de Iluminação e Fiação para os Pontos Elétricos
Etapas do Projeto
Instalações Telefônicas e Lógicas
Dimensionamento dos Disjuntores, Condutores e Eletrodutos
Introdução aos sistemas solares fotovoltaicos integrados a edificações urbanas
2
Previsão de Cargas da Instalação Elétrica
CÁLCULO DE PREVISÃO DE CARGAS DE UMA EDIFICAÇÃO
01
Cada aparelho ou dispositivo elétrico solicita da rede uma determinada potência
Definição da quantidade, localização e potência de todos os pontos de consumo de energia elétrica da instalação.
QUADRO DE PREVISÃO DE CARGAS
Este QUADRO deve ser apresentado no projeto da instalação, localizado junto a uma das plantas.
3
Diretamente
(elevadores, motores,...)
02
Os equipamentos de utilização de uma instalação elétrica podem ser alimentados das seguintes formas:
TUEs
TUGs
Previsão de Cargas da Instalação Elétrica
4
Σ TODAS AS CARGAS ELÉTRICAS PREVISTAS
(TUEs + TUGs +a potência das lâmpadas e dos demais equipamentos elétricos)
03
A carga a considerar para um equipamento de utilização é o valor da sua potência
nominal absorvida, dada pelo fabricante ou calculada pela fórmula:
(FP - fator de potência, quando for o caso motores).
Determinação da carga de uma instalação elétrica residencial: 
Nos casos em que for conhecida a potência nominal fornecida pelo equipamento (potência de saída), e não a potência absorvida, o rendimento e o fator de potência devem ser considerados.
V
P
I
FP
Previsão de Cargas da Instalação Elétrica
5
Prever pelo menos 1 ponto de luz no teto para cada recinto, comandado por interruptor de parede
05
1) Cargas de Iluminação:
Quantidade mínima de pontos de luz:
Previsão de Cargas da Instalação Elétrica
6
Arandelas no banheiro devem ter distância mínima de 60 cm do boxe
05
1) Cargas de Iluminação:
Quantidade mínima de pontos de luz:
Previsão de Cargas da Instalação Elétrica
7
Para recintos com área > 6 m², atribuir um mínimo de 100 W para os primeiros 6 m² +++ acrescidos de 60 W para cada aumento de 4 m² inteiros.
Para recintos com área < 6 m², atribuir um mínimo de 100 W
06
Potência mínima de iluminação (ÁREA):
1) Cargas de Iluminação:
Previsão de Cargas da Instalação Elétrica
Exemplo:
Sala  área = 16 m²
6 m² + 4 m² + 4 m² + 2 m²
100 W + 60 W + 60 W + 0 = 220 W
8
Os valores apurados correspondem à potência destinada à iluminação para o efeito de dimensionamento dos circuitos elétricos e não necessariamente à potência nominal das lâmpadas
Para iluminação externa em residências, a norma não estabelece os critérios;
07
NOTA:
Cabe ao projetista e ao cliente a definição
1) Cargas de Iluminação:
Previsão de Cargas da Instalação Elétrica
9
08
Exemplo: Qual a carga de iluminação a ser instalada numa sala de 4 m de largura e 5m de comprimento?
• A área da sala: 4 m x 5 m = 20 m²
• Carga para a Iluminação: 
 
Para os primeiros 6 m²  100 W
Para os outros 14 m² (4 m² + 4 m² + 4 m² + 2 m²):
60 W + 60 W + 60 W = 180W
• A Carga total será: 100 W + 180 W = 280 W
1) Cargas de Iluminação:
Previsão de Cargas da Instalação Elétrica
10
mínimo 1 tomada
Equipamentos leves (potências abaixo de 1500 W)!
