UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULT FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERI A ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRICA SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN Profesor: RICARDO STEPHENS L. METODO WESTINGHOUSE PARA DETERMINAR LA DEMANDA MÁXIMA DIVERSIFICADA DE URBANISMOS URBANISMOS RESIDENCIALES
Este Este méto método do sirve sirve para para hacer hacer una estim estimac ació iónn de la dema demanda nda de áreas áreas dest destin inad adas as a desarrollos residenciales, cuando solo conocemos las áreas destinadas a viviendas y a los diferentes servicios exigidos por las Ordenanzas Municipales, tales como áreas verdes, áreas educacionales, áreas comerciales, vialidad, ambulatorio médico etc. El método considera la diversidad entre las cargas similares y no la coincidencia de los picos de diferentes tipos de cargas. Esta ltima consideración con sideración está tomada en cuenta como el !"#$O% &O%"%'O, definido como la contribución de una carga en particular a la demanda máxima coincidente respecto a su demanda máxima. El método hace uso de la familia de curvas de demanda diversificada de la !igura () *. +a dema demanda nda máxi máxima ma dive diversi rsifi fica cada da por por artef artefact actoo pu puede ede calc calcul ular arse se po porr la sigu siguie ient ntee expresión - " / 01 2 "345 6onde - es la demanda diversificada para un nmero 5 de artefactos. 1 es la demanda demanda diversificada máxima de un artefacto. " es la demanda diversificada para el máximo nmero de artefactos. 5 es el nmero de artefactos considerados. +a familia de curvas de demanda diversificada de la 7E"$'(&O89E el máximo nmero de artefactos es *::. " continuación se incluyen los valores de " y de 1 para los artefactos residenciales más utilizados DEMANDA DIVERSIFICADA EN W POR ARTEFACTO B A *,:=> : , ?@ @ :,*=? : ,:? = :,A:: : ,: => *,B>B : ,= A* B,@=@ * ,* C= @,@C@ : ,?A A :,B@> : , A: B B,F:: A ,> ::
TIPO DE ARTEFACTO
"lumbrado y pe;ue
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UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULT FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERI A ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRICA SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN Profesor: RICARDO STEPHENS L. !. DESCRIPCIÓN DEL METODO.
*. 9e fiGa el el nmero nmero total de parcelas parcelas o unidades unidades de vivien vivienda da a considerar. considerar. 0 (mero (mero de parcelas ;ue alimenta un banco de transformadores de distribución3. @. 9e fiGa fiGa el factor factor de saturació saturaciónn de cada tipo de artef artefact actoo y se calcul calculaa el nmero nmero real de cada tipo de artefacto. 0 53. A. 9e calcul calculaa la deman demanda da diversi diversifi ficad cadaa para para cada tipo tipo de arte artefac facto to 0 - 3 o se lee directamente en la curva correspondiente al artefacto. Este valor está dado en H7 por artefacto. B. 9e fiGa la demanda demanda máxima máxima a una hora, hora, en el caso de la la carga residencial residencial,, a las F:: F:: p. m. o preferiblemente a las =:: p. m. y se determinan los factores f actores horarios. ?. +a contrib contribuci ución ón de cada tipo de artefac artefacto to a la demanda demanda máxim máximaa coincident coincidentee es el producto de la demanda máxima diversificada por el nmero de artefactos por el ipso horario. Este producto resultará en H7. F. +a demanda demanda máxima máxima coincid coincident entee del grupo será la suma de las contrib contribuci ucione oness de todos los artefactos considerados. ". E#EMPLO ILUSTRATIVO
6eterminar la demanda máxima diversificada de un grupo de *>: suscriptores residenciales de una zona urbana con los siguientes factores de saturación para los diferentes tipos de artefactos. $'O 6E "%$E!"#$O9 "%$E!"#$O9 "lumbrado y pe;ue
!9"$8%"#'I( *:: J *:: J *:: J F: J A: J *: J A? J
(8ME%O 6E "%$ "%$E!" E!"#$O9 #$O9 *> : *> : *> : **B ?= *> F=
