CD-6785.pdf
Anuncio
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA METODOLOGÍA PARA ESTIMAR LA DEMANDA ELÉCTRICA EN EDIFICIOS CON USUARIOS RESIDENCIALES, DE OFICINAS Y COMERCIOS PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO ELÉCTRICO DANNY PAÚL COLLAGUAZO SUNTAXI [email protected] DIRECTOR: ING. MENTOR E. POVEDA A. [email protected] Quito, Diciembre 2015 I DECLARACIÓN Yo Danny Paúl Collaguazo Suntaxi, declaro bajo juramento que el trabajo aquí descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentada para ningún grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias bibliográficas que se incluyen en este documento. A través de la presente declaración cedo mis derechos de propiedad intelectual correspondientes a este trabajo, a la Escuela Politécnica Nacional, según lo establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normatividad institucional vigente. __________________________________ Danny Paúl Collaguazo Suntaxi II CERTIFICACIÓN Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por Danny Paúl Collaguazo Suntaxi, bajo mi supervisión. ________________________ Mentor E. Poveda A. DIRECTOR DEL PROYECTO III AGRADECIMIENTO Agradezco primeramente a Dios que siempre estuvo y estará en mi vida. A mis padres Nelson y Yolanda que con su sacrificio han apoyado todo mi camino recorrido hasta hoy, de lo cual estoy infinitamente agradecido, me han enseñado el valor y los valores de la vida. A mis hermanos David y Candice que son mi companía en todos los momentos. A mis abuelitos que con sus atenciones no me dejan solo. A todos mis tíos que han sido ejemplo para anhelar el sueño de ser profesional y buena persona. A toda mi familia que con sus palabras de aliento y su preocupación en mis actividades han sabido darme ánimos para seguir adelante. De igual manera al Ing. Mentor Poveda que ha sido un libro abierto en todas las ocasiones, con su buena disposición y ayuda he podido completar este documento. Al Departamento de Fiscalización de la EEQ y CONSTRULEC que han sido una mano amiga, en todas las necesidades que se me presentaron; al Ingeniero Byron Andrango, Juan Balseca, Jaime Franco y Pedro Rodriguez. A mis compañeros, que con ellos compartimos gratos y difíciles momentos. IV DEDICATORIA Dedico este trabajo a mis padres que son mi guía y siempre están en cada paso de mi vida. A mi madre Yolanda que con sus palabras, regaños, cariño y atención, han hecho que tenga la actitud de seguir adelante. A mis abuelitos, hermanos, tíos y primos. Este trabajo se lo dedico también a mi vida, que a pesar de las adversidades siempre trataré con esfuerzo, buen ánimo y paciencia salir adelante. A todos mis amigos ya que con esfuerzo todo es posible. V Tabla de contenido Tabla de contenido ................................................................................................. V Resumen ............................................................................................................... IX CAPITULO 1 .......................................................................................................... 1 1. INTRODUCCIÓN Y FUNDAMENTOS TEÓRICOS ......................................... 1 1.1. OBJETIVOS .............................................................................................. 1 1.2. ANTECEDENTES ..................................................................................... 2 1.3. ALCANCE ................................................................................................. 3 1.4. JUSTIFICACIÓN ....................................................................................... 4 1.5. INTRODUCCIÓN ...................................................................................... 5 1.6. CONCEPTOS FUNDAMENTALES ........................................................... 6 1.6.1. Carga Instalada ................................................................................. 6 1.6.2. Demanda .......................................................................................... 7 1.6.3. Factor de carga ................................................................................ 7 1.6.4. Factor de demanda ........................................................................... 8 1.6.5. Factor de diversidad .......................................................................... 8 1.6.6. Curvas de demanda .......................................................................... 9 1.6.7. Densidad de carga .......................................................................... 11 CAPITULO 2 ........................................................................................................ 12 2. LEVANTAMIENTO DE DATOS ..................................................................... 12 2.1. Datos de Edificios proporcionados por la Empresa Eléctrica Quito ........ 12 2.1.1. Sistema de Información de Distribución .......................................... 12 2.1.2. Memorias Técnicas ......................................................................... 16 2.1.3. Planos Arquitectónicos de los Edificios ........................................... 17 2.1.4. Registros de Carga ......................................................................... 17 2.2. Datos de Edificios proporcionados por CONSTRULEC CIA. LTDA ........ 20 VI 2.2.1. 2.3. Registros de Carga ......................................................................... 20 Suministros del Tablero General de Medidores ...................................... 31 2.3.1. Inspección de Campo...................................................................... 31 2.3.2. Consumo Eléctrico .......................................................................... 33 2.4. Descripción de Edificios .......................................................................... 35 2.4.1. Edificio “ISSFA” ............................................................................... 35 2.4.2. Edificio “TIRRENA” ......................................................................... 38 2.4.3. Edificio “ELEMENTO AQUA” ......................................................... 41 2.4.4. Edificio “CHALVER ECUADOR” .................................................... 44 2.4.5. Edificio “PARIS” .............................................................................. 47 2.4.6. Edificio “PLAZA COLON I” .............................................................. 50 2.4.7. Edificio “NEUQUEN” ...................................................................... 53 2.4.8. Edificio “KOREA PLAZA” ................................................................ 55 2.4.9. Edificio “TORRES SANTA FE” ........................................................ 57 2.4.10. Edificio “TORRE BOSSANO” ......................................................... 59 2.4.11. Edificio “TRIDENTE” ....................................................................... 61 2.5. Determinación de la demanda máxima total y el factor de utilización ..... 63 CAPITULO 3 ........................................................................................................ 67 3. ESTIMACIÓN DE DEMANDA ........................................................................ 67 3.1. NORMA DE LA EMPRESA ELÉCTRICA QUITO (EEQ) ......................... 68 3.1.1 Usuarios residenciales .......................................................................... 69 3.1.2 Usuarios comerciales............................................................................ 70 3.2. GUIA DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS SEGÚN IEC ....................... 76 3.2.1. Estimación de la demanda máxima real en kVA ............................ 78 3.3. ESTIMACIÓN SEGÚN EL NATIONAL ELECTRICAL CODE (NEC) ....... 81 3.4. ESTIMACIÓN EN EDIFICIOS COMERCIALES SEGÚN EL IEEE .......... 83 3.5. ESTIMACIÓN PARA SSGG SEGÚN CARGA INSTALADA.................... 84 VII CAPITULO 4 ........................................................................................................ 85 4. DESARROLLO DE LA METODOLOGÍA ....................................................... 85 4.1. Análisis del Consumo por suministro ...................................................... 86 4.2. Discriminación de Demandas Máximas .................................................. 90 4.2.1. Demanda máxima coincidente residencial (MÉTODO DE LA REA) 90 4.2.2. Demanda máxima comercial ........................................................... 91 4.3. Determinación de factores de carga ..................................................... 100 4.4. Equipamiento Típico de una Oficina ..................................................... 102 4.4.1. Nivel de Electrificación .................................................................. 102 4.4.2. Clasificación de las oficinas ......................................................... 103 4.5. Determinación de la densidad de Energía (kWh/m2)............................. 105 4.5.1. Oficinas ......................................................................................... 105 4.5.2. Comercios ..................................................................................... 107 4.6. Propuesta de la Metodología ................................................................ 109 4.6.1. Demanda Residencial ................................................................... 110 4.6.2. Demanda Comercial...................................................................... 111 4.6.3. Demanda Servicios Generales ...................................................... 115 CAPITULO 5 ...................................................................................................... 117 5. VALIDACIÓN DE LA PROPUESTA METODOLÓGICA............................... 117 CAPITULO 6 ...................................................................................................... 123 6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES............................................ 123 6.1. Conclusiones ................................................................................. 123 6.2. Recomendaciones......................................................................... 125 Bibliografía ...................................................................................................... 126 Anexos ............................................................................................................ 128 Anexo 1 Estimación realizada por los proyectistas ..................................... 128 Anexo 2 Planilla para la Determinación de Demandas EEQ ...................... 145 VIII Anexo 3 Estratificación residencial de Quito ............................................... 146 Anexo 4 Factores M y N, sin afectación de las cocinas de inducción (kW) . 147 Anexo 5 Consumos por usuario de los edificios en fecha del registro ........ 150 Anexo 6 Estimación con la propuesta de metodología ............................... 154 Anexo 7 Analizador DM-III (Amprobe) ....................................................... 156 IX Resumen En este estudio se propone un método de estimación de demanda para edificios que atienden a una combinación de usuarios residenciales, oficinas y comercios; con el soporte de registros de carga realizados por la Empresa Eléctrica Quito y otros proporcionados por una empresa privada. Mediante el análisis de las curvas de demanda y consumos de los suministros, se establecen índices de acuerdo a las actividades que se realizan en el edificio, para la determinación de la demanda con valores más ajustados a la realidad. Se seleccionaron edificios conformados por usuarios residenciales, oficinas y comerciales, con registros de carga de por lo menos 7 días, con demandas de 15 minutos. Se cita varios métodos de estimación que recomiendan diferentes entidades como el SCHNEIDER, NEC, IEEE y Normas de Distribución de la EEQ, que sirven como referencia para el método propuesto. La propuesta de estimación de demanda se plantea mediante estimación de consumos de energía, considerando las actividades que se pueden prever en cada local y las áreas correspondientes. A la información mencionada se relacionan los índices de densidad de energía (kWh/m2), para los locales comerciales y de oficinas, mientras que para los usuarios residenciales se emplean las Normas de Sistemas de Distribución de la Empresa Eléctrica Quito. 1 CAPÍTULO 1 1. INTRODUCCIÓN Y FUNDAMENTOS TEÓRICOS 1.1. OBJETIVOS Sugerir una metodología que permita estimar la demanda en los edificios con usuarios residenciales, de oficinas y comercios, para dimensionar el transformador de manera más ajustada a la realidad de la carga. Recopilar información existente que contribuya a la ejecución del proyecto y poder plasmar una solución al objetivo propuesto para el presente proyecto. Analizar diferentes tipos de métodos que se puedan aplicar a los edificios, y tomar las partes importantes o necesarias de estos si es necesario para el desarrollo de la metodología. Verificar el método desarrollado validándolo en las edificaciones ya energizadas para, compararlo y concluir de esta manera la viabilidad del método. Aportar un criterio de análisis al dimensionar el transformador de los Edificios con usuarios residenciales de oficinas y comercios, de acuerdo a la demanda que tienen los equipos, la ocupación prevista y el consumo que cada usuario puede tener. 2 Discutir un método donde se presenten criterios adecuados para que los consumidores sean servidos de una fuente de energía seleccionada de manera óptima. Prever una potencia para el correcto funcionamiento de todos los usuarios del edificio sin que futuras demandas (dentro de los límites previsibles) no tengan como consecuencia inmediata, el modificar o redimensionar la fuente de energía. 1.2. ANTECEDENTES Debido a la práctica no estandarizada en la estimación de demanda para la combinación de usuarios residenciales de oficinas y comercios. En la actualidad la mayoría de transformadores que sirven a este tipo de cargas se encuentran sobredimensionados, la Empresa Eléctrica Quito mediante los registros de carga que realiza ha evidenciado este problema y es objeto de este estudio contribuir con una solución; posteriormente se calculará el factor de utilización de cada uno de los casos [ver página 64]; evidenciando el uso de la potencia del transformador. Las pérdidas para la Empresa Eléctrica son significativas considerándose un desperdicio de potencia; que sirve a una carga que ya no se incrementará en gran magnitud. A manera de ver del contratista este tema es de gran importancia debido a la reducción de costos que puede abarcar el dimensionar de manera correcta el equipo; con una estimación de demanda acorde a la realidad. No obstante, para el constructor ya que tendrá que disminuir su facturación debido al ajuste de la potencia del transformador. Cabe mencionar que la práctica de mejoramiento de Ingeniería en Distribución se ha encontrado descuidada; comparado con el Sistema Eléctrico de Potencia SEP donde la variación de demanda no es significativa y está conformada por pocos 3 usuarios y grandes potencias; en el Sistema Eléctrico de Distribución SED una pequeña variación puede generar inconvenientes como la recalibración de alimentadores y por ende la revisión de la correcta calibración de equipos de protección, existe una gran cantidad de clientes y equipos que conforman esta parte del Sistema Eléctrico Nacional. 1.3. ALCANCE Desarrollar un estudio que contribuya con el desarrollo de la Ingeniería Eléctrica principalmente en el Sistema de Distribución que es la parte del Sistema Eléctrico donde se tiene el mayor número de elementos conectados a la red. El dimensionamiento de todos estos equipos debe ser sustentado con un estudio para seleccionarlos apropiadamente. Estimar la potencia necesaria para los edificios con usuarios residenciales de oficinas y comercio siguiendo criterios de análisis relacionado con la diversidad y tipo de consumo sobre el transformador. Desde el punto de vista de los diseñadores, es preciso tener un soporte adecuado en la determinación de la capacidad necesaria para alimentar el Edificio, y lograr la inversión correcta en la infraestructura eléctrica previa a la construcción del edificio. Por esta razón, se trata de aplicar la metodología desarrollada en el presente estudio en edificaciones existentes con bases y características contrastadas en el campo; con el fin de corroborar que el método es viable y de aplicación en la ciudad. 4 1.4. JUSTIFICACIÓN En la actualidad, se observa un sobredimensionamiento generalizado de los transformadores instalados en los edificios residenciales-comerciales en todo el sistema de distribución de la Empresa Eléctrica Quito (EEQ). Los criterios empleados por los proyectistas toman como punto de partida una estimación de la carga instalada, mientras que los revisores en la EEQ no tienen ninguna base para sugerir modificaciones a las capacidades establecidas en esa forma. Con esa base, se trata de analizar de mejor manera la capacidad del transformador en los edificios con usuarios residenciales, de oficinas y comercios, ubicados dentro de su área de concesión. De acuerdo a mediciones realizadas y al historial de registros de consumos en edificios existentes ajustar la estimación de demanda; de esta manera obtener criterios para aplicarlos en proyectos a ejecutarse y compararlo con los métodos de estimación que se usan en la actualidad. El transformador que alimenta a este tipo de edificaciones a más de ser uno de los elementos más costosos está sujeto a la diversidad de todos estos tipos de usuarios, por lo que es necesario que un método de estimación permita dimensionarlo de manera correcta tomando en cuenta la demanda real de los equipos y, dejando un tanto de lado, el análisis con la estimación de las potencias instaladas como se lo viene haciendo actualmente. 5 1.5. INTRODUCCIÓN Los sistemas de transmisión y distribución existen para entregar potencia a los consumidores eléctricos en respuesta a su demanda. Esta demanda existe en forma de herramientas, elementos de iluminación y equipos que requieren de energía eléctrica para su funcionamiento, todo lo mencionado en conjunto conforma la carga eléctrica. Debe ser satisfecha mediante electricidad de calidad dentro de los márgenes regulatorios, lo cual se debe abordar en el diseño del sistema tomando en consideración las necesidades de los consumidores. [1] A continuación en la Tabla 1. 1 se muestra algunos de los usos finales que tienen los diferentes tipos de consumidores: Tabla 1. 1 Usos finales de usuarios Residencial Comercial Industrial Iluminación Iluminación Iluminación Calentamiento de Agua Calentamiento de Agua Calentamiento de Agua Calefacción Calefacción Calefacción Aire acondicionado Aire acondicionado Aire acondicionado Computación Computación Computación Ventilación Ventilación Ventilación Cocción Cocción Filtración Bombeo de agua Ascensores Bombas de fluidos Lavado de ropa Sistema de inventario Lavado finales Nota: Fuente: (ABB, ELECTRICAL TRANSMISSION AND DISTRIBUTION REFERENCE BOOK, Characteristics of Distribution Loads, H.L Willis, 1997) La ciudad de Quito se encuentra en constante desarrollo por lo que la Empresa Eléctrica Quito (EEQ) en los últimos años evidencia el aumento de construcciones de edificios, cuya carga total se diversifica en usuarios con demandas de tipo residenciales, comercial y oficinas, e incide en las redes de distribución. 6 El proceso con el cual se establece la capacidad de un transformador para este tipo de usuarios se realiza siguiendo la Guía de Diseño de la EEQ; sin embargo, las mediciones realizadas por la Empresa reflejan un sobredimensionamiento generalizado de los transformadores, evidenciando que se aprovecha solo una parte de su potencia nominal según el factor de uso calculado en el Capítulo 2, produciendo de esta manera pérdidas en el núcleo de los transformadores, que no debería existir para la EEQ. Además, el exceso de potencia de estos elementos, representa una inversión no aprovechada para los clientes, razón por la cual se debería tratar de controlar este problema. Esto se logra haciendo estudios de demanda y planteando soluciones como la que se desarrolla en el presente proyecto. 1.6. CONCEPTOS FUNDAMENTALES Para la mejor comprensión del estudio es necesario tener claro algunos conceptos que se citan a continuación. 1.6.1. Carga Instalada Es el resultado de la suma de las potencias nominales de los aparatos consumidores de energía eléctrica instalados en el sistema, que no es necesariamente igual a la potencia demandada. [2] Puede ser expresada en W o VA. 7 1.6.2. Demanda [1] Demanda es el valor promedio de potencia requerida por una carga, medida en un período de tiempo conocido como intervalo de demanda. El promedio de la potencia instantánea, p(t), durante el intervalo de demanda es encontrado dividiendo los kWh acumulados durante el intervalo de demanda para el tiempo en horas del intervalo. ο௧ ሺݐሻ݀ݐ ܣܦܰܣܯܧܦൌ οݐ Ec.1. 