Andrea Noguera 28.381.557

1. UNIVERSIDAD FERMÍN TORO
VICE-RECTORADO ACADÉMICO
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE TELECOMUNICACIONES
DISEÑO DEL SUMINISTRO ELÉCTRICO DE UNA VIVIENDA
Autores: Andrea Noguera
Tutor: Prof. Esteban Torrealba
Asignatura: Introducción a la Ingeniería
CABUDARE, AGOSTO DE 2022

2. Objetivo General:
Describir el diseño del suministro eléctrico de una vivienda.
Objetivos Específicos:
 Describir el diseño del suministro eléctrico tradicional de una vivienda.
 Describir el diseño del suministro eléctrico de una vivienda con paneles
solares.
Antecedentes
El sistema eléctrico de Venezuela está formado por plantas hidroeléctricas y
termoeléctricas. No se incluyen las plantas eólicas en Paraguaná y La Guajira, cuya
construcción se inició, pero no operan. Se cuenta con ocho plantas hidroeléctricas,
entre las cuales se destacan por su capacidad Guri, Caruachi y Macagua, sobre el
río Caroní, en el estado Bolívar. Ellas constituyen el polo de generación más
importante del país, con una capacidad instalada de 15.000 megavatios (MW). Las
otras cinco hidroeléctricas se encuentran en la zona andina: Planta Páez, San
Agatón, La Vueltosa (Uribante-Caparo), Peña Larga y Masparro, con una capacidad
instalada de generación de aproximadamente 1.100 MW. Venezuela cuenta
también con plantas termoeléctricas que usan combustibles (gas, diésel y fueloil),
cuya capacidad instalada es de aproximadamente 19.000 MW (no se incluyen las
pequeñas plantas de generación distribuida, en su mayoría no operativas).
Para que la electricidad llegue a todos los hogares, comercios y fábricas, en todo
momento, un complejo sistema de generación, transmisión, distribución y
comercialización tiene que estar a punto. En el momento en que cualquier persona
prende un bombillo o arranca un motor, en algún lugar, esa energía tiene que ser
generada por plantas hidroeléctricas y termoeléctricas, transportada a lo largo de
muchos kilómetros de líneas de transmisión y subestaciones, distribuida por largas
redes aéreas y subterráneas, y entregada al usuario.

3. Para que el servicio de electricidad sea confiable y de calidad, su infraestructura
debe operar ininterrumpidamente las 24 horas del día y los 365 días del año. Se
requiere de las empresas eléctricas un esfuerzo permanente para operar y realizar
el mantenimiento, la modernización y la expansión de esa infraestructura.
El diseño de las instalaciones eléctricas residenciales se comienza promoviendo la
entrevista con el propietario o el constructor, el cual suministrará los planos de
arquitectura. También informará sobre los servicios eléctricos que se desean
instalar, tanto en el presente como en el futuro. Esto resulta importante pues al
realizar el estudio de cargas se estimará la carga de reserva, la cual contemplará el
uso de diversos equipos electrodomésticos. Conforme a la inversión a realizar una
vivienda se considera en las categorías siguientes:
 1a. categoría, viviendas residenciales de lujo
 2da. categoría, viviendas de clase media
 3ra. categoría, viviendas de interés social
En la primera el área de construcción por lo general excederá los 250 m 2 de
construcción, poseen piscinas, grandes áreas verdes, áreas libres techadas para
usos diversos y todos los servicios estimables.
En la segunda, el área de construcción puede variar entre 120 y 250 m2. La
vivienda poseerá todos los servicios para equipos electrodomésticos, incluyendo
algunos equipos de aire acondicionado.
En la tercera clasificación el área oscila entre 60 y 120 m2 de construcción, tanto
los puntos de iluminación como los interruptores y tomacorrientes serán los mínimos
indispensables para bajar los costos de instalación. Los servicios para equipos
electrodomésticos, incluirán, nevera, lavadora, calentador de agua (en ciertos

4. casos) y algunos electrodomésticos menores de uso generalizado. Estas
consideraciones anteriores, deberá tomarla muy en cuenta el proyectista, al
comenzar el diseño a nivel de anteproyecto.
Desarrollo
DISEÑO DEL SUMINISTRO ELÉCTRICO TRADICIONAL DE UNA VIVIENDA
Para iniciar el diseño eléctrico que se va a realizar, vamos a considerar una vivienda
tipo clase media de 200m2. Posterior a la entrevista con el propietario el primer paso
a realizar es el estudio de cargas, para lo cual se usará la siguiente tabla de cargas
típicas de equipos en una vivienda.