+a demanda diversificada para cada tipo de artefacto se lee directamente de las curvas o se calcula, aplicando la expresión dada. #omo eGemplo ilustrativo, se calcula la demanda diversificada de "lumbrado y e;ue
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1 *,:=> " :,?@@ 5 *>: - :,?@@ / 0*,:=> 2 :, ?@@34*>: :,?@B> H74artefacto. $'O 6E "%$E!"#$O9 "%$E!"#$O9 "lumbrado y pe;ue
9istemas de 6istribución Estimación de la 6emanda
6EM"(6" 6'KE%9'!'#" 6'KE%9 '!'#"6" 6" H74artefacto : , ?@ B> :,:BF= : ,:* FA : ,=A == *,@B** : ,F@ ?: : ,A : ?> !"#$O% &O%"%'O &O%"%' O =:: p. m. * , :: :,>? : ,>C : ,>: : , @F : ,B: : ,> : 6EM"(6" 6'KE%9'!'#" 6'KE%9 '!'#"6" 6" H74artefacto : , ?@ B> :,:BF= : ,:* FA : ,=A == *,@B** : ,F@ ?: : ,A : ?>
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(mero de E;uipos 6emanda 6iversificada Máxima de A: min. de varios e;uipos residenciales. 9istemas de 6istribución Estimación de la 6emanda
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+a !igura () * fue tomada del 6'9$%'18$'O 9-9$EM9 de la 7E9$'(L&O89E y las curvas corresponden a los siguientes artefactos domésticos "2 12 #2 62 E2 !2 L2 &2 '2 2 H2 +2
9ecadora de ropa. #ale #alent ntad ador or de agua agua fue fuera ra de la ho hora ra pico pico.. #al #alent entador ador de agua agua no no con conttrol rolado ado #ocina eléctric rica co con ho horno. no. "lum "lumbr brad adoo y pe;u pe;ue< e
#ontinuando con el EGemplo EGemplo ilustrativo $'O 6E "%$E!"#$O9 "%$E!"#$O9 "lumbrado y pe;ue
!"#$O% &O%"%'O &O%"%' O =:: p. m. * , :: :,>? : ,>C : ,>: : , @F : ,B: : ,> :
$'O 6E "%$E!"#$O9 "%$E!"#$O9
6EM"(6" #O'(#'6E($E #O'(#' 6E($E
H7 "lumbrado y pe;ue: x :,?@B> x *,:: >>,=A %efrigerador *>: x :,:BF= x :,>? C,BA #ongelador *>: x :,:*FA x :,>C A,:B #alentador **B x :,=A== x :,>: =?,F> 9ecadora de ropa ?= x *,@B** x :,@F *C *C,A> #ocina eléctrica *> x :,F@?: x :,B: B,=? "ire acondicionado D & F= x :,A:?> x :,>: *C,B? $O$"+.......................................................... @@C,BC
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A. DEMANDA DIVERSIFICADA DE ÁREAS COMERCIALES $.! ALUMBRADO ALUMBRADO % PE&UE' PE&UE'OS OS ARTEF ARTEFACT ACTOS OS 9e estima una carga conectada de alumbrado entre @: y ?: K"4m@. (ormalmente se toma A: K"4m@, el cual corresponde a un nivel de iluminación entre B:: y B?: luxes utilizando alumbrado alumbrado fluorescente. fluorescente. +a carga conectada conectada por pe;ue
:,C: :,F: : B:
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A. DEMANDA DIVERSIFICADA DE ÁREAS COMERCIALES $.! ALUMBRADO ALUMBRADO % PE&UE' PE&UE'OS OS ARTEF ARTEFACT ACTOS OS 9e estima una carga conectada de alumbrado entre @: y ?: K"4m@. (ormalmente se toma A: K"4m@, el cual corresponde a un nivel de iluminación entre B:: y B?: luxes utilizando alumbrado alumbrado fluorescente. fluorescente. +a carga conectada conectada por pe;ue
:,C: :,F: :,B: :,=:
9e denomina P%E" 6E 81'#"#'I( 0"813 el área de la parcela menos el área de los retiros y se define como !"#$O% 6E 81'#"#'I( 0!813 la relación entre el área de ubicación y el área de la parcela. 9e denomina "%E" 6E #O(9$%8##'I( 0 "#3 al total total del área área construida construida y se define define como !"#$O% !"#$O% 6E #O(9$%8##'I( 0!#3 la relación entre el área construida y el área de la parcela. #omo el área construida puede estar constituida por varios niveles, este factor puede ser mayor de *. 9e denomina "%E" 8$'+ 0"83 al área de construcción menos el área destinada a servicios y se define como !"#$O% 6E 8$'+'Q"#'I( 0!83 la relación entre el área til y el área de construcción. +uego "81 !81 x ""%#E+" "# !# x ""%#E+" "8 !8 x "# #arga conectada 6ensidad x "8 6M"5 #arga conectada x !6EM x !#O En el caso de una hectárea 6ensidad 6ensid ad B: K"4m@ !6EM :,C: !#O :,F: 9istemas de 6istribución Estimación de la 6emanda
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!8 :,=: !# J &a *: *:.::: m@ 6M"54&a 0B:3x0:,C:3x0:,F:3x0:,=:3x0!#3 K"4m@
6M"54&a *A,B x 0!#3 ero K" HK"4*.::: m@ &a4*:.:::
K"4m@ *: HK" HK"4&a 4&a +uego 6M"54&a *AB,B x 0!#3
HK"4&a
ara Hm@ !#O :,B: m@ Hm@4*.:::.::: K"4m@ *.::: HK"4Hm@ 6M"54Hm@ 0B:30:,C:30:,B:30:,=:30*:::30!# 3 6M"54Hm@ C>F: x !#
HK"4Hm@.