1 La demanda es el promedio de potencia usado durante ese intervalo. El valor pico y mínimo pueden resultar diferentes a este promedio. El intervalo de demanda varía entre varios valores, siendo los más usuales 5, 15, 30 y 60 minutos. Demanda pico también conocida como “Carga pico” es el valor máximo de todos los registros medidos en una carga. En los estudios de diseño este valor es de gran importancia porque se lo toma como base para dimensionamientos y estimaciones. 1.6.3. Factor de carga [1] El factor de carga es la relación de la demanda promedio en un período y el pico de demanda durante el mismo período de tiempo. Usualmente es calculado dividiendo el total de la energía acumulada para el período de tiempo considerado y el resultado dividido para la demanda pico. ݂ ൌ ݅݀݁݉ݎܽ݀݊ܽ݉݁ܦ ܿ݅ܽ݀݊ܽ݉݁ܦ Ec.1. 2 Si este factor es alto, significa que la demanda de la carga está cerca del pico una buena parte del tiempo. 8 1.6.4. Factor de demanda El factor de demanda de un sistema es expresado como la relación entre la demanda máxima y la carga instalada. [3] ݂ௗ ൌ ܽ݉݅ݔ݉ܽ݀݊ܽ݉݁ܦ ݈ܽ݀ܽܽݐݏ݊݅ܽ݃ݎܽܥ Ec.1. 3 Indica la fracción de la carga instalada que es utilizada simultáneamente en el período de análisis.[4] Por lo que siempre este valor es menor que 1. 1.6.5. Factor de diversidad Es la relación entre la suma de las demandas máximas individuales de las partes del sistema y la demanda máxima del sistema. La determinación del factor de diversidad estará basada en las características de la carga y el ciclo de operación, para cada caso específico. Será siempre mayor que la unidad.[5] ݂ௗ௩ ൌ σ ݏ݈݁ܽݑ݀݅ݒ݅݀݊݅ݏܽ݉݅ݔ݉ݏܽ݀݊ܽ݉݁ܦ ݁ݐ݊݁݀݅ܿ݊݅ܿܽ݉݅ݔ݉ܽ݀݊ܽ݉݁ܦ Ec.1. 4 Este factor se puede aplicar a distintos niveles del sistema, es decir, entre consumidores conectados a un mismo alimentador, o bien entre transformadores de un mismo alimentador o entre alimentadores provenientes de una misma fuente o subestación de distribución, o en todo caso, entre subestaciones eléctricas de un mismo sistema de distribución, por lo que resulta importante establecer el nivel en el que se quiere calcular o aplicar el factor. [6] Conociéndose las demandas máximas individuales y dividiendo este valor para este factor, se puede calcular la demanda máxima coincidente para el nivel que se desee. Sin embargo es raro interpretar un factor para el cual haya que dividir 9 algún valor por lo que por facilidad se usa el reciproco del factor de diversidad conocido como factor de coincidencia. 1.6.6. Curvas de demanda Indican la variación de la potencia en un tiempo, que puede ser un día, mes, año, etc. Las formas son diferentes dependiendo del tipo de usuario al que la red sirva. Se pueden tener curvas comerciales, industriales y residenciales. Para este proyecto el objetivo es analizar la curva que resulta del conjunto de cargas sobre un solo transformador, esto sucede en los edificios ubicados en lugares comerciales, cuya carga la conforman tanto usuarios residenciales como comerciales. 1.6.6.1. Usuarios residenciales La curva característica para grupos de usuarios de este tipo [Figura. 1. 1] es de fácil análisis pues los usos finales involucrados son conocidos. Así, se puede indicar que los mayores picos de demanda, en el transcurso del día, se tienen en las horas en que las personas se encuentran en casa, es muy común que sea a la hora de la mañana cuando se usan las duchas y en las noches luego de una jornada de trabajo. RESIDENCIAL 120000 100000 80000 60000 40000 20000 0:00:00 1:00:00 2:00:00 3:00:00 4:00:00 5:00:00 6:00:00 7:00:00 8:00:00 9:00:00 10:00:00 11:00:00 12:00:00 13:00:00 14:00:00 15:00:00 16:00:00 17:00:00 18:00:00 19:00:00 20:00:00 21:00:00 22:00:00 23:00:00 0 Figura. 1. 1 Curva de carga de grupos de usuarios residenciales 10 1.6.6.2. Usuarios comerciales Los grupos de este tipo de usuario, demandan energía durante toda una jornada de trabajo, presentando una leve disminución en la hora del almuerzo; mientras que en la noche y madrugada se observa una demanda mínima. COMERCIAL 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0:00:00 1:00:00 2:00:00 3:00:00 4:00:00 5:00:00 6:00:00 7:00:00 8:00:00 9:00:00 10:00:00 11:00:00 12:00:00 13:00:00 14:00:00 15:00:00 16:00:00 17:00:00 18:00:00 19:00:00 20:00:00 21:00:00 22:00:00 23:00:00 0 Figura. 1. 2 Curva de carga de grupos de usuarios comerciales 1.6.6.3. Usuarios industriales La curva representativa de este tipo de usuarios depende del número de jornadas de trabajo involucradas. Las grandes industrias no pueden suspender sus actividades a ninguna hora, por lo que presentan una demanda uniforme a lo largo del día y de la noche. Las industrias livianas, normalmente tienen una sola jornada de trabajo, como la que se muestra en la Fig. 1.3. 11 Figura. 1. 3 Curva de carga de grupos de usuarios industriales livianos 1.6.7. Densidad de carga Es la relación entre la demanda en (W, kW, kWh o kVA) y la unidad de área. La densidad de carga por unidad de área se expresa: ࡰࢇ ൌ ܲܽ݅ܿ݊݁ݐ ܹ ܹ݇ ܹܯ ൌ ଶ ܾ݊݁݅ଶ ǡ ଶ ܷ݊݅݀ܽ݀݀݁݉ ܽ݁ݎܣ ݉ ݉ Ec.1. 5 La densidad de carga definida se emplea en estudios de carga en proyectos residenciales, comerciales o industriales expresándose de la manera anterior mencionada.[7] 12 CAPÍTULO 2 2. LEVANTAMIENTO DE DATOS 2.1. Datos de Edificios proporcionados por la Empresa Eléctrica Quito En base a datos de un estudio anterior, sobre factores de corrección realizado para los proyectistas por la Sección de Planeamiento y Estudios de la Empresa Eléctrica Quito (EEQ), se tomaron diferentes edificios de tipo Comercial, Residencial y de Oficinas, con registros de carga por aproximadamente 7 días, en las referencias del estudio realizado constan los números de serie de los transformadores, parámetro importante para la recopilación de información necesarios en los diferentes sistemas de información de la Empresa Eléctrica Quito; con estos aspectos mencionados se seleccionan los edificios que cumplen con las características básicas del tema a desarrollar y se puedan emplear en este estudio. Con el fin de tener base de comparación con las estimaciones de demanda realizadas por los proyectistas de los edificios seleccionados para el estudio, también se obtuvieron las memorias técnicas presentadas con las solicitudes de servicio eléctrico. 2.1.1. Sistema de Información de Distribución “El SDI, Sistema de Información de Distribución, es el sistema automático que registra toda la información de los proyectos en ejecución y permite interactuar con otras áreas involucradas en el proceso.”[8] En el SDI se conserva la información histórica, desde que una nueva edificación ingresa en calidad de proyecto. 13 En el sistema SDI de la Empresa Eléctrica Quito se siguen los siguientes pasos para obtener el Código de Proyecto con el cual se facilita la búsqueda de la memoria técnica correspondiente: 1. Acceder a la página web: http://sdi.eeq.com.ec/SDi/ [Figura. 2. 1] 2. Escoger la sección de CONSULTAS 3. Click en la pestaña de TRANSFORMADORES 4. Escoger TRANSFORMADORES ENERGIZADOS 5. Ingresar el NÚMERO DE SERIE del transformador [Figura. 2. 2] 6. Seleccionar buscar, donde se presenta una pantalla de resumen del transformador y el código del proyecto al que pertenece la memoria técnica de la edificación. Figura. 2. 1 Página de Inicio Sistema SDI 14 2.1.1.1. Código del Proyecto Figura. 2. 2 Interfaz de consulta para transformadores energizados A continuación en la Tabla 2. 1, se presentan los Códigos de Proyecto de los edificios seleccionados. Tabla 2. 1 Códigos de Proyectos Edificios Candidatos EDIFICIOS CODIGO DEL PROYECTO TRANSFORMADOR Plaza Colon 1 PEA-UD-07-185 165220 Edifico Torres Santa Fe PP-363/2001 115344 Edificio Tirrena PEA-UD-09-176 167984 Torres Bosmediano PP-346/2005 163565 Edificio Elemento Aqua PEA-UD-12-168 168279 Edificio Torre Bossano PEA-UD-09-306 166887 Edificio Banco Bolivariano PEA-UD-12-345 168732 Edificio Boreal S/R 167645 15 EDIFICIOS CODIGO DEL PROYECTO TRANSFORMADOR Edificio Korea Plaza PP-452/2005 164070 Edificio Desing Plaza PEA-RD-07-115 165362 Edificio Terra Sol PP-173/2005 163621 Edificio Neuquen PEA-UD-08-070 165620 Edificio ISSFA PEA-UD-09-149 167118 Edificio TRIDENTE S/R 91032725 2.1.1.2. Características de los Transformadores De las órdenes de energización registradas en el SDI de la EEQ se obtienen las características de los transformadores que sirven a los edificios citados [Ver Tabla 2. 2]: Tabla 2. 2 Parámetros de los Transformadores EDIFICIOS POTENCIA kVA VOLTAJE SECUNDARIO (V) MARCA FECHA ENERGIZACIÓN Plaza Colon 1 350 210/121 INATRA 13/3/2008 Edificio Torres Santa Fe 400 210/121 INATRA 16/7/2003 Edificio Tirrena 250 210/121 INATRA 11/5/2012 Torres Bosmediano 225 210/121 INATRA 9/1/2006 Edificio Torre Elemento Aqua 225 220/127 INATRA 30/11/2012 Edificio Torre Bossano 250 210/121 INATRA 10/9/2014 Edificio Banco Bolivariano 400 220/127 MORETRAN 30/5/2013 Edificio Boreal 300 220/127 MORETRAN 2/10/2011 Edificio Korea Plaza 225 210/121 INATRA 1/16/2007 Edificio Desing Plaza 300 210/121 RYMEL 3/4/2008 Edificio Terra Sol 200 210/121 INATRA 19/5/2006 Edificio Neuquen 160 210/121 INATRA 27/8/2008 Edificio Drom Plaza II (ISSFA) 500 210/121 INATRA 28/10/2010 Edificio Tridente 75 210/121 S/R S/R 16 Las Tablas 2.1 y 2.2 son listas iniciales de los edificios candidatos para ser analizados que conforme a la recolección de datos algunos de ellos se irán descartando. 2.1.2. Memorias Técnicas Las memorias técnicas son almacenadas en la Empresa Eléctrica Quito desde el año 2009, en formato digital, en el Sistema de Información de Distribución (SDI), razón por la que no se logró recuperar la información de algunas edificaciones. Mediante un oficio con número de trámite 224859 dirigido a la Dirección de Distribución de la EEQ, se obtuvo el acceso al archivo físico de la Empresa, en donde, de acuerdo al código del proyecto y el año de energización, se encontraron las carpetas correspondientes a los edificios. En los documentos que posee la EEQ, constan los planos de construcción de las cámaras de transformación, trámites de ejecución del proyecto y memorias técnicas (ubicación, área de construcción y demanda de diseño). En la Tabla 2. 3 se encuentran los datos de los edificios que se logró encontrar. Tabla 2. 3 Datos de las Memorias Técnicas EDIFICIOS AREA DE TERRENO DE CONSTRUCCIÓN 2 (m ) UBICACIÓN Edificio Tirrena 473 Calle Pareja y Franco, Sector El Batán Edificio Torre Elemento Aqua 494 Av. República y Av. Eloy Alfaro Edificio Torre Bossano No disponible Av. 6 de Diciembre y Bossano Edificio Banco Bolivariano No disponible Av. Naciones Unidas E6-99 y Japón Edificio Neuquen No disponible Av. 6 de Diciembre y El Batán, Sector El Batán Edificio ISSFA 172.5 Jorge Drom y Villalengua, Sector La Carolina 17 2.1.3. Planos Arquitectónicos de los Edificios En estos documentos constan las áreas de cada una de las oficinas, departamentos y locales comerciales. Los planos arquitectónicos de los edificios que son necesarios para poder hacer un análisis de acuerdo a su consumo mensual y su área. Con el número de predio en donde se encuentra el edificio; se gestionó un oficio con la Tabla 2. 4, dirigido a la Administración Zonal Norte del Distrito Metropolitano de Quito, solicitando la petición de una copia de planos. El número de predio se obtuvo de las Memorias Técnicas, encontradas en la EEQ. Tabla 2. 4 Número de Predio y Ubicación Número de Edificio Dirección predio AQUA (Fideicomiso Mercantil Plaza 30344 Av. República y Av. Eloy Alfaro República) TIRRENA (Valdivieso y Solines CIA Calle Pareja y Franco, Sector El LTDA) Batán 45696 Jorge Drom y Villalengua, Sector La 132823 ISSFA Carolina 2.1.4. Registros de Carga Los edificios seleccionados [Tabla 2. 5] poseen registros de carga, de al menos 7 días con intervalos de demanda de 5 o 15 minutos; conforme la base de datos se verificó con el número de transformador la existencia de la medición de calidad de producto en el Departamento de Pérdidas Técnicas y Calidad de Producto de la EEQ. 18 A través del Software PQ LOGGER propio del analizador de carga, desde el archivo de origen se exporta un archivo Excel; con las siguientes variables registradas: · Voltaje Promedio L1 · Factor de Potencia L3 · Voltaje Promedio L2 · Factor de Potencia Total · Voltaje Promedio L3 · PST L1 · Corriente Promedio L1 · PST L2 · Corriente Promedio L2 · PST L3 · Corriente Promedio L3 · THDV L1 · Potencia Activa Promedio L1 · THDV L2 · Potencia Activa Promedio L2 · THDV L3 · Potencia Activa Promedio L3 · THDI L1 · Potencia Total · THDI L2 · Potencia Reactiva L1 · THDI L3 · Potencia Reactiva L2 · Energía Total · Potencia Reactiva L3 · Voltaje Armónico L1 de 1-50 · Potencia Reactiva Total · Voltaje Armónico L2 de 1-50 · Factor de Potencia L1 · Voltaje Armónico L3 de 1-50 · Factor de Potencia L2 Tabla 2. 5 Datos de Registro de Carga (EEQ) Fecha Fecha Instalación retiro Demanda Demanda promedio máxima (kW) (kW) Energía EDIFICIO (kWh) ISSFA 09/06/2014 16/06/2014 7386 43,45 102,6 TIRRENA 09/11/2013 17/11/2013 3019 15,99 31,9 ELEMENTO AQUA 10/11/2013 18/11/2013 5108 26,89 54,7 PLAZA COLON I 10/11/2013 18/11/2013 5690 29,71 52,5 NEUQUEN 11/11/2013 22/11/2013 8784 33,95 79,4 BANCO BOLIVARIANO 11/11/2013 22/11/2013 6555 25,51 50,9 19 Fecha Fecha Instalación Demanda Demanda promedio máxima (kW) (kW) Energía EDIFICIO retiro (kWh) KOREA PLAZA 10/11/2013 18/11/2013 7108 37,76 73,0 TORRES SANTA FE 09/11/2013 17/11/2013 11299 59,94 126,4 TORRE BOSSANO 05/10/2015 14/10/2015 6569 30,34 61,4 TRIDENTE 02/07/2014 10/07/2014 4656 24,37 59,8 Con los datos recopilados de la EEQ, la lista final de los edificios seleccionados se presenta en la Tabla 2. 6: Tabla 2. 6 Selección de Edificios proporcionados por la EEQ EDIFICIO MEMORIA TECNICA PLANOS REGISTRO DE CARGA INSPECCION DE CAMPO ISSFA SI SI SI SI TIRRENA SI SI SI SI ELEMENTO AQUA SI SI SI SI PLAZA COLON 1 NO NO SI SI NEUQUEN SI NO SI SI KOREA PLAZA NO NO SI SI TORRES SANTA FE NO NO SI SI TORRE BOSSANO SI NO SI SI TRIDENTE NO NO SI SI 20 2.2. Datos de Edificios proporcionados por CONSTRULEC CIA. LTDA Con ayuda del personal de la Empresa CONSTRULEC CIA. LTDA se realizaron mediciones en edificios comerciales que fueron construidos en años anteriores [Tabla 2. 7], por lo que estos constituyen una carga consolidada con características necesarias para ser empleados en este estudio. Tabla 2. 7 Edificios medidos por la EMPRESA CONSTRULEC CIA. LTDA EDIFICIO CAPACIDAD TRANSFORMADOR NÚMERO DE TRANSFORMADOR Fecha Instalación Fecha retiro Energía (kWh) Demanda promedio (kW) Demanda máxima (kW) Chalver Ecuador 100 Kva 109153 15/06/2015 22/06/2015 1004 6,10 15,0 Edificio Paris Circuito Expreso - 05/08/2015 12/08/2015 619 3,69 11,2 2.2.1. Registros de Carga Figura. 2. 3 Colocación del analizador de carga en el Tablero General de Medidores 21 Para realizar el registro de carga se utilizó el analizador AMPROBE DM-III cuyas características se describe en el 22 ESTIMACIÓN DE DEMANDA PARA EDIFICIOS RESIDENCIALES DE OFICINAS Y COMERCIO Nombre del Proyecto: CHALVER Area Total: 3401 m2 Demanda Residencial Estrato: C Número de usuarios: Factor M: 0 Factor N: 0 0,0 Demanda proyectada Medio dia Noche 0,0 Residencial: kW kW Cocinas de induccion 4 kW Potencia Nominal: 0,0 Demanda proyectada Medio dia 0,0 Cocinas de Inducción: Noche kW kW 0 Demanda Comercial fcarga comercial: 0,4 Tipo de Comercio kWh/m2 m2 Oficinas 12,00 1774 Demanda proyectada Comercial: Demanda kWh Total Proyectada (kW) 21288 72,9 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 Medio dia Noche 72,9 43,7 Demanda SSGG AREA SSGG: 1628 Pasillos Parqueaderos Bodegas Ascensores W/m 2 o fd % Area SSGG 3 1 2 0,8 80% 10% 10% - Demanda SSGG Total: kW kW m2 Demanda Area (m 2 ) o Proyectada Potencia (kW) Nominal (kW) 1302 163 163 11 FD 6,7 3,9 0,2 0,3 9,0 0,5 kW Demanda Proyectada Demanda Demanda Proyectada Proyectada Usuario (Mediodía) (Noche) (kW) (kW) Residencial 0,0 0,0 Cocción 0,0 0,0 Comercial 72,9 43,7 SSGG 6,7 79,6 43,7 Total fp= 0,95 83,76 kVA Capacidad del Transformador: * * Calculada con el mayor valor entre la proyeccion de demanda del medio dia y la noche 23 ESTIMACIÓN DE DEMANDA PARA EDIFICIOS RESIDENCIALES DE OFICINAS Y COMERCIO Nombre del Proyecto: PARIS Area Total: 1979 m2 Demanda Residencial Estrato: B Número de usuarios: Factor M: 9,49 Factor N: 1,057 5,0 Demanda proyectada Medio dia Noche 10,0 Residencial: kW kW Cocinas de induccion 4 kW Potencia Nominal: 7,4 Demanda proyectada Medio dia 4,4 Cocinas de Inducción: Noche kW kW 5 Demanda Comercial fcarga comercial: 0,4 Tipo de Comercio kWh/m2 m2 Oficina Taller 12,00 12,30 458 183 Demanda proyectada Comercial: Medio dia Noche Demanda kWh Total Proyectada (kW) 5496 18,8 2251 7,7 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 26,5 15,9 kW kW Demanda SSGG W/m 2 o fd Pasillos Parqueaderos Bodegas Ascensores Demanda Area (m 2 ) o Proyectada Potencia (kW) Nominal (kW) 3 1 2 0,8 Demanda SSGG Total: 511 183 30 7,46 FD 1,5 0,2 0,1 6,0 0,5 3,9 kW Demanda Proyectada Demanda Demanda Proyectada Proyectada Usuario (Mediodía) (Noche) (kW) (kW) Residencial 5,0 10,0 Cocción 7,4 4,4 Comercial 26,5 15,9 SSGG 3,9 38,9 34,2 Total fp= 0,95 Capacidad del Transformador: * 40,94 kVA * Calculada con el mayor valor entre la proyeccion de demanda del medio dia y la noche 24 ESTIMACIÓN DE DEMANDA PARA EDIFICIOS RESIDENCIALES DE OFICINAS Y COMERCIO Nombre del Proyecto: TORRE BOSSANO Area Total: 13845 m2 Demanda Residencial Estrato: B Número de usuarios: Factor M: 56,7 Factor N: 1,057 30,0 Demanda proyectada Medio dia Noche 59,9 Residencial: kW kW Cocinas de induccion 4 kW Potencia Nominal: 38,1 Demanda proyectada Medio dia 22,8 Cocinas de Inducción: Noche kW kW 44 Demanda Comercial fcarga comercial: 0,4 Tipo de Comercio kWh/m2 m2 Oficina Restaurante 12,00 48,20 1400 70 Demanda proyectada Comercial: Demanda kWh Total Proyectada (kW) 16800 57,5 3374 11,6 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 Medio dia Noche 69,1 41,4 Demanda SSGG AREA SSGG: 6215 Pasillos Parqueaderos Bodegas Ascensores W/m 2 o fd % Area SSGG 3 1 2 0,8 80% 10% 10% - Demanda SSGG Total: kW kW m2 Demanda Area (m 2 ) o Proyectada Potencia (kW) Nominal (kW) 4972 622 622 7,46 FD 11,4 14,9 0,6 1,2 6,0 0,5 kW Demanda Proyectada Demanda Demanda Proyectada Proyectada Usuario (Mediodía) (Noche) (kW) (kW) Residencial 30,0 59,9 Cocción 38,1 22,8 Comercial 69,1 41,4 SSGG 11,4 137,1 135,6 Total fp= 0,95 144,32 kVA Capacidad del Transformador: * * Calculada con el mayor valor entre la proyeccion de demanda del medio dia y la noche 25 ESTIMACIÓN DE DEMANDA PARA EDIFICIOS RESIDENCIALES DE OFICINAS Y COMERCIO Nombre del Proyecto: KOREA PLAZA Area Total: 9207 m2 Demanda Residencial Estrato: B Número de usuarios: Factor M: 96 Factor N: 1,057 50,7 Demanda proyectada Medio dia Noche 101,5 Residencial: kW kW Cocinas de induccion 4 kW Potencia Nominal: 62,3 Demanda proyectada Medio dia 37,4 Cocinas de Inducción: Noche kW kW 80 Demanda Comercial fcarga comercial: 0,4 Tipo de Comercio C. Especializado Restaurante kWh/m2 m2 31,96 48,20 316 316 Demanda proyectada Comercial: Demanda kWh Total Proyectada (kW) 10089 34,5 15214 52,1 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 Medio dia Noche 86,6 52,0 Demanda SSGG AREA SSGG: 3683 Pasillos Parqueaderos Bodegas Ascensores W/m 2 o fd % Area SSGG 3 1 2 0,8 90% 10% - Demanda SSGG Total: kW kW m2 Demanda Area (m 2 ) o Proyectada Potencia (kW) Nominal (kW) 3315 1289 368 7,46 FD 9,0 9,9 1,3 0,7 6,0 0,5 kW Demanda Proyectada Demanda Demanda Proyectada Proyectada Usuario (Mediodía) (Noche) (kW) (kW) Residencial 50,7 101,5 Cocción 62,3 37,4 Comercial 86,6 52,0 SSGG 9,0 199,7 199,8 Total fp= 0,95 210,31 kVA Capacidad del Transformador: * * Calculada con el mayor valor entre la proyeccion de demanda del medio dia y la noche 26 ESTIMACIÓN DE DEMANDA PARA EDIFICIOS RESIDENCIALES DE OFICINAS Y COMERCIO Nombre del Proyecto: NEUQUEN Area Total: 7740 m2 Demanda Residencial Estrato: B Número de usuarios: Factor M: 82,2 Factor N: 1,057 Demanda proyectada Medio dia 43,4 Noche Residencial: 86,9 kW kW Cocinas de induccion Potencia Nominal: 4 kW 56,8 Demanda proyectada Medio dia 34,1 Cocinas de Inducción: Noche kW kW 67 Demanda Comercial fcarga comercial: 0,4 Tipo de Comercio C. Especializado Restaurante kWh/m2 m2 31,96 48,20 100 100 Demanda proyectada Comercial: Demanda kWh Total Proyectada (kW) 3196 10,9 4820 16,5 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 Medio dia Noche 27,4 16,5 Demanda SSGG AREA SSGG: 3870 Pasillos Parqueaderos Bodegas Ascensores W/m 2 o fd % Area SSGG 3 1 2 0,8 80% 10% 10% - Demanda SSGG Total: