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2 Março 2010 SUMÁRIO 1 DADOS DA OBRA ....................................................................................................... 3 2 OBJETIVOS ................................................................................................................. 4 3 LEVANTAMENTO DA CARGA INSTALADA ...................................................... 4 3.1 Metodologia ................................................................................................................... 4 3.1.1 Iluminação ................................................................................................................... 5 3.1.2 Tomada de Uso Geral .................................................................................................. 5 3.2 Cálculo da Carga .......................................................................................................... 6 3.2.1 Carga Instalada no Subsolo .......................................................................................... 6 3.2.2 Carga Instalada no Térreo ............................................................................................ 6 3.2.3 Carga Instalada na Guarita ........................................................................................... 7 3.2.4 Carga Instalada no Hall do Pavimento Tipo ................................................................ 7 3.2.5 Carga Instalada na Região da Escada do Tipo ............................................................. 8 3.2.6 Carga Instalada no 1° Pavimento (Salão de Festa). ..................................................... 8 3.2.7 Carga Instalada no Pavimento Tipo ............................................................................. 8 3.2.8 Quadro Resumo das Cargas ......................................................................................... 9 4 CÁLCULO DA POTÊNCIA DAMANDA ................................................................. 9 4.1 Cálculo da Demandada Total .................................................................................... 10 4.2 Cálculo da Demandada do condomínio .................................................................... 11 4.3 Resultado do Cálculo da Potência de Demanda ...................................................... 11 4.4 Dimensionamento dos eletrodutos ............................................................................ 12 4.5 Dimensionamento do Condutor e Proteção Geral da Edificação (CPG = CM). .. 13 4.5.1 Capacidade de Condução de corrente ........................................................................ 13 4.5.2 Queda de Tensão (Sistema Trifásico) ........................................................................ 13 4.6 Dimensionamento do Quadro Geral do Condomínio (QGC). ................................ 13 4.6.1 Capacidade de Condução de corrente ........................................................................ 13 4.6.2 Queda de Tensão (Sistema Trifásico) ........................................................................ 14 4.7 Dimensionamento do Condutor e Proteção Geral dos Demais Quadros. ............. 14 5 CONCLUSÃO ............................................................................................................. 15 6 BIBLIOGRAFIA BÁSICA ........................................................................................ 16 7 ANEXOS ..................................................................................................................... 