 TUGs:
10
Quantidade mínima de TUGs:
2) Cargas de Tomadas:
Recintos com área < 6 m²
no mínimo 1 tomada para cada 5 m ou fração de perímetro, espaçadas tão uniformemente quanto possível
Recintos com área > 6 m²
1 tomada para cada 3,5 m ou fração de perímetro, independente da área; prever no mínimo 2 tomadas acima de bancadas com espaçamento > 30 cm
Cozinhas, área de serviço e copas
 
no mínimo 1 tomada junto ao lavatório, a uma distância mínima de 60 cm do boxe, independentemente da área
 Banheiros 
no mínimo 1 tomada, independentemente da área
Subsolos, varandas, garagens, sótãos
Previsão de Cargas da Instalação Elétrica
11
11
Exemplo: Qual o número de TUG a ser instalada numa sala de 4 m de largura e 5m de comprimento?
• Área = 4 m x 5 m = 20 m² > 6 m² !!!!  + do que 1 tomada!!!!
• Perímetro: 2 x 4 m + 2 x 5 m = 18 m
• Número de TUGs: 
 1 TUG para cada 5m de perímetro ou fração
 (ÁREA SECA): 
 
18 m de perímetro = 5 m + 5 m + 5 m + 3 m 
Número de TUG = 1 + 1 + 1 + 1 = 4 TUGs
 TUGs:
2) Cargas de Tomadas:
Previsão de Cargas da Instalação Elétrica
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atribuir 600 W por tomada para as 3 primeiras tomadas; 
e 100 W para cada uma das demais
 TUGs:
10
Potência mínima de TUGs:
2) Cargas de Tomadas:
Banheiros, cozinhas, copas, áreas de serviço, lavanderias e assemelhados
Em unidades residenciais, destinar circuito exclusivo para as TUG´s
mínimo uma tomada de 1000 W
Subsolos, varandas, garagens, sótãos
 
cada tomada simples (TUG) será computada com 100 W
Demais recintos
obrigatório para todas as tomadas
Condutor de aterramento
Previsão de Cargas da Instalação Elétrica
Devem ser instaladas em circuitos que atendam apenas as TUG`s
13
16
Exemplo: Qual a carga de TUG para cada ponto instalado na cozinha
(total 5 pontos de TUG - definição do cliente/projetista)?
• Área molhada (cozinha): atribuir uma potência de 600 W para cada um dos três primeiros pontos e o restante é computado com cada ponto igual a 100 W.
• Número de TUG: 5 pontos
 Potência = 600 W + 600 W + 600 W + 100 W + 100 W
 Potência total de TUG instalada na cozinha = 2000 W
 TUGs:
2) Cargas de Tomadas:
Previsão de Cargas da Instalação Elétrica
14
Quantidade mínima de TUEs:
14
devendo ser instaladas a no máximo 1,5 m do local previsto para o equipamento a ser alimentado
de acordo com o número de aparelhos de utilização
A ligação de aquecedores elétricos de água ao ponto de utilização deve ser direta, sem uso de tomadas. Podem ser utilizados corretores apropriados
NOTA:
Equipamentos pesados (potências acima de 1500 W)!
 TUEs:
2) Cargas de Tomadas:
Previsão de Cargas da Instalação Elétrica
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15
 Atribuir para cada TUE a potência nominal do equipamento a ser alimentado;
 Deverão ter circuito exclusivo; 
 No quadro de carga instalada, as TUE`s serão identificadas pelo nome do aparelho a que se destinam, sendo computadas pela potência nominal do aparelho;
 Condutor de aterramento: obrigatório para todas as TUE`s
Potência mínima de TUEs:
Equipamentos pesados (potências acima de 1500 W)!
 TUEs:
2) Cargas de Tomadas:
Previsão de Cargas da Instalação Elétrica
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18
 Todas as tomadas deverão estar aterradas;
 Circuitos de tomadas e circuitos de iluminação devem ser independentes;
 Tomadas de uso específico (TUE`s) devem ter um circuito independente para cada equipamento.
