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COMITÉ EJECUTIVO DEL CODIGO
ECUATORIANO DE LA CONSTRUCCIÓN
(Creado Mediante el Decreto Ejecutivo Nº 3970 15 de Julio 1996)
CEC-10 SUBCOMITÉ 3 PARTE 3-1
NORMA ECUATORIANA
DE CONSTRUCCIÓN
NEC-10
PARTE 3
CARGAS Y MATERIALES
Cargas y Materiales
CEC-10 PARTE 3-2
ÍNDICE
CAPÍTULO 1 - CARGAS ..................................................................................................... 4
1.1 PROPÓSITO .................................................................................................................. 4
1.2 DEFINICIONES .............................................................................................................. 4
1.2.1 Cargas permanentes (carga muerta) ......................................................................... 4
1.2.2 Sobrecargas de uso (carga viva) ............................................................................... 4
1.3 REDUCCIÓN DE CARGAS VIVAS ........................................................................... 8
1.3.1 Cargas generales ....................................................................................................... 8
1.3.2 Cargas vivas pesadas ................................................................................................ 9
1.3.3 Estacionamientos para vehículos particulares .......................................................... 9
1.3.4 Ocupaciones especiales ............................................................................................ 9
1.3.5 Limitaciones para losas en una dirección ................................................................. 9
1.4 REDUCCIÓN DE CARGA VIVA EN CUBIERTAS ................................................... 9
1.4.1 Cubiertas planas, inclinadas y curvas ..................................................................... 10
1.4.2 Cubiertas para propósitos especiales ...................................................................... 10
1.5 COMBINACIONES DE CARGA............................................................................... 10
1.5.1 Generalidades ......................................................................................................... 10
1.5.2 Símbolos y notación ............................................................................................... 10
1.5.3 Combinaciones de cargas mayoradas utilizando el diseño de última resistencia ... 11
1.5.3.1 Alcance ......................................................................................................... 11
1.5.3.2 Combinaciones básicas ................................................................................. 11
1.5.4 Combinaciones nominales de cargas utilizando diseño mediante esfuerzos de
trabajo .............................................................................................................................. 12
1.5.4.1 Combinaciones básicas ................................................................................... 12
CAPÍTULO 2 – MATERIALES ......................................................................................... 15
2.1 INTRODUCCIÓN ..................................................................................................... 15
2.2 Requisitos y normas que deben cumplir los materiales de construcción: ................ 15
2.2.1 El hormigón de cemento hidráulico y sus componentes .................................... 16
2.2.2 Acero de refuerzo ............................................................................................... 19
2.2.3 Refuerzo corrugado ............................................................................................ 19
2.2.4 Refuerzo liso ....................................................................................................... 21
2.2.7 Acero estructural, tubos de acero o tuberías ....................................................... 21
2.3 Requisitos de Durabilidad del Hormigón ................................................................... 22
Cargas y Materiales
CEC-10 PARTE 3-3
2.3.1 Generalidades ......................................................................................................... 22
2.3.2 Categorías y clases de exposición .......................................................................... 22
2.3.3 Requisitos para mezclas de hormigón .................................................................... 23
2.3.4 Requisitos adicionales para exposición a congelación y deshielo .......................... 25
2.3.5 Materiales cementantes alternativos para exposición a sulfatos ............................ 26
2.4 Calidad del Hormigón, Mezclado y Colado .................................................................. 27
2.4.1 Generalidades ......................................................................................................... 27
2.4.2 Dosificación del hormigón ..................................................................................... 27
2.4.3 Dosificación basada en la experiencia en obra en mezclas de prueba o ambas . 28
2.4.3.1 Desviación estándar de la muestra................................................................... 28
2.4.3.2 Resistencia promedio requerida....................................................................... 29
2.4.3.3 Documentación de la resistencia promedio a la compresión ........................... 30
2.4.4 Dosificación cuando no se cuenta con experiencia en obra o mezclas de prueba .. 31
2.4.5 Reducción de la resistencia promedio a la compresión .......................................... 31
2.4.6 Evaluación y aceptación del hormigón ................................................................... 31
2.4.6.1 El hormigón debe ensayarse de acuerdo con los requisitos de 2.4.6.2 a 2.4.6.5.
..................................................................................................................................... 31
2.4.6.2 Frecuencia de los ensayos................................................................................ 31
2.4.6.3 Probetas curadas en forma estándar................................................................. 32
2.4.6.4 Probetas curadas en obra ................................................................................. 32
2.4.6.5 Investigación de los resultados de ensayos con baja resistencia ..................... 32
2.4.6.6 Hormigón reforzado con fibras de acero ......................................................... 33
2.4.7 Preparación del equipo y del lugar de colado ......................................................... 33
2.4.7.1 La preparación previa al colado del hormigón debe incluir lo siguiente: ....... 33
2.4.8 Mezclado ................................................................................................................ 34
2.4.9 Transporte ............................................................................................................... 34
2.4.10 Colado ................................................................................................................... 34
2.4.11 Curado .................................................................................................................. 35
2.4.12 Requisitos para clima frío ..................................................................................... 35
2.4.13 Requisitos para clima cálido ................................................................................. 35
APÉNDICE ......................................................................................................................... 36
Cargas y Materiales
CEC-10 PARTE 3-4
PARTE 3
CAPÍTULO 1 - CARGAS
NORMA PARA DETERMINAR LAS CARGAS A EMPLEARSE EN PROYECTOS
DE EDIFICACIONES
1.1 PROPÓSITO
Esta norma establece las cargas mínimas permanentes y accidentales a considerarse en el cálculo y diseño de estructuras.
No se han tomado en cuenta las cargas temporales debidas a los procesos constructivos, ni las cargas dinámicas de viento, sismo, vehículos en movimiento, explosión, hundimiento de cimentaciones y otras debidas a fenómenos naturales.
Este código proporciona solo una guía general para el calculista y diseñador de estructuras. La responsabilidad final de la estabilidad de la estructura recae en el ingeniero calculista. Sin embargo, las construcciones en general deben diseñarse para resistir por lo menos las cargas permanentes (carga muerta) y las sobrecargas de uso (carga viva) mínimas aquí especificadas. Las memorias de cálculo y diseño deben contar con el estudio realizado para determinar esas cargas y deben adjuntarse siempre a los planos de construcción.
1.2 DEFINICIONES
1.2.1 Cargas permanentes (carga muerta)
Las cargas permanentes están constituidas por las masas de todos los elementos fijos de la construcción como partes estructurales, muros, tabiques, recubrimientos, instalaciones sanitarias, eléctricas, de acondicionamiento, máquinas o equipos y todo artefacto integrado permanentemente a la estructura.
1.2.2 Sobrecargas de uso (carga viva)
Las sobrecargas de uso dependen de la ocupación a la que está destinada la edificación y están conformadas por la masa de las personas, muebles, equipos y accesorios móviles o temporales, mercadería en transición, etc.
Las sobrecargas mínimas a considerar son las siguientes:
Tabla 1. Cargas Vivas Uniformemente Distribuidas Mínimas, Lo y Cargas Vivas Concentradas Mínimas
Ocupación o Uso Carga Carga
uniforme Concentrada
(kN/m2) (kN)
Departamentos (ver Residencias)
Sistemas de pisos para circulación Para Oficinas 2,4 9,0 Para Centros de Computo 4,8 9,0
Armerías y salas de instrucción militar 7,2
Áreas de Reunión y Teatros
Asientos fijos 2,9 Lobby 4,8
Cargas y Materiales
CEC-10 PARTE 3-5
Asientos móviles 4,8 Plataformas de Reunión 4,8 Escenarios 7,2
Balcones (Exterior) 4,8 Residencias Uni-bifamiliares con área menor a 9,0 m2 2,9
Salas de Billar, bolos y otras áreas de recreación similares 3,6
Corredores-pasarelas-plataformas para 2,0 1,33 mantenimiento
Corredores 4,80 Primer Piso
Otros pisos de igual ocupación, excepto si se
indicara otro
Salas de Baile 4,8
Comedores y Restaurantes 4,8
Emparrillados para cuarto de máquinas de elevadores (áreas de 2.600 mm2) 1,4
Construcción de pisos con placa metálica auto deslizante (área de 645 mm2) 0,9
Escape para incendio 4,8
Únicamente para residencias unifamiliares 2,00
Escaleras fijas Ver sección 1.4
Garaje ( únicamente vehículos para 2,0 a,b pasajeros)
Camiones y Buses a, b
Coliseos (ver estadios y arenas, graderíos)
Gimnasios - pisos y balcones 4,80
Pasamanos, guardavías y agarraderas de
seguridad Ver sección 1.4
Hospitales Sala de quirófanos, laboratorios 2,90 4,50 Cuarto de pacientes 2,00 4,50 Corredores sobre el primer piso 4,00 4,50
Hoteles (ver residencias)
Bibliotecas
Salas de lectura 2,90 4,50 Estanterías 7,20c 4,50 Corredores sobre el primer piso 4,00 4,50
Fábricas/Industria/Manufactura
Livianas 6,00 9,00 Pesadas 12,00 13,40
Marquesinas 3,60
Edificios de Oficinas Salas de archivo y computación se diseñará para
Cargas y Materiales
CEC-10 PARTE 3-6
la mayor carga prevista Lobbies y corredores del primer piso 4,80 9,00 Oficinas 2,40 9,00 Corredores sobre el primer piso 4,00 9,00
Institutos de Rehabilitación Celdas 2,00
Corredores 4,80
Residencias Viviendas ( uni y bifamiliar) 2,00 Hoteles y residencias multifamiliares Habitaciones y sus corredores 2,00 Salones de uso público y sus corredores 4,80 Graderíos para estadios y similares 4,80d
Cubiertas
Cubiertas planas, inclinadas y curvas 1,00 s,k Cubiertas empleadas para áreas de paseo 3,00 Cubiertas empleadas en jardinería o patios de reunión. 4,80 Cubiertas empleadas para propósitos especiales i i Toldos y Carpas
Construcción en lona apoyada sobre una 0,24 (no estructura ligera reducible) Todas las demás 1,00 Elementos principales expuestos a áreas de trabajo Carga puntual en los nudos inferiores de la celosía de cubierta 8,90 Miembros estructurales que soportan
cubiertas sobre fábricas, bodegas y talleres de reparación vehicular Todos los otros usos 1,40 Todas las superficies de cubiertas sujetas a mantenimiento de trabajadores 1,40
Unidades Educativas Aulas 2,00 4,50
Corredores sobre el primer piso 4,00 4,50 Primer piso corredores 4,80 4,50
Soportes para luces cenitales y cielos rasos accesibles 0,90
Veredas, circulación vehicular y patios que puedan estar cargadas por camiones 12,00 35,60f 12,00 35,60f
Estadios y Coliseos
Graderíos 4,80d Asientos fijos (sujetos al piso) 3,00d
Cargas y Materiales
CEC-10 PARTE 3-7
Escaleras y Rutas de escape 4,80 Únicamente residencias Uni-bifamilares 2,00
Áreas de almacenamiento sobre cielos rasos, tumbados 1,00
Bodegas de almacenamiento (deberán ser
diseñadas para cargas mayoradas previstas) Livianas 6,00 Pesadas 12,00
Almacenes Venta al por menor Primer piso 4,80 4,50 Pisos superiores 3,60 Venta al por mayor. Todos los pisos 6,00
Barreras vehiculares Ver sección 1.4
Pasarelas y plataformas elevadas (otras a excepción de vías de escape) 3,00
Patios y terrazas peatonales 4,80
NOTAS AL PIE DE CUADRO
a Los pisos en estacionamientos o partes de los edificios utilizados para el almacenaje de vehículos
a motor serán diseñados para las cargas vivas uniformemente distribuidas de la Tabla No. 1 o para las siguientes cargas concentradas:
(1) Para vehículos particulares (hasta 9 pasajeros) 13,4 kN actuando en una superficie de 100 mm. por 100 mm. y
(2) Para losas en contacto con el suelo que son utilizados para el almacenamiento de vehículos particulares 10 kN por rueda.
b Los estacionamientos para camiones y buses serán diseñados por un método aprobado (p.ejm
AASHTO, MTOP) que contenga las especificaciones para cargas de camiones y buses.
c Estas cargas se aplican también para espacios de almacenamiento que soportan anaqueles fijos
con uso de doble acceso en librerías y bibliotecas sujetas a las siguientes limitaciones en los anaqueles: altura máxima 2,30 m, ancho máximo 0,30 m por lado de acceso, y espaciamiento entre anaqueles no menor a 0,90 m.
d Adicionalmente para las cargas vivas verticales el diseño incluirá fuerzas horizontales de
desplazamiento aplicadas a cada fila de asientos como sigue: 40 kg por metro lineal en la dirección paralela a la fila de asientos y 15 kg por metro aplicados en la dirección perpendicular de cada fila de asientos. Estas fuerzas no serán consideradas en forma simultánea.
e La carga concentrada de rueda será aplicada en un área de 100 mm x 100 mm (apoyo de una
gata hidráulica).
f La carga mínima concentrada en escaleras aplicada en un área de 50 mm x 50 mm es 1,4 kN.
g Cuando la carga viva uniforme de cubierta se reduzca a menos de 1 kN/m2, de conformidad con
la sección 4.1 y sea aplicada para el diseño de miembros estructurales continuos, la carga viva reducida de cubierta debe aplicarse en tramos adyacentes o alternos, de manera que produzca el
Cargas y Materiales
CEC-10 PARTE 3-8
máximo efecto.
h Las cubiertas con propósitos especiales serán diseñadas con la carga correspondiente a un
análisis debidamente sustentado.
i En la región andina, incluyendo sus estribaciones desde una cota de 1000 m sobre el nivel del
mar, no se permite la reducción de carga viva en cubiertas en previsión de caídas de granizo o ceniza.
j En los sitios donde sea necesario considerar la carga de granizo se adicionará una carga de 1,0
kN/m2 en la zona de los aleros a una distancia desde el borde hacia el centro de la luz igual al 10% de la luz libre y no menor a 1 m.