5. Estudio de cargas
Mediante el estudio de cargas, se obtendrá la Demanda de Diseño requerida para
seleccionar las características del tablero, protección general y acometida eléctrica,
además se determina el calibre de los conductores y protecciones de los circuitos
ramales requeridos para los diferentes servicios. Para los fines de obtener la
demanda de diseño y la carga total de iluminación, se hará el estudio por medio de
los datos de puntos del plano o bien considerando el área total y la densidad de
carga respectiva (la que sea más desfavorable). Posteriormente se considerará el
factor de demanda correspondiente, afectando esto a las cargas de tomas de uso
general. A esta demanda se le sumará la de los circuitos especiales, considerando
los factores de demanda establecidos en el CEN y señalados en el Capítulo VIII de
este texto. Se tendrán en cuentan que mucho de los equipos en los cuales no se
indica el factor de demanda irán al 100%.
Acometida eléctrica
Con el dato de la demanda de diseño en amperios, se obtendrán las características
de los conductores y tuberías que conformarán la acometida eléctrica,
Desde el punto de vista físico, deberá observarse lo siguiente: La acometida irá
desde el tablero principal al medidor y, luego, hasta el punto de entrega de energía
por parte de la compañía de electricidad. Todos los conductores serán del mismo
calibre para las fases y el neutro de un número menor (siempre que la corriente sea
menor de 200 Amp).
Punto de medición
La forma de evaluar el costo del servicio de energía eléctrica durante un período de
tiempo, es mediante la lectura de un equipo de medición. Así lo exigen las
compañías de electricidad y ellas poseen sus normas para la instalación adecuada
de los mismos. Para ello habrá que disponer de una caja, donde se alojen el medidor
y la protección en compartimiento anexo, que podrá operar el suscriptor. La
ubicación del medidor se hará fuera de la casa en sitio accesible, para que el lector
pueda realizar su trabajo con facilidad.

6. Tablero general
Las características del tablero se determinan con el número de salidas de los
circuitos ramales y protecciones secundarias obtenidas en el diseño previo. Con la
demanda de diseño se obtendrán las demás características como protección
general, tipo de barras de fases.
Circuitos para iluminación
En principio se colocará un punto por ambiente en el centro del cielorraso. Para
ambientes de más de 3.5 x 3.5 m o bien 12 m2, habrá que hacer cálculos de
iluminación, aplicando el Método de la cavidad zonal para determinar el número de
luminarias necesarias y sus características a fin de lograr un nivel de iluminación
adecuado. En pasillos, cocina y baño, habrá de acuerdo al tamaño, un punto en
techo y en este último otro en pared para iluminar el espejo ubicado sobre el
lavamanos.
Circuitos para tomacorrientes de uso general
En toda vivienda deberá preverse circuitos para tomas de uso general, en el caso
de vivienda de clase media, mínimo dos conforme a las necesidades. Cada toma
de uso general estará diseñada para soportar 120V - 15 Amp. En cada habitación
se instalará uno o dos para conectar lámparas de mesa, radio, reloj, televisor, etc.
Podrán ser dobles, para más facilidad de conexión de varios equipos a la vez, si es
necesario, las tomas se colocarán en pasillos, recibo, comedor, garaje, a una altura
de 0,40m del piso. En el área de mesa de trabajo de cocina, se colocarán 2 o 3
según el largo de la misma del tipo doble a una altura de 1.10m del piso, en el resto
del área se colocarán a 0.40mts. del piso. Por lo general la canalización de
tomacorrientes va por el piso o paredes y las de iluminación por el techo o paredes.
Circuitos para tomacorrientes especiales

7. Se proyectarán circuitos especiales exclusivos para equipos electrodomésticos que
así lo requieran y en especial que estén fijos en el mismo sitio; tales como:
refrigeradoras, lavadoras, calentadores de agua, cocinas eléctricas, hornos
eléctricos, aires acondicionados etc.
Cálculos de circuitos de iluminación, tomacorrientes generales,
tomacorrientes especiales, estudio de cargas, selección de conductor y
protección para acometida principal para una vivienda clase media de 200m2
Se tomará como área útil de este modelo 200m2' La alimentación se hará con
sistema 120/240V, 2 fases más neutro.
CIRCUITOS RAMALES:
 Cargas de iluminación (Tabla 220-2-b CEN) (30W/m2 x 200 m2) ÷ 115V =
52.2 Amp.
Se requieren tres circuitos de 17.4 Amp c/u, con 2 # 12, Cu - TW en 1Ø ½” EMT.
Protección 1 x 20 Amp.
 Tomacorrientes de uso general y lavadero (Art. 220-3C CEN) (2 x 1500 +
1 x 1500) ÷ 115 = 39.2 Amp.
Se requerirán tres circuitos de 13.1 Amp. c/u., con 2 # 12 Cu - TW en 1Ø ½” EMT.
Protección 1 x 20 Amp.
 2 calentadores de agua de 30 Lts. (2 x 800W) ÷ 115 = 13.91 Amp.
Se requerirá un circuito de 13.91 Amp., con 2 # 12 Cu - TW en 1Ø ½” EMT.
Protección 1 x 20 Amp.
 Secadora de ropa