kW kW m2 Demanda Area (m 2 ) o Proyectada Potencia (kW) Nominal (kW) 3096 387 387 14,92 FD 11,2 9,3 0,4 0,8 11,9 0,5 kW Demanda Proyectada Demanda Demanda Proyectada Proyectada Usuario (Mediodía) (Noche) (kW) (kW) Residencial 43,4 86,9 Cocción 56,8 34,1 Comercial 27,4 16,5 SSGG 11,2 127,7 148,6 Total fp= 0,95 Capacidad del Transformador: * 156,44 kVA * Calculada con el mayor valor entre la proyeccion de demanda del medio dia y la noche 27 ESTIMACIÓN DE DEMANDA PARA EDIFICIOS RESIDENCIALES DE OFICINAS Y COMERCIO Nombre del Proyecto: PLAZA COLON 1 Area Total: 27270 m2 Demanda Residencial Estrato: C Número de usuarios: Factor M: 148 Factor N: 0,784 58,0 Demanda proyectada Medio dia Noche 116,0 Residencial: kW kW Cocinas de induccion Potencia Nominal: 4 kW 93,3 Demanda proyectada Medio dia 56,0 Cocinas de Inducción: Noche kW kW 130 Demanda Comercial fcarga comercial: 0,4 Tipo de Comercio C. Especializado Restaurante kWh/m2 m2 31,96 48,20 139 139 Demanda proyectada Comercial: Demanda kWh Total Proyectada (kW) 4435 15,2 6688 22,9 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 Medio dia Noche 38,1 22,9 Demanda SSGG AREA SSGG: 12004 Pasillos Parqueaderos Bodegas Ascensores W/m 2 o fd % Area SSGG 3 1 2 0,8 70% 20% 10% - Demanda SSGG Total: kW kW m2 Demanda Area (m 2 ) o Proyectada Potencia (kW) Nominal (kW) 8403 2401 1200 7,46 FD 18,0 25,2 2,4 2,4 6,0 0,5 kW Demanda Proyectada Demanda Demanda Proyectada Proyectada Usuario (Mediodía) (Noche) (kW) (kW) Residencial 58,0 116,0 Cocción 93,3 56,0 Comercial 38,1 22,9 SSGG 18,0 189,4 212,9 Total fp= 0,95 Capacidad del Transformador: * 224,07 kVA * Calculada con el mayor valor entre la proyeccion de demanda del medio dia y la noche 28 ESTIMACIÓN DE DEMANDA PARA EDIFICIOS RESIDENCIALES DE OFICINAS Y COMERCIO Nombre del Proyecto: TIRRENA Area Total: 85140 m2 Demanda Residencial Estrato: A Número de usuarios: Factor M: 117 Factor N: 1,45 84,8 Demanda proyectada Medio dia Noche 169,7 Residencial: kW kW Cocinas de induccion 4 kW Potencia Nominal: 73,5 Demanda proyectada Medio dia 44,1 Cocinas de Inducción: Noche kW kW 100 Demanda Comercial fcarga comercial: 0,4 Tipo de Comercio C. Especializado Restaurante kWh/m2 m2 31,96 48,20 78 78 Demanda proyectada Comercial: Demanda kWh Total Proyectada (kW) 2493 8,5 3759 12,9 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 Medio dia Noche 21,4 12,8 Demanda SSGG AREA SSGG: 3000 Pasillos Parqueaderos Bodegas Ascensores W/m 2 o fd % Area SSGG 3 1 2 0,8 40% 40% 20% - Demanda SSGG Total: kW kW m2 Demanda Area (m 2 ) o Proyectada Potencia (kW) Nominal (kW) 1200 1200 600 18,00 FD 10,2 3,6 1,2 1,2 14,4 0,5 kW Demanda Proyectada Demanda Demanda Proyectada Proyectada Usuario (Mediodía) (Noche) (kW) (kW) Residencial 84,8 169,7 Cocción 73,5 44,1 Comercial 21,4 12,8 SSGG 10,2 179,7 236,8 Total fp= 0,95 249,27 kVA Capacidad del Transformador: * * Calculada con el mayor valor entre la proyeccion de demanda del medio dia y la noche 29 ESTIMACIÓN DE DEMANDA PARA EDIFICIOS RESIDENCIALES DE OFICINAS Y COMERCIO Nombre del Proyecto: TORRES SANTA FE Area Total: 28450 m2 Demanda Residencial Estrato: A Número de usuarios: Factor M: 193 Factor N: 1,057 102,0 Demanda proyectada Medio dia Noche 204,0 Residencial: kW kW Cocinas de induccion Potencia Nominal: 4 kW 121,1 Demanda proyectada Medio dia 72,6 Cocinas de Inducción: Noche kW kW 175 Demanda Comercial fcarga comercial: 0,4 Tipo de Comercio C. Especializado Restaurante kWh/m2 m2 31,96 48,20 425 425 Demanda proyectada Comercial: Demanda kWh Total Proyectada (kW) 13579 46,5 20477 70,1 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 Medio dia Noche 116,6 70,0 Demanda SSGG AREA SSGG: 9081 Pasillos Parqueaderos Bodegas Ascensores W/m 2 o fd % Area SSGG 3 1 2 1 70% 20% 10% - Demanda SSGG Total: kW kW m2 Demanda Area (m 2 ) o Proyectada Potencia (kW) Nominal (kW) 6357 1816 908 14,92 FD 18,8 19,1 1,8 1,8 14,9 0,5 kW Demanda Proyectada Demanda Demanda Proyectada Proyectada Usuario (Mediodía) (Noche) (kW) (kW) Residencial 102,0 204,0 Cocción 121,1 72,6 Comercial 116,6 70,0 SSGG 18,8 339,7 365,4 Total fp= 0,95 Capacidad del Transformador: * 384,66 kVA * Calculada con el mayor valor entre la proyeccion de demanda del medio dia y la noche 30 ESTIMACIÓN DE DEMANDA PARA EDIFICIOS RESIDENCIALES DE OFICINAS Y COMERCIO Nombre del Proyecto: TRIDENTE Area Total: 4388 m2 Demanda Residencial Estrato: C Número de usuarios: Factor M: 46,6 Factor N: 0,784 18,3 Demanda proyectada Medio dia Noche 36,5 Residencial: kW kW Cocinas de induccion 4 kW Potencia Nominal: 30,3 Demanda proyectada Medio dia 18,2 Cocinas de Inducción: Noche kW kW 35 Demanda Comercial fcarga comercial: 0,4 Tipo de Comercio kWh/m2 m2 Oficinas 12,00 324 Demanda proyectada Comercial: Demanda kWh Total Proyectada (kW) 3888 13,3 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 Medio dia Noche 13,3 8,0 Demanda SSGG AREA SSGG: 1100 Pasillos Parqueaderos Bodegas Ascensores* W/m 2 o fd % Area SSGG 3 1 2 1 70% 20% 10% - Demanda SSGG Total: kW kW m2 Demanda Area (m 2 ) o Proyectada Potencia (kW) Nominal (kW) 770 220 110 14,92 FD 8,8 2,3 0,2 0,2 14,9 0,5 kW Demanda Proyectada Demanda Demanda Proyectada Proyectada Usuario (Mediodía) (Noche) (kW) (kW) Residencial 18,3 36,5 Cocción 30,3 18,2 Comercial 13,3 8,0 SSGG 8,8 61,9 71,5 Total fp= 0,95 75,28 kVA Capacidad del Transformador: * * Calculada con el mayor valor entre la proyeccion de demanda del medio dia y la noche 31 Anexo 7. 2.3. Suministros del Tablero General de Medidores La EEQ posee el Sistema ArcGIS [Figura. 2. 4] en donde se encuentra modelado todo el sistema de su área de concesión. En este software y mediante el número de transformador del edificio, se consultaron los suministros que están asociados al transformador de la edificación. Con los datos obtenidos se accede al historial de consumos mensuales de los clientes del edificio. Figura. 2. 4 Visualización del Software ARCGIS 2.3.1. Inspección de Campo La visita de campo en cada uno de los edificios se realizó, para verificar la existencia de los suministros que están registrados en la base de datos de la EEQ. Conocer las actividades que se realizan en las edificaciones, tipos de 32 usuarios y áreas aproximadas de los departamentos, oficinas y comercios que lo conforman. Figura. 2. 5 Tableros Generales de Medidores de los Edificios seleccionados La información tomada en el levantamiento de datos es: · Capacidad y Serie del Transformador · Número de usuarios existentes · Serie de Contadores de Energía · Cantidad de Tableros Generales de Medidores (TGM) · Área total del edificio · Número de departamentos por piso · Número de Oficinas · Número de locales comerciales · Actividades que se realizan en el edificio 33 En la Tabla 2. 8 se tabula el número de usuarios que se encontró en la visita de campo: Tabla 2. 8 Número de Usuarios en los TGM (Tableros Generales de Medidores) Número de Usuarios Residencial Edificio N° Transformador Total PEC Comercial SSGG ISSFA 167118 0 0 12 1 TIRRENA 167984 72 0 3 1 ELEMENTO AQUA 168279 69 0 10 1 CHALVER ECUADOR 109153 0 0 3 1 PARIS CIRCUITO EXPRESO (20690) 7 0 6 0 PLAZA COLON I 165220 133 0 4 1 NEUQUEN 165620 60 0 5 1 KOREA PLAZA 164070 79 6 8 1 TORRES SANTA FE 115344 172 5 7 2 TORRE BOSSANO 166887 41 0 82 1 TRIDENTE 32725 31 2 3 1 Se debe aclarar que no todos los suministros que hoy en día se encuentran instalados estaban activos en la fecha del registro de carga, por lo que se deben seleccionar solo los suministros que estaban activos en la fecha mencionada. 2.3.2. Consumo Eléctrico En el Sistema SIEEQ COMERCIAL de la Empresa Eléctrica, con el número de suministro de cada contador de energía consultado en el Sistema ARCGIS, se accede al historial del consumo eléctrico. [Figura. 2. 6] Es necesario emplear los consumos mensuales del año en el que se realizó la medición con el analizador de carga. 34 Figura. 2. 6 Historial de Consumo según el número de suministro En la recolección de datos se notó; para la fecha que se realizó el registro de carga por el Departamento de Pérdidas Técnicas, no todos los contadores de energía revisados en la visita estaban activos. Por esta razón, para efecto de comprobación y selección, se consulta en el Sistema SIEEQ la fecha de la primera lectura de los suministros Figura. 2. 7. Figura. 2. 7 Interfaz de Información del suministro 35 2.4. Descripción de Edificios 2.4.1. Edificio “ISSFA” Figura. 2. 8 Edificio “ISSFA” El edificio “ISSFA” ubicado en las calles Jorge Drom y Villalengua, en el sector La Carolina. Tiene 8 pisos, de los cuales 7 son destinados para oficinas, el último piso lo ocupa un restaurant y un auditorio. Además, existen 3 subsuelos donde se disponen de parqueaderos, bodegas y otros servicios. [9] Mediante el estudio de demanda se ha dimensionado un transformador de 500 kVA. 11:15:00 16:45:00 22:15:00 3:45:00 9:15:00 14:45:00 20:15:00 1:45:00 7:15:00 12:45:00 18:15:00 23:45:00 5:15:00 10:45:00 16:15:00 21:45:00 3:15:00 8:45:00 14:15:00 19:45:00 1:15:00 6:45:00 12:15:00 17:45:00 23:15:00 4:45:00 10:15:00 15:45:00 21:15:00 2:45:00 8:15:00 36 2.4.1.1. Ubicación y Curva de Demanda Figura. 2. 9 Ubicación del transformador del Edificio “ISSFA” en el ARCGIS 120000 100000 80000 60000 40000 20000 0 Figura. 2. 10 Curva de demanda del Edificio “ISSFA” 37 En la Figura. 2. 10 se puede observar claramente, que se trata de un edificio con predominio de carga comercial, esta característica se distingue notoriamente en la forma que tiene la curva de demanda; propia del usuario comercial durante la jornada de trabajo, donde el consumo es alto y alcanza un aproximado de 100 kW. Durante el fin de semana el consumo es mínimo, de aproximadamente 20 kW donde los equipos que consumen energía y los pertenecientes a los servicios generales se encuentran en stand-by. 38 2.4.2. Edificio “TIRRENA” [10] Figura. 2. 11 Edificio “TIRRENA” El edificio “TIRRENA” está ubicado en las calles Pareja y Franco, en el sector del Batan de la ciudad de Quito. La EEQ alimenta este edificio desde el sistema primario de 6,3 kV. El edificio está conformado por 108 departamentos, 3 locales comerciales y los servicios generales correspondientes. Para la determinación del estrato de consumo residencial al que pertenecen, el proyectista ha considerado el tamaño de los departamentos: los grandes (con dos o más dormitorios) y los pequeños (con un solo dormitorio). Los departamentos, grandes en total 74 se han considerado como estrato tipo “A”, los departamentos pequeños como estrato “B”. Para los servicios generales se ha calculado la demanda de acuerdo a la cantidad y tipo de equipo eléctrico a ser instalado. 12:30:00 18:45:00 1:00:00 7:15:00 13:30:00 19:45:00 2:00:00 8:15:00 14:30:00 20:45:00 3:00:00 9:15:00 15:30:00 21:45:00 4:00:00 10:15:00 16:30:00 22:45:00 5:00:00 11:15:00 17:30:00 23:45:00 6:00:00 12:15:00 18:30:00 0:45:00 7:00:00 13:15:00 19:30:00 1:45:00 8:00:00 39 2.4.2.1. Ubicación y Curva de Demanda Figura. 2. 12 Ubicación del transformador del Edificio “TIRRENA” en el ARCGIS 35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 Figura. 2. 13 Curva de demanda del Edificio “TIRRENA” 40 En la Figura. 2. 13 se aprecia que el comportamiento de la demanda en el edificio “Tirrena” es de tipo residencial, está ubicado en el Estrato A, el registro máximo de demanda sucede en las horas pico, es decir en horas de la mañana cuando todas las personas se levantan para empezar su jornada diaria, luego a la hora del almuerzo no en gran medida, pero existe un máximo relativo y, finalmente, se puede observar que la mayor demanda se presenta en la noche, cuando todas las personas llegan a su domicilio a descansar, horas en las cuales se encienden duchas, televisiones, cocinas eléctricas y demás cargas representativas. De los suministros que fueron encontrados en la visita que se realizó para la recolección de datos de este edificio, Tabla 2. 8; resulta que la gran mayoría de departamentos estaban desocupados y existía un gran consumo de los servicios generales. Con lo mencionado, se supone que en la fecha de realización de la medición, el edificio se encontraba en construcción debido al alto consumo de Servicios Generales que se registró y se presentará posteriormente. Sin embargo, es un ejemplo útil para el estudio ya que también se encontraban en operación los locales comerciales de la planta baja del edificio, teniendo una diversidad de carga sobre el transformador. 41 2.4.3. Edificio “ELEMENTO AQUA” [11] Figura. 2. 14 Edificio “ELEMENTO AQUA” El edificio “ELEMENTO AQUA” se encuentra en las avenidas República y Eloy Alfaro, en el sector de la Carolina en la ciudad de Quito. Está servido desde las redes primarias de 6,3 kV, existentes en el sector. El edificio está conformado por un total de 70 departamentos, 5 locales comerciales, 7 oficinas y los servicios generales correspondientes. Los departamentos pertenecen estrato tipo “B” con una demanda máxima unitaria de 3,4 kW cada uno, según las Normas de la EEQ. Los servicios generales se dimensionaron de acuerdo a las potencias nominales de los equipos previstos para este uso. En base a la demanda calculada mediante el método aplicado por el proyectista, se escogió un transformador de 225 kVA de capacidad nominal, trifásica, tipo convencional. 42 2.4.3.1. Ubicación y Curva de Demanda Figura. 2. 15 Ubicación del transformador del Edificio “ELEMENTO AQUA” en el ARCGIS 60000 50000 40000 30000 20000 10000 12:45:00 19:00:00 1:15:00 7:30:00 13:45:00 20:00:00 2:15:00 8:30:00 14:45:00 21:00:00 3:15:00 9:30:00 15:45:00 22:00:00 4:15:00 10:30:00 16:45:00 23:00:00 5:15:00 11:30:00 17:45:00 0:00:00 6:15:00 12:30:00 18:45:00 1:00:00 7:15:00 13:30:00 19:45:00 2:00:00 8:15:00 0 Figura. 2. 16 Curva de demanda del Edificio “ELEMENTO AQUA” La curva de demanda de la Figura. 2. 16, correspondiente al edificio “ELEMENTO AQUA”, es característica del sector residencial, sin embargo está incluye usuarios 43 comerciales y residenciales, como se constató en la visita técnica que se realizó para el levantamiento de datos de los suministros del edificio. La demanda máxima de este edificio sucede en las mañanas; se supone que la demanda del calentamiento de agua es mayor comparado con la que se presenta en la noche. A pesar de que la curva tiene una forma residencial se debe indicar que, está afectada por la demanda de usuarios comercial, de oficinas y locales comerciales presentes en el edificio. Se debe mencionar que el consumo de los usuarios residenciales presenta sus picos característicos y los usuarios comerciales se encuentran en actividad normal durante la jornada laboral de 8 horas o más. Sin embargo, el edificio tiene predominio de la carga residencial, como se deduce de la forma que tiene la curva. 44 2.4.4. Edificio “CHALVER ECUADOR” [12] Figura. 2. 17 Edificio “CHALVER ECUADOR” El Edificio Chalver Ecuador está constituido por un subsuelo, tres plantas destinadas a uso de laboratorios, y dos plantas adicionales de oficinas. Está ubicado en las calles Japón y Vicente Cárdenas, sector Iñaquito. En el edificio Electra, ubicado junto al edificio de Chalver Ecuador existe una cámara de transformación desde la cual se deriva la alimentación primaria, mediante una acometida subterránea formada por tres conductores monopolares, aislados para 8 kV, calibre No. 2 AWG. 45 2.4.4.1. Ubicación y Curva de Demanda Figura. 2. 18 Ubicación del transformador del Edificio “CHALVER ECUADOR” en el ARCGIS 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 13:00 18:30 0:00 5:30 11:00 16:30 22:00 3:30 9:00 14:30 20:00 1:30 7:00 12:30 18:00 23:30 5:00 10:30 16:00 21:30 3:00 8:30 14:00 19:30 1:00 6:30 12:00 17:30 23:00 4:30 0 Figura. 2. 19 Curva de demanda del Edificio “CHALVER ECUADOR” 46 La carga del edificio “CHALVER ECUADOR”, es de característica netamente comercial como se observa en la Figura. 2. 19; en la inspección al edificio se observó que está conformado por oficinas y bodegas, dedicadas al almacenamiento de medicamentos así como laboratorios equipados para realizar las pruebas a estos productos, alcanza una demanda máxima de 14 kW, aproximadamente. Las actividades se realizan en el horario normal de trabajo presentando una disminución en la hora del almuerzo, 13:00 horas. En el edificio actualmente funciona la Empresa Chalver que se dedica a la distribución de medicamentos ocupando tres pisos del edificio y los dos pisos restantes están desocupados y previstos para ser arrendados. 47 2.4.5. Edificio “PARIS” Figura. 2. 20 Edificio “PARIS” El edificio “Paris” ubicado en la Avenida Gaspar de Villaroel y calle París, está conformado por 7 pisos y un subsuelo; un piso comercial, cinco pisos dedicados para actividades de oficina y dos pisos de departamentos. La alimentación eléctrica de este edificio es un circuito derivado desde un transformador de distribución de otro edificio, que en la Empresa Eléctrica se denomina como Circuito Expreso de tal manera que no se tiene una fuente de energía exclusiva para el edificio. 48 2.4.5.1. Ubicación y Curva de Demanda Figura. 2. 21 Ubicación del transformador del Edificio “PARIS” en el ARCGIS Figura. 2. 22 Curva de demanda del Edificio “PARIS” 49 Este edificio tiene una combinación entre usuarios residenciales y comerciales, si bien en los días hábiles de la semana, su comportamiento es típicamente comercial y la demanda máxima que se registra esta entre 11 kW y 15 kW, se puede observar que el fin de semana, se convierte en un edificio de característica residencial donde sus picos se dan en la mañana y la noche. [Figura. 2. 22] A continuación en la Figura. 2. 23, se muestra la curva de demanda de los días de fin de semana y el feriado de 10 de agosto del 2015. 4200 3700 3200 2700 2200 1700 1200 0:00 2:15 4:30 6:45 9:00 11:15 13:30 15:45 18:00 20:15 22:30 0:45 3:00 5:15 7:30 9:45 12:00 14:15 16:30 18:45 21:00 23:15 1:30 3:45 6:00 8:15 10:30 12:45 15:00 17:15 19:30 21:45 700 SABADO 8/8/2015 DOMINGO 9/8/2015 LUNES 10/08/2015 Figura. 2. 23 Curva de demanda del Edificio “PARIS”, un fin de semana y feriado 50 2.4.6. Edificio “PLAZA COLON I” Figura. 2. 24 Edificio “PLAZA COLON I” Está conformado por 12 pisos y 3 subsuelos distribuidos de la siguiente manera: · Una planta de locales comerciales · Un segundo piso de área comunal · Diez pisos de departamentos El edificio tiene 134 departamentos repartidos de diferente manera, pues, según información del administrador el edificio tiene de promedio seis departamentos por cada piso. La planta baja tiene cinco locales comerciales, de las siguientes áreas: ü Local 1: 55 m2 ü Local 2: 55 m2 ü Local 3: 87,5 m2 ü Local 4: 55 m2 ü Local 5: 87,5 m2 51 2.4.6.1. Ubicación y Curva de Demanda El edificio está ubicado sobre la Av. Colón y la calle 9 de Octubre, según la clasificación de estratos que posee la Empresa Eléctrica Quito, pertenece al Estrato C. Figura. 2. 25 Ubicación del transformador del Edificio “PLAZA COLON I” en el ARCGIS 60000 50000 40000 30000 20000 10000 11:30:00 18:45:00 2:00:00 9:15:00 16:30:00 23:45:00 7:00:00 14:15:00 21:30:00 4:45:00 12:00:00 19:15:00 2:30:00 9:45:00 17:00:00 0:15:00 7:30:00 14:45:00 22:00:00 5:15:00 12:30:00 19:45:00 3:00:00 10:15:00 17:30:00 0:45:00 8:00:00 0 Figura. 2. 26 Curva de demanda del Edificio “PLAZA COLON I” 52 Con la información adquirida acerca de las características del edificio y según la Figura. 2. 26, se trata de un edificio con predominio de carga residencial, en donde los usuarios comerciales también afectan la forma de la curva debido a su incidencia durante el día. Los picos de demanda notoriamente son de predominio residencial, ya que sucede en la noche con una demanda máxima de 50 kW aproximadamente, se estima que estos picos de demanda pertenecen a la iluminación de los usuarios residenciales. 53 2.4.7. Edificio “NEUQUEN” [13] Figura. 2. 27 Edificio “NEUQUEN” El Edificio NEUQUEN, se encuentra ubicado en la Avenida Seis de Diciembre y calle El Batán, sector EI Batan. Está formado por tres subsuelos, planta baja con 5 Oficinas, 9 pisos altos con 59 departamentos, servicios generales, 2 ascensores, bombas y otros. De acuerdo al estudio de demanda, realizado por el proyectista, se presentan los siguientes valores. o Carga Instalada (CIR): 11 912 W o Demanda Máxima Unitaria (DMU): 6,58 kVA o Demanda Máxima Unitaria Proyectada (DMUp): 8,02 kVA o Demanda requerida por los 64 usuarios: 135,85 kVA o Demanda especial de los ascensores: 28,22 kVA o Subtotal Demanda Eléctrica: 164,07 kVA o Potencia Nominal del Transformador: 160 kVA 54 2.4.7.1. Ubicación y Curva de Demanda Figura. 2. 28 Ubicación del transformador del Edificio “NEUQUEN” en el ARCGIS 90000 80000 70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000 16:30:00 1:30:00 10:30:00 19:30:00 4:30:00 13:30:00 22:30:00 7:30:00 16:30:00 1:30:00 10:30:00 19:30:00 4:30:00 13:30:00 22:30:00 7:30:00 16:30:00 1:30:00 10:30:00 19:30:00 4:30:00 13:30:00 22:30:00 7:30:00 16:30:00 1:30:00 10:30:00 19:30:00 4:30:00 0 Figura. 