Tabla 2. Factor de carga viva aplicable al elemento
a El valor de K LL puede ser calculado en lugar de los valores precedentes
1.3 REDUCCIÓN DE CARGAS VIVAS
Exceptuando las cargas vivas de cubierta todas las cargas mínimas uniformemente distribuidas que se indican en la Tabla 1, podrán ser reducidas de acuerdo con las siguientes disposiciones.
1.3.1 Cargas generales
Sujeto a las limitaciones de las secciones 1.3.2 a 1.3.5 los elementos para los que el valor de KLL*AT
Elemento K LL a
Columnas interiores
Columnas exteriores sin losas en voladizo
4
4
Columnas de borde con losas en voladizo 3
Columnas esquineras con losas en voladizo
Vigas de borde sin losas en voladizo
Vigas interiores
2
2
2
Todos los demás elementos no identificados
incluyendo:
Vigas de borde con losas en voladizo
Vigas en voladizo
Losas en una dirección
Losas en dos direcciones
1
Elementos que no tengan mecanismos de
transferencia de corte normal a la dirección de
la luz.
Cargas y Materiales
CEC-10 PARTE 3-9
es de al menos 35 m2 pueden ser diseñados para una carga reducida de acuerdo con la siguiente fórmula:
donde:
L= carga viva reducida por metro cuadrado del área soportada por el elemento.
Lo= carga viva sin reducir del área soportada por el elemento de conformidad con la Tabla 1.
KLL= factor de carga viva aplicable al elemento de la Tabla 2.
AT= área tributaria en metros cuadrados
L será al menos 0,5Lo para elementos que soportan un solo piso y 0,4Lo para elementos que soportan dos pisos o más.
1.3.2 Cargas vivas pesadas
Las cargas vivas que excedan 4,8 kN/m2 no pueden ser reducidas, excepto cuando el elemento soporte dos o más pisos en que se podrá reducir hasta en un 20 %.
1.3.3 Estacionamientos para vehículos particulares
Las cargas vivas no se pueden reducir, con excepción en elementos que soporten dos o más pisos, se podrá reducir hasta en un 20%.
1.3.4 Ocupaciones especiales
Para cargas vivas de 4,8 kN/m2 o menos no se podrá reducir la carga en lugares de reuniones públicas.
1.3.5 Limitaciones para losas en una dirección
El área tributaria AT para losas en una dirección no podrá exceder una superficie definida por un ancho de la losa normal a la luz igual a 1,5 veces la luz principal de la losa.
1.4 REDUCCIÓN DE CARGA VIVA EN CUBIERTAS
En la región andina, incluyendo sus estribaciones desde una cota de 1000 m sobre el nivel del mar, no se permite la reducción de carga viva en cubiertas, en previsión de caídas de granizo o ceniza.
La carga uniformemente distribuida, Lo, en cubiertas determinada según la Tabla 1, se permite que sea reducida de conformidad con las siguientes disposiciones.
Cargas y Materiales
CEC-10 PARTE 3-10
1.4.1 Cubiertas planas, inclinadas y curvas
Se permite reducir la carga viva de cubierta de conformidad con la siguiente ecuación:
Donde, Lr es la carga viva uniforme reducida en proyección horizontal en kN/m2.
R1 y R2 = factores de reducción de conformidad con las siguientes fórmulas:
1 para AT ≤ 18,58m2
R1 = 1,2 – 0,011 AT para 18,58 m2 <AT < 55,74 m2
0,6 para AT ≥ 55,74 m2
1 para F ≤ 12,5 %
R2 = 1,2 – 0,006 F para 12,5 < F < 37,5%
0,6 para F ≥ 37,5 %
AT = área tributaria en metros cuadrados soportados por el elemento estructural
F = Pendiente de la cubierta (expresada en porcentaje)
1.4.2 Cubiertas para propósitos especiales
En las cubiertas que tengan una ocupación para jardines u otros propósitos especiales se permite la reducción de acuerdo con la Sección 1.3.
1.5 COMBINACIONES DE CARGA
1.5.1 Generalidades
Los edificios y otras estructuras serán diseñados utilizando las disposiciones de las secciones 1.5.3 o 1.5.4. Las secciones 1.5.3 o 1.5.4 serán utilizadas exclusivamente para dimensionar elementos de un material de construcción en particular dentro de la estructura.
1.5.2 Símbolos y notación
D= carga muerta
E= carga de sismo a nivel de diseño (factorada)
Cargas y Materiales
CEC-10 PARTE 3-11
F= carga de fluidos con presiones y alturas máximas bien definidas
Fa= carga de inundación
H= carga por la presión lateral de tierra, presión de agua en el suelo, o presión de materiales a granel
L= carga viva
Lr= carga viva de cubierta
R= carga de lluvia
S= carga de granizo
T= cargas por efectos acumulados de variación de temperatura, flujo plástico, retracción, y asentamiento diferencial
W=carga de viento
1.5.3 Combinaciones de cargas mayoradas utilizando el diseño de última resistencia
1.5.3.1 Alcance
Las combinaciones de carga y los factores indicados en la sección 1.5.3.2 se utilizarán únicamente en los casos en los cuales están específicamente autorizados por la norma de diseño del material.
1.5.3.2 Combinaciones básicas
Las estructuras, componentes y cimentaciones deberán ser diseñadas de tal manera que la resistencia de diseño iguale o exceda los efectos de las cargas mayoradas de acuerdo a las siguientes combinaciones:
1. 1,4 (D+F)
2. 1,2 (D+F+T)+1,6 (L+H)+0.5 (Lr o S o R)
3. 1,2 D+1,6(Lr O S o R)+(L o 0.8W)
4. 1,2 D+1,6W+L+0.5 (Lr o S o R)
5. 1,2 D+1,4E+L+0.2 S
6. 0,9D+1,6W+1,6H
7. 0,9D+1,4E+1,6H
Excepciones:
1. El factor de carga en L para las combinaciones 3, 4 y 5 puede ser igual a 0,5 para todos los
Cargas y Materiales
CEC-10 PARTE 3-12
usos en los cuales Lo de la tabla 1 sea menor o igual que 4,8 kN/m2, con excepción de estacionamientos o áreas destinadas a reuniones públicas.
2. El factor de carga en H será igual a cero en las combinaciones 6 y 7 si la acción estructural debido a H contrarresta aquella producida por W o E. Cuando la presión lateral de tierra provea resistencia a las acciones estructurales debido a otras fuerzas, ésta no deberá incluirse en H pero será incluida en la resistencia de diseño.
3. En las combinaciones 2, 4 y 5 la aplicación de la carga S será considerada como carga de granizo en techos planos (pf) o carga de granizo en techos con pendiente (ps).
Cuando sea apropiado se deberá investigar cada estado límite de resistencia relevante. Deberá investigarse el efecto de una o más cargas que no actúan simultáneamente. Los efectos más desfavorables tanto de viento como de sismo deberán ser investigados pero no necesitan ser considerados simultáneamente.
Referirse al capítulo correspondiente a diseño sismo resistente para la definición de la carga sísmica E.
1.5.4 Combinaciones nominales de cargas utilizando diseño mediante esfuerzos de
trabajo
1.5.4.1 Combinaciones básicas
Las cargas aplicables serán combinadas mediante las siguientes expresiones y se deberá utilizar la que produzca el efecto más desfavorable en el edificio, cimentación o en el elemento estructural que está siendo considerado. Deberá investigarse el efecto de una o más cargas que no estén actuando.
1. D+F
2. D+H+F+L+T
3. D+H+F+(Lr o S o R)
4. D+H+F+0,75(L+T)+0,75(Lr o S o R)
5. D+H+F+(W o 0,7E)
6. D+H+F+0,75(W o 0,7E)+0,75L+0,75(Lr o S o R)
7. 0,6D+W+H
8. 0,6D+0,7E+H
Excepciones:
1. En las combinaciones 4 y 6 la aplicación de la carga S será considerada como carga de granizo en techos planos (pf) o carga de granizo en techos con pendiente (ps).
Cargas y Materiales
CEC-10 PARTE 3-13
Los efectos más desfavorables tanto de viento como de sismo deberán ser investigados pero no necesitan ser considerados simultáneamente.
Referirse al capítulo correspondiente a diseño sismo resistente para la definición de la carga sísmica E.
El incremento del esfuerzo admisible no debe ser utilizado con las cargas o combinaciones de carga de esta especificación a menos que se pueda demostrar que tal incremento esté justificado por el desempeño estructural debido a la velocidad y duración de la carga.
MASAS UNITARIAS DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN Material Masa Unitaria kN/m3 A. Rocas Basalto 29,0 – 30,0 Granito 26,0 – 28,0
Andesita 26,0 - 28,0 Sienita 27,0 – 29,0 Pórfido 26,0 – 27,0 Gabro 29,0 – 31,0 Arenisca 26,0 – 27,5 Calizas compactas y mármoles 27,0 - 28,0 Pizarra para tejados 28,0
B. Piedras artificiales Adobe 16,0 Amianto-cemento 20,0 Baldosa cerámica 18,0 Baldosa de gres 19,0 Hormigón simple 22,0 Hormigón armado 24,0 Ladrillo cerámico prensado (0 a 10% de huecos) 19,0
Ladrillo cerámico perforado (20 a 30% de huecos) 14,0 Ladrillo cerámico hueco (40 a 50% de huecos) 10,0 Ladrillo artesanal 16,0 Bloque hueco de hormigón 12,0 Bloque hueco de hormigón alivianado 8,5 C. Materiales granulares Arena seca 14,5
Arena húmeda 16,0 Arena saturada 18,0 Arena de pómez seca 7,0 Ripio seco 16,0 Ripio húmedo 20,0 Grava (canto rodado) 16,0 Gravilla seca 15,5 Gravilla húmeda 20,0
Tierra seca 14,0 Tierra húmeda 18,0
Cargas y Materiales
CEC-10 PARTE 3-14
Tierra saturada 20,0 D. Morteros Cemento compuesto y arena 1:3 a 1: 5 20,0 Cemento compuesto cal y arena 18,0 Cal y arena 16,0 Yeso 10,0 10,0
E. Metales Acero 78,5 Aluminio 27,0 Bronce 85,0 Cobre 89,0 Estaño 74,0 Fundición gris 72,0 Latón 85,0
Plomo 114,0 Zinc 72,0 F. Materiales diversos Alquitrán 12,0 Asfalto 13,0 Cal 12,0 Hielo 9,0
Libros y documentos 8,5 Papel 11,0 Plástico en planchas 21,0 Vidrio plano 26,0 G. Contrapisos y recubrimientos kN/m2 Baldosa de mármol reconstituido, con mortero de cemento: por cada cm., de 0,22 espesor Baldosa de cerámica, con mortero de cemento: por cada cm., de espesor 0,20
Contrapiso de hormigón ligero simple, por cada cm., de espesor 0,16 Contrapiso de hormigón simple, por cada cm., de espesor 0,22 H. Cielorrasos y Cubiertas De yeso sobre listones de madera (incluidos los listones) 0,20 De mortero de cemento compuesto cal y arena 0,55 Plancha ondulada de fibrocemento: de 8 mm de espesor 0,20 de 6 mm de espesor 0,15
Chapa ondulada de acero galvanizado: de 0,5 mm de espesor 0,07 de 0,8 mm de espesor 0,09 de 1,3 mm de espesor 0,14 Teja de barro cocido sin mortero 0,50 Teja plana con mortero de cemento 0,85 Teja de hormigón con mortero 1,15
Cargas y Materiales
CEC-10 PARTE 3-15
CAPÍTULO 2 – MATERIALES
2.1 INTRODUCCIÓN
Material de construcción es cualquier producto procesado o fabricado destinado a incorporarse con carácter permanente en una obra sea de edificación o de ingeniería civil.