17 3 1 DADOS DA OBRA Nome da edificação: Ed. Residencial Modelo Endereço: Av. Projetada s/nº Bairro da Projeção Cidade: Fortaleza Estado: CE Tipo de projeto: Elétrico Projetista: Talvane Lourenço de Carvalho Tipo de uso: Residencial N° de Pavimento tipo: 14 N° de Apartamento por Andar: 3 Ramal de entrada: Aéreo Potência Instalada: 544,937 KW Potência de Demanda: 118,21 kVA Número de medidores: 44 + 1 condomínio Previsão de ligação: Março 2011 4 2 OBJETIVOS Este trabalho tem como objetivo definir e calcular as cargas a serem instaladas no Edifício Residencial Modelo, situado na Av. Projetada, s/nº, Bairro da Projeção; bem como apresentar o calculo da potência demandada, dimensionamento de todos os condutores e especificação dos dispositivos de proteção a serem utilizados na instalação, tudo conforme as normas da COELCE e a NBR 5410 (2004)NT –003/2000. Uma vez tendo todas essas informações, será possível definir qual o padrão de fornecimento que será ofertado por parte da Coelce ao cliente. 3 LEVANTAMENTO DA CARGA INSTALADA 3.1 Metodologia A metodologia utilizada para fazer o levantamento de carga instalado foi baseada nas recomendações propostas pela NBR 5410. Em ambientes como Garagem e Playground, onde esta norma não faz nenhuma recomendação, utilizaram-se critérios técnicos propostos por especialistas. A seguir serão explicitadas as orientações da referida norma para o levantamento da carga. Vale salientar que a carga a considerar para um equipamento de utilização é a sua potência nominal absorvida, dada pelo fabricante ou calculada a partir da tensão nominal, da corrente nominal e do fator de potência. 5 3.1.1 Iluminação a) Em cada cômodo ou dependência de unidades residenciais e nas acomodações de hotéis, motéis e similares deve ser previsto pelo menos um ponto de luz fixo no teto, com potência mínima de 100 VA, comandado por interruptor de parede; b) Em cômodos ou dependências com área igual ou inferior a 6 m² deve ser prevista uma carga mínima de 100 VA; c) Em cômodo ou dependências com área superior a 6 m² deve ser prevista uma carga mínima de 100 VA para os primeiros 6 m², acrescida de 60 VA para cada aumento de 4 m² inteiros. 3.1.2 Tomada de Uso Geral a) Em banheiros, pelo menos uma tomada junto ao lavatório. b) Em cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos, no mínimo uma tomada para cada 3,5 m, ou fração de perímetro, sendo que, acima de cada bancada com largura igual ou superior a 0,30 m, deve ser prevista pelo menos uma tomada; c) Em halls, corredores, subsolos, garagens, sótãos e varandas, pelo menos uma tomada. d) Nos demais cômodos e dependências, se a área for igual ou inferior a 6 m², pelo menos uma tomada; se a área for superior a 6 m², pelo menos uma tomada para cada 5 m, ou fração de perímetro, espaçadas tão uniformemente quanto possível; e) Em halls de escadaria, salas de manutenção e salas de localização de equipamentos, tais como, casas de máquinas, salas de bombas, barriletes e locais análogos devem ser prevista no mínimo uma tomada; Quanto a Potência das Tomadas: ▪ Em banheiros, cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos, no mínimo 600 VA por tomada, até três tomadas, e 100 VA, por tomada, para as excedentes, considerando cada um desses ambientes separadamente; ▪ Nos demais cômodos ou dependências, no mínimo 100 VA por tomada. 