8. Fases = (5000 ÷ 230) x 1.25 = 27.2 Amp.
Neutro = 27.2 x 0.7 = 19.04 Amp.
Se requerirá un circuito para 27.2 Amp., con 2 # 10 + 1#12, Cu - TW en 1Ø ¾” EMT.
Protección 2 x 30 Amp. (Se escoge en este caso 2 x 30 Amp., pues satisface el 20%
de reserva de la corriente nominal del equipo). Para el estudio de cargas se tomará
la carga del neutro al 70% para la secadora de ropa.
 Cocina eléctrica con horno: 12000W
Según la tabla 220-19 CEN de la demanda será 8000W para los conductores activos
y al neutro le corresponderá el 70% de los anteriores, resultando:
Fases = 8000 ÷ 230 = 34.8 Amp.
Neutro = 34.8 x 0.7 = 24.4 Amp.
Se requerirá un circuito con 2#8 + 1#10 Cu TW en 1Ø ¾” EMT.
Considerando Ip = 1.2 x 34.8 = 41.76 Amp., resulta un tamaño comercial de 2 x 50
Amp.
 Carga de tres unidades de aire acondicionado de 12000 BTU
La corriente de cada aparato resulta ser: I = (1900 ÷ 230) 1.25 = 10.33 Amp.
Se alimentará c/u con 2 # 12, Cu - TW en 1Ø ½” EMT, protección 2 x 20 Amp.
Si el circuito es único para los tres equipos, la demanda del mismo será:
I= (1900 ÷ 230) 1.25 + (1900 ÷ 230) 2 = 26.85 Amp.
Se requerirá 2 # 10 Cu - TW 1Ø ¾” EMT, con protección:
= protección mayor +∑ restantes I

9. Ip = 20 + 8.26 x 2 = 36.52 Amp.
El tamaño comercial es de 2 x 40 Amp.
 Carga de un extractor o motor, puerta eléctrica (1/2 HP)
(Tabla 430 - 148 CEN) en 230V I = 4.9 x 1.25 = 6.12 Amp.
Requerirá 2 # 12 Cu - TW en 1 Ø ½” EMT con protección 2 x 20 Amp. Circuito
adicional “disponible” de reserva en 115V, 3 Amp., con 2 # 12 Cu - TW, 1 Ø ½” EMT
protección 1 x 20 Amp.
CAPACIDAD DE LA ACOMETIDA
Fases: 27.797 ÷ 230 = 120.86 Amp.
Neutro: 16.670 ÷ 230 = 72.47 Amp.
Conductores requeridos por capacidad de corriente:
Fases: 2 # 1 /0 Cu – TTU
Neutro: 1 # 4 Cu – TTU
Una vez conocida la longitud de la acometida se asumirá como datos 36 m, se
obtiene el conductor por caída de tensión, para un ΔV = 2%, factor de potencia del

10. 90%, en tubería metálica, resultando F1 = 1 y F2 = 1 (considerando la tensión en
240V).
𝐶𝐷 =
116,94𝑥36
1𝑥1
= 4,209 𝐴𝑚𝑝
Resultando de Tablas 1/0 para las fases y para el neutro # 4 igual que por capacidad
de corriente: 2 # 1/0 + 1 # 4 Cu - TTU en 1 Ø ½” EMT. La protección de la acometida
será:
Iprotección = (150.0 + 116.94) ÷ 2 = 133.5 Amp.
Resultando un tamaño comercial de 2 x 150 Amp.
El conductor de aterramiento en el tablero general será 1 # 6 Cu - TW (Tabla 250-
95 CEN). La solución definitiva será:
2 # 1/0 + 1 # 4 Cu –TTU + 1 # 6 Cu – TW en 1 Ø 2” EMT
Esquema del tablero general requerido para este tipo de viviendas.
DISEÑO DEL SUMINISTRO
ELÉCTRICO DE UNA VIVIENDA
CON PANELES SOLARES