El material de construcción es la materia prima con la que el ingeniero, el arquitecto y el constructor plasman en realidad los proyectos de la obra pública y privada y junto a los presupuestos de cálculo y diseño, debe garantizar la salud, la seguridad, el bienestar y protección de sus habitantes, usuarios y del entorno.
Ya es una realidad el fuerte impacto ambiental que produce la industria de la construcción en los procesos de obtención de materias primas, extracción de rocas y minerales en canteras a cielo abierto. Si bien los recursos naturales que se emplean son casi inagotables, salvo algunas excepciones, las fuentes accesibles se están acabando aceleradamente. ¡Más del 50 % de los productos que consume el ser humano son materiales de construcción! La elaboración y fabricación de estos materiales consume ingentes cantidades de energía y contamina el ambiente. Es una responsabilidad social de quienes regulan el uso de estos materiales, buscar alternativas menos agresivas o de bajo impacto ambiental y regular el uso y consumo de los mismos en condiciones de mayor eficiencia, evitando la subutilización, el desperdicio y el despilfarro. Hoy se habla de “construcción sostenible”, de manera que, en general, los materiales de construcción deben cumplir estos requisitos:
• Resistencias mecánicas acordes con el uso que se le va a dar
• Estabilidad química (resistente a agentes agresivos)
• Estabilidad física (dimensional)
• Seguridad para su manejo y utilización
• Protección de la higiene y salud de obreros y usuarios
• No conspirar contra el medio ambiente
• Aislamiento térmico y acústico (colaborar en el ahorro de energía)
• Estabilidad y protección en caso de incendio (resistente al fuego).
• Comodidad de uso, estética y economía.
Este capítulo del Código Ecuatoriano de la Construcción, contempla los requisitos, condiciones y reglas particulares que deben cumplir los materiales destinados a emplearse en la construcción de obras civiles de manera que garanticen niveles mínimos de calidad y la tenencia de propiedades físicas y mecánicas que hagan viable los supuestos de los estudios, cálculos y diseños de esas obras. Además se citan las normas, especificaciones y procedimientos de ensayo que se deben aplicar para verificar el cumplimiento de esos requisitos. Las autoridades competentes como fiscalizadoras y superintendentes de obra tienen la obligación de ordenar la realización de los ensayos que determinen las propiedades físicas y mecánicas de los materiales y verificar que estos cumplan con las especificaciones y normas correspondientes.
2.2 Requisitos y normas que deben cumplir los materiales de construcción:
Nota.- Si no existen normas INEN actualizadas, se hará referencia a normas de la ASTM vigentes.
Cargas y Materiales
CEC-10 PARTE 3-16
2.2.1 El hormigón de cemento hidráulico y sus componentes
El hormigón es un material compuesto que se puede fabricar a pie de obra o en planta estacionaria y que tiene múltiples facetas. El propósito al fabricarlo es obtener un material que soporte las exigencias impuestas por el diseñador o calculista. En colaboración con el acero, constituye en la actualidad el más importante material de construcción y dadas sus numerosas aplicaciones y variantes, requiere de un minucioso control y verificación de las propiedades físicas y mecánicas de todos y cada uno de sus componentes, así como de la mezcla en todas sus fases: diseño, elaboración, transporte, colado y compactación, y de un cuidadoso seguimiento en el proceso de fraguado y endurecimiento.
2.2.1.1 Cemento Hidráulico
En el Ecuador se pueden fabricar los siguientes tipos de cementos hidráulicos:
a) cemento portland de los tipos I a V, incluyendo los subtipos IA, IIA y IIIA que cumplan con los requisitos contemplados en la NTE INEN 152;
b) cemento compuesto tipo IP que es el de mayor uso en el país y los que contempla la norma NTE INEN 490;
c) cementos clasificados de acuerdo a requisitos de desempeño, según la norma NTE INEN 2.380;
d) cementos para mampostería de acuerdo a NTE INEN 1806.
Y todos aquellos que en el futuro contemple y regule el INEN.
El cemento hidráulico se puede comercializar envasado en bolsas de papel, bolsas de plástico, bolsas de papel y plástico, “big bags”, al granel o en la forma que acuerden comprador y vendedor en el contrato de pedido. El cemento en sacos debe cumplir con la NTE INEN 1.902. Para las otras modalidades de envasado, se establecerán las condiciones en el contrato de compra-venta pero, por lo menos deben llevar marcado con claridad: el tipo de cemento envasado, por ejemplo “Cemento Pórtland Puzolánico tipo IP”; la masa neta en kilogramos contenida en el recipiente; la fecha de envasado en planta; el nombre y marca del fabricante y la norma INEN bajo la cual se fabrica el producto. Igual información deberá consignarse en la guía de despacho que acompaña a los carros que transportan a granel.
Los ensayos para verificar la calidad del cemento deben realizarse en un laboratorio calificado o reconocido por el INEN y son los únicos que podrán ser utilizados para aceptación o rechazo del producto. Los ensayos y normas básicos a utilizarse son:
NTE INEN 153: Muestreo del cemento y cantidad de ensayos.
NTE INEN 156: Densidad del cemento hidráulico
NTE INEN 157: Consistencia normal del cemento hidráulico
NTE INEN 158: Tiempo de fraguado por el método de Vicat
NTE INEN 488: Resistencia a la compresión de mortero estándar en cubos de 50 mm de arista.
NTE INEN 957: Determinación de la finura mediante el tamiz de 45 m (No. 325).
Para condiciones particulares se utilizarán las normas y ensayos que se enumeran en el Apéndice.
Se prohíbe el uso de los cementos para albañilería o para mampostería en la fabricación de hormigón estructural.
2.2.1.2 Áridos
El material granular constituye el mayor volumen en la mezcla. Sus propiedades físicas y mecánicas juegan un papel muy importante en las del hormigón. Puede provenir: de la trituración
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de mantos de roca natural o de cantos rodados; de la selección de fragmentos naturales de roca, prismáticos o redondos; o de materiales artificialmente fabricados. Debe estar constituido de partículas sanas, limpias, resistentes, libres de defectos ocultos, de adherencias como limo, arcilla, grasas o aceites y sobre todo, libre de materia orgánica.
El material granular debe manejarse en por lo menos dos porciones de tamaños diferentes llamados árido grueso cuyas partículas son, generalmente, más grandes que 6 mm de diámetro nominal y árido fino cuyo tamaño de partículas está entre 6 mm y 75 m. Estos, a su vez se pueden separar en dos o tres tamaños diferentes.
El tamaño nominal de las partículas más grandes del árido grueso no debe ser mayor a:
1/5 de la menor dimensión de la sección transversal del elemento a colar,
1/3 del espesor de la losa ¾ del espaciamiento libre entre varillas de la armadura, o paquetes de
varillas, cables de acero o ductos embebidos. el recubrimiento del acero.
Los áridos, deben cumplir con los requisitos de la (Especificación para Agregados para Hormigón, ASTM C 33).
Las partículas prismáticas del árido grueso deben tender al cubo, evitando las formas alargadas, lajosas, laminares. El canto rodado debe tender a la esfera, evitando las partículas planas. El árido fino más adecuado es la arena natural de granos redondos, pero se puede emplear el polvo de piedra, subproducto de la trituración de las rocas siempre que no tengan exceso de finos o partículas alargadas y laminares.
Los áridos para hormigón, al igual que el cemento, deben investigarse y ensayarse en un laboratorio calificado o reconocido por el INEN. Las normas y ensayos básicos que se deben realizar para determinar las propiedades físicas del material son:
ASTM C40: Impurezas orgánicas en agregado fino para hormigón
ASTM C70: Humedad superficial en agregados finos
ASTM C117: Material más fino que el tamiz de 75 mm (No. 200), mediante lavado.
ASTM C 123: Partículas livianas en el agregado.
ASTM C127: Densidad y capacidad de absorción de agregados gruesos
ASTM C128: Densidad y capacidad de absorción de agregados finos
ASTM C136: Análisis de tamizado de agregados finos y gruesos
ASTM C142: Determinación de terrones de arcilla y partículas débiles en agregados.
ASTM C566: Contenido de humedad total evaporable del agregado por secado
ASTM C702: Práctica para reducir muestras de agregado a tamaños para ensayo.
ASTM D75: Práctica para muestreo de agregados
Las propiedades mecánicas del árido se deben determinar mediante estos ensayos y normas:
ASTM C88: Solidez de agregados utilizando sulfato de sodio o sulfato de magnesio. En el Ecuador, la presencia de sulfatos está más bien generalizada en todas sus regiones, en consecuencia, la realización de este ensayo debería ser obligada siempre.
ASTM C131: Resistencia a la degradación de agregados gruesos de pequeñas dimensiones por
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abrasión e impacto en la máquina de Los Ángeles. Para un hormigón de densidad normal, la abrasión del árido grueso según este ensayo, no debe superar el 50 % . Si el material es una combinación de áridos de diferente origen, todos y cada uno de ellos debe cumplir con esta exigencia.
NTE INEN 867: Determinación de la reactividad alcalina potencial de combinaciones árido – cemento (método de la barra de mortero). Un problema frecuente en nuestro país, es que la roca de donde proviene el árido es geológicamente joven y por esta razón, sus minerales son potencialmente reactivos con los álcalis del cemento o de fuentes extrañas, produciéndose expansiones y fisuras muy peligrosas; entonces, si el hormigón va a estar sujeto a humedecimiento, a exposición prolongada en ambiente húmedo o en contacto con suelos saturados, se debe verificar con este ensayo las expansiones que la reacción puede producir y verificar con la especificación C33 si son o no aceptables.
2.2.1.3 Agua
El agua desempeña uno de los papeles vitales en el hormigón. Es el componente que se combina
químicamente con el cemento para producir la pasta que aglutina las partículas del árido, las
mantiene unidas y colabora en gran medida con la resistencia y todas las propiedades mecánicas
del hormigón.
El agua empleada en la mezcla debe estar libre de cantidades perjudiciales de aceites, ácidos, álcalis, sales, materiales orgánicos u otras sustancias que puedan ser nocivas al hormigón o al acero de refuerzo.
El agua potable y casi cualquier agua natural que se pueda beber y que no tenga sabor u olor marcado pueden utilizarse en la elaboración del hormigón
El agua empleada en el mezclado de hormigón debe cumplir con las disposiciones de la norma ASTM C 1602.
No se debe emplear aguas servidas o de desechos industriales o aguas empozadas que contengan algas. Por el contrario tampoco se deben emplear aguas muy puras o de deshielos en las altas montañas. Debe evitarse el agua con elevadas concentraciones de sólidos disueltos o en suspensión. No es conveniente emplear agua salada o de mar.
Las sales u otras sustancias nocivas que provengan de los áridos o de los aditivos deben sumarse a la cantidad que pueda contener el agua de mezclado. Las impurezas excesivas en el agua de mezclado pueden afectar no solo el tiempo de fraguado, la resistencia del hormigón y la estabilidad volumétrica (variación dimensional) sino que pueden provocar:
Corrosión del refuerzo
Y eflorescencias
El agua de mezclado para hormigón preesforzado o para hormigón que contenga elementos de aluminio embebidos incluyendo el agua libre de los áridos no debe contener cantidades perjudiciales de iones de cloruros.
El agua que se emplea para curar el hormigón debe ser limpia y libre de cantidades perjudiciales de ácidos, álcalis, sales, materiales orgánicos u otras sustancias que puedan ser nocivas al hormigón fresco o duro.
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2.2.1.4 ADITIVOS
• Los Aditivos reductores de agua y aquellos que modifican el tiempo de fraguado deben cumplir con la norma ASTM C494M “Especificación para aditivos químicos utilizados en la elaboración de hormigón”.
• Los aditivos Plastificantes, plastificantes-retardadores de fraguado utilizados para elaborar hormigón fluido deben cumplir con la norma ASTM C 1017/C1017M “Especificación para aditivos químicos utilizados en la elaboración de hormigón fluido.
• Los aditivos incorporadores de aire deben cumplir con la norma ASTM C 260 “Especificación para aditivos incorporadores de aire utilizados en la elaboración de hormigón”.
• El cloruro de calcio o los aditivos que contengan cloruros que no provengan de impurezas de los componentes del aditivo, no deben utilizarse en: hormigón pre-esforzado, en el hormigón que contenga elementos de aluminio embebidos, ni en el hormigón elaborado sobre formaletas permanentes de acero galvanizado.
2.2.2 Acero de refuerzo
El acero de refuerzo debe ser corrugado, excepto en espirales o acero de preesfuerzo en los cuales se puede utilizar acero liso. Además se pueden utilizar cuando este reglamento así lo permita: refuerzo consistente en pernos con cabeza para refuerzo de cortante, perfiles de acero estructural o en tubos, o elementos tubulares de acero. Las fibras de acero deformadas dispersas se permiten solamente para resistir cortante para las condiciones indicadas en los capítulos pertinentes en este código.