 TUG e TUEs:
2) Cargas de Tomadas:
Previsão de Cargas da Instalação Elétrica
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Aparelhos Elétricos
Potência Média
Watts
Aparelhos Elétricos
Potência Média
Watts
Aparelho de som 3 em 1
80
Computador /Impressora/Estabilizador
180
Aquecedor de ambiente
1550
Cortador de grama grande
1140
Ar condicionado7.500 BTU
1000
Exaustor fogão
170
Ar condicionado10.000 BTU
1350
Forno elétrico automático
1000
Ar condicionado12.000 BTU
1450
Fogão comum
60
Ar condicionado15.000 BTU
2000
Forgãoelétrico 4 bocas
9120
Ar condicionado18.000 BTU
2100
Forno elétrico grande
1500
Aspiradorde Pó
100
Microondas
1200
Barbeador/ Depilador/Massageador
10
Freezervertical/horizontal
1300
Batedeira
120
Geladeira 1 porta
90
Boiler 200 a 500 l
3000
Geladeira 2 portas
130
Bomba D’água 1/4 CV
335
Lavadora de louças
1500
Bomba
D’água 1/2 CV
613
Liquidificador
300
Bomba D’água 3/4 CV
849
Sauna
5000
Bomba D’água 1 CV
1051
Secador de cabelo grande
1400
CafeteiraElétrica
600
Torneira elétrica
3500
Churrasqueira
3800
TV em cores 29’’
110
Chuveiroelétrico
3000-600
Ventilador de teto
120
POTÊNCIAS TÍPICAS DE APARELHOS ELETRODOMÉSTICOS
2) Cargas de Tomadas:
Previsão de Cargas da Instalação Elétrica
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Exemplo: Elaborar o QUADRO DE PREVISÃO DE CARGAS para a residência representada na planta abaixo:
20
1 e 2) Cargas de Iluminação e Tomadas:
Previsão de Cargas da Instalação Elétrica
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21
QUADRO DE PREVISÃO DE CARGAS
Dependência
Dimensões
Iluminação
T.U.G
T.U.E
Área(m²)
Perímetro (m)
N° de pontos
Potência unitária
(W)
Potência total
(W)
N° de pontos
Potência unitária
(W)
Potência total
(W)
Aparelho
Potência (W)
Sala
24
20
Quarto
13,57
15
BWC
2,82
7,1
Hall
0,85
3,7
Cozinha
5,89
10
Totais
Potência total
20
25
A potência total solicitada pela instalação da rede a cada instante será, portanto, função das cargas em operação e da potência elétrica absorvida por cada uma delas a cada instante (comentar refrigerador e motores em geral). 
Potência elétrica consumida
Variável a cada instante
NEM TODAS AS CARGAS INSTALADAS ESTÃO FUNCIONANDO SIMULTANEAMENTE
Para realizar o dimensionamento dos condutores elétricos que alimentam os quadros de distribuição, os quadros terminais e seus respectivos dispositivos de proteção, não seria razoável, nem 
técnica nem economicamente, a consideração da demanda como sendo
a soma de todas as potências 
instaladas.
DEMANDA DE ENERGIA DE UMA INSTALAÇÃO ELÉTRICA
Previsão de Cargas da Instalação Elétrica
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1) Carga ou Potência Instalada
26
DEFINIÇÕES
2) Demanda
3) Demanda média de um consumidor ou sistema
POTÊNCIA ELÉTRICA MÉDIA
15min
30min
DEMANDA DE ENERGIA DE UMA INSTALAÇÃO ELÉTRICA
Previsão de Cargas da Instalação Elétrica
Soma de todas potências nominais
Potência elétrica utilizada em um determinado instante
Potência elétrica média utilizada em um determinado intervalo de tempo
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4) Demanda máxima do consumidor ou sistema
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5) Potência de alimentação, Potência de demanda ou Provável demanda
MAIOR
1DIA
1SEMANA
EM
1ANO
1MÊS
MÉDIA
dimensionamento
tipo de consumidor
Padrão de atendimento pela concessionária
DEFINIÇÕES
DEMANDA DE ENERGIA DE UMA INSTALAÇÃO ELÉTRICA
Previsão de Cargas da Instalação Elétrica
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6) Fator de demanda
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DEFINIÇÕES
FD
pinst
Dmax
Exemplo: Calcular a demanda de um apartamento com as seguintes cargas:
 Maior demanda possível = 7.060 W ou 7,06 kW
10 lâmpadas incandescentes
100 W
1.000 W
5 lâmpadas incandescentes
60W
300 W
1 TV
100 W
100 W
1 aparelho de som
60 W
60 W
1 refrigerador
300 W
300 W
1 ferro elétrico
1.000 W
1.000 W
1 lava-roupa
600 W
600 W
1 chuveiro elétrico
3.700 W
3.700 W
TOTAL
7.060 W
DEMANDA DE ENERGIA DE UMA INSTALAÇÃO ELÉTRICA
Previsão de Cargas da Instalação Elétrica
É a razão entre a demanda máxima e a potência instalada
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6) Fator de demanda
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DEFINIÇÕES
Exemplo: CONTINUAÇÃO....