6 3.2 Cálculo da Carga 3.2.1 Carga Instalada no Subsolo Ambiente Região Trafegável por Veículo 800,00 800/10=80 80 x 60= 4.800 4.800 5 100 x 5 500 Caixa da Escada + AC 15,59 6+4+4+1,59 100+60+60 220 1 100 x 1 100 Subtotal 5.020 Subtotal 600 Tomada de uso geral (VA)Iluminação (VA)Área (m²) 3.2.1 Carga Instalada no Subsolo Carga Total Aparente no Subsolo = 5.620 VA Carga Total Ativa no Subsolo = 5.500 W Nota (1): Para a área do Subsolo (estacionamento),utilizou-se uma potência de 60VA (iluminação) para cada 10m² de área. Critério este sugerido por profissionais habilitados. Nota (2): A quantidade de tomada usada no Subsolo e Caixa da Escada foi atribuída usando o bom senso, uma vez que a norma NBR 5410 não menciona nenhum critério a respeito de carga nesse ambiente. 3.2.2 Carga Instalada no Térreo Ambiente Tomada de uso geral (VA) Região Trafegável por Veículo 660,00 660/10=66 66x60 3.960 5 100 x 5 500 Caixa da Escada + AC 15,59 6+4+4+1,59 100+60+60 220 1 100 100 Hall Social 31,74 6+4+4+4+4+4+4+1,74 100+60+60+ 60+60+60+60 460 6 100 x 6 600 Playground 135,00 20+20+20+20+20+20+15 60+60+60+ 60+60+60 360 0 0 0 Área de Piso Paginado 160,00 160/4=40 40x60 2.400 3 100 x 3 300 Subtotal 7.400 Subtotal 1.500 Área (m²) Iluminação (VA) 3.2.2 Carga Instalada no Térreo Carga Total Aparente no Térreo = 8.900 VA Carga Total Ativa no Térreo = 8.600 W 7 Nota (3): A quantidade de tomadas usadas no Hall e Área do Piso Paginado (área de uso comum que dá acesso ao hall) foi atribuída usando o bom senso, uma vez que a norma NBR 5410 não menciona nenhum critério a respeito de carga nesses ambientes. Nota (4): Para a área de Playground, utilizou-se uma potência de 60VA (iluminação) para cada 20m² de área. Critério este sugerido por profissionais habilitados. Nota (5): Para a área de Playground, não foi considerado a existência de qualquer tipo de tomada. Nota (6): Para a área do Piso Paginado, utilizou-se uma potência de 60VA (iluminação) para cada 4m² de área. Critério este sugerido por profissionais habilitados. 3.2.3 Carga Instalada na Guarita Ambiente Tomada de uso geral (VA) Guarita 3,50 3,50 100 x 1 100 2 100 x 2 200 Subtotal 100 Subtotal 200 Área (m²) Iluminação (VA) 3.2.3 Carga Instalada na Guarita Carga Total Aparente na Guarita = 300 VA Carga Total Ativa na Guarita = 260 W 3.2.4 Carga Instalada no Hall do Pavimento Tipo Ambiente Tomada de uso geral (VA) Hall Tipo 11,90 6+4+1,9 100+60 160 1 100 100 Subtotal 160 Subtotal 100 Iluminação (VA)Área (m²) 3.2.4 Carga Instalada no Hall do Pavimento Tipo Carga Total Aparente no Hall do Pavimento Tipo = 260 VA Carga Total Ativa no Hall do Pavimento Tipo = 240 W 8 3.2.5 Carga Instalada na Região da Escada do Tipo Ambiente Tomada de uso geral (VA) Caixa da Escada + AC 11,31 6+4+1,31 100+60 160 - - - Subtotal 160 Subtotal 0 3.2.5 Carga Instalada na Região da Escada do Tipo Área (m²) Iluminação (VA) Carga Total Aparente na Região da Escada do Tipo = 160 VA Carga Total Ativa na Região da Escada do Tipo = 160 W 3.2.6 Carga Instalada no 1° Pavimento (Salão de Festa). Ambiente Salão de Festa 193,33 6+4+4+4+4... 2905 2905 52 52 4 100 x 4 400 Subtotal 2.905 Subtotal 400 3.2.6 Carga Instalada no 1° Pavimento (Salão de Festa) Área (m²) Iluminação (VA) Perímetro (m) Tomada de uso geral (VA) Carga Total Aparente na Região da Escada do Tipo = 3.305 VA Carga Total Ativa na Região da Escada do Tipo = 3.225 W 3.2.7 Carga Instalada no Pavimento Tipo Ambiente Estar/Jantar 16,22 6+4+4+2,22 100+60+60 220 26,1 5+5+5+5+5+1,1 6 100 x 6 600 Cozinha/Serviço 6,00 6 100 100 10,5 3,5+3,5+3,5 3 600 x 3 1800 Suíte 10,06 6+4+0,6 100+60 160 12,94 5+5+2,94 3+1* 100 x 4 400 Banheiro Suíte 2,50 2,5 100 100 6,8 Área <= 6m² 1 600 x 1 600 Quarto 7,67 6+1,67 100 100 11,1 5+5+1,11 3+1* 100 x 4 400 Banheiro Social 2,50 2,50 100 100 6,8 Área <= 6m² 1 600 x 1 600 Sacada 2,43 2,43 100 100 7,04 Área <= 6m² 1 100 x 1 100 Subtotal 880 Subtotal 4.500 3.2.6 