11.  Determinar la potencia y paneles necesarios
Antes de realizar cualquier instalación, es importante analizar las necesidades
energéticas existentes en la vivienda o espacio para el que se va a necesitar la
energía. La amplia variedad de modelos y potencias de los paneles
solares permiten elegir la cantidad y el tipo de panel que mejor se adapte a las
características requeridas.
 Superficie e inclinación de las placas
La inclinación de los paneles solares fotovoltaicos varía en función de la región en
la que se coloquen y de la época del año. La incidencia y radiación solar es mayor
en las zonas del sur de España y menor en las zonas del norte. Igualmente, la
primera premisa es la de instalar siempre que se pueda los paneles solares
orientados al SUR, para así captar los rayos del sol durante el máximo de horas al
día.
Si quieres producir más energía durante el verano, se deben instalar los paneles
con poca inclinación para poder absorber la mayor cantidad de energía solar, debido
a la alta elevación del sol en esta época.
Por el contrario, si quieres producir energía solar durante todo el año más o menos
por igual y quieres sobre todo captar lo máximo posible en las épocas de menos
horas de sol (en invierno) aunque eso vaya en detrimento de captar menos energía
en el total del año, las placas fotovoltaicas deberán estar más inclinadas para poder
recibir una mayor cantidad de rayos solares.
Lo que normalmente se utiliza es una inclinación fija media de unos 30º para así
conseguir captar el máximo de energía en el total del año.
 Instalación del regulador de carga

12. También llamados controladores de carga, estos aparatos se encargan de regular
la tensión que conecta los paneles con las baterías para cargarlas correctamente.
Una instalación solar puede necesitar un regulador de carga solar PWM o
un regulador con maximizador de potencia o MPPT.
Este aparato nos permite controlar la carga de las baterías para que éstas se
carguen con las tensiones adecuadas y así aprovechar la máxima energía solar
posible.
Normalmente se aconseja instalar siempre un elemento de desconexión rápida a la
entrada de los paneles en el regulador, para poder desconectar los paneles
rápidamente en caso de ser necesario y sin que quede ningún cable pelado
colgando. Para ello se puede utilizar un fusible, un magneto térmico o similar.
 Elegir el inversor adecuado
Los inversores son transformadores de corriente eléctrica continua a corriente
alterna y permiten utilizar la energía almacenada en las baterías para poder
proporcionar un suministro eléctrico de 230V igual que el que tendríamos de la
compañía suministradora.
Se pueden encontrar dos tipos de inversores:
 Inversores de instalaciones aisladas sin cargador: convierten la tensión
continua de las baterías, en la misma que utilizan los enchufes de una
instalación, o sea, en corriente alterna de 230V y 50Hz.
 Inversores de instalaciones aisladas con cargador: Al igual que los
anteriores convierten la tensión continua de las baterías en corriente alterna
de 230V y 50Hz, pero además incorporan una conexión de entrada de 230V
alterna para poder conectar un generador eléctrico o grupo electrógeno para
poder cargar baterías en los días en que no hay suficiente sol.
 Colocar las baterías de almacenamiento

13. Las baterías son un elemento clave de la instalación solar ya que almacenan toda
la energía eléctrica generada por los paneles. Las baterías OPzS y las de gel
OPzV son las más utilizadas en instalaciones fotovoltaicas gracias a su larga vida
útil. La diferencia básica entre unas y otras es que las de Gel son un poco más
caras, pero no necesitan apenas mantenimiento, mientras que las OPzS son más
económicas y las más utilizadas con diferencia, pero requieren de un pequeño
mantenimiento periódico. Es importante elegir una batería de buena calidad que
soporte los ciclos de carga y descarga con normalidad y así poder asegurar un
funcionamiento perfecto a lo largo de toda su vida útil.
Calculo de la cantidad de paneles solares para una vivienda clase media
Para el calculo de la cantidad de paneles solares usaremos la siguiente formula:
𝐸𝑥1.3
𝐻𝑆𝑃 𝑥 𝑊𝑝
= 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙
Según el estudio de calculo la carga en vatios es de 27.797w
El calculo para la hora solar pico es el número de horas que tiene un día con una
irradiancia de 1000 w/m2.
Para Venezuela usaremos una HSP de 6 horas
E= consumo diario (27.797 W)
HSP= horas solar pico (6 horas)
Wp= potencia panel (340 W)
Entonces:
27.797𝑊 𝑥1.3
6 ℎ𝑟𝑠 𝑥 340𝑊
= 17 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙𝑒𝑠
Selección del banco de baterías
Usaremos baterías de 48V

14. 27.797𝑊
48𝑉
= 579.10𝐴ℎ
Por lo tanto, usaremos baterías de 48V y 600Ah
Cálculo del inversor
Para calcular el inversor tenemos que 17 paneles por 340W da un total de 5780W.
1 kva 800
2 kva 1600
3 kva 2400
4 kva 3200
5 kva 4000
6 kva 4800
7 kva 5600
8 kva 6400
Por lo tanto, se decide usar un inversor de 8 kva.