2.2.2.1 La soldadura de barras de acero debe realizarse de acuerdo con AWS D 1.4.
La ubicación y tipo de los empalmes soldados y otras soldaduras requeridas en las barras de refuerzo deben estar indicados en los planos de diseño o en las especificaciones del proyecto. Las normas INEN para barras de refuerzo, excepto INEN 2167:2003, deben ser complementadas para requerir un informe de las propiedades necesarias del material para cumplir con los requisitos de AWS D 1.4.
2.2.3 Refuerzo corrugado
Las barras de refuerzo corrugado deben cumplir con los requisitos para barras corrugadas de una de las siguientes normas, excepto cuando lo permite 2.2.3.2:
a) acero al carbón: INEN 102: 2003.
b) acero de baja aleación: INEN 2167:2003.
c) acero inoxidable: ASTM A 995 M
d) acero de rieles y ejes: ASTM A 996 M. Las barras de acero provenientes de rieles deben ser del tipo R.
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2.2.3.1 Las barras corrugadas deben cumplir con una de las normas INEN enumeradas en 2.2.3, excepto que para barras con fy mayor que 420 MPa, la resistencia a la fluencia debe tomarse como el esfuerzo correspondiente a una deformación unitaria de 0.35%.
2.2.3.2 Se permite usar las barras de refuerzo que cumplen con ASTM A 1035 como refuerzo transversal para estructuras sismorresistentes o refuerzo en espiral para estructuras sometidas a flexión y cargas axiales.
2.2.3.3 Las parrillas de refuerzo para hormigón deben ajustarse a ASTM A 184 M. Las barras de refuerzo, utilizadas en las parillas de refuerzo deben cumplir con INEN 102 o INEN 2167.
2.2.3.4 El alambre corrugado para refuerzo del hormigón debe cumplir con ASTM A 496 M, excepto que el alambre no debe ser menor que el tamaño MD 25 ni mayor que el tamaño MD 200 a menos que lo permita 2.2.3.6. Para el alambre con fy mayor a 420 MPa, la resistencia a la fluencia debe ser el esfuerzo correspondiente a una deformación unitaria de 0.35%.
2.2.3.5 El alambre de refuerzo electrosoldado liso debe cumplir con ASTM A 185 M, excepto que para alambre con fy mayor a 420 MPa, la resistencia a la fluencia debe ser el esfuerzo correspondiente a una deformación unitaria de 0.35%. Las intersecciones soldadas no deben estar espaciadas en más de 300 mm., en el sentido del esfuerzo calculado, excepto para refuerzo de alambre electrosoldado utilizado como estribos en el hormigón estructural.
2.2.3.6 El refuerzo electrosoldado de alambre corrugado debe cumplir con ASTM A 497 excepto que para alambre con fy mayor a 420 MPa, la resistencia a la fluencia debe ser el esfuerzo correspondiente a una deformación unitaria de 0.35%. Las intersecciones soldadas no deben estar espaciadas a más de 400 mm., en el sentido del esfuerzo calculado, excepto para refuerzo de alambre electrosoldado utilizado como estribos en hormigón estructural. El alambre corrugado con diámetro mayor de MD 200 se permite cuando se utiliza en refuerzo electrosoldado que cumpla con ASTM A 497 M, pero debe tratarse como alambre liso para efecto de desarrollo y diseño de empalmes.
2.2.3.7 Las barras de refuerzo galvanizadas deben cumplir con ASTM A 767 M. Las barras de refuerzo con recubrimiento epóxico deben cumplir con ASTM A 775 o con ASTM A 934 M. Las barras que se vayan a galvanizar o a recubrir con epóxico deben cumplir con una de las normas citadas en 2.2.3.
2.2.3.8 Los alambres y el refuerzo electrosoldado de alambre recubiertos con epóxico deben cumplir con ASTM A 884 M. Los alambres que se vayan a recubrir con epóxico deben cumplir con 2.2.3.2 y el refuerzo electrosoldado de alambre que se vaya a recubrir con epóxico debe cumplir con 2.2.3.3 o 2.2.3.4.
2.3.3.9 El alambre de acero inoxidable corrugado y el refuerzo electrosoldado de alambre de acero inoxidable liso y corrugado para refuerzo de hormigón debe cumplir con ASTM A 1022 M., excepto que el alambre corrugado no debe ser menor que el tamaño MD 25 ni mayor que el tamaño MD 200 y la resistencia a la fluencia de alambre con fy mayor a 420 MPa, la resistencia a la fluencia debe tomarse como el esfuerzo correspondiente a una deformación unitaria del 0.35%. El alambre corrugado mayor que el tamaño MD 200 se permite cuando se utiliza en refuerzo electrosoldado de alambre que cumpla con ASTM A 1022 M, pero debe tratarse como alambre liso para efectos de desarrollo y diseño de empalmes. Las intersecciones soldadas en la dirección del esfuerzo calculado no deben estar espaciadas en más de 300 mm para el alambre electrosoldado liso o de 400 mm para el alambre electrosoldado corrugado, excepto para
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CEC-10 PARTE 3-21
refuerzo de alambre electrosoldado utilizado como estribos en el hormigón estructural.
2.2.4 Refuerzo liso
2.2.4.1 Las barras lisas usadas en espirales deben cumplir lo indicado en 2 a) o b).
2.2.4.2 Los alambres lisos para refuerzo en espiral deben cumplir con ASTM A 82 M, excepto que para alambres con fy superior a 420 MPa, la resistencia a la fluencia debe tomarse como el esfuerzo correspondiente a una deformación unitaria del 0.35%.
2.2.5 Pernos con cabeza para refuerzo de cortante
2.2.5.1 Los pernos con cabeza y sus ensamblajes deben cumplir con ASTM A 1044 M.
2.2.6 Acero de preesfuerzo
2.2.6.1 El acero preesforzado debe cumplir con una de las normas siguientes:
a) alambre: ASTM A 421 M
b) alambre de baja relajación: ASTM A 421 M
c) torón: ASTM A 416 M
d) barras de alta resistencia: ASTM A 722 M
Los alambres, los torones y las barras que no figuran específicamente en las normas ASTM A 421 M, A 416 M, o A 722 M, se pueden usar, siempre que se demuestre que cumplen con los requisitos mínimos de estas normas, y que no tienen propiedades que los hagan menos satisfactorios que los de las normas ASTM A 421 M, A 416 M o A 722 M.
2.2.7 Acero estructural, tubos de acero o tuberías
2.2.7.1 El acero estructural utilizado junto con barras de refuerzo en elementos compuestos sometidos a compresión que cumplan con los requisitos para estructuras sometidas a flexión y cargas axiales debe ajustarse a una de las siguientes normas:
a) acero al carbón: ASTM A 36 M,
b) acero de alta resistencia de baja aleación: ASTM A 242 M,
c) acero de alta resistencia de baja aleación al Columbio-Vanadio: ASTM A 572 M,
d) acero de alta resistencia de baja aleación de 345 MPa: ASTM A 588 M,
e) perfiles estructurales: ASTM A 992 M
6.2. Los tubos de acero o tuberías para elementos compuestos sometidos a compresión, que estén formados por un tubo de acero relleno de hormigón, que cumpla con los requisitos para estructuras sometidas a flexión y cargas axiales, deben cumplir con una de las siguientes normas:
a) acero negro, por inmersión en caliente recubiertos de zinc, grado B de ASTM A 53 M,
b) formados en frío, soldados, sin costura: ASTM A 500 M,
c) formados en caliente, soldados, sin costura: ASTM A 501.
6.3. El acero usado en el refuerzo para hormigón compuesto por fibras dispersas de acero debe ser corrugado y cumplir con ASTM 820 M. Las fibras de acero deben tener una relación de longitud a diámetro no menor que 50 y no mayor a 100.
6.4 Las barras corrugadas con cabeza deben cumplir con ASTM A 970 M, y las obstrucciones o interrupciones del corrugado de la barra, si las hay, no debe ser mayor de 2db medidos de la cara de apoyo de la cabeza.
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2.3 Requisitos de Durabilidad del Hormigón
2.3.1 Generalidades
Una de las cualidades más importantes que tiene el hormigón de cemento hidráulico, es su larga vida útil, pero para que esto se cumpla, es necesario tomar una serie de precauciones y cuidados que tienen como propósito asegurar la suficiente calidad del material para que responda a las exigencias de la obra en cuanto a resistencias mecánicas, a agentes agresivos e intemperancia. Usualmente, la propiedad mecánica más fácilmente mensurable del hormigón es su resistencia a la compresión obtenida ensayando probetas cilíndricas a los 28 días de coladas (f´c) y este es un parámetro de referencia para determinar otras de sus propiedades mecánicas porque la mayoría tienen una vinculación directa. Otro aspecto que se puede controlar durante el proceso de fabricación es la relación agua – material cementante (a/mc) que determina la resistencia del material a agentes agresivos. Controlando estas variables es posible garantizar un hormigón de duración satisfactoria.
3.1.1 El hormigón debe cumplir con la condición más exigente de las enumeradas a continuación:
(a) El hormigón estructural, no debe tener una f´c inferior a 17 Mpa;
(b) Cumplir con los requisitos de este capítulo para condiciones de exposición ambiental; y
(c) satisfacer los requisitos de resistencia estructural.
Los parámetros más exigentes deben ser utilizados para encontrar la dosificación de la mezcla basada en la experiencia en obra o en mezclas de prueba o ambas y para la evaluación y aceptación del hormigón de acuerdo a las normas NTE INEN 1 855-1 numeral 8.7 y NTE INEN 1 855-2, numeral 11. Las mezclas de hormigón deben ser dosificadas para cumplir con la relación máxima agua-material cementante (a/mc) y otros requisitos basados en la clase de exposición asignada al elemento estructural de hormigón. El o los materiales cementantes especificados en 2.2.1.1 y las combinaciones de estos materiales que se vayan a emplear en la obra, deben estar incluidos en los cálculos de la relación a/mc de la mezcla de hormigón.
3.1.2 Los límites máximos de la relación a/mc de este capítulo no se aplican al hormigón de masa liviana.
2.3.2 Categorías y clases de exposición
El profesional facultado para diseñar la mezcla debe asignar las clases de exposición de acuerdo con la severidad de la exposición anticipada a la que van a estar sujetos los elementos de hormigón estructural según la Tabla 2.
TABLA 2. Categorías y clases de exposición
Categorías Severidad Clase Condición
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CEC-10 PARTE 3-23
F Congelación y deshielo
No existe F0 Hormigón no expuesto a ciclos de congelación y deshielo.
Moderada F1 Hormigón expuesto a ciclos de congelación y deshielo y exposición ocasional a la humedad.
Severa F2 Hormigón expuesto a ciclos de congelación y deshielo y en contacto continuo con la humedad.
Muy severa F3
Hormigón expuesto a ciclos de congelación y deshielo que estará en contacto continuo con la humedad y expuesto a productos químicos descongelantes.
S Sulfato
Sulfatos solubles en agua (SO4) en suelo, % en masa
Sulfato (SO$4) disuelto en agua,
ppm
No aplicable SO SO4<0,1 SO4<150
Moderada S1 0,1<SO4<0,2 150<SO4<150 agua marina
Severa S2 0,2<SO4<2,0 1500<SO4<10000
Muy severa S3 SO4>2,0 SO4>10000
P Requiere baja permeabilidad
No aplicable P0 En contacto con el agua donde no se requiere baja permeabilidad.
Requerida P1 En contacto con el agua donde se requiere baja permeabilidad.
C Protección
del refuerzo para la
corrosión
No aplicable CO Hormigón seco o protegido contra la humedad.
Moderada C1 Hormigón expuesto a la humedad, pero no a una fuente externa de cloruros.
Severa C2
Hormigón expuesto a la humedad y a una fuente externa de cloruros provenientes de productos químicos descongelantes: sal, agua, salobre, agua de mar o salpicaduras del mismo origen.
2.3.3 Requisitos para mezclas de hormigón
Con base en las clases de exposición asignadas en la Tabla 2, las mezclas de hormigón deben cumplir con los requisitos más restrictivos de la Tabla 3.