2. 29 Curva de demanda del Edificio “NEUQUEN” De acuerdo a la Figura. 2. 29, la demanda presenta picos en la mañana de al menos 70 kW, atribuida al calentamiento de agua. Afectado también por la incidencia de usuarios comerciales. 55 2.4.8. Edificio “KOREA PLAZA” Figura. 2. 30 Edificio “KOREA PLAZA” Ubicado entre las calles Korea y Nuñez de Vela, tiene 12 pisos, en la planta baja 7 locales comerciales y 3 subsuelos de parqueaderos y bodegas. En cada piso aproximadamente hay 8 departamentos. Por la zona en la que se encuentra ubicado este edificio los departamentos son de Estrato B. La capacidad del transformador para este edificio se identifica posteriormente según los datos encontrados en el sistema de información de la Empresa Eléctrica Quito. 56 2.4.8.1. Ubicación y Curva de Demanda Figura. 2. 31 Ubicación del transformador del Edificio “KOREA PLAZA” en el ARCGIS 80000 70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000 13:15:00 20:00:00 2:45:00 9:30:00 16:15:00 23:00:00 5:45:00 12:30:00 19:15:00 2:00:00 8:45:00 15:30:00 22:15:00 5:00:00 11:45:00 18:30:00 1:15:00 8:00:00 14:45:00 21:30:00 4:15:00 11:00:00 17:45:00 0:30:00 7:15:00 14:00:00 20:45:00 3:30:00 0 Figura. 2. 32 Curva de demanda del Edificio “KOREA PLAZA” La curva de demanda que se observa es eminentemente residencial, pero afectada por la presencia de usuarios comerciales. En esta curva se tiene una característica también particular ya que el pico máximo que se presenta en la mañana está cercano al que se presenta en la tarde, con un valor cercano a los 70 kW, dando a entender que la mayoría de usuarios posee calentamiento de agua eléctrico. [Figura. 2. 32] 57 2.4.9. Edificio “TORRES SANTA FE” Figura. 2. 33 Edificio “TORRES SANTA FE” Ubicado en las Avenidas 6 de Diciembre y Whymper, este edificio tiene 14 pisos de departamentos, su planta baja está constituida por 4 locales comerciales. Aproximadamente 8 departamentos por cada piso, con un total de 176 departamentos. Dos subsuelos de parqueaderos y bodegas. 2.4.9.1. Ubicación y Curva de Demanda Figura. 2. 34 Ubicación del transformador del Edificio “TORRES SANTA FE” en el ARCGIS 58 140000 120000 100000 80000 60000 40000 20000 12:15:00 18:30:00 0:45:00 7:00:00 13:15:00 19:30:00 1:45:00 8:00:00 14:15:00 20:30:00 2:45:00 9:00:00 15:15:00 21:30:00 3:45:00 10:00:00 16:15:00 22:30:00 4:45:00 11:00:00 17:15:00 23:30:00 5:45:00 12:00:00 18:15:00 0:30:00 6:45:00 13:00:00 19:15:00 1:30:00 7:45:00 0 Figura. 2. 35 Curva de demanda del Edificio “TORRES SANTA FE” En la Figura. 2. 35 se nota que el pico de demanda más alto, en la mayoría de días del registro, se presenta en la mañana, disminuyendo aproximadamente a las 11:00 horas. Este edificio pertenece al estrato A, la potencia instalada en los departamentos corresponde a un equipamiento alto. También se puede considerar que el pico de demanda en la mañana se extiende debido a la presencia de personal doméstico que puede existir, también al correspondiente calentamiento de agua. Según la Figura. 2. 35, el pico de calentamiento de agua está alrededor de los 110 kW y el de iluminación, que sucede en horas de la noche, es de aproximadamente 85 kW, con incidencia del comportamiento de usuarios comerciales. 59 2.4.10. Edificio “TORRE BOSSANO” [14] Figura. 2. 36 Edificio “TORRE BOSSANO” El Edificio “TORRE BOSSANO” se encuentra ubicado en la Avenida 6 de Diciembre y calle Bossano, sector Bellavista en la ciudad de Quito. Con un transformador de 250 kVA se sirve a los bloques de oficinas y departamentos (44 departamentos, 85 oficinas, 1 área comunal por bloque) se han estimado abonados tipo “B” con una carga proyectada de 235,69 kVA. 60 2.4.10.1. Ubicación y Curva de Demanda Figura. 2. 37 Ubicación del transformador del Edificio “TORRE BOSSANO” en el ARCGIS 70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000 10:30:00 18:00:00 1:30:00 9:00:00 16:30:00 0:00:00 7:30:00 15:00:00 22:30:00 6:00:00 13:30:00 21:00:00 4:30:00 12:00:00 19:30:00 3:00:00 10:30:00 18:00:00 1:30:00 9:00:00 16:30:00 0:00:00 7:30:00 15:00:00 22:30:00 6:00:00 13:30:00 21:00:00 4:30:00 0 Figura. 2. 38 Curva de demanda del Edificio “TORRE BOSSANO” La Figura. 2. 38, presenta un predominio de carga comercial; sin embargo y a pesar de que la curva tiene esta forma, se debe aclarar que también posee usuarios residenciales, por lo que se debe analizar de manera diferenciada el pico de demanda comercial y el residencial, el pico de demanda total está cerca de los 60 kW. 61 2.4.11. Edificio “TRIDENTE” Figura. 2. 39 Edificio “TRIDENTE” Ubicado en la Av. Granados, conformado de 31 departamentos y 3 suministros comerciales dedicados a oficinas. Servido de un transformador de 75 kVA. 2.4.11.1. Ubicación y Curva de Demanda Figura. 2. 40 Ubicación del transformador del Edificio “TRIDENTE” en el ARCGIS 62 70 60 50 40 30 20 10 9:30:00 15:30:00 21:30:00 3:30:00 9:30:00 15:30:00 21:30:00 3:30:00 9:30:00 15:30:00 21:30:00 3:30:00 9:30:00 15:30:00 21:30:00 3:30:00 9:30:00 15:30:00 21:30:00 3:30:00 9:30:00 15:30:00 21:30:00 3:30:00 9:30:00 15:30:00 21:30:00 3:30:00 9:30:00 15:30:00 21:30:00 3:30:00 0 Figura. 2. 41 Curva de demanda del Edificio “TRIDENTE” En la Figura. 2. 41, se muestra una combinación entre usuarios de tipo residencial y comercial, ubicado en una zona del Estrato C, presenta un pico alto durante la mañana de 45 kW debido al calentamiento de agua en los usuarios residenciales, de igual manera la incidencia de usuarios comerciales debido a la forma plana que se presenta en alrededor de los 30 kW durante los días laborables, con un comportamiento diferente durante el fin de semana. 63 2.5. Determinación de la demanda máxima total y el factor de utilización Para determinar el factor de utilización se usa la Ec.1. 3 refiriéndose a la relación entre la demanda máxima y la capacidad nominal instalada, resultando el porcentaje de potencia que se ocupa del transformador cuando la demanda es máxima. La demanda máxima en kW del edificio se encuentra en el registro de carga que se tiene de cada uno de ellos, de este valor se obtienen los kVA, empleando el factor de potencia registrado en las mediciones. Se presenta el procedimiento para uno de los edificios: Factor de utilización Edificio ISSFA: · En los registros de carga se observa que la demanda máxima es 105,47 kVA. · La capacidad nominal del transformador instalado es: 500 kVA. ݂ ݑൌ ܽ݉݅ݔ݉ܽ݀݊ܽ݉݁ܦ ݈ܽ݀ܽܽݐݏ݈݊݅ܽ݊݅݉݊ܽ݃ݎܽܥ ݂ ݑൌ ͳͲͷǡͶܸ݇ܣ ͷͲͲܸ݇ܣ ݂ ݑൌ ʹͳǡͲͻΨ 64 ISSFA CAPACIDAD (VA) 500000 CAPACIDAD NOMINAL DEL TRANSFORMADO R; 500000 400000 300000 DEMANDA MÁXIMA; 105465,4676 200000 100000 0 1 Figura. 2. 42 Utilización del transformador Edificio “ISSFA” En la Tabla 2. 9 se presentan el resumen de resultados para los demás edificios: Tabla 2. 9 Factores de Utilización EDIFICIO ISSFA TIRRENA ELEMENTO AQUA CHALVER PARIS PLAZA COLON I NEUQUEN BANCO BOLIVARIANO KOREA PLAZA TORRES SANTA FE TORRE BOSSANO TRIDENTE DEMANDA fp A DMAX MÁXIMA (kW) CORRESPONDIENTE 102,6 31,9 54,7 15,0 11,2 52,5 79,4 50,9 73,0 126,4 61,4 59,8 0,97 0,84 0,93 0,99 0,87 0,96 0,96 0,99 0,96 0,98 1,00 0,97 DEMANDA MÁXIMA (kVA) 105,47 37,99 58,68 15,11 12,84 54,93 82,53 51,65 76,02 129,41 61,48 61,70 CI TRANSFORMADOR (kVA) 500,00 250,00 225,00 100,00 CIRCUITO EXPRESO 350,00 160,00 400,00 225,00 400,00 250,00 75,00 fu (%) 21,09 15,20 26,08 15,11 S/R 15,69 51,58 12,91 33,79 32,35 24,59 82,26 Para calcular la capacidad del circuito expreso se tomó la corriente nominal que soporta el calibre del conductor que se deriva del transformador. 65 De la siguiente manera: ܫ ൌ ܩܹܣʹݎݐܿݑ݀݊ܥൌ ͳ͵Ͳܣ ܵ ൌ ξ͵ ܫ כ ܸ כ ܵ ൌ ξ͵ Ͳ͵ͳ כ Ͳʹʹ כൌ Ͷͻͷ͵ǡͷܸܣ ܵ ൌ Ͷͻǡͷ ൎ ͷͲܸ݇ܣ El factor de utilización para el Edificio “Paris” resulta: ݂ ݑൌ ͳʹǡͺͶܸ݇ܣ ൌ Ͳǡʹͷͺ ൌ ʹͷǡͺΨ ͷͲܸ݇ܣ PARIS CAPACIDAD NOMINAL DEL CONDUCTOR; 50 CAPACIDAD (kVA) 50,00 40,00 30,00 DMAX REGISTRADA; 12,87 20,00 10,00 0,00 kVA Figura. 2. 43 Utilización del Circuito Expreso Edificio “PARIS” 66 El factor de utilización promedio de todos los transformadores es del 29,36%, lo que permite deducir que los transformadores para este tipo de usuarios están sobredimensionados [Figura. 2. 44], es decir se debe mejorar el procedimiento para estimar y proyectar la demanda en el diseño eléctrico del edificio. USO DEL TRANSFORMADOR 600,00 500,00 400,00 300,00 200,00 100,00 0,00 TRIDENTE TORRE BOSSANO TORRES SANTA FE KOREA PLAZA BANCO… NEUQUEN PARIS PLAZA COLON I CHALVER ELEMENTO AQUA TIRRENA ISSFA CI TRANSFORMADOR (kVA) DEMANDA MÁXIMA REGISTRADA(kVA) Figura. 2. 44 Uso de los transformadores Es complicado estimar el comportamiento que va a existir en los ocupantes de los edificios, especialmente en los edificios conformados por combinaciones de departamentos, oficinas y locales comerciales; por lo que el método a desarrollar buscará índices que permitan calcular el mayor porcentaje que pueda utilizarse de un transformador y dimensionarlo con un criterio más próximo a la demanda esperada. 67 CAPÍTULO 3 3. ESTIMACIÓN DE DEMANDA Existen varios métodos de estimación de demanda establecidos por diferentes entidades como la Schneider basado en el International Electrotechnical Code (IEC), National Electrical Code (NEC), Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) y en la ciudad de Quito las Normas del Sistema de Distribución de la EEQ. Seguidamente, se presenta una breve revisión de las disposiciones recomendadas por los diferentes organismos referidos. Mencionando previamente que, en las empresas dedicadas a la generación y transmisión de potencia, en su modelamiento se representa las cargas como un bloque. Este valor es asignado a una barra del sistema encargada de asegurar y proporcionar el nivel requerido de voltaje. La información y estimación de estos llamados bloques depende de la empresa distribuidora que es la encargada de la proyección y estimación de demanda en los usuarios finales y es de mucha importancia realizar una estimación de demanda ajustada a la realidad. El método de estimación de demanda que se emplea en la actualidad, se la realiza despreciando las necesidades de potencia que requieren los clientes finales, de acuerdo a las actividades o características de consumo de cada uno de los usuarios. El cálculo de la capacidad de transformador no sigue ningún estándar, y se la realiza de acuerdo a la experiencia y criterio del diseñador o proyectista. Para los edificios que se tomaron en el estudio se observa varias inconsistencias; como 68 por ejemplo las oficinas se dimensionan como si fueran usuarios residenciales, tomando un estrato que se desea y acudiendo a su valor referencial para la Carga Instalada y la Demanda Máxima de un usuario residencial de las Normas de la Empresa Eléctrica Quito. El área de concesión de la Empresa Eléctrica Quito se encuentra diversificada por zonas o estratos de consumos netamente “residenciales”; de acuerdo a la Ordenanza Nº 0024 del IMQ que trata del uso del suelo. [4] Por lo que para los diseñadores se debe reiterar que la estratificación de la Empresa Eléctrica Quito, solamente se establece para los usuarios residenciales. De manera que, se debe prestar mayor atención a la forma recomendada de estimar la demanda por la Empresa Eléctrica Quito en las Normas de Guía de Diseño. A continuación, se presenta el procedimiento a seguir para la estimación de demanda con algunos métodos de algunas bibliografías consultadas. 3.1. NORMA DE LA EMPRESA ELÉCTRICA QUITO (EEQ) El dimensionamiento que recomienda la Empresa Eléctrica Quito en su Revisión 05, es el método que en la actualidad se emplea, en la mayoría de proyectos de las principales ciudades del país. Contiene: 69 3.1.1 Usuarios residenciales Para los usuarios residenciales la Norma de la Empresa Eléctrica Quito recomienda: · Establecer el número de usuarios residenciales. · Definir el estrato de consumo de acuerdo a la zona en la que se va a construir el edificio Anexo 3 y la Tabla 3. 1. Tabla 3. 1 Estratos de Consumo Residencial (EEQ) Categoría de Estrato de Consumo Escalas de consumo (kWh/mes/cliente) sin considerar la influencia de las cocinas de inducción para usuarios tipos C, D y E E D C B A A1 0-100 101-150 151-250 251-350 351-500 201-900 Nota: (Empresa Eléctrica Quito S.A, NORMAS PARA SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN PARTE A, 2014) · Establecer los factores M y N. Anexo 4. · Calcular la Demanda Máxima de Diseño · Implementar la demanda máxima de las cocinas de inducción. La estimación de demanda residencial se presentará a detalle posteriormente, si es de necesidad para la propuesta del método de estimación. 70 3.1.2 Usuarios comerciales Para la estimación de demanda de usuarios comerciales se presenta una descripción breve del método recomendado: 1. En el análisis de la máxima demanda unitaria proyectada, se deben listar las potencias nominales y cantidades de cada equipo de los sistemas de: · ILUMINACIÓN · FUERZA · INCENDIOS · CONTROL DE ACCESOS · TV Y DATOS · ALARMAS DE SEGURIDAD · Entre otros. 2. Determinar la carga instalada de cada tipo de equipo, multiplicando su potencia nominal en W o kW y la cantidad de estos. 3. Con el factor de frecuencia de uso (FFUn), según criterio del diseñador, en cada uno de los equipos de la lista definir la Carga Instalada por Consumidor Representativo (CIR). ܴܫܥൌ ܷܲ݊݊ܨܨ כ ݉ 4. El Factor de Simultaneidad (FSn), expresado en porcentaje, será establecido por el Proyectista para cada una de las cargas instaladas; en función de la forma de utilización de aparatos, artefactos, equipos, maquinarias, etc. para una aplicación determinada. Se calcula la Demanda Máxima Unitaria (DMU). 71 ܷܯܦൌ ܴܫܥ כ ݊ܵܨ 5. De acuerdo a la Guía de Diseño de la Empresa Eléctrica Quito, la relación entre la Demanda Máxima Unitaria (DMU) y la Carga Instalada Representativa (CIR); se denomina factor de demanda FMD que no debe ser mayor de 0.6. La DMU se la puede transformar de kW a kVA utilizando el factor de potencia de 0.85. 6. Para dimensionar el transformador en clientes comerciales e industriales se debe obtener la demanda de diseño calculada de la siguiente expresión. ܦܦൌ ܰݔܷܯܦï݉݁ݏ݈݁ܽ݅ܿݎ݁݉ܿݏܾ݀ܽ݊ܽ݁݀ݎ ܦܨ El valor de FD varía de acuerdo al número de usuarios comerciales, como se observa en la Tabla 3. 2. Tabla 3. 2 Factores de Diversidad para la Determinación De Demandas Máximas Diversificadas De Usuarios Comerciales NÚMERO DE USUARIOS FACTOR DE DIVERSIDAD NÚMERO DE USUARIOS FACTOR DE DIVERSIDAD 1 1.00 26 3.00 2 1.50 27 3.01 3 1.78 28 3.02 4 2.01 29 3.03 5 2.19 30 3.04 6 2.32 31 3.04 72 NÚMERO DE USUARIOS FACTOR DE DIVERSIDAD NÚMERO DE USUARIOS FACTOR DE DIVERSIDAD 7 2.44 32 3.05 8 2.54 33 3.05 9 2.61 34 3.06 10 2.66 35 3.06 11 2.71 36 3.07 12 2.75 37 3.07 13 2.79 38 3.08 14 2.83 39 3.08 15 2.86 40 3.09 16 2.88 41 3.09 17 2.90 42 3.10 18 2.92 43 3.10 19 2.93 44 3.10 20 2.94 45 3.10 21 2.95 46 3.10 22 2.96 47 3.10 23 2.97 48 3.10 24 2.98 49 3.10 25 2.99 50 3.10 Nota: Fuente: (Empresa Eléctrica Quito S.A, NORMAS PARA SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN PARTE A, 2014) En la Norma de la EEQ se cita: 73 Clientes comerciales e industriales: [4] Para el caso de clientes comerciales e industriales, el proyectista, en función de factores tales como división y uso del suelo, características de las obras de infraestructura previstas, área y características de los edificios a construir, tipo de maquinaria, etc., establecerá como resultado de un análisis fundamentado, los valores de la demanda unitaria a considerar en el diseño. El propósito es la determinación del valor de la demanda máxima unitaria correspondiente al consumidor comercial o industrial representativo de un grupo de consumidores comerciales o industriales. Como guía para el proyectista, a continuación, se desarrolla el procedimiento para la determinación de la demanda y con referencia al formato tipo que se muestra en el Anexo 2. a. Determinación de la Carga Instalada del consumidor comercial o industrial con los máximos requerimientos: establecer un listado de los artefactos, equipos, maquinarias, etc. de utilización del consumidor comercial o industrial con los máximos requerimientos y establecer un listado de los mismos con el número de referencia, columna 1; descripción, columna 2; cantidad, columna 3, y potencia nominal (Pn), columna 4. Carga Instalada del Consumidor Comercial o Industrial Representativo: Para cada una de las cargas individuales anotadas en la columna 4, se establece un factor denominado “Factor de Frecuencia de Uso (FFUn)” que determina la incidencia en porcentaje de la carga correspondiente al consumidor comercial o industrial de máximas posibilidades sobre aquel que tiene condiciones promedio y que se adopta como representativo del grupo para propósitos de estimación de la demanda de diseño. 74 El FFUn, expresado en porcentaje, será determinado para cada una de las cargas instaladas en función del número de usuarios que se considera que disponen del equipo correspondiente dentro del grupo de consumidores; vale decir, que aquellos equipos de los cuales dispondrán la mayor parte de los usuarios comerciales o industriales tendrán un factor cuya magnitud se ubicará en el rango superior y aquellos cuya utilización sea limitada tendrán un factor de magnitud media y baja. El factor se anota en la columna 6. Generalmente para el caso de usuarios industriales el FFUn es 100%. En la columna 7, se anota para cada Renglón el valor de la Carga Instalada por Consumidor Representativo (CIR), computada de la expresión CIR = Pn x FFUn x 0,01 (Columna 7 = Columna 4 x Columna 5 x 0,01). b. Determinación de la Demanda Máxima Unitaria (DMU), definida como el valor máximo de la potencia que en un intervalo de tiempo de 15 minutos es requerida de la red por el consumidor comercial o industrial individual. La Demanda Máxima Unitaria (Columna 9) se determina a partir de la Carga Instalada del Consumidor Comercial o Industrial Representativo (CIR), obtenida en la columna 7 y la aplicación del Factor de Simultaneidad (FSn) para cada una de las cargas instaladas, el cual determina la incidencia de la carga considerada en la demanda coincidente durante el período de máxima solicitación. [Nota 1] El Factor de Simultaneidad, expresado en porcentaje, será establecido por el Proyectista para cada una de las cargas instaladas, en función de la Nota 1: En el literal (b) de la (Empresa Eléctrica Quito S.A, NORMAS PARA SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN PARTE A, 2014), se debe aclarar que la demanda no es el máximo del intervalo, sino el promedio en el intervalo. 75 forma de utilización de aparatos, artefactos, equipos, maquinarias, etc. para una aplicación determinada. Registrar, para cada renglón en la Columna 8 el Factor de Simultaneidad FSn establecido y en la columna 9 el valor de la Demanda Máxima Unitaria (DMU), computada de la expresión: DMU = CIR x FSn (Columna 9 = Columna 7 x Columna 8). El Factor de Demanda FDM definido por la relación entre la Demanda Máxima Unitaria (DMU) y la Carga Instalada Representativa (CIR) indica la fracción de la carga instalada que es utilizada simultáneamente en el período de máxima solicitación y permite evaluar los valores adoptados por comparación con aquellos en instalaciones existentes similares. Para el usuario comercial representativo, el Factor de Demanda FDM debe ser máximo de 0,6. c. La Demanda Máxima Unitaria obtenida, expresada en Vatios, es convertida a kilovatios y kilovoltamperios, mediante la reducción correspondiente y la consideración del factor de potencia que, en general, para instalaciones comerciales e industriales es del 0,85. 76 3.2. GUÍA DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS SEGÚN IEC [15] La Guía de Diseño de Instalaciones Eléctricas de Schneider Electric, basada en Normas de la International Electrotechnical Commission (IEC), establece que para diseñar una instalación se debe evaluar la demanda máxima que se puede solicitar al sistema. Un diseño que simplemente se base en la suma aritmética de todas las cargas existentes en la instalación sería extremadamente general y poco práctico desde el punto de vista de la ingeniería. Este método muestra la manera en que se pueden evaluar varios factores teniendo en cuenta la diversidad (operación no simultánea de todos los dispositivos de un grupo determinado) y la utilización (por ejemplo, un motor eléctrico no funciona normalmente al límite de su capacidad, etc.) de todas las cargas existentes y proyectadas. Los valores proporcionados están basados en la experiencia y en los registros extraídos de las instalaciones actuales. Además de proporcionar datos de diseño de instalaciones básicas en circuitos individuales, los resultados proporcionarán un valor global para la instalación a partir de la que se pueden especificar los requisitos de un sistema de alimentación (red de distribución, transformador de alta/baja tensión o grupo electrógeno). Para la aplicación de este método se debe tener claro que la potencia instalada es la suma de las potencias nominales de todos los dispositivos eléctricos de la instalación. Esta no es en la práctica la potencia absorbida realmente. 