" la demanda demanda calcul calculada ada por alumbrad alumbradoo y pe;ue
"lumbrado blico. "ire "condicionado. "lumbrado de vitrinas y avisos luminosos. "scensores y bombas de edificios.
$." ESTIMACIÓN ESTIMACIÓN DE LA DEMANDA DEMANDA POR POR ALUMBRA ALUMBRADO DO P(BLICO. P(BLICO.
*. El área área de vRas vRas de circul circulaci ación ón se estim estimaa en un @: J del área total total de la parce parcela la,, luego al área edificable le corresponde el C: J del área total de la parcela. +uego 9istemas de 6istribución Estimación de la 6emanda
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"#'%# :,@: x ""%#E+" ""%#E+" "E6'! / "#'%# "#'%# :,@:x 0"E6'! / "#'%#3 "#'%# x :,C: :,@: x "E6'! "#'%# :,@?x"E6'!. @. En las vRas vRas internas internas de las las urbanizacion urbanizaciones, es, el nivel nivel de ilumin iluminación ación oscila oscila entre entre ? y *: lux. +as lámparas utilizadas utilizadas pueden ser de luz mixta de *F: 7 o @?: 7, lámparas lámparas de vapor de mercurio de *=? 7 o @?: 7 y lámparas de vapor de sodio de *:: 7 o de @?: 7. El rendimiento de estas lámparas se puede estimar +"M"%"
!+8O +8ME( A .*? : ? .?: : C .?: : *@.=:: *F.::: @C.?::
+uz mixta *F: 7 +uz mixta @?: 7 Kapor de mercurio *=? 7 Kapor de mercurio @?: 7 Kapor de sodio *?: 7 Kapor de sodio @?: 7
%E(6'M'E($O lm47 @: @@ B> ?* *:= **B
+uz mixta @: lm47 Kapor de mercuri urio ?: lm47 Kapor de sodio *:: lm47 A. +a distribuci distribución ón de las luminari luminarias as generalmente generalmente es unilatera unilaterall o bilateral bilateral alterna alterna y con el tipo de aparato de alumbrado utilizado con estas lámparas, se puede estimar el #oeficiente de 8tilización +uz mixta Kapor de mercuri urio Kapor de sodio
:,A: :,B: :,?:
B. El facto factorr de manteni mantenimie miento nto se puede puede estim estimar ar en :,=: ?. El nivel nivel de ilumi iluminación nación se calcula calcula por la la siguiente siguiente expresió expresión n E !luGo !luGo x #8 x !M 4 Prea 9istemas de 6istribución Estimación de la 6emanda
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E4 #8 x !M !luGo 4 Prea !luGo
η
x otencia
0+umen3 0η3x073
E 4 #8 x !M η x 74m@ 74m@ E 0lux3 4 0#8 x !M x η3 ara luminaria de luz mixta y ? lux E ? lux #8 :,A: !M :,=: @: lm47 η 74m@ ?40:,A: x :,=: x @:3 *, *> 74m@. 6EM"(6" O% P%E" 6E #'%#8+"#'I( E( 74m@ $'O 6E +8M'("%'"
E ? + ux E *: +ux +uz mixta *,*> @,AC Kapor de mercurio :,AF :,=@ Kapor de sodio :,*B :,@C Prea de circulación área de circulación vehicular / área de circulación peatonal / área de estacionamiento. $.$ ESTIMACIÓN ESTIMACIÓN DE LA DEMAN DEMANDA DA POR AIRE AIRE ACONDIC ACONDICIONA IONADO. DO.