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CEC-10 PARTE 3-24
TABLA 3. Requisitos para el hormigón según la clase de exposición ±
Clase de exposición
Relación a/mc máx.
f´c mín. Mpa
Requisitos mínimos adicionales
Contenido de aire
límites en
los cementantes
F0 N/A 17 N/A N/A
F1 0,45 31 Tabla 3.4.1. N/A
F2 0,45 31 Tabla 3.4.1. N/A
F3 0,45 31 Tabla 3.4.1. Tabla 3.4.2
Tipos de material cementante* Aditivo cloruro de
calcio INEN 152 INEN 490 INEN 2380
S0 N/A 17 Sin restricción
en el tipo Sin restricción
en el tipo Sin restricción
en el tipo Sin
restricción
S1 0,5 28 II†‡ IP (MS), IS (<70)
(MS) MS
Sin restricción
S2 0,45 31 V‡ IP (HS), IS (<70)
(HS) HS
No se permite
S3 0,45 31
V puzolanas o escorias
§
IP (HS) y puzolanas o
escorias § o IS (<70) (HS) y puzolanas o escorias §
HS y puzolanas o escorias §
No se permite
P0 N/A 17 Ninguna
P1 0,5 28 Ninguna
Contenido máximo de iones de cloruro (CI¯) soluble en agua en el
hormigón, porcentaje por peso de cemento
Requisitos relacionados
Hormigón reforzado
Hormigón preesforzado
C0 N/A 17 1,00 0,06 Ninguno
C1 N/A 17 0,30 0,06
C2 0,40 35 0,15 0,06 7.7.6, 18.16#
Cargas y Materiales
CEC-10 PARTE 3-25
* Se puede permitir combinaciones alternativas de materiales cementantes diferentes a los mencionados en la tabla 3.3.1 siempre que sean ensayados para comprobar la resistencia a los sulfatos y deben cumplirse los criterios 3.5.1.
‡ Para exposición al agua marina, se permiten otros tipos de cemento Pórtland con contenidos de hasta 10 por ciento de aluminato tricàlcico (C3A) si la relación a/mc no excede de 0,40. ‡ Se permiten otros tipos de cemento como el tipo III o tipo I en exposiciones clase S1 o S2 si
el contenido de C3A es menor al 8 o 5 por ciento, respectivamente.
§ La cantidad de la fuente específica de puzolana o escoria que se debe usar no debe ser infe- rior a la cantidad que haya sido determinada por experiencia que mejora la resistencia a sulfa- tos cuando se usa en hormigones que contienen cemento tipo V. De manera alternativa, la cantidad de la fuente especifica de puzolana o escoria que se debe usar no debe ser menor a la cantidad ensayada según ASTM C 1012 y debe cumplir con los requisitos de 3.5.1. !! El contenido de iones cloruro solubles en agua provenientes de los ingredientes incluyendo el agua, agregados, materiales cementantes y aditivos de las mezclas de hormigón, deben ser
determinados según los requisitos de la ASTM C 1218 M, a edades que van desde 28 a 42 días # Se deben cumplir los requisitos de 2.2.5 véase protección contra la corrosión de tendones de preesfuerzo no adheridos.
± Para hormigón liviano véase 3.1.2.
2.3.4 Requisitos adicionales para exposición a congelación y deshielo
El hormigón de masa normal y liviano expuesto a clases de exposición F1, F2, o F3 debe tener aire incorporado, con el contenido de aire indicado en la Tabla 4.1. La tolerancia en el contenido de aire incorporado debe ser de ±1,5 por ciento. Para un f’c mayor de 35 MPa, se puede reducir el aire incorporado indicado en la Tabla 4.1 en 1 por ciento.
TABLA 4.1. Contenido total de aire para hormigón expuesto a ciclos de congelación y deshielo
Tamaño nominal máximo del agregado
*(mm)
Contenido de aire, porcentaje
exposición Clase F1
exposición Clases F2 y F3
9,5 6 7,5
12,5 5,5 7
19,0 5 6
25,0 4,5 6
37,5 4,5 5,5
50,0 + 4 5
75,0 + 3,5 4,5
*Vèase ASTM C 33 para las tolerancias de tamaño para diversas designaciones de tamaño máximo nominal.
Cargas y Materiales
CEC-10 PARTE 3-26
⁼⁺ Estos contenidos de aire se aplican a la mezcla total. Al ensayar estos hormi- gones, sin embargo, se retiran las partículas de agregado mayores de 40 mm sacándolas mediante tamizado, y se determina el contenido de aire en la frac- ción tamizada. (La tolerancia en el contenido de aire incorporado se aplica a este valor). El contenido de aire de la mezcla total se calcula a partir del valor
determinado en la fracción cribada que pasa el tamiz de 40 mm., indicado en la ASTM C 231.
La cantidad de puzolanas, incluida la ceniza volante, humo de sílice y escoria en el hormigón para exposición clase F3 no debe exceder los límites establecidos en la Tabla 4.2.
TABLA 4.2. Requisitos para hormigón sometido a clase de exposición F3
Materiales cementantes
Porcentaje máximo
sobre el total de
materiales
cementantes en
masa *
Cenizas volantes u otras puzolanas que cumplen ASTM 25
C 618.
Escoria que cumple con ASTM C 989. 50
Humo de sílice que cumple ASTM C 1240. 20
Total de cenizas volantes u otras puzolanas, escoria y 50†
humo de sílice.
Total de cenizas volantes u otras puzolanas, escoria y 35†
humo de sílice.
* El total de materiales cementantes también incluye cementos INEN 152. Los porcentajes máximos anteriores incluyen: (a) Cenizas volantes u otras puzolanas presentes en cementos adicionados tipo IP, según INEN 490 o INEN 2 380. (b) Escoria usada en la fabricación de cementos adicionados tipo IS, según INEN 490 o INEN 2 380. (c ) Humo de sílice, según ASTM C 1240, presente en cementos adicionados. † Las cenizas volantes u otras puzolanas y el humo de sílice no deben constituir más de 25 y 10 por ciento, respectivamente, de la masa total de materiales cementantes.
2.3.5 Materiales cementantes alternativos para exposición a sulfatos
Se permite usar combinaciones alternativas para los materiales cementantes mencionados en la Tabla 3 cuando se lleven a cabo ensayos de resistencia a los sulfatos y se cumplan los criterios de la Tabla 5.
Cargas y Materiales
CEC-10 PARTE 3-27
TABLA 5. Requisitos para establecer la conveniencia de las combinaciones de materiales cementantes expuestos a sulfatos solubles en agua
2.4 Calidad del Hormigón, Mezclado y Colado
2.4.1 Generalidades
2.4.1.1 El hormigón debe dosificarse para que proporcione una resistencia promedio a la compresión, f’cr según se establece en 2.4.3.2, y debe satisfacer los criterios de durabilidad del capítulo anterior. El hormigón debe producirse de manera que se minimice la frecuencia de resultados de resistencia inferiores a f’c, como se establece en 2.4.6.3.3. Para hormigón diseñado y construido de acuerdo con el Reglamento, f’c no puede ser inferior a 17 MPa.
2.4.1.2 Los requisitos para f’c deben basarse en ensayos de cilindros, hechos y ensayados como se establece en 2.4.6.3. 2.4.1.3 A menos que se especifique lo contrario f’c debe basarse en ensayos a los 28 días. Si el ensayo no es a los 28 días, la edad de ensayo para obtener f’c debe indicarse en los planos o especificaciones de diseño.
2.4.1.4 Cuando los criterios de diseño de hormigón liviano indiquen el empleo de un valor de resistencia a la tracción por hendimiento del hormigón, deben realizarse ensayos de laboratorio de acuerdo con ASTM C 330 para establecer un valor de f’ct correspondiente a f’c.
2.4.1.5 Los ensayos de resistencia a la tracción por hendimiento no deben emplearse como base para la aceptación del hormigón en obra.
2.4.1.6 El hormigón reforzado con fibra de acero debe cumplir con ASTM C 1116. El f’c mínimo para el hormigón reforzado con fibra de acero debe cumplir con 2.4.1.1
2.4.2 Dosificación del hormigón
2.4.2.1 La dosificación de los materiales para el hormigón debe establecerse para lograr:
(a) Trabajabilidad y consistencia que permitan colocar fácilmente el hormigón dentro del encofrado y alrededor del refuerzo bajo las condiciones de colocación que vayan a
Clase de exposición
Expansión máximo al ser ensayada usando ASTM C 1012
A 6 meses A 12 meses A 18 meses
S1 0,10%
S2 0,05% 0,10%
S3 0,10%
* El límite de expansión a los 12 meses solo se aplica cuando
el límite a los 6 meses no es alcanzado.
Cargas y Materiales
CEC-10 PARTE 3-28
emplearse, sin segregación ni exudación excesiva.
(b) Resistencia a exposiciones especiales, según lo requerido en el capítulo anterior.
(c) Conformidad con los requisitos del ensayo de resistencia de 2.4.6.
2.4.2.2 Cuando se empleen materiales diferentes para distintas partes de la obra propuesta, debe evaluarse cada una de las combinaciones.
2.4.2.3 La dosificación del hormigón debe establecer de acuerdo con 4.3, o alternativamente con 2.4.4, y debe cumplir con los requisitos correspondientes del capítulo anterior.
2.4.3 Dosificación basada en la experiencia en obra en mezclas de prueba o ambas
2.4.3.1 Desviación estándar de la muestra
2.4.3.1.1. Cuando una planta de hormigón tiene registros de ensayos de menos de 12 meses de antigüedad, debe establecerse una desviación estándar Ss, de la muestra. Los registros de ensayos a partir de los cuales se calcula Ss deben cumplir las siguientes condiciones:
(a) Representar materiales, procedimientos de control de calidad y condiciones similares a las esperadas, y las variaciones de los materiales y de las proporciones dentro de la muestra no deben haber sido más restrictivas que las de la obra propuesta.
(b) Representar un hormigón producido para que cumpla con una resistencia o resistencia a la compresión especificadas, dentro de 7 MPa de f’c.
(c) Consistir al menos de 30 ensayos consecutivos, o de dos grupos de ensayos consecutivos totalizando al menos 30 ensayos como se define en 2.4.6.2.4, excepto por lo especificado en 2.4.3.1.2
2.4.3.1.2. Cuando la instalación productora de hormigón no tenga registros de ensayos que se ajusten a los requisitos de 2.4.3.1 (c), pero si tenga un registro de ensayos de menos de 12 meses de antigüedad, basados en 15 a 29 ensayos consecutivos, se debe establecer la desviación estándar de la muestra Ss como el producto de la desviación estándar de la muestra calculada y el factor de modificación de la Tabla 6. Para que sean aceptables, los registros de ensayos deben ajustarse a los requisitos (a) y (b) de 2.4.3.1.1., y deben representar un solo registro de ensayos consecutivos que abarque un período o menor de 45 días calendario, consecutivos.
TABLA 6. Factor de Modificación para la Desviación Estándar de la muestra cuando se dispone de menos de 30 ensayos
Número de ensayos* Factor de modificación
para la desviación estándar de la muestra †
Menos de 15 Emplee la tabla 4.3.2.2
15 1,16
20 1,08
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CEC-10 PARTE 3-29
25 1,03
30 o más 1
* Interpolar para un número de ensayos intermedios. † Desviación estándar de la muestra modificada, Ss, para
usar en la determinación de la resistencia promedio requerida fcrde 4.3.2.1.
2.4.3.2 Resistencia promedio requerida
2.4.3.2.1 La resistencia a la compresión promedio requerida, f’cr, usada como base para la
dosificación del hormigón debe ser determinada según la Tabla 7, empleando la desviación
estándar, Ss, calculada de acuerdo con 2.4.3.1.1 o 2.4.3.1.2.
TABLA 7. Resistencia Promedio a la comprensión requerida cuando hay datos disponibles para establecer
una desviación estándar de la muestra
Resistencia especificada a la compresión, Mpa
Resistencia promedio requerida a la compresión,(f´cr) Mpa
Usar el mayor valor obtenido de las
f'c ≤ 35 ecuaciones (4-1) y (4-2)
f'cr = f'c + 1,34 Ss (4-1) f'cr = f`c x 2,33 Ss - 3,5 (4-2)
Usar el mayor valor obtenido con las
f'c > 35 ecuaciones (4-1) y (4-2)
f'cr = f'c + 1,34 Ss (4-1) f'cr = 0,90 f`c x 2,33 Ss - 3,5 (4-2)
2.4.3.1.1 Cuando una instalación productora de hormigón no tenga registros de ensayos de resistencia en obra para el cálculo de Ss que se ajuste a los requisitos de 2.4.3.1.1 o de 2.4.3.1.2, f’cr, debe determinarse de la Tabla 8, y la documentación relativa a la resistencia promedio debe cumplir con los requisitos de 2.4.3.3.
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CEC-10 PARTE 3-30
TABLA 8. Resistencia promedio a la comprensión requerida cuando no hay datos disponibles para
establecer una desviación estándar de la muestra
Resistencia especificada a la comprensión, Mpa
Resistencia promedio requerida a la
comprensión, Mpa
f'c < 21 f'cr = f'c + 7,0
21 ≤ f'c ≤ 35 f'cr = f'c + 8,3
f'c > 35 f'cr = 1,10f'c + 5,0
2.4.3.3 Documentación de la resistencia promedio a la compresión
La documentación que justifique que la dosificación propuesta para el hormigón produzca una
resistencia promedio a la compresión igual o mayor que la resistencia promedio a la compresión
requerida, f’cr, (véase 2.4.3.2), debe consistir en un registro de ensayos de resistencia en obra,
de varios registros de ensayos de resistencia, o en ensayos de mezclas de prueba.