Carga Instalada no Pavimento Tipo Área (m²) Iluminação (VA) Perímetro (m) Tomada de uso geral (VA) *Obs: Preferiu-se utilizar um número maior de tomada do que o calculado. Nota (7): Área inferior a 6m² o perímetro não é levado em consideração, a NBR 5410 recomenda que se utilize no mínimo uma tomada Nota (8): Além das tomadas de uso geral, ainda há quatro tomadas de uso específico no apartamento tipo para os seguintes eletrodomésticos. Ar-condicionado 2350W Chuveiro Elétrico 4400W 9 Carga Total Aparente no Pavimento Tipo = 12.130 VA Carga Total Ativa no Pavimento Tipo = 11.230 W 3.2.8 Quadro Resumo das Cargas 15 vezes 15 vezes 44 vezes Salão de Festa 3.305 3.225 240 Subsolo Guarita Hall do Pavimento Tipo 2 Elevadores 1 bomba de Incêndio 2 bombas de Recalque 22.080 - - 1.472 3.680 - 11.230 160 Potência Ativa 5.500 8.600 260 12.130 Região da Escada Tipo 160 5.620 8.900 Apartamento Tipo 300 260 Potência Aparente Térreo 3.2.8 Quadro Resumo das Cargas Potência instalada em toda edificação = 544.937W → 544,94 KW Potência instalada no condomínio = 50.817W → 50,817 KW Potência instalada pavimento tipo = 11.230W → 11,23 KW 4 CÁLCULO DA POTÊNCIA DAMANDA O Cálculo da potência demanda será foi de acordo com a expressão, retirada NT- 003/2000, R-01. D = (0,77a + 0,7b + 0,75c + 0,59d + 1,2e + f) VA Onde: D = representa a demanda total da instalação em VA, a = demanda das potências, em VA para iluminação e tomadas de uso geral (ventiladores, calculadoras, televisores, equipamentos de som, computadores, etc.), calculada conforme a Tabela 01 (NT-003/2000). b = demanda de todos os aparelhos de aquecimento em W (chuveiro, aquecedores, fornos, fogões, etc.), calculada conforme Tabela 05 (NT-003/2000). c = demanda de todos os aparelhos de ar condicionado, em W, calculada conforme Tabela 04 (NT-003/2000). 10 d = potência nominal em W das bombas de água do sistema de serviço da instalação (NT- 003/2000). Obs: Não considerar bomba de reserva. e = demanda de todos os elevadores, em W calculada conforme Tabela 02 (NT-003/2000). f = outras cargas não relacionadas em VA (NT-003/2000). 4.1 Cálculo da Demandada Total a) Iluminação e Tomadas (208.120w) Primeiros 20kw FD: 40% - 8.000W Seguintes 40Kw FD: 30% - 12.000W Seguintes 40Kw FD: 20% - 8.000W Seguintes 100Kw FD: 15% - 15.000W Seguintes 200Kw FD: 10% - 812 W 43.812W b) Aquecimento (184.800w) Chuveiro elétrico FD: 20% = 4.400 x 42 x 0,20 = 36.960w c) Ar condicionado (98.700w) FD: 50% = 2.350 x 42 x 0,5= 49.350w d) Bombas (5.152w) FD:100% = 5.152w e) Elevadores (22.080w) 2 Elevadores - FD:70% = 22.080 x 0,70 = 15. 456 w f) Outras Cargas D = (0,77a + 0,70b + 0,75c + 0,59d + 1,2e + f) VA D = 0,77 x 43.812 + 0,70 x 36.960 + 0,75 x 49.350 + 0,59 x 5.152 + 1,2 x 15.456 + 0 D = 118.206,62VA → D=118,21 kVA 11 4.2 Cálculo da Demandada do condomínio a) Iluminação e Tomadas (19.960w) Primeiros 20kw FD: 40% =7.984w b) Aquecimento c) Ar condicionado d) Bombas (5.152w) FD: 100% = 5.152w e) Elevadores (22.080w) 2 Elevadores - FD:70% = 22.080 x 0,70 = 15. 456 w f) Outras Cargas D = (0,77a + 0,70b + 0,75c + 0,59d + 1,2e + f) VA D = 0,77 x 7.984 + 0,70 x 0 + 0,75 x 0 + 0,59 x 5.152 + 1,2 x 15.456 + 0 D = 27.734,56VA → D=27,73kVA 4.3 Resultado do Cálculo da Potência de Demanda Potência demandada em toda edificação → D=118,21 kVA Potência demandada para o condomínio → D=27,73kVA Obs.: Como há 44 apartamentos, não há necessidade de ter mais de um centro de medição, logo o único centro terá 45 medidores, incluindo o condomínio. 