77 La potencia aparente instalada normalmente se asume que es la suma aritmética de los kVA de las cargas individuales. Los kVA máximos estimados que se van a proporcionar, sin embargo, no son iguales a los kVA totales instalados. La suma aritmética de los kVA de las cargas individuales no es el total de la potencia aparente. Sin embargo, es normal realizar una suma aritmética simple, cuyo resultado dará un valor real por un “margen de diseño” aceptable. Cuando no se conoce alguna o todas las características de carga, los valores que se muestran en la Tabla 3. 3, pueden proporcionar una estimación muy aproximada de demandas en VA. Mencionando que las estimaciones están basadas en superficies de 500 m2. Tabla 3. 3 Estimación de la potencia aparente instalada. Iluminación fluorescente (corregida a cosϕ=0,86) Tubo fluorescente Tipo de aplicación estimado (VA/m2) con reflector industrial (1) Carreteras y autopistas, areas de 7 almacenamiento, trabajo intermitente Trabajos industriales: fabricacion y ensamblaje de piezas de trabajo muy grandes 14 Nivel medio de iluminación (lux = lm/m2) 150 300 Trabajo diario: trabajo de oficina 24 500 Trabajos delicados talleres de 41 800 ensamblaje de alta precisión de oficinas técnicas Circuitos de potencia Tipo de aplicación Estimado (VA/m2) Aire comprimido de estación de de 3 a 6 bombeo Ventilación de las instalaciones 23 Calefactores de convencción eléctricos: de 115 a 146 casas privadas, pisos y apartamentos 90 Oficinas 25 Taller de distribución 50 Taller de montaje 70 Tienda de máquinas 300 Taller de pintura 350 Planta de tratamiento de calor 700 (1) Ejemplo: tubo ed 65 W (balasto no incluido), flujo 5.100 lúmenes (lm), eficacia lumínica del tubo=78,5 lm/W 78 3.2.1. Estimación de la demanda máxima real en kVA [15] Todas las cargas individuales no operan su potencia nominal máxima ni funcionan necesariamente al mismo tiempo. Los factores ku y ks permiten la determinación de las demandas de potencia máxima y de potencia aparente realmente necesarias para dimensionar la instalación. El factor de utilización máxima ku se debe aplicar a las cargas individuales ya que el consumo de potencia de una carga es a menudo inferior que la indicada como potencia nominal, circunstancia bastante común que justifica la aplicación de este factor. De igual forma el funcionamiento simultáneo de todas las cargas instaladas nunca se produce en la práctica. Existe siempre un grado de variabilidad por lo que para este hecho en la estimación se logra con el uso del factor de simultaneidad ks. Este factor se aplica a cada grupo de cargas. No obstante, existen valores referenciales para este factor: · Para un bloque de departamentos Tabla 3. 4 Factores de simultaneidad en un bloque de apartamentos. Número de consumidores De 2 a 4 De 5 a 9 De 10 a 14 De 15 a 19 De 20 a 24 De 25 a 29 De 30 a 34 De 35 a 39 De 40 a 49 50 y más Factor de simultaneidad (ks) 1 0,78 0,63 0,53 0,49 0,46 0,44 0,42 0,41 0,40 79 · Para cuadros de distribución Tabla 3. 5 Factor de simultaneidad para cuadros de distribución (IEC 60439) Número de consumidores Montajes comprobados completamente 2 y 3 4y5 De 6 a 9 10 y más Montajes probados parcialmente; seleccione en cada caso · Factor de simultaneidad (ks) 0,9 0,8 0,7 0,6 1,0 Según la función del circuito Tabla 3. 6 Factor de simultaneidad según la función del circuito Número de consumidores Alumbrado Calefacción y aire acondicionado Tomas de corriente Ascensores y Para el motor más montacargas (2) potente Para el segundo motor más potente Para todos los motores Factor de simultaneidad (ks) 1 1 de 0,1 a 0,2 (1) 1 0,75 0,6 (1) En algunos casos, principalmente en instalaciones industriales, este factor puede ser superior. (2) La corriente que hay que tomar en consideración es igual a la corriente nominal del motor aumentada en un tercio de su corriente de arranque. “El diseñador es el responsable de la determinación de estos factores, ya que precisa un conocimiento detallado de la instalación y de las condiciones en las que se van a explotar los circuitos individuales.” A continuación en la Figura 3. 1, se presenta un ejemplo de estimación de demanda con este método se observa que no difiere de gran manera del dimensionamiento convencional de las Normas de la Empresa Eléctrica Quito ya que se utilizan los factores de uso y simultaneidad. 80 Figura 3. 1 Ejemplo al estimar la carga máxima prevista de una instalación (los valores de los factores utilizados, sólo tienen fines de demostración). 81 3.3. ESTIMACIÓN RECOMENDADA PARA ILUMINACIÓN Y CARGA GENERAL SEGÚN EL NATIONAL ELECTRICAL CODE (NEC) El (Mark Earley, Jefrey Sargent, Christopher Coache, Richard Rouse; NATIONAL ELECTRICAL CODE HANDBOOK, 2011) la Tabla 3. 7, recomienda valores referenciales de densidad de carga (W/m 2) para el dimensionamiento de la potencia de iluminación en varias áreas dedicadas a un uso específico. Tabla 3. 7 Densidad de carga de Iluminación y Carga general por ocupación Ocupación Auditorios Bancos Peluquerías y Salas de Bellezas Iglesias Clubes Salas de Tribunal Viviendas Estacionamientos comerciales Hospitales VA/m2 11 39 33 11 22 22 33 6 22 Unidad VA/pie2 1 3½ 3 1 2 2 3 ¼ 2 Hoteles y moteles, incluyendo departamentos casas sin provisión para las cocinas 22 2 Edificio Industrial comercial Habitaciones de hotel Oficinas Restaurantes Escuelas Locales Almacenes 22 17 39 22 33 33 3 2 1½ 3½ 2 3 3 ¼ 11 6 3 1 ½ ¼ En cualquiera de las ocupaciones anteriores, excepto las viviendas unifamiliares y unidades de viviendas individuales de dos familias y viviendas multifamiliares: Salones de actos y auditorios Salones, pasillos, escaleras, armarios Espacios de almacenamiento 82 Se debe indicar que estos valores podrían no determinar la capacidad de la instalación; y solo reflejan la potencia de iluminación con relación a su potencia instalada. Las características de estos valores se basan en condiciones mínimas de carga con un 100% de factor de potencia.[16] 83 3.4. ESTIMACIÓN RECOMENDADA PARA EL SISTEMA ELÉCTRICO EN EDIFICIOS COMERCIALES SEGÚN EL IEEE El Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE); en el libro “Recommended Practice for Electric Power Systems in Commercial Buildings: Gray Book”; recomienda que la iluminación se dimensione de acuerdo a la Tabla de la ULPA (Prescriptive Unit Lighting Power Allowance). [Tabla 3. 8] Tabla 3. 8 Índices de densidad de carga según la ULPA Actividad Comercial Servicios de Comida Comida Rápida Comedor/Bar Oficinas Al por menor * Explanada centro comercial Múltiple-tienda Servicios Comunitarios Establecimiento de servicio Parqueaderos Escuelas Preescolares Colegios Técnico/Profesional Almacén 0200 (m2) 2011000 (m2) 10012500 (m2) 25015000 (m2) 500125000 (m2) >2500 0 (m2) 16,1 23,7 20,5 35,5 14,9 20,6 19,5 33,2 14,4 18,4 18,5 30,5 14,2 16,8 17,8 26,9 14,1 15,7 16,9 24,5 14,0 15,1 16,1 22,6 17,2 17,0 16,4 15,7 15,4 15,1 29,1 25,5 22,4 20,7 19,4 18,3 3,2 3,0 2,6 2,4 2,3 2,2 19,4 20,5 25,8 8,6 19,4 20,5 25,1 7,1 18,5 20,2 23,4 6,0 17,8 19,7 21,6 5,2 16,9 18,9 19,8 4,6 16,1 18,3 18,3 4,3 Esta tabla prescriptiva está destinado principalmente como base para los edificios (es decir, especulativos) o para su uso durante la fase de diseño principalmente (cuando los usos espaciales son menos del 80% definido). Los valores de esta tabla no pretenden representar las necesidades de todos los edificios dentro de los tipos enumerados. *Incluye, comercialización y la iluminación general. Estos valores referenciales son de ayuda preliminar para las personas que se dedican al diseño de esta clase de edificios. 84 3.5. ESTIMACIÓN DE DEMANDA PARA SERVICIOS GENERALES SEGÚN CARGA INSTALADA Los servicios generales de un edificio están conformados por los equipos de uso común, para todas las personas que viven y laboran en el lugar. En general, esos equipos son: - Ascensores - Iluminación - Calefacción y aire acondicionado - Garajes La estimación de demanda según las Normas de la Empresa Eléctrica Quito se realiza de la forma tradicional listando las potencias de los equipos bajo el criterio de los factores de uso y simultaneidad. Usualmente los contratistas, no brindan información importante acerca de los equipos a instalar en los pasillos o en sus áreas de uso común, por lo que el diseñador, por su experiencia debe estimar la potencia nominal de los equipos hasta el consumo probable que este puede tener. Al contrario, si los contratistas tuvieran los listados de los equipos que se pretenden instalar en el edificio, la carga instalada sería cercana a la realidad. 85 CAPÍTULO 4 4. DESARROLLO DE LA METODOLOGÍA El análisis que se desarrolla en este estudio está enfocado a cuantificar, cómo el uso o la actividad que se desarrolla en determinadas áreas influye en la potencia y energía que van a requerir los equipos para su operación normal, dentro de sus límites permitidos; por lo que se busca establecer indicadores o índices que ayuden a determinar estos parámetros y aporten de alguna manera a la Ingeniería de Distribución Eléctrica. Parámetros como estos permitirán al diseñador aplicar conceptos relacionados con las características y desarrollo de la actividad que se realiza en cada área. Para el efecto, lo ideal sería realizar un levantamiento de datos de las potencias nominales, de cada uno de los equipos instalados en las diferentes oficinas y comercios así determinar, factores de acuerdo a la potencia instalada. Sin embargo, cuando se trata de estimar las demandas de un proyecto de edificio o instalación, la estimación de la carga instalada ha demostrado que no es el mejor camino. Por esta razón este análisis se elabora alrededor de datos encontrados en los correspondientes registros de carga, las áreas de las edificaciones y el historial de consumo mensual de cada uno de los suministros. En ocasiones, los contadores de energía contabilizan el consumo de un conjunto de oficinas por lo que resulta complicado desagregar los requerimientos individuales. Posteriormente en el numeral 4.3, se calculan los factores de carga que deben ser consistentes para aplicarlos en la metodología a proponer. 86 4.1. Análisis del Consumo por suministro Del historial de consumo respectivo de cada uno de los suministros durante un año; se encontró que algunos de ellos no estaban instalados en la fecha en que se realizó el registro de carga. En el caso del Edificio Tirrena, la medición se la hizo en Noviembre del 2013; y no todos los suministros que se encuentran en la actualidad en los Tableros Generales de Medidores estaban instalados, por esta razón, se verificó la fecha de la primera lectura. Los kWh mensuales durante un año de suministro, se tomaron desde el mes en que la Empresa Eléctrica Quito registró su primer consumo hasta el mismo mes del siguiente año. [Tabla 4. 1] Tabla 4. 1 Facturación anual de un suministro (SIEEQ) Lectura De Suministro 1761637-4 Septiembre 13/09/2013 Descripción SSGG Octubre 15/10/2013 Noviembre 13/11/2013 Diciembre 16/12/2013 Enero 15/01/2014 Febrero 13/02/2014 Marzo 13/03/2014 Abril 14/04/2014 Mayo 13/05/2014 Junio 13/06/2014 Julio 14/07/2014 Agosto 13/08/2014 Septiembre 15/09/2014 Hasta 15/10/2013 13/11/2013 16/12/2013 15/01/2014 13/02/2014 13/03/2014 14/04/2014 13/05/2014 13/06/2014 14/07/2014 13/08/2014 15/09/2014 15/10/2014 Consumo kWh 6083 5229 5432 4556 4038 3991 3863 3577 4018 3924 4064 4563 4229 87 El consumo del suministro de la Tabla 4. 1, pertenece al contador de energía número 90001205 del Edificio “Elemento Aqua”, correspondiente a los Servicios Generales. El período de tiempo entre las lecturas realizadas en los contadores de energía, por el personal de la Empresa Eléctrica Quito no es uniforme, por lo que se recalcula el consumo para un mes promedio de la siguiente manera: ݉݁ ݅݀݁݉ݎݏൌ ݀Àܽݏ ͵ͷ݀Àܽݏ ൌ ͵ͲǡͶʹ ݉݁ݏ ͳʹ݉݁ݏ݁ݏ Entre los días 13/09/2013 y 15/10/2013 hay 32 días entonces: ܹ݄݇ ܹ݄݇ Ͳͺ͵ ൌ ൌ ͳͻͲǡͲͻ ͵ʹ ݀Àܽ ݀Àܽ ݅݀݁݉ݎݏ݁݉݊ݑ݊݁݉ݑݏ݊ܥൌ ܹ݄݇ ݅݀݁݉ݎݏ݁݉ כ ݀Àܽ ݅݀݁݉ݎݏ݁݉݊ݑ݊݁݉ݑݏ݊ܥൌ ͳͻͲǡͲͻ ܹ݄݇ Ͳ͵ כǡͶʹ݀Àܽݏ ݀Àܽ ࢙࢛ࢋ࢛ࢋ࢙࢘ࢋࢊ ൌ ૠૡǡ ࢃࢎ Este procedimiento se realiza para los consumos durante un año presentado en la Tabla 4. 2: 88 Tabla 4. 2 Consumo durante un año en un mes promedio Lectura De Suministro 1761637-4 Septiembre 13/09/2013 Descripción SSGG Octubre 15/10/2013 Noviembre 13/11/2013 Diciembre 16/12/2013 Enero 15/01/2014 Febrero 13/02/2014 Marzo 13/03/2014 Abril 14/04/2014 Mayo 13/05/2014 Junio 13/06/2014 Julio 14/07/2014 Agosto 13/08/2014 Septiembre 15/09/2014 Hasta 15/10/2013 13/11/2013 16/12/2013 15/01/2014 13/02/2014 13/03/2014 14/04/2014 13/05/2014 13/06/2014 14/07/2014 13/08/2014 15/09/2014 15/10/2014 Consumo kWh 6083 5229 5432 4556 4038 3991 3863 3577 4018 3924 4064 4563 4229 dias facturados 32 29 33 30 29 28 32 29 31 31 30 33 30 kWh/dia 190,09 180,31 164,61 151,87 139,24 142,54 120,72 123,34 129,61 126,58 135,47 138,27 140,97 kWh en un mes promedio 5782,02 5484,44 5006,77 4619,28 4235,26 4335,46 3671,86 3751,74 3942,39 3850,16 4120,44 4205,80 4287,74 El consumo promedio kWh/mes/usuario para los usuarios residencial y comercial durante un año y en el mes en el que se realizó el registro de carga del edificio “Elemento Aqua” resulta: [Tabla 4. 3] Tabla 4. 3 Consumos por tipo de usuarios “Edificio Elemento Aqua” USUARIO N° Residencial Comercial SSGG 39 11 1 UN AÑO MES DE REGISTRO kWh kWh kWh kWh kWh kWh PROM/MES/ MAX/MES/ MIN/MES/ PROM/MES/ MAX/MES/ MIN/MES/ USUARIO USUARIO USUARIO USUARIO USUARIO USUARIO 135 426 3 125 385 4 562 1580 2 424 1580 2 4293 5484 3672 5007 5007 5007 Las tablas para los demás edificios se encuentran en el Anexo 5. La estratificación residencial del edificio “Elemento Aqua” de acuerdo al consumo mensual del grupo de clientes residenciales, se puede definir de acuerdo al consumo residencial de la Tabla 4. 3. Sin embargo no corresponde al estrato B, que es en el que se encuentra el edificio. 89 La curva de demanda de este edificio Figura. 2. 16, tiene una forma predominantemente residencial. Para facilitar el análisis se adhirió el suministro de Servicios Generales como parte de los usuarios residenciales, considerando que el patrón de uso corresponde a los usuarios predominantes. De acuerdo a esto en la Tabla 4. 4, el consumo total durante un mes es 846 kWh, de los cuales el 66% pertenece al consumo comercial. Tabla 4. 4 Consumo por tipo de usuarios Edificio “Elemento Aqua” (Servicios Generales parte de los Usuarios Residenciales) USUARIO N° Residencial Comercial 40 11 UN AÑO MES DE REGISTRO kWh kWh kWh kWh kWh kWh PROM/MES/ MAX/MES/ MIN/MES/ PROM/MES/ MAX/MES/ MIN/MES/ USUARIO USUARIO USUARIO USUARIO USUARIO USUARIO 284 5484 3 247 5007 4 562 1580 2 424 1580 2 En este caso el usuario residencial del Edificio “Elemento Aqua” está ubicado en el Estrato B de la Norma de la EEQ; con un consumo promedio mensual de 284 kWh (con los Servicios Generales incorporados al grupo de clientes residenciales); el mismo que concuerda con la definición citada en las Normas de a Empresa Eléctrica Quito. Categoría de Estrato de Consumo Escalas de consumo (kWh/mes/cliente) sin considerar la influencia de las cocinas de inducción para usuarios tipos C, D y E E D C B A A1 0-100 101-150 151-250 251-350 351-500 201-900 90 4.2. Discriminación de Demandas Máximas Las curvas de demanda que intervienen en este análisis están conformadas por consumos residenciales (la mayoría de suministros encontrados en la inspección sin cocción Tabla 2. 8) y comerciales, por lo que necesariamente se debe conocer o desglosar la demanda máxima de cada tipo de cliente para lo cual se han utilizado conceptos y métodos conocidos. 4.2.1. Demanda máxima coincidente residencial (MÉTODO DE LA REA) Para el cálculo de la demanda máxima coincidente del grupo de clientes residenciales se emplea el método de la REA, definido por las siguientes ecuaciones: Fuente: (Stanley J. Vest, ESTIMATING kW DEMAND FOR FUTURE LOADS ON RURAL DISTRIBUTION SYSTEMS, 1957) ܦ୫ୟ୶ ൌ ݂ܽܿܤݎݐ݂ܿܽ כ ܣݎݐ Ec:4. 1 ݂ܽܿ ܤݎݐൌ ͲǡͲͲͷͻʹͷ כሺܹ݄݇Ȁ݉݁ݏȀ݅ݎܽݑݏݑሻǡ଼଼ହ Ec:4. 3 ݂ܽܿ ܣݎݐൌ ͓ܷ כ ݏ݅ݎܽݑݏሾͳ െ ͲǡͶ ݏ݅ݎܽݑݏܷ͓ כെ ͲǡͶ כሺ͓ܷ ݏ݅ݎܽݑݏଶ ͶͲሻଵȀଶ ሿ Calculando (con los valores de la Tabla 4. 4): ݂ܽܿ ܣݎݐൌ ͶͲ כሾͳ െ ͲǡͶ כͶͲ െ ͲǡͶ כሺͶͲଶ ͶͲሻଵȀଶ ሿ ݂ܽܿ ܣݎݐൌ Ͷǡͻͷ ݂ܽܿ ܤݎݐൌ ͲǡͲͲͷͻʹͷ כሺʹͺͶሻǡ଼଼ହ ݂ܽܿ ܤݎݐൌ Ͳǡͺͺ ܦ୫ୟ୶ ൌ Ͷǡͻͷ Ͳ כǡͺͺ ܦ୫ୟ୶ ൌ Ͷʹǡͳʹܹ݇ Ec:4. 2 91 4.2.2. Demanda máxima comercial En el cálculo de la demanda máxima para clientes comerciales se empleó los datos existentes en los registros de carga, debido a que no existe un método específico para el dimensionamiento de este parámetro; y es objetivo de este estudio analizar el comportamiento combinado de estos usuarios sobre el transformador. De esta manera se realizó los siguientes análisis: Por análisis de curva de demanda (días laborales y fin de semana) Del registro de carga del edificio “Elemento Aqua” tomado como ejemplo, se tienen valores de los cuales resultan las siguientes curvas. [Figura. 4. 1] 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0:00:00 1:15:00 2:30:00 3:45:00 5:00:00 6:15:00 7:30:00 8:45:00 10:00:00 11:15:00 12:30:00 13:45:00 15:00:00 16:15:00 17:30:00 18:45:00 20:00:00 21:15:00 22:30:00 23:45:00 0 DIA LABORAL FIN DE SEMANA Figura. 4. 1 Curvas de demanda entre un día laboral y día del fin de semana (EDIFICIO ELEMENTO AQUA) En la Figura. 4. 1 se muestra la diferencia de demanda que existe entre un día laboral y un fin de semana. En la curva de demanda del fin de semana el predominio es residencial debido a que las oficinas y locales comerciales no laboran en su horario normal y su 92 consumo es bajo, en base a lo cual se puede calcular de una manera aproximada la demanda máxima comercial. Es necesario diferenciar el horario de actividades de un usuario residencial y comercial; a causa del predominio residencial de este edificio la forma de la curva de demanda es como tal presentando su pico mayor durante las mañanas atribuyéndola al calentamiento de agua que puede presentar. Se determina intervalos durante el día laboral, en el que el predominio sea comercial es decir hasta que el pico de demanda del usuario residencial termine, siempre y cuando no sea las 12:00 horas: [Figura. 4. 2] 60000 50000 09:45-10:00 40000 30000 20000 10000 16:15-16:30 0:00:00 1:00:00 2:00:00 3:00:00 4:00:00 5:00:00 6:00:00 7:00:00 8:00:00 9:00:00 10:00:00 11:00:00 12:00:00 13:00:00 14:00:00 15:00:00 16:00:00 17:00:00 18:00:00 19:00:00 20:00:00 21:00:00 22:00:00 23:00:00 0 DIA LABORAL FIN DE SEMANA Figura. 4. 2 Intervalo de tiempo en que la demanda comercial es predominante. (EDIFICIO ELEMENTO AQUA) En la Tabla 4. 5 se muestra la tabla de las demandas en W de dichos intervalos: 93 Tabla 4. 5 Intervalos de demanda en los cuales la demanda comercial es predominante. (EDIFICIO ELEMENTO AQUA) DIA LUNES MARTES MIÉRCOLES JUEVES VIERNES SÁBADO DOMINGO FECHA 11/11/2013 12/11/2013 13/11/2013 14/11/2013 15/11/2013 16/11/2013 17/11/2013 DMAX 09:45 44340,34 37342,33 43164,20 38342,05 44163,92 21464,49 16583,52 DMAX 10:00 47280,68 39282,95 38812,50 38459,66 43811,08 21876,14 17230,40 DMAX 16:15 31402,84 34637,22 32990,63 36107,39 33402,27 25639,77 27227,56 DMAX 16:30 30109,09 31461,65 30167,90 34049,15 32755,40 22287,78 23581,53 Debido a que el transformador en los fines de semana tiene demanda con predominio residencial, los valores del Sábado y Domingo se los determina como demanda mínima residencial promedio. ݅݀݁݉ݎ݈ܽ݅ܿ݊݁݀݅ݏ݁ݎܽ݉݅݊݅݉ܦൌ σ ܦ௧௩௦ௗ௦ ܰܽ݊ܽ݉݁ݏ݂݁݀݊݅ݏܽ݀݊ܽ݉݁ܦݎ݁݉ݑ Ec:4. 4 ݅݀݁݉ݎ݈ܽ݅ܿ݊݁݀݅ݏ݁ݎܽ݉݅݊݅݉ܦ ൌ ʹͳͶͶǡͶͻ ʹͳͺǡͳͶ ʹͷ͵ͻǡ ʹʹʹͺǡͺ ͳͷͺ͵ǡͷʹ ͳʹ͵ͲǡͶͲ ʹʹʹǡͷ ʹ͵ͷͺͳǡͷ͵ ͺ ݅݀݁݉ݎ݈ܽ݅ܿ݊݁݀݅ݏ݁ݎܽ݉݅݊݅݉ܦൌ ʹͳͻͺǡͶͲܹ Con este valor se aplica la siguiente fórmula: ݈ܽ݅ܿݎ݁݉ܿܦൌ ݈ܽݎܾ݈ܽܽ݅݀ܦെ ݅݀݁݉ݎ݈ܽ݅ܿ݊݁݀݅ݏ݁ݎܽ݉݅݊݅݉ܦ ݈ܽ݅ܿݎ݁݉ܿܦൌ ͶͶ͵ͶͲǡ͵Ͷ െ ʹͳͻͺǡͶͲ ൌ ʹʹ͵ͷ͵ǡͻͶܹ Los resultados se presentan en la Tabla 4. 6: Ec:4. 5 94 Tabla 4. 6 Demanda comercial aproximada en vatios, de los intervalos de predominio comercial. (EDIFICIO ELEMENTO AQUA) DIA LUNES MARTES MIÉRCOLES JUEVES VIERNES FECHA 11/11/2013 12/11/2013 13/11/2013 14/11/2013 15/11/2013 DMAX 09:45 22353,94 15355,93 21177,80 16355,65 22177,52 DMAX 10:00 25294,28 17296,55 16826,10 16473,26 21824,68 DMAX 16:15 9416,44 12650,82 11004,23 14120,99 11415,87 DMAX 16:30 8122,69 9475,25 8181,50 12062,75 10769,00 Los valores que se muestran en la Tabla 4. 6, corresponden de una manera aproximada a la demanda máxima comercial; la demanda comercial tiene un comportamiento estable durante el día en su jornada laboral por lo que empleamos un promedio para aproximarnos a la demanda máxima comercial del edificio. [Tabla 4. 