9e estima una demanda de B: K"4m@ de área acondicionada, en zonas comerciales y en edificios. El edificios de oficina este valor puede llegar hasta *?: o más K"4m@ en algunos casos. 9e estima ;ue el área acondicionada acondicionada puede variar entre el @: y el ?: J del área comercial, pero en algunos casos se acondiciona aco ndiciona todo el local 0 *:: J3. 9e estima un factor de demanda or hectárea
:,?:
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6M"5 0K"4m@30"""30!6EM3 9istemas de 6istribución Estimación de la 6emanda
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"""
0!#30!""30""%#E+" 3
6M"5 0K"4m@30!#30!""30!6EM30""%#E+" 3 0K"4m@3 *: HK" HK"4&a 4&a *.::: HK"4Hm HK"4Hm@ HK"4&a *:0K"4m@""30!6EM30!#30!""3 HK"4Hm @ *.:::0K"4m@""30!6EM30!#30!""3 ara las siguientes condiciones 6 !6EM !# !""
B: K"4m@ :,?: *,@? :,?:
6M"50HK"4&a3 6M"5
0*:30B:30:,?:30*,@?30:,?:3
*@? HK" HK"4&a 4&a
$.) ESTIMACIÓN ESTIMACIÓN DE LA DEMANDA DEMANDA POR POR BOMBAS % ASCENSOR ASCENSORES. ES.
9e instalan ascensores en edificios de más de B pisos. 9e estima una carga conectada entre @ y *: K"4m@, correspondiendo el lRmite inferior a edifi edifici cios os de poca pocass plan planta tass y apart apartam ament entos os pe; pe;ue ue
:,B:
or Hm@
:,@?
+a densidad de demanda máxima se calcula por la siguiente expresión 0HK"4&a31 0*:30K"4m@130!6EM30!#3 6M"5 0HK"4&a130""%#E+"3 0""%#E+" en &a3 9istemas de 6istribución Estimación de la 6emanda
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ara ? K"4m@ :,B: *,@?
6 !6EM !#
6M"5 0HK"4&a3 0HK"4&a3 0*:30?30:,B30*,@?3 6M"5
@? HK" HK"4&a. 4&a.
$.* ESTIMACIÓN DE LA DEMANDA POR VITRINAS % AVISOS LUMINOSOS.
9e estima una carga conectada conectada de ?:: K" K"4m lineal de vitrina. vitrina. ara convertir convertir esta valor a @ K"4m , se supone ;ue el local comercial tiene un frente S"T y un fondo S1T. +uego 6M"5 0?:: K"4m30"3
K"
6M"54m@ 0?:: x "340" x 13 6M"54m@ ?::41
K"4m@
or hectárea 6M"5 ?:::41
HK"4&a HK" 4&a
ara locales locales con un fondo 1 A: m 6M"5 *FF,F= HK"4&a.
*=: HK"4&a.
B. DEMANDA DIVERSIFICADA DIVERSIFICADA DE ÁREAS ESCOLARES En este tipo de parcelas se estima una carga conectada por alumbrado y pe;ue
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HK" HK "4&a 0*:30?:30:,=:3 / 0*:30B:30:,=:30:,*?3 6M"5
A>@ HK" HK"4&a 4&a
B:: HK"4&a HK"4&a
?. DEMANDA DIVERSIFICADA DE ÁREAS INDUSTRIALES Esta demanda demanda es más delicada de estimar estimar por la diversidad de los procesos procesos industriales industriales y por la diferentes capacidades de las plantas industriales. +a densidad de carga se estima entre A: y @:: K"4m@ y los factores de demanda van desde @: J al *:: J del área de producción. 9e estima la densidad de carga por categorRa en los valores siguientes 'ndustria liviana
?: K"4m@
'ndustria mediana
C: K"4m@
'ndustria pesada
*:: K"4m@
9e estima ;ue el área de producción es del ?: J del área de la parcela. 9e estima ;ue factor de demanda combinado con el factor de coincidencia es de un F: J. ara industria liviana 6M"54&a 0?:30:,F:30:,?:30*:3 0?:30:,F:30:,?:30 *:3 *?: HK" HK"4&a. *?.::: HK" HK"4Hm@ ara industria mediana 6M"54&a 0C:30:,F:30:,?:30*:3 0C:30:,F:30:,?:30 *:3 @B: HK HK"4 "4&a. &a. @B.::: HK HK" "4Hm@ ara industria pesada 6M"54&a 0*::30:,F:30:,?:30*:3 0*::30:,F:30:,?:30 *:3 A:: HK HK"4 "4&a. &a. A:.::: HK" HK"4Hm@ F. ACLARATORIA FINAL. +as densidades de carga calculadas en HK"4&a se usarán para el dise
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