12 4.4 Dimensionamento dos eletrodutosO dimensionamento do eletroduto foi feito obedecendo à recomendação de que os condutores não ocupem um espaço mais do que 40% da área útil. Para tanto se utilizou da tabela abaixo, que satisfaz essa consideração, para o dimensionamento das tubulações. Fonte: Instalações Elétricas Residenciais, Elektro Pirelli, Copyright. mm Polegada 20 1/2 25 3/4 32 1 40 1 1/4 50 1 1/2 60 2 Conversão mm para Polegada. 13 4.5 Dimensionamento do Condutor e Proteção Geral da Edificação (CPG = CM). 4.5.1 Capacidade de Condução de corrente Demanda: 118,21 KVA Tensão 380V: Fator de Agrupamento: 0,7 I=P/(√3 x UFF) I= (118,21 x 10³)/ (√3 x 380 x 0,7) = 257A Condutor: 3 x 95 + 50 + T50mm2 I= (118,21 x 10³)/ (√3 x 380 ) = 179,28A (sem fator de agrupamento), implica em: Disjuntor 3F 180A - 10 kA 4.5.2 Queda de Tensão (Sistema Trifásico) S= (100.√3 ρ . ∑ l.I ) / ∆Vc . Vff, I=179,28A ρ=1/56 mm²/m l=25m ∆Vc= 2% S= 18,24mm², logo o condutor especificado pelo critério da capacidade de condução de corrente satisfaz os dois critério. Alimentador = 2" - 3 x 95 + 50 + T50mm² Isolamento= Sintenax 1kV Proteção = Disjuntor 3F 180A Marca= SIEMENS 4.6 Dimensionamento do Quadro Geral do Condomínio (QGC). 4.6.1 Capacidade de Condução de corrente Demanda: 27,73 KVA Tensão 380V: Fator de Agrupamento: 0,7 I=P/(√3 x UFF) I= (27,73 x 10³)/ (√3 x 380 x 0,7) = 60,19A Condutor: 3 x 25 + 25 + T16mm2 14 I= (27,73 x 10³)/ (√3 x 380 ) = 42,13 (sem fator de agrupamento), implica em: Disjuntor 3F 50A - 10 kA 4.6.2 Queda de Tensão (Sistema Trifásico) S= (100.√3 ρ . ∑ l.I ) / ∆Vc . Vff, I=42,13A ρ=1/56 mm²/m l=28m ∆Vc= 2% S= 4,8 mm², logo o condutor especificado pelo critério da capacidade de condução de corrente satisfaz os dois critério. Alimentador QGC = 1" - 3 x 25 + 25 + T16mm2 Isolamento= Sintenax 1kV Proteção = Disjuntor 3F 50A Marca= SIEMENS 4.7 Dimensionamento do Condutor e Proteção Geral dos Demais Quadros. QUADROS POTÊNCIA (VA) TENSÃO (V) CORR. (A) DIST. (KM) A x KM DISJ. FIO Q. TENS(mm²) QUEDA DE TENSÃO(V/A.KM) FIAÇÃO (mm²) QGBE 27.232 380 41,37 0,05 2,07 50 8,42 3,67 3x10+10+T10 QLFS 5.620 380 8,54 0,05 0,43 10 1,74 17,80 3x4+4+T4 QLFC 23.585 380 35,83 0,04 1,43 40 5,83 5,30 3x6+6+T6 QL TIPO 11.230 220 51,05 VER ESQ. VERT. VER ESQ. VERT. 70 VER ESQ. VERT. VER ESQ. VERT. 1x16+16+T16 QEL1 11.040 380 16,77 0,09 1,51 20 6,14 5,03 3x10+10+T10 QEL2 11.040 380 16,77 0,09 1,51 20 6,14 5,03 3x10+10+T10 QBI 1.572 380 2,39 0,09 0,21 10 0,87 35,36 3x4+4+T4 15 5 CONCLUSÃO De acordo com os cálculos apresentados e com os critérios da NT – 003/200 pode-se concluir que o atendimento, deste empreendimento, será feito através da Rede Secundária da COELCE, uma vez que a demanda do conjunto das unidades consumidoras e condomínio não ultrapassa a 300kVA e nenhum consumidor individual possui carga instalada superior a 150kW. O tipo de fornecimento para os apartamentos será monofásico, uma vez que sua potência instalada; 11,23KW é menor do que 15 KW. Já o condomínio, o provimento será do tipo trifásico, pois sua carga; 47,19KW situando-se no intervalo entre 30 a 150KW, conforme NT – 003/200 R01. 17 7 ANEXOS Tabela 1: Fatores de Demanda para Iluminação e Tomadas Fonte: NT 003 da Coelce Tabela 2: Fatores de Demanda para Elevadores Fonte: NT 003 da Coelce 18 Tabela 4: Fatores de Demanda de Aparelhos de Ar Condicionado Fonte: NT 003 da Coelce Tabela 5: Fatores de Demanda de Aparelhos de Aquecimento (chuveiro, fogão, assadeira, etc) Fonte: NT 003 da Coelce 19 Tabela 32 da Norma 5410: Capacidade de condução de Corrente Fonte: NBR 5410 (2004) 20 Fonte: NBR 5410 (2004) Dimensionameto de disjuntores P/UC Fonte: NT 003 da Coelce
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