7] Tabla 4. 7 Demanda máxima comercial aproximada. (EDIFICIO ELEMENTO AQUA) D MAX COMERCIAL APROX MIN W MAX W 14120,99 PROMEDIO W 25294,28 19707,64 De esta manera se obtiene la demanda máxima comercial para los edificios seleccionados. Como se puede observar en la Tabla 4. 8: Tabla 4. 8 Demandas máximas comerciales por análisis de curvas de demanda en días laborales y fin de semana. EDIFICIO Dmax comercial aproximada por análisis de curvas días laborales y fin de semana (kW) ISSFA 102,62 CHALVER ECUADOR 15,00 PARIS 6,58 ELEMENTO AQUA 19,71 TORRE BOSSANO 34,35 KOREA PLAZA 12,72 NEUQUEN 6,85 95 EDIFICIO Dmax comercial aproximada por análisis de curvas días laborales y fin de semana (kW) PLAZA COLON 1 4,88 TIRRENA 1,28 TORRES SANTA FE 7,78 TRIDENTE 21,50 Por diferencia Otra forma de análisis para la determinación de la demanda máxima comercial se puede calcular de la siguiente forma: ݈ܽ݅ܿݎ݁݉ܿݔܽ݉ܦൌ ݔܽ݉ܦሺܽ݃ݎܽܿ݁݀ݎݐݏ݅݃݁ݎሻ െ ݊݅ܿݔܽ݉ܦሺ݈ܿܽܿܣܧܴ݈݈ܽ݊ܿܽ݀ܽݑሻ Ec:4. 6 Para el Edificio “Elemento Aqua” se registra una demanda máxima de 54,7 kW, por tanto: ݈ܽ݅ܿݎ݁݉ܿݔܽ݉ܦൌ ͷͶǡ െ Ͷʹǡͳʹ ൌ ǡ ࢃ Este valor resulta del análisis desde el punto de vista de demanda residencial sin estudiar el registro de carga que existe para el correspondiente proyecto; sin embargo sirve de referencia y motivo de comparación para la obtención de resultados. De los edificios sometidos a este cálculo resultan valores que se encuentran en la Tabla 4. 9: 96 Tabla 4. 9 Demanda máxima comercial calculada mediante diferencias. Dmax registrada EDIFICIO ESTRATO kW ISSFA CHALVER PARIS ELEMENTO AQUA BANCO BOLIVARIANO TORRE BOSSANO KOREA PLAZA NEUQUEN PLAZA COLON 1 TIRRENA TORRES SANTA FE TRIDENTE ESTRATO C ESTRATO B ESTRATO B ESTRATO B ESTRATO B ESTRATO B ESTRATO B ESTRATO B ESTRATO C ESTRATO A ESTRATO A ESTRATO C 102,6 15,0 11,2 54,7 50,9 61,4 73,0 79,4 52,5 31,9 126,4 59,8 RESIDENCIALES COMERCIAL Dmax aprox comercio Número PROM kWh/m/c Dmax coin (Diferencia entre Dmax reg-Dcoin REA) 0 0 0,00 102,62 0 0 0,00 15,00 6 135 5,70 5,50 40 284 42,12 12,63 0 0 0,00 50,93 38 234 33,96 27,41 78 270 72,28 0,70 60 354 72,58 6,81 128 166 74,21 -21,69 19 608 46,17 -14,30 173 222 127,71 -1,27 32 296 36,44 23,41 En la Tabla 4. 9, se obtiene valores negativos, esto indica que el pico de demanda residencial de algunos de los edificios no sucede en el tiempo en el que la demanda máxima comercial está presente. Es decir si la demanda máxima residencial sucede de 6 a 7 horas de la mañana este es el pico máximo que presentará el edificio. Los usuarios comerciales a esas horas de la mañana no se encuentran funcionando. Razón por la cual la demanda máxima de usuarios residenciales es la demanda máxima de todo el edificio. Por análisis de curva de demanda (días laborales) Debido a las desviaciones que existe con la ocurrencia del pico residencial con respecto al comercial, se utiliza un análisis tomando los valores del registro de carga de solamente los días laborales, en cada uno de los edificios. 97 La curva demanda que presentan estos tipos de edificios en el día laboral, resulta de una combinación de demandas de todos los tipos de usuarios. La demanda máxima comercial se presenta en la jornada laboral completa de Lunes a Viernes generalmente de (8:30 a.m. – 17:30 p.m.) este horario presenta variaciones dependiendo del tipo de comercios. La demanda residencial presenta sus picos sea en la mañana a causa del calentamiento de agua y la cocción o la noche por efecto de la cocción, en la mañana este pico tiene una duración de unas horas hasta que las personas salgan de casa, en la disminución del pico de demanda residencial en estos edificios se presenta la demanda máxima aproximada comercial, en la noche la demanda mínima residencial y la demanda mínima de los servicios generales se hace presente, en la Figura. 4. 3 se puede observar lo mencionado. 60000 Dmin residencial Dmin SSGG 50000 40000 30000 20000 Dmin residencial Dmin SSGG Dmax comercial 10000 0:00:00 1:00:00 2:00:00 3:00:00 4:00:00 5:00:00 6:00:00 7:00:00 8:00:00 9:00:00 10:00:00 11:00:00 12:00:00 13:00:00 14:00:00 15:00:00 16:00:00 17:00:00 18:00:00 19:00:00 20:00:00 21:00:00 22:00:00 23:00:00 0 Figura. 4. 3 Curva de demanda Lunes 11/11/2013 Edificio “Elemento Aqua” De manera que: ݈ܽ݅ܿݎ݁݉ܿݔܽ݉ܦൌ ܦ୫୧୬ ௦ǡௌௌீீǡ୫ୟ୶ െܦ௦ǡௌௌீீ Ec:4. 7 98 La Ec:4. 7 se aplica en los días laborales y se obtiene. [Tabla 4. 10] Tabla 4. 10 Demanda máxima comercial aproximada Edificio “Elemento Aqua” ࡰ࢙ࢋ࢘ ܖܑܕǡࡿࡿࡳࡳǡࢉ ܠ܉ܕ ࡰ࢘ࢋ࢙ǡࡿࡿࡳࡳ 23:45 16:15 DÍA kW D MAX COM APROX W kW kW LUNES 31,4 15583,8 15,6 15,8 MARTES 34,6 17524,4 17,5 17,1 MIÉRCOLES 33,0 16113,1 16,1 16,9 JUEVES 36,1 20935,2 20,9 15,2 VIERNES 33,4 17936,1 17,9 15,5 D MAX COMERCIAL PROMEDIO (kW) 16,09 Resultando para todos los edificios seleccionados los valores de la Tabla 4. 11: Tabla 4. 11 Demanda máxima comercial por análisis de curvas en días laborales EDIFICIO Dmax comercial aproximada por análisis de días laborales (kW) ISSFA 115,00 CHALVER ECUADOR 14,43 PARIS 6,53 ELEMENTO AQUA 16,09 TORRE BOSSANO 34,99 KOREA PLAZA 12,55 NEUQUEN 8,35 PLAZA COLON 1 3,47 TIRRENA 2,28 TORRES SANTA FE 11,63 TRIDENTE 21,50 99 Los valores de demanda máxima comercial que resultan de los análisis anteriores se encuentran en la Tabla 4. 12, observando que la demanda residencial y comercial sobre la demanda máxima registrada tienen una relación de uno a uno, no están afectados de gran manera de un factor de coincidencia; entre comercial y residencial o viceversa. Para justificar este criterio como ejemplo tomamos los valores hallados del Edificio “Elemento Aqua”: ܽ݀ܽݎݐݏ݅݃݁ݎݔܽ݉ܦൌ ݔܽ݉ܦ௦ௗ ݂Ȁ௦ ݔܽ݉ܦ כ Ec:4. 8 Donde: ܽ݀ܽݎݐݏ݅݃݁ݎݔܽ݉ܦൌ ͷͶǡܹ݇ ݔܽ݉ܦ ൌ ͳʹǡ͵ܹ݇ ݔܽ݉ܦ௦ௗ ൌ Ͷʹǡͳʹܹ݇ La Ec:4. 8 variará en cada uno de los casos ya que el usuario predominante afecta al usuario de baja demanda. En este caso la demanda residencial es mayor que la comercial, por lo tanto la demanda comercial está afectada por un factor comercial con respecto a la residencial. El factor mencionado depende de las demandas, que deben pertenecer al mismo intervalo de tiempo. Resultando: ݂Ȁ௦ ൌ ܽ݀ܽݎݐݏ݅݃݁ݎݔܽ݉ܦെ ݔܽ݉ܦ௦ௗ ݔܽ݉ܦ 100 ݂Ȁ௦ ൌ ͷͶǡ െ Ͷʹǡͳʹ ൌ Ͳǡͻͻ ͳʹǡ͵ Para efecto de estimación se analizará cada uno de los factores en el mediodía y la noche. Tabla 4. 12 Resumen de cálculo de la Demanda Máxima Comercial Demanda máxima comercial aproximada (kW) EDIFICIO Dmax RESIDENCIAL (REA) kW Dmax registrada Por análisis días laborales y fin de semana Por diferencia Por análisis de días laborales kW ISSFA 0,00 102,62 102,62 115,00 102,6 CHALVER ECUADOR 0,00 15,00 15,00 14,43 15,0 PARIS 5,69 6,58 5,51 6,53 11,2 ELEMENTO AQUA 42,12 19,71 12,63 16,09 54,7 TORRE BOSSANO 33,96 34,35 27,41 34,99 61,4 KOREA PLAZA 72,28 12,72 0,70 12,55 73,0 NEUQUEN 72,58 6,85 6,81 8,35 79,4 PLAZA COLON 1 74,21 4,88 -21,69 3,47 52,5 TIRRENA 46,17 1,28 -14,30 2,28 31,9 TORRES SANTA FE 127,71 7,78 -1,27 11,63 126,4 TRIDENTE 36,44 21,50 23,41 21,50 59,8 4.3. Determinación de factores de carga Debido a la existencia y consistencia de datos para el usuario residencial y debido que están en constante estudio; de acuerdo las energías facturadas y por el método establecido en las Normas de Distribución por la EEQ. El análisis de los factores de carga en este estudio se encamina hacia los usuarios comerciales debido a que la estimación de demanda para estos; no 101 sigue ningún estándar y tampoco existe una referencia que sirva de guía para los proyectistas. Con el cálculo aproximado de las demandas máximas comerciales y el total de energía facturada por mes por usuario comercial, en el año del registro tomadas del SIEEQ, se calcula el factor de carga con la Ec.1. 2. [Tabla 4. 13] Tabla 4. 13 Factor de carga comercial Dmax registrada COMERCIAL EDIFICIO kW Energía Dmax total f carga Número comercial comercial comercial aproximada facturada ISSFA 102,6 13 33581 102,62 0,45 CHALVER ECUADOR 15,0 4 4213 15,00 0,38 PARIS 11,2 7 2124 6,58 0,44 ELEMENTO AQUA 54,7 9 3484 12,63 0,38 TORRE BOSSANO 61,4 71 12162 34,35 0,48 KOREA PLAZA 73,0 8 4304 12,72 0,46 NEUQUEN 79,4 5 2500 6,85 0,50 PLAZA COLON 1 52,5 3 1248 4,88 0,49 TIRRENA 31,9 2 396 1,28 0,42 TORRES SANTA FE 126,4 5 3414 11,63 0,40 TRIDENTE 59,8 3 6729 21,50 0,43 Tomando en cuenta que el objetivo de este trabajo es la estimación de las demandas, de la Tabla 4. 13 se puede concluir que un factor de carga conservador para los usuarios comerciales de un edificio con presencia de usuarios residenciales y comerciales, es de 0,4, pues la estimación de demanda agrupa todas las condiciones observadas en los casos analizados. Los comercios se pueden agrupar dependiendo de su razón social, su actividad, clasificadas según los códigos CIIU (Clasificación Industrial Internacional Uniforme de Actividades Económicas) que se tomaron del estudio realizado por 102 (Paúl Gavilema, METODOLOGÍA PARA ESTIMACIÓN DE DEMANDA DE GRANDES CENTROS COMERCIALES, 2011). En los edificios de usuarios residenciales de oficinas y comercios, las oficinas se clasifican como un usuario comercial. Por lo que se deben caracterizar por separado. 4.4. Equipamiento Típico de una Oficina [17] La variación de estas áreas radica en las diversas actividades que se ejecutan en una oficina. En la Tabla 4. 14 se puede observar las diferencias de equipamiento que tiene una oficina: Tabla 4. 14 Potencia instalada típica de una oficina OFICINA Equipo Eléctrico Alarmas de Incendio y Sistemas similares (humo, fuego, seguridad etc) Dispositivo Electrónico (TV, Video, CD/DVD-reproductor, micrófonos, etc) Sistemas de seguridad Proyector Computadora Pn [kW] 0,5-5,0 0,1-1,0 0,5-2,5 0,2-0,6 0,6-1,2 4.4.1. Nivel de Electrificación La división en niveles o grados de electrificación de una vivienda se realiza en función de la carga o potencia máxima simultánea que pueda soportar la instalación, así como de la instalación interior que posea. [18] 103 Existen cuatro niveles para cada nivel. · Mínimo 3.000 vatios · Medio 5.000 vatios · Elevado 8.000 vatios · Especial a proyectar “Este criterio mencionado es adoptado para el análisis de las oficinas. Definiendo que un nivel de electrificación para oficina es bajo si su potencia instalada está bajo los 10 kW y es alto si está conformado por otros sistemas adicionales y superan los 10 kW”. 4.4.2. Clasificación de las oficinas [19] Oficinas Abiertas: Son aquellas en las que los empleados, ubicados detrás de un mostrador, tienen constante contacto con el público para solucionar diferentes inquietudes, reclamos, trámites, pudiendo o no estar relacionada a un producto en particular, o servicio determinado. Por lo general los empleados de este tipo de oficina se pasan la gran mayor parte de sus horas laborales hablando con la gente por ventanillas de atención al cliente. Oficinas Cerradas: Son oficinas privadas, a diferencia de las anteriores. En éstas, los empleados pasan sus horas debatiendo entre ellos qué tipo de productos generar para la compañía a la que representan, o realizando cada uno sus distintas rutinas laborales. Tienen más contacto con sus jefes, puesto que ellos los evalúan constantemente, y si bien la carga laboral es estricta y demandante, estos empleados no conviven con las desgastantes demandas de los clientes. 104 Existe un debate en la sociedad, puesto que muchos ubican a los llamados “callcenters” en este estilo de oficinas, puesto que los empleados trabajan detrás de un cubículo sin ver a la gente, pero esto es contrarrestado por muchos, ya que los empleados de estas oficinas trabajan constantemente con los reclamos de clientes de las compañías que representan, y cargan con aún más estrés que los trabajadores de las oficinas abiertas. Oficina Ejecutiva: Compradas por determinadas empresas que las equipan y las amueblan con el fin de darlas en alquiler a diversos departamentos, locales, y/o (Pequeñas y Medianas Empresas) PYMEs que no pueden acceder a una propia, y necesitan del espacio por determinado periodo de tiempo. En muchos casos se produce un amontonamiento de empleados que produce una baja de productividad en los mismos, y hasta llega a desmotivar a los trabajadores por el aumento de hurtos producidos en estos tipos de “mega oficinas”. Oficina virtual: Evitan las incidencias que pueden llegar a producirse en las ejecutivas. Se le brinda determinado espacio a un empleado equipado con la tecnología necesaria para la realización de su labor. Por otro lado se les otorga a muchos trabajadores la posibilidad de trabajar desde su casa a través de la computadora en determinado horario, o en el que le resulte más cómodo. Es un estilo laboral mucho más flexible, y más característico de empresas modernas. Oficina moderna: Aquella que al igual que muchas de las oficinas virtuales cuenta con avanzados recursos materiales para la mejora de la productividad. Todos y cada uno de los insumos tecnológicos son de última generación, y la flexibilidad de la jornada laboral es aún mayor. Además de que el principal fin de estas es apostar por brindarles las mayores comodidades a sus empleados, para que estos dejen el estrés de lado y multipliquen la productividad laboral; típica de empresas del sector tecnológico y de Internet, como es el caso de Google. 105 4.5. Determinación de la densidad de Energía (kWh/m2) El índice que se presenta a continuación está relacionado directamente, con la energía total que consumen los usuarios comerciales del edificio en un año. Se tomó este índice ya que de acuerdo a mediciones realizadas y los datos se obtuvo un factor de carga comercial promedio de 0,4 [Tabla 4. 13], con motivo de estimación se puede aplicar este valor para el cálculo de la demanda máxima, independiente de la potencia instalada que pueden tener los usuarios comerciales que conforman el tipo de edificios tomados para este estudio, tratando de clasificarlo según la actividad que se realiza; se tiene. 4.5.1. Oficinas Se tomaron edificios de diferentes tipos, para este caso se tienen edificios dedicados solamente a labores de oficinas y edificios conformados por viviendas y oficinas. [Tabla 4. 15] Tabla 4. 15 Edificios con oficinas Edificio Descripción ISSFA Solamente Oficinas CHALVER ECUADOR Solamente Oficinas PARIS Viviendas y Oficinas TORRES BOSSANO Viviendas y Oficinas Se presenta en la Tabla 4. 16 la energía facturada y el área de oficinas que se encontraban ocupadas cuando se realizó el registro de carga de cada uno de estos edificios. Por otro lado, debido a que un contador de energía sirve a un conjunto de oficinas es muy complicado diferenciar el consumo promedio de una sola oficina. 106 Tabla 4. 16 Área total de las oficinas y consumo de energía durante un año ISSFA AREA DE 2 OFICINAS (m ) 3712 ÉNERGIA COMERCIAL DURANTE UN AÑO (kWh/mes) 33581 CHALVER ECUADOR 1774 4213 PARIS 642 2124 TORRE BOSSANO 5040 12162 EDIFICIO Los índices de la Tabla 4. 17 refleja el consumo conforme la actividad que se realiza, y la demanda máxima que puede llegar a tener ese usuario, en este caso una oficina. De tal manera que se tiene: Tabla 4. 17 Densidad de Energía de las oficinas en los edificios tomados para el estudio EDIFICIO kWh/m ISSFA 9 CHALVER ECUADOR 2 PARIS 3 TORRE BOSSANO 2 2 Con los criterios presentados anteriormente, para el edificio ISSFA en la visita realizada y con relación al levantamiento de datos de los suministros, se trata de oficinas con un alto grado de electrificación, que poseen un sistema de aire acondicionado, sistema de tomacorrientes regulados, adicionada a la capacidad instalada típica. Por lo que para motivo de estimación se define que los 9 kWh/m2 serán tomados para oficinas de tipo: Ø Ø Ø Ejecutiva Virtual Moderna 107 Las oficinas de los edificios Chalver Ecuador, Paris y Torres Bossano, están conformadas por una potencia instalada típica de alrededor de 10 kW, con equipos similares al de la Tabla 4.14; empleando el mismo criterio anterior resulta que para este tipo de oficinas se puede estimar su consumo en 3 kWh/m2, conformando oficinas con baja electrificación (abiertas y cerradas). De manera que se tiene: Tabla 4. 18 Densidad de energía para los tipos de oficinas kWh/m2 Nivel Electrificación alto 9 Nivel Electrificación bajo 3 Oficinas Realizando un ajuste de estos factores y con base en la comparación entre una institución financiera que tiene un índice de 23 kWh/m2 [Tomado de la Tesis de Paul Gavilema] y los obtenidos de las oficinas; existe una similitud de carga y actividad por lo que se toma para el índice de oficinas un promedio entre las oficinas de nivel de electrificación alto, bajo e instituciones financieras: Ȁଶை௦ ൌ ௐȀమ ሺ௦ሻାௐȀమ ሺ௦௧Ǥ௦ሻ ଷ ൌ ܐ܅ܓȀܕࡻࢌࢉࢇ࢙ ൎ ࢃࢎȀ ଽାଷାଶଷ ଷ ൌ ͳͳǡܹ݄݇Ȁ݉ଶ En la determinación de la demanda máxima proyectada se empleará este valor. 4.5.2. Comercios 108 Para la determinación de los índices kWh/m2 de los locales comerciales; se emplean los valores del estudio realizado en los grandes centros comerciales, de la tesis de (Paúl Gavilema, METODOLOGÍA PARA ESTIMACIÓN DE DEMANDA DE GRANDES CENTROS COMERCIALES, 2011). Con sus respectivos ajustes de clasificación y consumos, para la determinación de los kWh/m2 y W/m2, resultando la Tabla 4. 19: Tabla 4. 19 Índices de densidad de Energía y Demanda de locales comerciales 2 1- Comercio Minorista kWh/m W/m General 12 45 Especifico 19 70 2- Comercio Especializado 31 110 3a- Comida Rápida 83 290 3b, Restaurantes 48 170 4- Entretenimiento 12 45 5- Cines 11 40 6- Supermercados 19 70 7- Talleres 12 45 2 3- Alimentación Nota: (Paúl Gavilema, METODOLOGÍA PARA ESTIMACIÓN DE DEMANDA DE GRANDES CENTROS COMERCIALES, 2011) [20] El detalle de la clasificación que se tomó para la obtención de los índices de la Tabla 4. 19, se especifica posteriormente en el literal 4.6, en la propuesta de la metodología. Se debe resaltar el caso identificado como “Comida Rápida”; pues corresponde a locales donde se concentra la preparación de alimentos y donde el espacio destinado para que los clientes se sirvan los alimentos esta por fuera de ellos. 109 4.6. Propuesta de la Metodología Con el sustento de los valores y características mencionadas anteriormente, se propone el proceso a seguir para una estimación de demanda en este tipo de edificios. El proceso recomendado es: a. Calcular la demanda máxima residencial. Este cálculo se realiza aplicando las Normas de Sistemas de Distribución de la EEQ, Parte A. b. Determinar la energía promedio comercial durante un año mediante los índices. · Si se conocen las actividades a las que se destinan los locales, se emplearán los índices asociados a los códigos CIIU correspondientes. · Caso contrario, se considerará un 50% de locales destinados a restaurantes y el otro 50% a “Comercio Especializado”, como condiciones extremas. c. Aplicar el factor de carga de 40% y obtener la demanda máxima comercial. d. Calcular la demanda máxima de los Servicios Generales. · Considerar las potencias nominales de los equipos a instalar, los índices para la iluminación y el factor de demanda correspondiente. e. Calcular la demanda sobre el transformador · Sumar las demandas máximas de todos los grupos de usuarios. Afectar la suma anterior por un factor de coincidencia intersectorial que dependerá de la probable hora de ocurrencia de las demandas máximas. · Aplicar un factor de potencia de 0,95 para calcular la demanda en kVA. 110 4.6.1. Demanda Residencial La demanda probable del grupo de usuarios residenciales se calcula empleando las normas de distribución de la EEQ, con el procedimiento estandarizado en función de la clasificación por estratos de consumo. Este procedimiento es empleado por la mayoría de proyectistas que se dedican al diseño y construcción de proyectos eléctricos. Es un procedimiento bastante consistente y que ha sido verificado con mediciones realizadas por la Dirección de Distribución de la EEQ. Por ese motivo, no se considera necesario realizar ningún ajuste. El Procedimiento para estimar la demanda máxima residencial consiste en los siguientes pasos: [4] Ø Definir el número de usuarios y el Estrato en el que se va a construir el edificio. Según la estratificación por consumos del área de servicio de la EEQ. [Anexo 3] Ø Debido a la implementación del programa de cocción eficiente se emplea la ecuación. ܦܯܦ௦ௗ ൌ ሺ݂ܽܿܰݎݐ݂ܿܽ כ ܯݎݐሻ ܦܯܦூ Ec:4. 9 El factor M, denominado factor de coincidencia, depende del número de clientes, y el segundo factor, N, relaciona la energía consumida por mes y por cliente con la demanda máxima. En el Anexo 4 se reproducen los valores de M y N, de las Normas de Sistemas de Distribución de la EEQ. Ø Cuando se tiene más de 5 usuarios, se debe usar la siguiente expresión: ܦܯܦூ ൌ Ͳǡ ܰ כூ ܥܨ כூ ܷܯܦ כூ Donde: Ec:4. 10 111 ܦܯܦூ : Demanda máxima diversificada de cocinas de inducción. ܰூ : Número de cocinas de inducción. ܥܨூ : Factor de coincidencia. ܷܯܦூ : Demanda máxima unitaria de cocina de inducción igual a 2,4 kW, obtenida de la siguiente manera: ܷܯܦூ ൌ ܦܨ כ ܫܥൌ ͵ Ͳ כǡͺ ൌ ʹǡͶܹ݇ Ec:4. 