2.4.3.3.1 Cuando de acuerdo con 2.4.3.1.1 o 2.4.3.1.2 se empleen registros de ensayos para demostrar que las dosificaciones propuestas para el hormigón producirán un f’cr (véase 4.3.2), dichos registros deben representar materiales y condiciones similares a las esperadas. Los cambios en los materiales, condiciones y dosificaciones dentro de los registros de ensayos no deben ser más restrictivos que los de la obra propuesta. Con el propósito de documentar la resistencia promedio potencial, pueden aceptarse registros de ensayos que consistan en menos de 30, pero no menos de 10 ensayos consecutivos siempre que abarquen un período no menor de 45 días. La dosificación requerida para el hormigón puede establecerse por interpolación entre las resistencias y las dosificaciones de dos o más registros de ensayo, siempre y cuando cumpla con los otros requisitos de esta sección.
2.4.3.3.2 Cuando no se dispone de un registro aceptable de resultados de ensayos en obra, se permite que la dosificación del hormigón se establezca con mezclas de prueba que cumplan con los siguientes requisitos:
(a) Los materiales deben ser los propuestos para la obra.
(b) Las mezclas de prueban deben tener un rango de dosificaciones que produzcan una gama de resistencias a compresión que abarquen f’cr y que cumplan con los requisitos de durabilidad del capítulo anterior.
(c) Las mezclas de prueba deben tener un asentamiento dentro del rango especificado para la obra propuesta; y para hormigón con aire incorporado, el contenido de aire debe estar dentro de la tolerancia especificada para la obra propuesta.
(d) Para cada mezcla de prueba deben fabricarse y curarse al menos dos probetas cilíndricas de 150 por 300 mm. o tres probetas cilíndricas de 100 por 200 mm. de acuerdo con ASTM C 192 M. Las probetas deben ensayarse a los 28 días o a la edad de ensayo establecida para f’c.
(e)Los resultados de los ensayos de resistencia a la compresión de las muestras de prueba, a la edad de ensayo establecida, deben ser usadas para establecer la composición de la mezcla de hormigón propuesta para la obra. La mezcla de hormigón propuesta debe alcanzar una
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CEC-10 PARTE 3-31
resistencia promedio a la compresión como lo exige 4.3.2 y cumplir con los criterios de durabilidad aplicables del capítulo anterior.
2.4.4 Dosificación cuando no se cuenta con experiencia en obra o mezclas de prueba
2.4.4.1 Si los datos requeridos por 4.3 no están disponibles, la dosificación del hormigón debe basarse en otras experiencias o información con la aprobación del profesional facultado para diseñar. La resistencia promedio requerida a la compresión f’cr del hormigón producido con materiales similares a aquellos propuestos para su uso debe ser al menos 8.3 MPa mayor a f’c. Esta alternativa no debe ser usada si f’c es mayor a 35 MPa.
2.4.4.2 El hormigón dosificado de acuerdo con esta sección debe ajustarse a los requisitos de durabilidad del capítulo anterior y a los criterios para ensayos de resistencia a la compresión de 2.4.6.
2.4.5 Reducción de la resistencia promedio a la compresión
En la medida que se disponga de más datos durante la construcción, se permite reducir la cantidad por la cual la resistencia promedio requerida, f’cr, debe exceder f’c, siempre que:
(a) Se disponga de 30 o más ensayos y el promedio de los resultados de los ensayos exceda el requerido por 2.4.3.2.1, empleando una desviación estándar de la muestra calculada de acuerdo con 4.3.1.1, o
(b) Se disponga de 15 a 29 ensayos y el promedio de los resultados de ensayos exceda al requerido por 2.4.3.2.1, utilizando una desviación estándar de la muestra calculada de acuerdo con 2.4.3.1.2, y
(c) Se cumpla con los requisitos de exposición especial del capítulo anterior.
2.4.6 Evaluación y aceptación del hormigón
2.4.6.1 El hormigón debe ensayarse de acuerdo con los requisitos de 2.4.6.2 a 2.4.6.5.
Los ensayos de hormigón fresco realizados en la obra, la preparación de probetas que requieran de un curado bajo condiciones de obra, la preparación de probetas que se vayan a ensayar en laboratorio y el registro de temperatura del hormigón fresco mientras se preparan las probetas de resistencia debe ser realizado por técnicos calificados en ensayos de campo. Todos los ensayos de laboratorio deben ser realizados por técnicos de laboratorio calificados.
2.4.6.2 Frecuencia de los ensayos
2.4.6.2.1 Las muestras para los ensayos de resistencia de cada clase de hormigón colocado cada día deben tomarse no menos de una vez al día, ni menos de una vez por cada 110 m3 de hormigón, ni menos de una vez por cada 460 m2 de superficie de losas o muros.
2.4.6.2.2 Cuando en un proyecto dado el volumen total de hormigón sea tal que la frecuencia de ensayos por 2.4.6.2.1 proporcione menos de cinco ensayos de resistencia para cada clase dada de hormigón, los ensayos deben hacerse por lo menos en cinco amasadas seleccionadas al azar, o en cada amasada cuando se empleen menos de cinco.
2.4.6.2.3 Cuando la cantidad total de una clase dada de hormigón sea menor que 38 m3, no se requieren ensayos de resistencia cuando la evidencia de que la resistencia es satisfactoria se envíe a la autoridad competente y sea aprobado por ella.
2.4.6.2.4 Un ensayo de resistencia debe ser el promedio de las resistencias de al menos dos probetas de 150 por 300 mm o de al menos tres probetas de 100 por 200 mm, preparadas de la misma muestra de hormigón y ensayadas a 28 días o a la edad de ensayo establecida para la
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CEC-10 PARTE 3-32
determinación de f’c.
2.4.6.3 Probetas curadas en forma estándar
2.4.6.3.1 Las muestras para ensayos de resistencia deben tomarse de acuerdo con ASTM C 172.
2.4.6.3.2 Los cilindros para los ensayos de resistencia deben ser fabricados y curados en laboratorio de acuerdo con ASTM C 31M, y deben ensayarse de acuerdo con ASTM C 39M. Los cilindros deben ser de 100 por 200 mm o de 150 por 300 mm.
2.4.6.3.3 El nivel de resistencia de una clase determinada de hormigón se considera satisfactorio si cumple con los dos requisitos siguientes:
(a) Todos los promedios aritméticos de tres ensayos de resistencia consecutivos (vèase 4.6.2.4) es igual o superior a f’c.
(b) Ningún resultado del ensayo de resistencia (vèase 4.6.2.4) es menor que f`c por más de 3,5 MPa cuando f’c es 35 MPa o menor; o por más de 0,10 f’c cuando f’c es mayor a 35 MPa.
2.4.6.3.4 Cuando no se cumpla con cualquiera de los dos requisitos de 2.4.6.3.3, deben tomarse las medidas necesarias para incrementar el promedio de los resultados de los siguientes ensayos de resistencia. Cuando no se satisfagan los requisitos de 2.4.6.3.3. (b) debe cumplir lo requerido por 2.4.6.5.
2.4.6.4 Probetas curadas en obra
2.4.6.4.1 Si lo requiere la autoridad competente, deben realizarse ensayos de resistencia de cilindros curados en condiciones de obra.
2.4.6.4.2 Los cilindros curados en obra deben curarse en condiciones de obra de acuerdo con ASTM C 31M.
2.4.6.4.3 Los cilindros de ensayo curados en obra deben fabricarse al mismo tiempo y usando las mismas muestras que los cilindros de ensayo curados en laboratorio.
2.4.6.4.4 Los procedimientos para proteger y curar el hormigón deben mejorarse cuando la resistencia de cilindros curados en la obra, a la edad de ensayo establecida para determinar f’c, sea inferior al 85 por ciento de la resistencia de cilindros compañeros curados en laboratorio. La limitación del 85 por ciento no se aplica cuando la resistencia de aquellos que fueron curados en la obra exceda a f’c en más de 3,5 MPa.
2.4.6.5 Investigación de los resultados de ensayos con baja resistencia
2.4.6.5.1 Si cualquier ensayo de resistencia (véase 2.4.6.2.4) de cilindros curados en el laboratorio es menor que f’c por más de los valores dados en 2.4.6.3.3 (b), o si los ensayos de cilindros curados en la obra indican deficiencia de protección y de curado (véase 2.4.6.4.4), deben tomarse medidas para asegurar que no se pone en peligro la capacidad de carga de la estructura.
2.4.6.5.2 Si se confirma la posibilidad que el hormigón sea de baja resistencia y los cálculos indican que la capacidad de soportar las cargas se redujo significativamente, deben permitirse ensayos de núcleos extraídos de la zona en cuestión de acuerdo con ASTM C42M. En esos casos deben tomarse tres núcleos por cada resultado de ensayo de resistencia que sea menor que los valores señalados en 2.4.6.3.3 (b).
2.4.6.5.3 Los núcleos deben ser extraídos, la humedad debe preservarse colocando los núcleos dentro de recipientes o bolsas herméticas, deben ser transportados al laboratorio y ensayarse de acuerdo con ASTM C39. Los núcleos deben ser ensayados no antes de 48 horas y no después de los 7 días de extraídos, a menos que el profesional facultado para diseñar apruebe algo diferente.
Cargas y Materiales
CEC-10 PARTE 3-33
Quien especifique los ensayos mencionados en la ASTM C42 debe ser un profesional facultado para diseñar.
2.4.6.5.4 El hormigón de la zona representada por los núcleos se considera estructuralmente adecuado si el promedio de tres núcleos es por lo menos igual al 85 por ciento de f’c, ningún núcleo tiene una resistencia menor del 75 por ciento de f’c. Cuando los núcleos den valores erráticos, se debe permitir extraer núcleos adicionales de la misma zona.
2.4.6.5.5 Si los criterios de 2.4.6.5.4 no se cumplen, y si la seguridad estructural permanece en duda, la autoridad competente está facultada para ordenar pruebas de carga de acuerdo con el capítulo 20 para la parte dudosa de la estructura, o para tomar otras medidas según las circunstancias.
2.4.6.6 Hormigón reforzado con fibras de acero
2.4.6.6.1 La aceptación de hormigón reforzado con fibra de acero utilizado en vigas de acuerdo con 11.4.6 (f) se debe determinar por medio de ensayos realizados de acuerdo con ASTM C 1609. Además, el procedimiento de ensayo de la resistencia debe cumplir con 2.4.6.1.
2.4.6.6.2 El hormigón reforzado con fibra de acero se considera aceptable para resistencia a cortante si cumple con las condiciones (a), (b) y (c ):
(a) La masa de las fibras de acero corrugadas por metro cúbico de hormigón es mayor o igual a 60 Kg.
(b) La resistencia residual obtenida en el ensayo a flexión realizado de acuerdo con ASTM C 1609 cuando se llega a una deflexión en el centro de la luz igual a 1/300 de la luz, es mayor o igual al 90 por ciento de la resistencia del primer pico de resistencia obtenido en el ensayo a flexión o del 90 por ciento de la resistencia correspondiente a ff obtenido por medio de la ecuación (9-10), la que sea mayor; y
(c) La resistencia residual obtenida en el ensayo a flexión realizado de acuerdo con ASTM C 1609 cuando se llega a una deflexión en el centro de la luz igual a 1/150 de la luz es mayor o igual al 75 por ciento de la resistencia correspondiente a ff obtenida por medio de la ecuación (9-10), la que sea mayor.
2.4.7 Preparación del equipo y del lugar de colado
2.4.7.1 La preparación previa al colado del hormigón debe incluir lo siguiente:
(a) Todo equipo de mezclado y transporte del hormigón debe estar limpio;
(b) Deben enfriarse todos los escombros y el hielo de los espacios que serán ocupados por el hormigón;
(c) El encofrado debe estar recubierto con un desmoldante adecuado;
(d) Las unidades de albañilería de relleno en contacto con el hormigón deben estar adecuadamente humedecidas;
(e) El refuerzo debe estar completamente libre de hielo o de otros recubrimientos perjudiciales;
(f) El agua libre debe ser retirada del lugar de colocación del hormigón antes de depositarlo, a menos que se vaya a emplear un tubo para colocación bajo agua (tremie) o que lo permita la autoridad competente;
(g) La superficie del hormigón endurecido debe estar libre de lechada y de otros materiales perjudiciales o deleznables antes de colocar hormigón sobre ella.
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CEC-10 PARTE 3-34
2.4.8 Mezclado
2.4.8.1 Todo hormigón debe mezclarse hasta que se logre una distribución uniforme de los materiales y la mezcladora debe descargarse completamente antes de que se vuelva a cargar.