Admitindo-se que as maiores solicitações sejam:
Os Fatores de Demanda (FD)serão:
	Diurno: FD = 4.860/ 7.060 = 0,69 ou 69%
	Noturno: FD = 5.900/ 7.060 = 0,84 ou 84%
Demanda Diurna
Demanda Noturna
Lâmpadas
200 W
Lâmpadas
800 W
Aparelho de som
60 W
TV
100 W
Refrigerador
300 W
Refrigerador
300 W
Chuveiro elétrico
3.700 W
Chuveiro elétrico
3.700 W
Lava -roupa
600 W
Ferroelétrico
1.000 W
TOTAL
4.860 W
TOTAL
5.900 W
DEMANDA DE ENERGIA DE UMA INSTALAÇÃO ELÉTRICA
Previsão de Cargas da Instalação Elétrica
25
7) Curva diária de demanda
30
DEFINIÇÕES
As diversas demandas de uma instalação variam conforme a utilização instantânea de energia elétrica, podendo ser traçar uma curva diária de demanda.
PINST = valor fixo
Demanda = varia a cada instante
DMAX = valor máximo de demanda
DEMANDA DE ENERGIA DE UMA INSTALAÇÃO ELÉTRICA
Previsão de Cargas da Instalação Elétrica
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Os valores de demanda são influenciados por diversos fatores, dentre os quais:
 a natureza da instalação (residencial, comercial, industrial, mista); 
 o número de consumidores; 
 a estação do ano; 
 a região geográfica; 
 a hora do dia; etc.
?
Mas como adivinhar a utilização dos equipamentos em uma residência
DEMANDA DE ENERGIA DE UMA INSTALAÇÃO ELÉTRICA
Previsão de Cargas da Instalação Elétrica
27
Critérios para a determinação do fator de demanda para residências individuais
33
PD
PD = provável demanda = potência de alimentação (em kW)
g = fator de demanda (tabelado)
P1 = soma das potências nominais de iluminação e TUG`s (em kW)
P2 = soma das TUE`s (em kW)
PROVÁVEL DEMANDA
P1
P2
g
DEMANDA DE ENERGIA DE UMA INSTALAÇÃO ELÉTRICA
Previsão de Cargas da Instalação Elétrica
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Tabela de fatores de demanda (g)
P1(kW)
Fator de demanda (g)
0 a 1
0.88
1 a 2
0.75
2 a 3
0.66
3 a 4
0.59
4 a 5
0.52
5 a 6
0.45
6 a 7
0.40
7 a 8
0.35
8 a 9
0.31
9 a 10
0.27
> 10
0.24
PROVÁVEL DEMANDA
DEMANDA DE ENERGIA DE UMA INSTALAÇÃO ELÉTRICA
Previsão de Cargas da Instalação Elétrica
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Exemplo: Calcular a provável demanda de um apartamento com as seguintes cargas instaladas:
 Iluminação = 2.800 W
 TUG`s = 3.700 W
 TUE`s = 16.200 W
Solução: 
P1 = ILUM + TUG = 2.800 + 3.700 = 6.500 W ou 6,5 kW g = 0.40
P2 = TUE = 16.200 W ou 16,2 kW
PD = 0.40 x 6.5 + 16.2 = 18,8 kW
PINST = 2.800 + 3.700 + 16.200 = 22.700 W
PROVÁVEL DEMANDA
DEMANDA DE ENERGIA DE UMA INSTALAÇÃO ELÉTRICA
Previsão de Cargas da Instalação Elétrica
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