11 Donde: ܫܥ: Carga instalada de una cocina de inducción. ܦܨ: Factor de demanda de una cocina de inducción. El factor de coincidencia para cocinas de inducción,ܥܨூ se obtiene con la siguiente expresión: ܥܨூ ൌ ݁ ିǡଶସଷ ܰ כூ ିǡଵଶ଼ସସଷ ͲǡͲ͵ Ec:4. 12 Si los usuarios residenciales no tienen cocinas de inducción se realizará el procedimiento mencionado con, ܦܯܦூ ൌ Ͳܹ݇. Para un número de usuarios entre 1 y 4, se adoptan directamente los valores que constan en la Norma. 4.6.2. Demanda Comercial Estimar la demanda máxima comercial con los índices de densidad de energía o carga presentados, de acuerdo a la Tabla 4. 20. 112 Tabla 4. 20 Tabla de índices de la propuesta metodológica kWh/m2 W/m2 1- Comercio Minorista General 12 45 Especifico 19 70 2- Comercio Especializado 31 110 3a- Comida Rápida 83 290 3b, Restaurantes 48 170 4- Entretenimiento 12 45 5- Supermercados 19 70 6- Talleres 12 45 7- Oficinas 12 45 3- Alimentación La estimación de la demanda máxima comercial, se calcula de acuerdo a los siguientes pasos: Ø Determinar el área neta en m2 en la que se van a implementar los comercios para los diferentes tipos. Sabiendo que la clasificación de la Tabla 4. 20 conlleva de referencia el código CIIU, se agrupan en la Tabla 4. 21 aquellos comercios considerados en cada categoría. Tabla 4. 21 Clasificación CIIU de los comercios minoristas COMERCIO MINORISTA General Código CIIU Razón Social 5234 Art, Cuero 5234 Calzado 5236 Hogar 5229 Centros Naturistas 93 Servicios/Peluquería 113 COMERCIO MINORISTA 5239 Juguetes Especifico Código CIIU Razón Social 5243 Tecnología 5237 Joyerías 5244 Libros 5239 Mascotas 5233 Ropa 5233 Tiendas Deportivas 5233 Tiendas Grandes COMERCIO ESPECIALIZADO Código CIIU Razón Social 65 Inst, Financieras 5529 Heladerías 5231 Farmacia 5235 Electrodomésticos 5243 Lentes lunas gafas 5245 Fotografía ALIMENTACIÓN Código CIIU Razón Social 552 Restaurantes 552 Comida Rápida SUPERMERCADOS Código CIIU Razón Social 52 Supermercados TALLERES Código CIIU Razón Social 50 Talleres Nota: (Paúl Gavilema, METODOLOGÍA PARA ESTIMACIÓN DE DEMANDA DE GRANDES CENTROS COMERCIALES, 2011) CODIGO CIIU: Clasificación Industrial Internacional Uniforme de todas las actividades económicas Elaborada por la Organización de las Naciones Unidas. [21] Comercio General Locales que posean una carga dedicada para iluminación general con equipos de baja potencia. 114 Comercio Específico Locales que posean una carga dedicada para iluminación especifica de sus productos con equipos de baja potencia. Comercio Especializado Locales que tienen equipos especiales para el desarrollo de su actividad. Alimentación Locales dedicados a la venta y expendio de alimentos. Supermercados Locales que negocian víveres para el consumo familiar. Talleres Locales de venta de vehículos de movilidad u otros como por ejemplo motocicletas, maquinaria de jardinería, carros, etc. Oficinas Todas las áreas dedicadas a las actividades administrativas. Ø Posteriormente se aplica la siguiente ecuación: ࡰࡹࡰࢉ ݄ܹ݇ כ ݈ܽ݅ܿݎ݈݈݈݁݉ܿܽܿ݁݀ܽ݁ݎܣȀ݉ଶ ͵Ͳ݄ݏܽݎ ൌ ݂݈ܽܿܽ݅ܿݎ݁݉ܿܽ݃ݎܽܿ݁݀ݎݐ Ec:4. 13 115 Donde: ࡰࡹࡰࢉ : Demanda máxima de diseño para usuarios comerciales. ૠࢎ࢘ࢇ࢙: Se obtiene de ݄ ݅݀݁݉ݎݏ݁݉݊ݑ݁݀ݏܽݎൌ ͵ͷ݀݅ܽݏ ʹ כͶ ൌ ͵Ͳ݄ݏܽݎ ͳʹ݉݁ݏ݁ݏ ࢃࢎȀ : De la Tabla 4.20 ݂݈ܽܿܽ݅ܿݎ݁݉ܿܽ݃ݎܽܿ݁݀ݎݐ: 0,4 4.6.3. Demanda Servicios Generales Para el cálculo de la demanda de los Servicios Comunitarios, debido a su comportamiento diferente, no se puede atribuir ni al lado comercial ni al lado residencial. Por lo que este método está sujeto a la determinación de las potencias nominales de los equipos a instalar. Como se lo hace según la recomendación de las Normas de Distribución de la EEQ. [Anexo 2] Se debe anotar que existen métodos y tablas para estimar la demanda de iluminación para corredores, parqueaderos y bodegas. Como se anotó en el Capítulo 3. A fin de completar la propuesta se definen índices para los locales que componen los Servicios Generales. La Tabla 4.22 presenta los índices del NEC y de ULPA comparados con la propuesta que, se sustenta en las mediciones realizadas en el área de servicio de la EEQ. Los índices de la Tabla 4.22 solo se emplearán si no existe el diseño de la iluminación de esos locales. 116 Tabla 4.22 Índices para Servicios Generales W/m REFERENCIA 2 INDICE Propuestos Pasillos Según Tabla 220.12 NEC 6 VA/m2 3 Parqueaderos Según ULPA (5001m2-25000m2) 2,3 W/m2 1 Bodegas Según Tabla 220.12 NEC 3 VA/m 2 2 Estos lugares están afectados por un factor de demanda como recomienda el NEC en su Artículo 220.42 para edificios con predominio residencial. En la determinación de la demanda máxima significativa para los Servicios Generales hasta los 20.000 VA, se usará un factor de demanda del 50%. En caso de que el edificio posea equipos como bombas y ascensores el cálculo de demanda se realizará mediante la potencia nominal de los equipos, afectada por su factor de uso (0,8-1) y factor de demanda (0,5-1). 117 CAPITULO 5 5. VALIDACIÓN DE LA PROPUESTA METODOLÓGICA Con el objeto de probar la metodología propuesta, se la aplica a todos los edificios del estudio, particularizando sus datos conocidos antes de la construcción; es decir, considerando que se trata de realizar el diseño previo a la construcción. Para la estimación de demanda se adoptan los criterios que integran la metodología propuesta en la plantilla de la Tabla 5. 1. Tabla 5. 1 Plantilla propuesta para la Estimación de Demanda en Edificios con usuarios residenciales, oficinas y comercios. ESTIMACIÓN DE DEMANDA PARA EDIFICIOS RESIDENCIALES DE OFICINAS Y COMERCIO Nombre del Proyecto: m2 Area Total: Demanda Residencial Estrato: Número de usuarios: Factor M: 0 Factor N: 0 0,0 Demanda proyectada Medio dia Noche 0,0 Residencial: kW kW Cocinas de induccion Potencia Nominal: 0 kW 0,0 Demanda proyectada Medio dia 0,0 Cocinas de Inducción: Noche kW kW 0 Demanda Comercial fcarga comercial: 0,4 Tipo de Comercio kWh/m2 Demanda proyectada Comercial: m2 Medio dia Noche Demanda kWh Total Proyectada (kW) 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 kW kW Demanda SSGG W/m 2 o fd Demanda Area (m 2 ) o Proyectada Potencia (kW) Nominal (kW) Pasillos Parqueaderos Bodegas Ascensores FD Demanda SSGG Total: 0,0 0,0 0,0 0,0 0,5 0,0 kW Demanda Proyectada Demanda Demanda Proyectada Proyectada Usuario (Mediodía) (Noche) (kW) (kW) Residencial 0,0 0,0 Cocción 0,0 0,0 Comercial 0,0 0,0 SSGG 0,0 0,0 0,0 Total fp= 0,95 Capacidad del Transformador: * 0,00 kVA * Calculada con el mayor valor entre la proyeccion de demanda del medio dia y la noche 118 Para ilustrar el detalle de la estimación de la demanda se tomó como ejemplo el Edificio “Elemento Aqua”, pues este edificio tiene la combinación de departamentos, oficinas y locales comerciales. Los otros edificios involucrados en el estudio, se sometieron al mismo procedimiento y los detalles se presentan en el Anexo 6. El registro de carga como se puede observar en la Tabla 2. 5, se ejecutó en años anteriores, cuando no había necesidad de considerar la afectación de las cocinas de inducción. Por lo que, para la estimación realizada, en los edificios del estudio se consideró el estrato en el que se ubica el edificio y los criterios de la Norma de la EEQ para las cocinas de inducción; debido a la incorporación de los usuarios residenciales al Programa de Cocción Eficiente PEC, del Ministerio de Electricidad y Energía Renovable MEER. La incorporación de la cocción entre los usos finales exige el examinar dos condiciones de demanda para adoptar la mayor de las dos, que resulta la determinante para el dimensionamiento del transformador de distribución; la una al mediodía, determinada por la cocción y, la otra, en la noche, impulsada por la iluminación. Es por esta razón, el dimensionamiento se realizará con esa base. Aclarado el particular, para aplicar la metodología es necesario contar con algunos datos previos, que se listan a continuación. Ø Número de usuarios residenciales. Ø Estrato de consumo del área donde se ubica el edificio a estimar la demanda. Ø Áreas y razón social de las oficinas y locales comerciales en m 2. Ø Tablas de índices de kWh/m2 (Tabla 4. 20). Ø Número y Potencia Nominal de ascensores y bombas si fuera el caso. Ø Índices para Servicios Generales (Tabla 4.22). 119 El Edificio Elemento Aqua tiene 4967 m 2 de construcción; sin tomar en cuenta, los cuatro subsuelos que son parqueaderos y bodegas. Lo integran 70 departamentos, 5 locales comerciales y 7 oficinas. De acuerdo a su ubicación, pertenece al estrato B; aplicando las Normas de la EEQ se incluye la demanda de las cocinas de inducción, por lo que se calcula y se obtienen los valores de la Tabla 5.2 Tabla 5.2 Demanda de Diseño. Usuarios Residenciales Edificio “Elemento Aqua” Demanda Residencial B Número de usuarios: Estrato: 85,4 Factor N: 1,057 Factor M: Medio día 45,1 Demanda proyectada Residencial: Noche 90,3 70 kW kW Cocinas de inducción Potencia Nominal: Demanda proyectada Cocinas de Inducción: 4 Medio día Noche kW 58,7 35,2 kW kW Para los usuarios comerciales se tienen las características de la Tabla 5. 3: Tabla 5. 3 Área de Comercios. Edificio “Elemento Aqua” # m2 Área de oficinas 547 Local 1 81 Local 2 78 Local 3 74 Local 4 98 Local 5 133 120 Aplicando los criterios propuestos en la metodología, los valores de la Tabla 4. 20 y la Ec.1. 2 definidos en capítulos anteriores se calcula la demanda de diseño comercial para el medio día y la noche: Tabla 5. 4 Demanda de Diseño Comercial Edificio “Elemento Aqua” fcarga comercial: Tipo de Comercio kWh/m Oficinas C.Especializado Restaurantes 12,00 31,96 48,20 2 Demanda proyectada Comercial: 0,4 m 2 kWh Total Demanda Proyectada (kW) 547 233 233 6564 7431 11206 0 0 0 22,5 25,4 38,4 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Medio día 86,3 kW Noche 51,8 kW Con los índices de la Tabla 4.22, se estima la demanda máxima de Servicios Generales (SSGG), dando como resultando los valores de la Tabla 5.5. Tabla 5.5 Demanda de Diseño SSGG. Edificio “Elemento Aqua” 2 W/m o fu Área (m ) o Potencia Nominal (kW) Demanda Proyectada (kW) Pasillos 3 1301 3,9 Parqueaderos 1 1393 1,4 Bodegas 2 204 0,4 0,8 16 12,8 2 Ascensores* Factor de Demanda SSGG 0,5 Demanda SSGG Total: 9,3 kW 121 * Para los ascensores o bombas en la primera columna se ingresa un factor de uso, propio para cada uno de estos equipos en la segunda columna en número de equipos multiplicada por su potencia nominal. Los valores totales se presentan en la Tabla 5.6, considerando un factor intersectorial de acuerdo al tiempo en que ocurren las demandas máximas de los diferentes tipos de usuarios. La proyección de demanda se realiza para el mediodía y la noche; debido a la incorporación de las cocinas de inducción, que desplaza el pico de demanda hacia el mediodía; de manera que al mediodía la incidencia Residencial es baja, de la Cocción es alta y la Comercial alta por lo que se aplica un factor intersectorial residencial-comercial de 0,5 en los usuarios residenciales. En la noche la influencia de consumo Residencial es alta, la Cocción es baja y la Comercial disminuye, según los registros de carga en la tarde sucede la disminución de consumo en los usuarios comerciales, para este efecto empleamos un factor comercial-residencial de 0,6 en los usuarios comerciales y las cocinas de inducción, además de la operación de los Servicios Generales. Tabla 5.6 Demanda de Diseño. Total Edificio “Elemento Aqua” Demanda Demanda Proyectada Proyectada Usuario (Mediodía) (Noche) (kW) (kW) Residencial 45,1 90,3 Cocción 58,7 35,2 Comercial 86,3 51,8 SSGG 9,3 Total 190,2 186,5 Para convertir la potencia activa a potencia aparente en kVA se usa un factor de potencia de 0,95: 122 Tabla 5.7 Capacidad en kVA proyectada para el Edificio “Elemento Aqua” fp= 0,95 Capacidad del Transformador: 220,16 kVA En la Tabla 5.8, se presentan los resultados de la estimación que se realizó para todos los edificios con los mismos parámetros expuestos Tabla 5.8 Capacidad en kVA estimada con la propuesta metodológica EDIFICIOS POTENCIA INSTALADA kVA ESTIMADA kVA Nueva "ELEMENTO AQUA" 225 200 ISSFA 500 267 CHALVER 100 84 PARIS 50* 41 TORRE BOSSANO 250 144 KOREA PLAZA 225 210 NEUQUEN 160 156 PLAZA COLON 1 350 224 TIRRENA 250 249 TORRES SANTA FE 400 385 TRIDENTE 75 75 * Capacidad máxima del conductor del circuito expreso. En los resultados obtenidos se tiene una potencia estimada cercana a la potencia instalada del transformador; sin embargo, en las estimaciones que se realizó con esta propuesta metodológica, como se mencionó antes se aumentó la demanda de cocción por la incorporación del Programa PEC. Se debe mencionar que existe un sobredimensionamiento en los transformadores para este tipo de edificios. Sin embargo, la potencia en exceso en el transformador permitirá manejar la incorporación de las cocinas de inducción sin modificar su tamaño. 123 CAPÍTULO 6 6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 6.1. Conclusiones · La estimación de demanda, con el método convencional, se basa en la suposición de las potencias de placa de los equipos, que dependen de factores de uso, simultaneidad y demanda, todos difíciles de estimar, por lo que determinan una sobre-estimación y, consecuentemente, una subutilización de los transformadores de distribución. · En la estimación de demanda que realizan los proyectistas, la demanda para las oficinas se calcula como sí se tratara de un usuario residencial, lo que no es correcto, ya que la estratificación de la EEQ es solamente para usuarios residenciales. · El método propuesto considera los consumos de energía mensuales, promedio, para oficinas, departamentos o locales comerciales que, teniendo una amplia estadística de las mediciones para facturación, constituye un sustento adecuado para la propuesta presentada. · La forma de la curva de demanda es independiente del usuario que consuma mayor energía durante un mes, se aprecia notoriamente que la forma de la curva de demanda de los edificios no refleja el usuario de mayor consumo. Es decir, en un edificio con usuarios residenciales no necesariamente tendrá la forma típica residencial, sino que dependerá de la influencia que tenga todo el grupo de clientes sobre el transformador. · El factor de carga para usuarios comerciales tanto para oficinas y locales comerciales se estima en 40%, valor que aplicado en los análisis de demanda, produce valores conservadores, pero cercanos a los reales. 124 · Puesto que el registro de demanda de los edificios se realiza a nivel del transformador de distribución, resulta complejo discriminar las demandas individuales por sector de consumo, por lo que se recurre a análisis de las curvas de carga y algunos estudios anteriores. · Los factores de coincidencia intersectoriales en la combinación de los 3 tipos de usuarios considerados resulta cercano a 1; es decir, la demanda máxima del edificio será aproximadamente la suma de las demandas máximas de cada uno de los diferentes tipos de usuarios. · Con la implementación de las cocinas de inducción el sobredimensionamiento de los transformadores resulta favorable, evitando el re-potenciamiento de las instalaciones en algunos edificios. 125 6.2. Recomendaciones · La EEQ debe estandarizar un procedimiento para el proceso de dimensionamiento del transformador de distribución, que evite la aplicación de criterios personales de los proyectistas. · Capacitar constantemente a los proyectistas y diseñadores, para que en sus diseños se emplee la última revisión de las Normas de Distribución de la EEQ. · Mejorar el Sistema de Distribución con constantes estudios en base a los datos existentes, de tal manera disminuir las pérdidas en los equipos que conforman el sistema eléctrico. · Se propone que para la estandarización mencionada se adopte el método propuesto en este trabajo, realizando verificaciones periódicas de los índices establecidos. 126 Bibliografía [1] H.L Willis, “Characteristics of Distribution Loads”, en ELECTRICAL TRANSMISSION AND DISTRIBUTION REFERENCE BOOK, USA: Power T&D Company Inc., 1997. [2] Consejo de Dirección del Instituto Nicaraguense de Energía, “NORMATIVA DEL SECTOR ELÉCTRICO”. 2001. [3] Poveda Mentor, “Estudio de la Carga”, en INGENIERÍA DE DISTRIBUCIÓN ELÉCTRICA: PLANIFICACIÓN, DISEÑO Y OPERACIÓN, 2009. [4] Empresa Eléctrica Quito, “NORMAS PARA SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN PARTE A”. 2014. [5] Instituto Nacional de la Infraestructura Física Educativa, “Instalaciones Eléctricas”, en NORMAS Y ESPECIFICACIONES PARA ESTUDIOS, PROYECTOS, CONSTRUCCIÓN E INSTALACIONES, vol. 05, 2011. [6] Viakon, “Sistemas de redes de distribución”, en MANUAL ELÉCTRICO, Monterey, 2011. [7] “DISEÑO ELECTRICO DE UN EDIFICIO RESIDENCIAL (Licdo. Nelson Gregorio Leal) I.U.T.C.”, Scribd. [En línea]. Disponible en: https://es.scribd.com/doc/103248163/DISENO-ELECTRICO-DE-UNEDIFICIO-RESIDENCIAL-Licdo-Nelson-Gregorio-Leal-I-U-T-C. [Consultado: 25-ene-2016]. [8] Empresa Eléctrica Quito, “PROCEDIMIENTO PROYECTOS DE DISTRIBUCIÓN”. 2009. PARA EJECUTAR [9] Raul Carpio, “MEMORIA TÉCNICA Edificio DROM PLAZA II (ISSFA)”. 25may-2009. [10] Jorge Lopez, “MEMORIA TÉCNICA Edificio TIRRENA”. 2009. [11] Jorge Lopez, “MEMORIA TÉCNICA Edificio ELEMENTO AQUA”. 2012. [12] Construlec CIA LTDA, “MEMORIA TÉCNICA Edificio LABORATORIOS CHALVER”. . [13] Xavier Borja, “MEMORIA TÉCNICA Edificio NEUQUEN”. 10-mar-2008. [14] Hugo Reinoso, “MEMORIA TÉCNICA Edificio TORRE BOSSANO”. 29-oct2009. [15] Schneider Electric, GUIA DE DISEÑOS DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS Según Normas Internacionales IEC. Barcelona, 2010. [16] Jefrey Sargent Mark Earley y R. R. Christopher Coache, NATIONAL ELECTRICAL CODE HANDBOOK. 2011. 127 [17] András Majoros, “ELECTRIC POWER DEMAND OF BUILDINGS”. Budapest University of Technology and Economics, feb-2014. [18] Tecnología Instalaciones Eléctricas en la Vivienda, “INSTALACIONES ELÉCTRICAS EN LA VIVIENDA”. . [19] “Tipos de oficinas”. [En línea]. Disponible http://www.tiposde.org/empresas-y-negocios/783-tipos-deoficinas/#ixzz3dS13KnzL. [Consultado: 26-ene-2016]. en: [20] Paúl Gavilema, “METODOLOGÍA PARA ESTIMACIÓN DE DEMANDA DE GRANDES CENTROS COMERCIALES”, Escuela Politécnica Nacional, Quito, 2011. [21] C. de C. de Bogotá, “El ABC del código CIIU”. [En línea]. Disponible en: http://www.ccb.org.co/Inscripciones-y-renovaciones/Todo-sobre-el-codigoCIIU. [Consultado: 26-ene-2016]. [22] Amprobe, DM-III INSTRUCTION MANUAL. 2001. [23] IEEE Std 241-1990, Recommended Practice for Electric Power Systems in Commercial Buildings. 1990. [24] Stanley J. Vest, “ESTIMATING kW DEMAND FOR FUTURE LOADS ON RURAL DISTRIBUTION SYSTEMS”. 1957. 128 Anexos Anexo 1 Estimación realizada por los proyectistas Edificio “Tirrena" 129 130 Edificio “Elemento Aqua” 131 132 Edificio “Chalver Ecuador” · Laboratorios CALCULO DE LA CARGA INSTALADA Y DEMANDA MAXIMA NOMBRE DEL PROYECTO : EDIFICIO LABORATORIOS CHALVER - SECTOR LABORATORIOS LOCALIZACION, SECTOR: CALLE VICENTE CARDENAS 808 Y JAPON F.F.U.n ITEM DESCRIPCION 1 Puntos de iluminación 2 x 40 w. 2 Puntos de iluminación 60 w. 3 Puntos de tomacorrientes CANTID. POT. UNIT. (w) 200 60 195 POT. TOTAL (w) 80 16.000 60 3.600 150 29.250 TOTAL 48.850 FACTOR DE POTENCIA DMU(KVA) Ti (%) (1 + Ti/100)^10 DMUp(KVA) NUMERO DE USUARIOS TIPO CARGA INSTALADA DEMANDA TOTAL DEMANDA PROYECTADA · (%) 100 100 70 0,90 44,53 1,00 1,10 49,19 CARGA INSTALADA (w) 16.000 3.600 20.475 40.075 FACTOR DE DEMANDA 0,82 1 48,85 44,53 49,19 N x CIu + CIe N x DMU x 1/FD x (%)/100 + DMe N x DMUp x 1/FD x (%)/100 + DMep Kw. KVA. KVA. Servicios Generales CALCULO DE LA CARGA INSTALADA Y DEMANDA MAXIMA NOMBRE DEL PROYECTO : LABORATORIOS CHALVER LOCALIZACION, SECTOR: CALLE VICENTE CARDENAS 808 Y JAPON F.F.U.n ITEM 1 2 3 4 5 DESCRIPCION Puntos de iluminación 2 x 40 w. Puntos de iluminación 60 w. Puntos de tomacorrientes Bomba de agua potable Bomba contra incendios CANTID. 60 10 220 1 1 POT. UNIT. (w) 80 60 150 3.730 3.730 POT. TOTAL (w) 4.800 600 33.000 3.730 3.730 TOTAL FACTOR DE POTENCIA DMU(KVA) Ti (%) (1 + Ti/100)^10 DMUp(KVA) NUMERO DE USUARIOS TIPO CARGA INSTALADA DEMANDA TOTAL DEMANDA PROYECTADA (%) 100 100 70 30 100 45.860 0,90 37,05 FACTOR DE DEMANDA CARGA INSTALADA (w) 4.800 600 23.100 1.119 3.730 33.349 0,73 1,00 37,05 N x CIu + CIe N x DMU x 1/FD x (%)/100 + DMe N x DMUp x 1/FD x (%)/100 + DMep 1 45,86 37,05 37,05 EL GENERADOR DEBE TENER UNA POTENCIA MINIMA DE 38 KVA - TRIFASICO EFECTIVOS A LA ALTURA DE QUITO Kw. KVA. KVA. 133 · Oficinas CALCULO DE LA CARGA INSTALADA Y DEMANDA MAXIMA NOMBRE DEL PROYECTO : EDIFICIO LABORATORIOS CHALVER - OFICINA 4A - 4B - 5A - 5B LOCALIZACION, SECTOR: CALLE VICENTE CARDENAS 808 Y JAPON F.F.U.n ITEM DESCRIPCION 1 Puntos de iluminación 2 x 40 w. 2 Puntos de iluminación 60 w. 3 Puntos de tomacorrientes CANTID. 