2.4.8.2 El hormigón premezclado debe mezclarse y entregarse de acuerdo con los requisitos de la NTE INEN 1855-1 o ASTM C 685 M.
2.4.8.3 El hormigón mezclado en obra se debe mezclar de acuerdo con (a) a (e) y cumplir las disposiciones de NTE INEN 1 855-2:
(a) El mezclado debe hacerse en una mezcladora de un tipo aprobado;
(b) La mezcladora debe hacerse girar a la velocidad recomendada por el fabricante;
(c) El mezclado debe prolongarse por lo menos durante 90 segundos después de que todos los materiales estén dentro del tambor, a menos que se demuestre que un tiempo menor es satisfactorio mediante ensayos de uniformidad de mezclado,
(d) El manejo, la dosificación y el mezclad de los materiales deben cumplir con las disposiciones aplicables de INEN 1855-2
(e) Debe llevarse un registro detallado para identificar:
(1) Número de amasadas producidas;
(2) Dosificación del hormigón producido;
(3) Localización aproximada de depósito final en la estructura;
(4) Hora y fecha del mezclado y de su colocación.
2.4.9 Transporte
2.4.9.1 El hormigón debe transportarse desde la mezcladora al sitio final de colocación empleando métodos que eviten la segregación o la pérdida de material.
2.4.9.2 El equipo de transporte debe ser capaz de proporcionar un abastecimiento de hormigón en el sitio de colocación sin segregación de los componentes, y sin interrupciones que pudieran causar pérdidas de plasticidad entre capas sucesivas de colado.
2.4.10 Colado
2.4.10.1 El hormigón debe depositarse lo más cerca posible de su ubicación final para evitar la segregación debida a su manipulación o desplazamiento.
2.4.10.2 El colado debe efectuarse a una velocidad tal que el hormigón conserve su estado plástico en todo momento y fluya fácilmente dentro de los espacios entre el refuerzo.
2.4.10.3 No debe colocarse en la estructura hormigón que haya endurecido parcialmente, o que se haya contaminado con materiales extraños.
2.4.10.4 No debe utilizarse hormigón al que después de preparado se le adicione agua, ni que haya sido mezclado después de su fraguado inicial, a menos que sea aprobado por el profesional facultado para diseñar.
2.4.10.5 Una vez iniciada la colocación del hormigón, esta debe efectuarse en una operación continua hasta que se termine el llenado del panel o sección, definida por sus límites o juntas
Cargas y Materiales
CEC-10 PARTE 3-35
predeterminadas, excepto en lo permitido o prohibido por las juntas de construcción.
2.4.10.6 La superficie superior de las capas colocadas entre encofrados verticales por lo general debe estar a nivel.
2.4.10.7 Cuando se requieran juntas de construcción, estas deben hacerse de acuerdo con el código de construcción correspondiente.
2.4.10.8 Todo hormigón debe compactarse cuidadosamente por medios adecuados durante el colado, y debe acomodarse por completo alrededor del refuerzo y de las instalaciones embebidas, y en las esquinas del encofrado.
2.4.11 Curado
2.4.11.1 A menos que el curado se realice de acuerdo con 2.4.11.3, el hormigón debe mantenerse a una temperatura por encima de 10 ºC y en condiciones de humedad por lo menos durante los primeros 7 días después de la colocación (excepto para hormigón de alta resistencia inicial).
2.4.11.2 El hormigón de alta resistencia inicial debe mantenerse por encima de 10 ºC y en condiciones de humedad por lo menos los 3 primeros días, excepto cuando se cure de acuerdo con 2.4.11.3.
2.4.11.3 Curado acelerado
2.4.11.3.1 El curado con vapor a alta presión, vapor a presión atmosférica, calor y humedad, u otro proceso aceptado, puede emplearse para acelerar el desarrollo de resistencia y reducir el tiempo de curado.
2.4.11.3.2 El curado acelerado debe proporcionar una resistencia a la compresión del hormigón, en la etapa de carga considerada, por lo menos igual a la resistencia de diseño requerida en dicha etapa de carga.
2.4.11.3.3 El procedimiento de curado debe ser tal que produzca un hormigón con una durabilidad equivalente al menos a la que se obtiene usando los métodos de curado indicado en 2.4.11.1 o 2.4.11.2.
2.4.11.3.4 Cuando lo requiera el profesional facultado para diseñar, deben realizarse ensayos complementarios de resistencia, de acuerdo con 2.4.6.4, para asegurar que el curado sea satisfactorio.
2.4.12 Requisitos para clima frío
2.4.12.1 Debe disponerse de un equipo adecuado con el fin de calentar los materiales para la fabricación del hormigón y protegerlo contra temperaturas de congelamiento o cercanas a ella.
2.4.12.2 Todos los materiales componentes del hormigón y todo el acero de refuerzo, el encofrado, los rellenos y el suelo con el que habrá de estar en contacto el hormigón deben estar libres de escarcha.
2.4.12.3 No deben utilizarse materiales congelados o que contengan hielo.
2.4.13 Requisitos para clima cálido
En clima cálido debe darse adecuada atención a los materiales componentes, a los métodos de producción, al manejo, a la colocación, a la protección y al curado a fin de evitar temperaturas excesivas en el hormigón o la evaporación del agua, lo cual podría afectar la resistencia requerida
Cargas y Materiales
CEC-10 PARTE 3-36
o el funcionamiento del elemento o de la estructura.
2.4.13.1 Cuando se presenten temperaturas extremas de colado, consúltese ACI 305R para clima cálido y ACI 306R para clima frío.
APÉNDICE
NORMAS ASTM
ASTM A 36 M: Especificación para acero estructural al carbón.
ASTM A 53 M: Especificación para tubería de acero, negro y tratado térmicamente, recubierto de zinc, soldado y sin costura.
ASTM A 82 M: Especificación para alambre de acero liso para refuerzo de hormigón ASTM A 184 M: Especificaciones para mallas de barras de acero deformadas, soldadas para refuerzo de hormigón.
ASTM A 185 M: Especificación para refuerzo de alambre de acero soldado liso para hormigón.
ASTM A 242 M: Especificación para acero estructural de alta resistencia de baja aleación.
ASTM A 416 M: Especificación para torón de acero descubierto de siete alambres para hormigón preesforzado.
ASTM A 421 M: Especificación para alambre de acero libre de esfuerzos, descubierto para hormigón preesforzado.
ASTM A 496 M: Especificación para alambre de acero deformado para refuerzo de hormigón
ASTM A 497: Especificación para refuerzo de alambre de acero electro soldado corrugado para hormigón.
ASTM A 500 M: Especificación para tubería estructural de acero al carbón laminada en frío, soldada y tubería estructural de acero al carbón sin costura en formas circulares y perfiles.
ASTM A 501: Especificación para tubería estructural de acero al carbón laminada en caliente, soldada y sin costura.
ASTM A 572 M: Especificación para acero estructural de alta resistencia de baja aleación al Columbio-Vanadio.
ASTM A 588 M: Especificación de acero estructural de alta resistencia de baja aleación de mínimo 345 Mpa al punto de fluencia hasta 100 mm de diámetro.
ASTM A 722 M: Especificación de barras acero de alta resistencia descubiertas para hormigón preesforzado.
ASTM A 767 M: Especificación para barras de acero recubiertas de zinc (galvanizadas) para refuerzo de hormigón.
ASTM A 775: Especificación para barras de acero de refuerzo con recubrimiento epóxido.
ASTM A 820 M: Especificaciones para fibras de acero para hormigón reforzado con fibras.
ASTM A 884 M: Especificación para refuerzo de alambre de acero con recubrimiento epóxido y alambre soldado.
ASTM A 934 M: Especificación para barras de refuerzo de acero prefabricadas recubiertas con epóxido.
Cargas y Materiales
CEC-10 PARTE 3-37
ASTM A 970 M: Especificación para barras de acero con cabeza para refuerzo de hormigón.
ASTM A 992 M: Especificación para perfiles de acero estructural
ASTM A 995 M: Especificaciones para barras de acero inoxidable deformadas y lisas para refuerzo de hormigón
ASTM A 996 M: Especificaciones para barras deformadas de rieles de acero y ejes de acero para refuerzo de hormigón
ASTM A 1044 M: Especificaciones para ensambles de pernos de acero para refuerzo al cortante de hormigón
ASTM A 1022 M: Especificación para alambre de acero, deformado y liso y alambre soldado para refuerzo de hormigón
ASTM A 1035: Especificaciones para barras de acero deformadas y lisas de bajo carbón y cromio para refuerzo de hormigón.
ASTM C 29: Método para determinar la densidad aparente y vacíos en el agregado. ASTM C 31M: Práctica para fabricar y curar muestras de ensayo de hormigón en el campo.
ASTM C 33: Especificación para agregados para hormigón.
ASTM C 39M: Método para determinar la resistencia a la compresión de muestras cilíndricas de hormigón.
ASTM C40: Impurezas orgánicas en agregado fino para hormigón.
ASTM C42M: Método para obtener y ensayar núcleos y vigas aserradas de hormigón.
ASTM C70: Ensayo para determinar la humedad superficial en agregados finos.
ASTM C78: Ensayo para determinar la resistencia a la flexión del hormigón (utilizando una viga simple con carga en los tercios).
ASTM C88: Ensayo para determinar la solidez de agregados utilizando sulfato de sodio o sulfato de magnesio.
ASTM C94: Especificación para hormigón premezclado
ASTM C109: Ensayo para determinar la resistencia a la compresión de morteros de cemento hidráulico (usando muestras cúbicas de 50 mm de lado)
ASTM C117: Ensayo para determinar el material más fino que el tamiz de 75 m (No. 200), mediante lavado.
ASTM C 123: Ensayo para determinar las partículas livianas en el agregado.
ASTM C127: Ensayo para determinar la densidad específica y capacidad de absorción de agregados gruesos.
ASTM C128: Ensayo para determinar la densidad y capacidad de absorción de agregados finos.
ASTM C131: Ensayo para determinar la resistencia a la degradación de agregados gruesos de pequeñas dimensiones por abrasión e impacto en la máquina de Los Ángeles.
ASTM C136: Ensayo para análisis de tamizado de agregados finos y gruesos.
ASTM C142: Ensayo para determinar terrones de arcilla y partículas débiles en agregados.
ASTM C 172: Práctica para muestreo de hormigón mezclado fresco.
Cargas y Materiales
CEC-10 PARTE 3-38
ASTM C 192 M: Práctica para elaborar y curar muestras de ensayo de hormigón en laboratorio.
ASTM C227: Ensayo para determinar la reactividad alcalina potencial de combinaciones agregado cemento (método de la barra de mortero).
ASTM C 231: Ensayo para determinar el contenido de aire del hormigón mezclado freso por el método de presión.
ASTM C 260: Especificación para aditivos incorporadores de aire para hormigón
ASTM C289: Ensayo para determinar la reactividad alcalina potencial de agregados (método químico).
ASTM C293: Ensayo para determinar la resistencia a la flexión del hormigón (utilizando vigas simples con carga en el centro).
ASTM C 330: Especificación para agregados ligeros para hormigón estructural.
ASTM C469: Ensayo para determinar el módulo de elasticidad estático y la relación de Poisson del hormigón en compresión.
ASTM C494M: Especificación para aditivos químicos para hormigón.
ASTM C566: Ensayo para determinar el contenido de humedad total evaporable del agregado por secado.
ASTM C 618: Especificación para cenizas volantes de carbón y puzolana natural o calcinada para uso en hormigón.
ASTM C702: Práctica para reducir muestras de agregado a tamaños para ensayo.
ASTM C 989: Especificación para escoria de altos hornos, granulada, molida para uso en hormigón y morteros.
ASTM C 1017/C1017M: Especificación para aditivos químicos utilizados en la elaboración de hormigón fluido.
ASTM C 1116: Especificación para hormigón reforzado con fibras.
ASTM C 1240: Especificación para humo de sílice utilizado en mezclas cementantes.
ASTM C 1602: Especificaciones para agua de mezclado utilizada en la producción de hormigón de cemento hidráulico.
ASTM C 1609: Ensayo para determinar el comportamiento a la flexión de hormigón reforzado con fibras (utilizando vigas con carga en los tercios.
ASTM D75: Práctica para muestreo de agregados.
NORMAS INEN
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INEN 102: Varillas con resaltes de acero al carbón laminadas en caliente para hormigón armado. Requisitos.
NTE INEN 152: Cemento Portland. Requisitos.
NTE INEN 153: Cemento hidráulico. Muestreo y ensayos.
NTE INEN 156: Cemento hidráulico, determinación de la densidad.
NTE INEN 157: Cemento hidráulico: determinación de la consistencia normal. Método de Vicat.
NTE INEN 158: Cemento hidráulico: determinación del tiempo de fraguado. Método de Vicat.