20 2 34 POT. UNIT. (w) POT. TOTAL (w) 80 1.600 60 120 150 5.100 TOTAL FACTOR DE POTENCIA DMU(KVA) Ti (%) (1 + Ti/100)^10 DMUp(KVA) NUMERO DE USUARIOS TIPO CARGA INSTALADA DEMANDA TOTAL DEMANDA PROYECTADA (%) 100 100 60 6.820 0,90 5,31 1,50 1,16 6,16 FACTOR DE DEMANDA N x CIu + CIe N x DMU x 1/FD x (%)/100 + DMe N x DMUp x 1/FD x (%)/100 + DMep CARGA INSTALADA (w) 1.600 120 3.060 4.780 0,70 1 6,82 5,31 6,16 Kw. KVA. KVA. 134 Edificio “Neuquen” 135 136 137 138 Edificio “Torre Bossano” 139 140 141 142 143 144 145 Anexo 2 Planilla para la Determinación de Demandas de Diseño para Usuarios Comerciales e Industriales HOJA 1 DE 1 PLANILLA PARA LA DETERMINACIÓN DE DEMANDAS DE DISEÑO PARA USUARIOS COMERCIALES E INDUSTRIALES FECHA: NOMBRE DEL PROYECTO: Nº DEL PROYECTO: ACTIVIDAD TIPO: LOCALIZACION: USUARIO TIPO: NUMERO DE USUARIOS: DETERMINACIÓN DE LA DEMANDA APARATOS ELECTRICOS Y CI FFUn CIR FSn DM DE ALUMBRADO (W) (%) (W) (%) (W) 5 6 7 8 9 RENGLÓN DESCRIPCIÓN CANT. Pn (W) 2 3 4 1 TOTALES: Factor de Potencia de la carga FP: 0 0 Factor de Demanda FDM = DM(W) /CI (W) DMU (kVA): Demanda Requerida kVA: 146 Anexo 3 Estratificación residencial de Quito 147 Anexo 4 Demanda máxima diversificada considerando los factores M y N, sin afectación de la carga de las cocinas de inducción (kW) 148 149 150 Anexo 5 Consumos por usuario de los edificios en fecha del registro ISSFA CONSUMOS UN AÑO CONSUMO MES DEL REGISTRO KWH/M/C MAX MIN KWH/M/C MAX MIN PROM KWH/M/C KWH/M/C PROM KWH/M/C KWH/M/C 2583,19 18272,53 85,36 2441,23 15928,52 103,84 N° Comercial 13 CHALVER ECUADOR Año Mes de registro Número Usuario kWh/m/c kWh/m/c kWh/m/c kWh/m/c kWh/m/c kWh/m/c PROM MAX MIN PROM MAX MIN de usuarios Comercial 4 1892,89 4165,91 9,13 1208,22 3614,51 1,01 SSGG 1 427,71 482,47 328,70 435,97 435,97 435,97 PARIS AÑO DE REGISTRO MES DE REGISTRO PROMEDIO MAX MIN PROM MAX MIN kWh/m/C kWh/m/C kWh/m/C kWh/m/C kWh/m/C kWh/m/C Número Residencial 6 134,66 281,861 55,40 168,64 281,86 62,86 Comercial 7 332,57 1018,95 138,77 338,13 879,04 170,33 151 AQUA EN UN AÑO USUARIO N° MES DE REGISTRO kWh kWh kWh kWh kWh kWh PROM/MES MAX/MES/ MIN/MES/ PROM/MES/U MAX/MES/ MIN/MES/ /USUARIO USUARIO USUARIO SUARIO USUARIO USUARIO Residencial 39 135,37 425,83 3,15 124,57 384,96 3,80 Comercial 9 497,72 1579,77 0,00 424,25 1579,77 1,90 SSGG 1 4292,61 5484,44 3671,86 5006,77 5006,77 5006,77 TORRE BOSSANO EN UN AÑO USUARIOS MES DE REGISTRO kWh/m/C kWh/m/C kWh/m/C kWh/m/ kWh/m kWh/m PROM MAX MIN C PROM /C MAX /C MIN NUMERO RESIDENCIAL 37 109,87 386,77 1,84 149,03 273,78 2,03 COMERCIAL 71 168,97 3914,74 1,84 166,99 3742,67 8,11 SSGG 1 4809,95 6093,78 4308,10 4339,57 4339,57 4339,57 KOREA PLAZA EN UN AÑO USUARIOS MES DE REGISTRO kWh/m/C kWh/m/C kWh/m/C kWh/m/C kWh/m/C kWh/m/C PROM MAX MIN PROM MAX MIN NUM RESIDENCIAL 77 222,95 4427,20 21,59 273,36 3478,02 21,59 COMERCIAL 8 537,98 2355,98 63,88 545,97 2078,37 96,17 SSGG 1 3757,90 4427,20 3436,45 3478,02 3478,02 3478,02 152 NEUQUEN EN UN AÑO USUARIOS MES DE REGISTRO kWh/m/C kWh/m/C kWh/m/C kWh/m/C kWh/m/C kWh/m/C PROM MAX MIN PROM MAX MIN NUM RESIDENCIAL 59 291,98 1092,27 26,36 312,59 1092,27 54,19 COMERCIAL 5 624,94 1363,83 14,26 494,52 1052,34 30,42 SSGG 1 3820,84 4479,35 2845,22 4479,35 4479,35 4479,35 PLAZA COLON I EN UN AÑO USUARIOS MES DE REGISTRO kWh/m/C kWh/m/C kWh/m/C kWh/m/C kWh/m/C kWh/m/C PROM MAX MIN PROM MAX MIN NUM RESIDENCIAL 127 105,87 402,33 12,17 102,25 101,62 97,26 COMERCIAL 3 624,05 1006,71 297,91 639,33 870,01 408,64 SSGG 1 6813,05 7425,74 6129,17 6129,17 6129,17 6129,17 TIRRENA EN UN AÑO USUARIOS MES DE REGISTRO KWH/M/C KWH/M/C KWH/M/C KWH/M/C KWH/M/C KWH/M/C PROM MAX MIN PROM MAX MIN NUM RESIDENCIAL 18 128,00 201,14 46,35 117,29 251,89 56,08 COMERCIAL 2 197,98 433,94 94,10 232,40 347,89 116,91 SSGG 1 6388,94 7223,01 5617,96 6294,22 6294,22 6294,22 153 TORRES SANTA FE EN UN AÑO USUARIOS MES DE REGISTRO kWh/m/C kWh/m/C kWh/m/C kWh/m/C kWh/m/C kWh/m/C PROM MAX MIN PROM MAX MIN NUM RESIDENCIAL 172 196,48 5860,92 6,45 202,41 5782,84 5,89 COMERCIAL 5 682,77 1275,54 37,79 710,26 1206,99 58,88 SSGG 1 4544,71 5013,01 4108,87 4881,40 4881,40 4881,40 TRIDENTE Registros de un año Mes del registro (Julio 2014) Número Consumo Consumo Consumo Consumo Consumo Consumo Promedio Máximo Mínimo Promedio Máximo Mínimo 1 1155,67 1410,00 842,00 1331,00 1331,00 1331,00 Residenciales 32 296,45 1410,00 34,07 283,66 1331,00 24,00 Comerciales 3 2243,04 6481,00 603,00 2447,00 5246,00 886,00 Tarifa de usuarios Servicios Generales 154 Anexo 6 Estimación con la propuesta de metodología ESTIMACIÓN DE DEMANDA PARA EDIFICIOS RESIDENCIALES DE OFICINAS Y COMERCIO Nombre del Proyecto: "ELEMENTO AQUA" Area Total: 4967 m2 Demanda Residencial Estrato: B Número de usuarios: Factor M: 85,4 Factor N: 1,057 45,1 Demanda proyectada Medio dia Noche 90,3 Residencial: kW kW Cocinas de induccion Potencia Nominal: 4 kW 58,7 Demanda proyectada Medio dia 35,2 Cocinas de Inducción: Noche kW kW 70 Demanda Comercial fcarga comercial: 0,4 Tipo de Comercio kWh/m2 m2 kWh Total Oficinas C.Especializado Restaurantes 12,00 31,96 48,20 547 233 233 6564 7431 11206 0 0 0 Demanda proyectada Comercial: Medio dia Noche 86,3 51,8 Demanda Proyectada (kW) 22,5 25,4 38,4 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 kW kW Demanda SSGG W/m 2 o fd Pasillos Parqueaderos Bodegas Ascensores Demanda Area (m 2 ) o Proyectada Potencia (kW) Nominal (kW) 3 1 2 0,8 Demanda SSGG Total: 1301 1393 204 16 FD 3,9 1,4 0,4 12,8 0,5 9,3 kW Demanda Proyectada Demanda Demanda Proyectada Proyectada Usuario (Mediodía) (Noche) (kW) (kW) Residencial 45,1 90,3 Cocción 58,7 35,2 Comercial 86,3 51,8 SSGG 9,3 190,2 186,5 Total fp= 0,95 Capacidad del Transformador: * 200,16 kVA * Calculada con el mayor valor entre la proyeccion de demanda del medio dia y la noche 155 ESTIMACIÓN DE DEMANDA PARA EDIFICIOS RESIDENCIALES DE OFICINAS Y COMERCIO Nombre del Proyecto: ISSFA Area Total: 10245 m2 Demanda Residencial Estrato: C Número de usuarios: Factor M: 0 Factor N: 0 0,0 Demanda proyectada Medio dia Noche 0,0 Residencial: kW kW Cocinas de induccion Potencia Nominal: 4 kW 0,0 Demanda proyectada Medio dia 0,0 Cocinas de Inducción: Noche kW kW 0 Demanda Comercial fcarga comercial: 0,4 Tipo de Comercio kWh/m2 m2 Oficinas 12,00 5820 Demanda proyectada Comercial: Medio dia Noche Demanda kWh Total Proyectada (kW) 69840 239,2 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 239,2 143,5 kW kW Demanda SSGG W/m 2 o fd 1400 4098 Bodegas 76,43 Ascensores 22,38 FD Demanda SSGG Total: Pasillos Parqueaderos 3 1 2 0,9 Demanda Area (m 2 ) o Proyectada Potencia (kW) Nominal (kW) 4,2 4,1 0,2 20,1 0,5 14,3 kW Demanda Proyectada Demanda Demanda Proyectada Proyectada Usuario (Mediodía) (Noche) (kW) (kW) Residencial 0,0 0,0 Cocción 0,0 0,0 Comercial 239,2 143,5 SSGG 14,3 253,4 143,5 Total fp= 0,95 Capacidad del Transformador: * 266,79 kVA * Calculada con el mayor valor entre la proyeccion de demanda del medio dia y la noche 156 ESTIMACIÓN DE DEMANDA PARA EDIFICIOS RESIDENCIALES DE OFICINAS Y COMERCIO Nombre del Proyecto: CHALVER Area Total: 3401 m2 Demanda Residencial Estrato: C Número de usuarios: Factor M: 0 Factor N: 0 0,0 Demanda proyectada Medio dia Noche 0,0 Residencial: kW kW Cocinas de induccion 4 kW Potencia Nominal: 0,0 Demanda proyectada Medio dia 0,0 Cocinas de Inducción: Noche kW kW 0 Demanda Comercial fcarga comercial: 0,4 Tipo de Comercio kWh/m2 m2 Oficinas 12,00 1774 Demanda proyectada Comercial: Demanda kWh Total Proyectada (kW) 21288 72,9 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 Medio dia Noche 72,9 43,7 Demanda SSGG AREA SSGG: 1628 Pasillos Parqueaderos Bodegas Ascensores W/m 2 o fd % Area SSGG 3 1 2 0,8 80% 10% 10% - Demanda SSGG Total: kW kW m2 Demanda Area (m 2 ) o Proyectada Potencia (kW) Nominal (kW) 1302 163 163 11 FD 6,7 3,9 0,2 0,3 9,0 0,5 kW Demanda Proyectada Demanda Demanda Proyectada Proyectada Usuario (Mediodía) (Noche) (kW) (kW) Residencial 0,0 0,0 Cocción 0,0 0,0 Comercial 72,9 43,7 SSGG 6,7 79,6 43,7 Total fp= 0,95 83,76 kVA Capacidad del Transformador: * * Calculada con el mayor valor entre la proyeccion de demanda del medio dia y la noche 157 ESTIMACIÓN DE DEMANDA PARA EDIFICIOS RESIDENCIALES DE OFICINAS Y COMERCIO Nombre del Proyecto: PARIS Area Total: 1979 m2 Demanda Residencial Estrato: B Número de usuarios: Factor M: 9,49 Factor N: 1,057 5,0 Demanda proyectada Medio dia Noche 10,0 Residencial: kW kW Cocinas de induccion 4 kW Potencia Nominal: 7,4 Demanda proyectada Medio dia 4,4 Cocinas de Inducción: Noche kW kW 5 Demanda Comercial fcarga comercial: 0,4 Tipo de Comercio kWh/m2 m2 Oficina Taller 12,00 12,30 458 183 Demanda proyectada Comercial: Medio dia Noche Demanda kWh Total Proyectada (kW) 5496 18,8 2251 7,7 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 26,5 15,9 kW kW Demanda SSGG W/m 2 o fd Pasillos Parqueaderos Bodegas Ascensores Demanda Area (m 2 ) o Proyectada Potencia (kW) Nominal (kW) 3 1 2 0,8 Demanda SSGG Total: 511 183 30 7,46 FD 1,5 0,2 0,1 6,0 0,5 3,9 kW Demanda Proyectada Demanda Demanda Proyectada Proyectada Usuario (Mediodía) (Noche) (kW) (kW) Residencial 5,0 10,0 Cocción 7,4 4,4 Comercial 26,5 15,9 SSGG 3,9 38,9 34,2 Total fp= 0,95 Capacidad del Transformador: * 40,94 kVA * Calculada con el mayor valor entre la proyeccion de demanda del medio dia y la noche 158 ESTIMACIÓN DE DEMANDA PARA EDIFICIOS RESIDENCIALES DE OFICINAS Y COMERCIO Nombre del Proyecto: TORRE BOSSANO Area Total: 13845 m2 Demanda Residencial Estrato: B Número de usuarios: Factor M: 56,7 Factor N: 1,057 30,0 Demanda proyectada Medio dia Noche 59,9 Residencial: kW kW Cocinas de induccion 4 kW Potencia Nominal: 38,1 Demanda proyectada Medio dia 22,8 Cocinas de Inducción: Noche kW kW 44 Demanda Comercial fcarga comercial: 0,4 Tipo de Comercio kWh/m2 m2 Oficina Restaurante 12,00 48,20 1400 70 Demanda proyectada Comercial: Demanda kWh Total Proyectada (kW) 16800 57,5 3374 11,6 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 Medio dia Noche 69,1 41,4 Demanda SSGG AREA SSGG: 6215 Pasillos Parqueaderos Bodegas Ascensores W/m 2 o fd % Area SSGG 3 1 2 0,8 80% 10% 10% - Demanda SSGG Total: kW kW m2 Demanda Area (m 2 ) o Proyectada Potencia (kW) Nominal (kW) 4972 622 622 7,46 FD 11,4 14,9 0,6 1,2 6,0 0,5 kW Demanda Proyectada Demanda Demanda Proyectada Proyectada Usuario (Mediodía) (Noche) (kW) (kW) Residencial 30,0 59,9 Cocción 38,1 22,8 Comercial 69,1 41,4 SSGG 11,4 137,1 135,6 Total fp= 0,95 144,32 kVA Capacidad del Transformador: * * Calculada con el mayor valor entre la proyeccion de demanda del medio dia y la noche 159 ESTIMACIÓN DE DEMANDA PARA EDIFICIOS RESIDENCIALES DE OFICINAS Y COMERCIO Nombre del Proyecto: KOREA PLAZA Area Total: 9207 m2 Demanda Residencial Estrato: B Número de usuarios: Factor M: 96 Factor N: 1,057 50,7 Demanda proyectada Medio dia Noche 101,5 Residencial: kW kW Cocinas de induccion 4 kW Potencia Nominal: 62,3 Demanda proyectada Medio dia 37,4 Cocinas de Inducción: Noche kW kW 80 Demanda Comercial fcarga comercial: 0,4 Tipo de Comercio C. Especializado Restaurante kWh/m2 m2 31,96 48,20 316 316 Demanda proyectada Comercial: Demanda kWh Total Proyectada (kW) 10089 34,5 15214 52,1 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 Medio dia Noche 86,6 52,0 Demanda SSGG AREA SSGG: 3683 Pasillos Parqueaderos Bodegas Ascensores W/m 2 o fd % Area SSGG 3 1 2 0,8 90% 10% - Demanda SSGG Total: kW kW m2 Demanda Area (m 2 ) o Proyectada Potencia (kW) Nominal (kW) 3315 1289 368 7,46 FD 9,0 9,9 1,3 0,7 6,0 0,5 kW Demanda Proyectada Demanda Demanda Proyectada Proyectada Usuario (Mediodía) (Noche) (kW) (kW) Residencial 50,7 101,5 Cocción 62,3 37,4 Comercial 86,6 52,0 SSGG 9,0 199,7 199,8 Total fp= 0,95 210,31 kVA Capacidad del Transformador: * * Calculada con el mayor valor entre la proyeccion de demanda del medio dia y la noche 160 ESTIMACIÓN DE DEMANDA PARA EDIFICIOS RESIDENCIALES DE OFICINAS Y COMERCIO Nombre del Proyecto: NEUQUEN Area Total: 7740 m2 Demanda Residencial Estrato: B Número de usuarios: Factor M: 82,2 Factor N: 1,057 Demanda proyectada Medio dia 43,4 Noche Residencial: 86,9 kW kW Cocinas de induccion Potencia Nominal: 4 kW 56,8 Demanda proyectada Medio dia 34,1 Cocinas de Inducción: Noche kW kW 67 Demanda Comercial fcarga comercial: 0,4 Tipo de Comercio C. Especializado Restaurante kWh/m2 m2 31,96 48,20 100 100 Demanda proyectada Comercial: Demanda kWh Total Proyectada (kW) 3196 10,9 4820 16,5 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 Medio dia Noche 27,4 16,5 Demanda SSGG AREA SSGG: 3870 Pasillos Parqueaderos Bodegas Ascensores W/m 2 o fd % Area SSGG 3 1 2 0,8 80% 10% 10% - Demanda SSGG Total: kW kW m2 Demanda Area (m 2 ) o Proyectada Potencia (kW) Nominal (kW) 3096 387 387 14,92 FD 11,2 9,3 0,4 0,8 11,9 0,5 kW Demanda Proyectada Demanda Demanda Proyectada Proyectada Usuario (Mediodía) (Noche) (kW) (kW) Residencial 43,4 86,9 Cocción 56,8 34,1 Comercial 27,4 16,5 SSGG 11,2 127,7 148,6 Total fp= 0,95 Capacidad del Transformador: * 156,44 kVA * Calculada con el mayor valor entre la proyeccion de demanda del medio dia y la noche 161 ESTIMACIÓN DE DEMANDA PARA EDIFICIOS RESIDENCIALES DE OFICINAS Y COMERCIO Nombre del Proyecto: PLAZA COLON 1 Area Total: 27270 m2 Demanda Residencial Estrato: C Número de usuarios: Factor M: 148 Factor N: 0,784 58,0 Demanda proyectada Medio dia Noche 116,0 Residencial: kW kW Cocinas de induccion Potencia Nominal: 4 kW 93,3 Demanda proyectada Medio dia 56,0 Cocinas de Inducción: Noche kW kW 130 Demanda Comercial fcarga comercial: 0,4 Tipo de Comercio C. Especializado Restaurante kWh/m2 m2 31,96 48,20 139 139 Demanda proyectada Comercial: Demanda kWh Total Proyectada (kW) 4435 15,2 6688 22,9 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 Medio dia Noche 38,1 22,9 Demanda SSGG AREA SSGG: 12004 Pasillos Parqueaderos Bodegas Ascensores W/m 2 o fd % Area SSGG 3 1 2 0,8 70% 20% 10% - Demanda SSGG Total: kW kW m2 Demanda Area (m 2 ) o Proyectada Potencia (kW) Nominal (kW) 8403 2401 1200 7,46 FD 18,0 25,2 2,4 2,4 6,0 0,5 kW Demanda Proyectada Demanda Demanda Proyectada Proyectada Usuario (Mediodía) (Noche) (kW) (kW) Residencial 58,0 116,0 Cocción 93,3 56,0 Comercial 38,1 22,9 SSGG 18,0 189,4 212,9 Total fp= 0,95 Capacidad del Transformador: * 224,07 kVA * Calculada con el mayor valor entre la proyeccion de demanda del medio dia y la noche 162 ESTIMACIÓN DE DEMANDA PARA EDIFICIOS RESIDENCIALES DE OFICINAS Y COMERCIO Nombre del Proyecto: TIRRENA Area Total: 85140 m2 Demanda Residencial Estrato: A Número de usuarios: Factor M: 117 Factor N: 1,45 84,8 Demanda proyectada Medio dia Noche 169,7 Residencial: kW kW Cocinas de induccion 4 kW Potencia Nominal: 73,5 Demanda proyectada Medio dia 44,1 Cocinas de Inducción: Noche kW kW 100 Demanda Comercial fcarga comercial: 0,4 Tipo de Comercio C. Especializado Restaurante kWh/m2 m2 31,96 48,20 78 78 Demanda proyectada Comercial: Demanda kWh Total Proyectada (kW) 2493 8,5 3759 12,9 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 Medio dia Noche 21,4 12,8 Demanda SSGG AREA SSGG: 3000 Pasillos Parqueaderos Bodegas Ascensores W/m 2 o fd % Area SSGG 3 1 2 0,8 40% 40% 20% - Demanda SSGG Total: kW kW m2 Demanda Area (m 2 ) o Proyectada Potencia (kW) Nominal (kW) 1200 1200 600 18,00 FD 10,2 3,6 1,2 1,2 14,4 0,5 kW Demanda Proyectada Demanda Demanda Proyectada Proyectada Usuario (Mediodía) (Noche) (kW) (kW) Residencial 84,8 169,7 Cocción 73,5 44,1 Comercial 21,4 12,8 SSGG 10,2 179,7 236,8 Total fp= 0,95 249,27 kVA Capacidad del Transformador: * * Calculada con el mayor valor entre la proyeccion de demanda del medio dia y la noche 163 ESTIMACIÓN DE DEMANDA PARA EDIFICIOS RESIDENCIALES DE OFICINAS Y COMERCIO Nombre del Proyecto: TORRES SANTA FE Area Total: 28450 m2 Demanda Residencial Estrato: A Número de usuarios: Factor M: 193 Factor N: 1,057 102,0 Demanda proyectada Medio dia Noche 204,0 Residencial: kW kW Cocinas de induccion Potencia Nominal: 4 kW 121,1 Demanda proyectada Medio dia 72,6 Cocinas de Inducción: Noche kW kW 175 Demanda Comercial fcarga comercial: 0,4 Tipo de Comercio C. Especializado Restaurante kWh/m2 m2 31,96 48,20 425 425 Demanda proyectada Comercial: Demanda kWh Total Proyectada (kW) 13579 46,5 20477 70,1 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 Medio dia Noche 116,6 70,0 Demanda SSGG AREA SSGG: 9081 Pasillos Parqueaderos Bodegas Ascensores W/m 2 o fd % Area SSGG 3 1 2 1 70% 20% 10% - Demanda SSGG Total: kW kW m2 Demanda Area (m 2 ) o Proyectada Potencia (kW) Nominal (kW) 6357 1816 908 14,92 FD 18,8 19,1 1,8 1,8 14,9 0,5 kW Demanda Proyectada Demanda Demanda Proyectada Proyectada Usuario (Mediodía) (Noche) (kW) (kW) Residencial 102,0 204,0 Cocción 121,1 72,6 Comercial 116,6 70,0 SSGG 18,8 339,7 365,4 Total fp= 0,95 Capacidad del Transformador: * 384,66 kVA * Calculada con el mayor valor entre la proyeccion de demanda del medio dia y la noche 164 ESTIMACIÓN DE DEMANDA PARA EDIFICIOS RESIDENCIALES DE OFICINAS Y COMERCIO Nombre del Proyecto: TRIDENTE Area Total: 4388 m2 Demanda Residencial Estrato: C Número de usuarios: Factor M: 46,6 Factor N: 0,784 18,3 Demanda proyectada Medio dia Noche 36,5 Residencial: kW kW Cocinas de induccion 4 kW Potencia Nominal: 30,3 Demanda proyectada Medio dia 18,2 Cocinas de Inducción: Noche kW kW 35 Demanda Comercial fcarga comercial: 0,4 Tipo de Comercio kWh/m2 m2 Oficinas 12,00 324 Demanda proyectada Comercial: Demanda kWh Total Proyectada (kW) 3888 13,3 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 Medio dia Noche 13,3 8,0 Demanda SSGG AREA SSGG: 1100 Pasillos Parqueaderos Bodegas Ascensores* W/m 2 o fd % Area SSGG 3 1 2 1 70% 20% 10% - Demanda SSGG Total: kW kW m2 Demanda Area (m 2 ) o Proyectada Potencia (kW) Nominal (kW) 770 220 110 14,92 FD 8,8 2,3 0,2 0,2 14,9 0,5 kW Demanda Proyectada Demanda Demanda Proyectada Proyectada Usuario (Mediodía) (Noche) (kW) (kW) Residencial 18,3 36,5 Cocción 30,3 18,2 Comercial 13,3 8,0 SSGG 8,8 61,9 71,5 Total fp= 0,95 75,28 kVA Capacidad del Transformador: * * Calculada con el mayor valor entre la proyeccion de demanda del medio dia y la noche 165 Anexo 7 Analizador DM-III (Amprobe) [22] Características generales Dimensiones: 8.9”(Largo)x6.5”(Ancho)x4.1”(Altura) 225(Largo)x165(Ancho)x105(Altura) mm Peso: 3.3 Lb(1.5kg) Fuente de alimentación interna: 6 baterías 1.5V serie AA LR6 Duración de la batería: 50 horas Fuente de alimentación externa: Usar solamente el Adaptador AMPROBE código 9821-120120V Pantalla: Matriz de puntos con retroalimentación Resolución medida (dots): 128x128 dots (16384dots) Área visible: 2.9”x2.9” (73mmx73mm) Velocidad de muestreo: 130.21useg a 60Hz Numero de muestras por periodo: 128 Abrazaderas: 166 Apertura: 2.15” (53mm) Máximo diámetro del cable: 2.00” (50mm) Características ambientales: Condiciones de operación Temperatura de referencia: 73°F±2°F (23°C±1°C) Temperatura de operación: 32°F a 122°F (0°C a 50°C) Humedad relativa: <70% Temperatura de almacenamiento: 14°F a 140°F (-10°C A 60°C) Humedad de almacenamiento: <80% Accesorios Descripción Nombre del modelo Instrumento: DMIII Estuche de transporte: HW1254A Fuente de alimentación externa 12VDC DM-EXTPS 3 abrazaderas de corriente 100A/1V DM-CT-HT (code 1pcs) 4 Pinzas de voltaje (terminales lagarto) KITENERGY3 1 Software Toplink TOPLINK Serie del cable C232NG1 CONEXIÓN DEL EQUIPO EN UN SISTEMA DE TRES FASES CUATRO HILOS 167 Precaución: El máximo voltaje entre L1, L2, L3 y COM es CAT III 635V para fase-fase, 370V para fase-tierra. No realizar las medidas si los voltajes exceden los límites prescritos. a) Revisar si el equipo necesita ser configurado. Particularmente, para el modo 3PH4W. b) Girar el switch a la posición del tipo de análisis requerido. c) Conectar los cables de medición de voltaje de las fases y neutro como se indica en la figura. d) Si se necesita medir la corriente y la potencia conectar las abrazaderas según como se indica en la figura. En el estado de POWER revisar si: 1. La secuencia de fases es correcta. 2. La potencia activa de cada fase es positiva. Si esta es negativa remover el transductor de corriente a su dirección opuesta. 168 3. El valor de Pf de cada fase no debe ser excesivamente bajo (típicamente el valor no es menor de 0.4). En el caso de que el valor de Pf sea menor de lo indicado verificar la conexión. e) Aplicar voltaje al equipo eléctrico bajo prueba. f) Si se desea grabar: 1. Revisar los valores de los parámetros básicos. 2. Revisar y modificar los parámetros de grabación. 3. Para comenzar la grabación presionar START. Los parámetros medidos por el analizador de carga DM-III con un intervalo de demanda de 15 minutos en los edificios son los siguientes: Parámetro Unidad RMS Voltage V Frequency Hz RMS Current A Real Power W Reactive Power (Ind) VAR Reactive Power (Cap) VAR Apparent Power VA True Power Factor (Ind) Ø