NTE INEN 488: Cemento hidráulico. Determinación de la resistencia a la compresión de mortero estándar en cubos de 50 mm de arista.
NTE INEN 490: Cementos hidráulicos compuestos: Requisitos.
NTE INEN 867: Áridos para hormigón. Determinación de la reactividad alcalina potencial de combinaciones árido – cemento (método de la barra de mortero).
NTE INEN 957: Cementos hidráulicos. Determinación de la finura mediante el tamiz de 45 μm (No. 325).
NTE INEN 1806: Cemento de albañilería. Requisitos.
NTE INEN 1 855-1: Hormigones. Hormigón premezclado. Requisitos.
NTE INEN 1 855-2: Hormigones. Hormigón preparado en obra. Requisitos.
NTE INEN 1.902: Cemento. Rotulado de fundas. Requisitos.
INEN 2167: Varillas con resaltes de acero de baja aleación soldables, laminadas en caliente y/o termotratadas para hormigón armado. Requisitos.
NTE INEN 2.380: Cementos hidráulicos. Requisitos de desempeño par cementos hidraúlicos.
COMITÉ EJECUTIVO DEL CODIGO
ECUATORIANO DE LA CONSTRUCCIÓN
(Creado Mediante el Decreto Ejecutivo Nº 3970 15 de Julio 1996)
NEC -10 SUBCOMITÉ 10 PARTE 9-3-1
NORMA ECUATORIANA DE
CONSTRUCCIÓN
NEC-10
PARTE 9–3 SISTEMAS DE ELEVACIÓN Y
TRANSPORTE
ÍNDICE
Sistemas de elevación y transporte
NEC-10 PARTE 9-3-2
1. OBJETO .......................................................................................................................................... 3
2. ALCANCE ....................................................................................................................................... 3
3. DEFINICIONES ................................................................................................................................ 3
4. CLASIFICACIÓN .............................................................................................................................. 6
5. ESTUDIO DE TRÁFICO .................................................................................................................... 7
6. DISPOSICIONES GENERALES .......................................................................................................... 9
7. POZO ............................................................................................................................................. 9
8. SOBRERECORRIDO Y FOSO .......................................................................................................... 10
9. PAREDES PISO Y TECHO DEL POZO .............................................................................................. 10
10. SALA DE MÁQUINAS .................................................................................................................. 10
11. ACCESO DE PISO ........................................................................................................................ 11
12. POZO ......................................................................................................................................... 13
13. PUERTAS DE PISO ...................................................................................................................... 14
14. CABINA ..................................................................................................................................... 15
15. CONTRAPESO ............................................................................................................................ 16
16. CABLES DE SUSPENSIÓN O TRACCIÓN ...................................................................................... 17
17. MÁQUINAS ................................................................................................................................ 19
18. SISTEMA DE FRENADO .............................................................................................................. 19
19. DISPOSITIVOS DE SEGURIDAD ................................................................................................... 20
20. CONTROLES ............................................................................................................................... 21
21. BOTONERAS .............................................................................................................................. 22
22. PROCEDIMIENTOS DE RESCATE ................................................................................................. 22
23. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO ........................................................................................... 23
24. MONTACARGAS ......................................................................................................................... 25
25. ESCALERAS MECANICAS Y ELECTRICAS ...................................................................................... 25
ANEXO 1 .......................................................................................................................................... 27
ANEXO 2 .......................................................................................................................................... 28
Sistemas de elevación y transporte
NEC-10 PARTE 9-3-3
PARTE 9–3
SISTEMAS DE ELEVACIÓN Y TRANSPORTE
1. OBJETO
1.1. Este código tiene por objeto establecer los requisitos mínimos que deben cumplir los promotores, constructores y fiscalizadores de edificios, y las empresas involucradas en el suministro e instalación de ascensores de pasajeros y montacargas, para garantizar la seguridad de los trabajadores y usuarios así como la calidad de las instalaciones.
2. ALCANCE
2.1. Este código establece los requisitos mínimos de seguridad en la instalación y mantenimiento de ascensores de pasajeros de funcionamiento eléctrico y/o hidráulico.
3. DEFINICIONES
Ajuste: Realizar la adecuación, calibración y pruebas de funcionamiento de las partes mecánicas, eléctricas y electrónicas del ascensor de pasajeros y montacargas para garantizar la seguridad de los usuarios y el correcto funcionamiento de los equipos.
Amortiguador: Aparato diseñado para compensar y disminuir, el efecto de choque de una cabina y/o contrapeso en descenso, absorbiendo y disipando la energía cinética de los elementos.
Área útil de cabina: Superficie del piso de la cabina para uso de pasajeros y/o carga.
Ascensor (Elevador): Sistema de transporte vertical de pasajeros que sirve entre varios pisos o niveles.
Armazón: Estructura rígida destinada a la colocación de las pesas en el contrapeso.
Ascensor Eléctrico: Sistema de transporte vertical en la cual el carro se mueve mediante cables o cinta de tracción, accionados por un motor eléctrico.
Ascensor Hidráulico: Sistema de transporte vertical en el cual el carro es movido a través de un pistón hidráulico impulsado por una bomba de aceite.
Botonera de piso: Conjunto de elementos, ubicados en los diferentes pisos, normalmente junto a la puerta del ascensor, cuya función principal es registrar una llamada mediante un protocolo de comunicación.
Cabina: Cuarto formado por paredes verticales, plataforma, techo, puerta y accesorios, en la que viajan los pasajeros y/o carga.
Cable viajero: Cable especial con conductores eléctricos y de datos que provee conexión entre el control y el carro, debidamente protegido bajo especificaciones del fabricante del ascensor.
Carga Nominal: Valor de masa, expresada en kg, para la cual se ha diseñado, construido e instalado el equipo para ascender y/o descender a una velocidad establecida.
Coeficiente de seguridad: Es la relación entre la carga de rotura mínima de un cable y la fuerza más grande en este cable cuando la cabina se halle cargada con su capacidad nominal y se encuentre en el nivel de parada más baja.
Capacidad: La carga nominal expresada en número de pasajeros para la cual se ha diseñado, construido e instalado el equipo para ascender y/o descender a una velocidad establecida.
Carro: Estructura compuesta por chasis y cabina.
Chasis: Elemento estructural móvil diseñado para soportar la cabina y la carga nominal.
Sistemas de elevación y transporte
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Contacto de puertas: Dispositivo eléctrico o electrónico de seguridad cuya función es determinar si las puertas se encuentran abiertas o totalmente cerradas, para impedir o permitir el movimiento del carro.
Contrapeso: Conjunto formado por armazón, pesas y accesorios destinados a contrabalancear el peso del carro y el porcentaje de la carga nominal, establecida por el fabricante.
Control: Conjunto de dispositivos eléctricos, electromecánicos y/o electrónicos destinados a regular el movimiento, dirección, velocidad, arranque, aceleración, desaceleración y parada del carro y cumplir con todas las condiciones operativas establecidas en el diseño.
Foso (Bajo recorrido): Parte inferior del pozo. También conocido como pie de pozo o PIT.
Freno: Dispositivo electromagnético, eléctrico o mecánico que siendo parte de la máquina del ascensor, se usa para aplicar una fuerza controlada que permite parar y mantener estática a la misma.
Gobernador: (limitador de velocidad) Sensor mecánico de velocidad y principal elemento de seguridad, que activa secuencialmente un interruptor eléctrico cuando la velocidad del ascensor excede un porcentaje predeterminado del valor nominal y un interruptor mecánico (paracaídas), si la velocidad excede un segundo valor, de tal forma de detener el carro o el contrapeso para precautelar la seguridad de los pasajeros y/o los usuarios del edificio.
Guías (Rieles): Elementos rígidos destinados a guiar el recorrido del carro o del contrapeso.
Indicador de posición: Dispositivo que indica visualmente la ubicación de la cabina en los diferentes niveles o pisos.
Instalación (montaje): Acción de colocar y armar los diferentes elementos del sistema de transporte vertical.
Inspección: Examen para verificar el estado del sistema de transporte vertical.
Línea de vida: Cuerda vertical de seguridad destinada, en un momento dado, a detener la caída del personal dedicado a la instalación (montaje).
Máquina: Aparato destinado a mover el carro.
Sistema de Transporte vertical: Refiérese a ascensores de pasajeros, montacargas, escaleras eléctricas y andenes.
Mantenimiento correctivo: Trabajo realizado al sistema de transporte vertical para reparar los daños que se hayan presentado, de tal forma que se garantice el óptimo funcionamiento de éste y la seguridad de los pasajeros o carga.
Mantenimiento preventivo: Trabajo realizado al sistema de transporte vertical, en forma periódica y rutinaria, para garantizar el óptimo funcionamiento de éste y la seguridad de los pasajeros.
Mantenimiento predictivo: Trabajo realizado al sistema de transporte vertical, en forma periódica y sistemática, para evaluar las condiciones de funcionamiento e identificar fallas en proceso.
Modernización: Cambios realizados en los diferentes dispositivos y elementos del sistema de transporte vertical, con partes y piezas nuevas de tecnología superior, previo un estudio técnico, con la finalidad de mejorar el funcionamiento, eficiencia y seguridad.
Montacargas: Sistema de transporte vertical de carga que sirve entre varios pisos o niveles.
Remodelación: Cambios realizados en la apariencia del equipo.
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Nivelación: Diferencia de niveles entre quicios de cabina y de piso, cuando el carro se haya detenido.
Botonera de cabina (Panel de operación): Conjunto de elementos ubicados en la cabina entre cuyas funciones están: comunicación con el control principal, registro de llamadas, indicación de la posición de la cabina, activación de la alarma de emergencia, control de la operación de puertas, etc.
Paracaídas: Dispositivo mecánico unido al chasis del carro o armazón del contrapeso, el cual se acciona automáticamente para detener y sostener al carro o al contrapeso, en caso de que sobrepasen una velocidad predeterminada o por caída libre.
Pasajero: Persona transportada por un sistema de transporte vertical.
Plataforma: Estructura sobre la que descansan las paredes y el piso de la cbina.
Polea de tracción: Rueda motriz con ranuras en la periferia, que soporta los cables de acero y transmite movimiento de la máquina al carro. En el caso de cintas de tracción se utiliza eje motriz.
Polea deflectora: Rueda con ranuras en la periferia, que posiciona adecuadamente los cables de acero.
Pozo: Estructura o recinto por el cual se desplaza la cabina y el contrapeso y aloja además a las guías, pistones, elementos de seguridad y determinados equipos en su interior y extremos.
Puente: Conexión eléctrica que evita que opere un circuito de seguridad.
Puerta de cabina: Paneles móviles de la cabina que permiten el ingreso o salida de los pasajeros.
Puerta de piso: Paneles móviles instalados en los diferentes niveles o pisos que permiten el ingreso o salida a la cabina o el acceso al pozo.
Quicio: Elemento metálico sobre el que se desplazan las puertas de cabina y de piso.
Marcos de puerta: Elemento rígido que delimita la abertura de las puertas.
Recorrido: Distancia entre los niveles de las paradas terminales superior e inferior de un sistema de transporte vertical.
Renivelación: Operación del sistema de transporte vertical que permite mejorar la precisión de parada de la cabina al nivel de los pisos.
Resistencia al fuego: Medida del tiempo transcurrido durante el cual un material se expone al fuego y mantiene sus características bajo condiciones específicas de prueba. Propiedad de un material para rechazar al fuego o dar protección de él.
Sala de máquinas: Local donde se halla la máquina, el tablero de control y otros dispositivos exclusivamente de ascensores, no integrados al pozo.
Sobrerecorrido: También conocido como OH del inglés Overhead. Distancia entre el nivel del piso terminado de la última parada superior y la parte inferior de la tapa del pozo o el elemento soportante de éste.
Trifásico: Sistema de tres corrientes eléctricas alternadas e iguales procedentes de la misma fuente y desplazadas en el tiempo, cada una de la otra, en un tercio del período (120o).
Velocidad nominal: Velocidad para la que ha sido construido el sistema de transporte vertical y para la cual el fabricante garantiza el funcionamiento normal.
RL: Del inglés Machine Room Less, ascensor sin sala de máquinas.
Ascensores panorámicos: Aquellos que permiten al pasajero visualizar la parte exterior.
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Cabecero: Dispositivo mecánico que soporta los mecanismos de accionamiento de puertas de piso.
Transom panel (tarjeta metálica): Placa metálica decorativa ubicada en la parte superior de la puerta de piso que aloja el indicador horizontal de pisos y otros dispositivos de aviso y señalización.
Constructor: Es la persona natural o jurídica responsable de la construcción del foso, pozo y sala de máquinas, de acuerdo a los requerimientos del proveedor.
Dintel: Viga de hormigón o metálica ubicada sobre las puertas de piso, sobre la que se sujeta el cabecero
Citófono: Aparato de comunicación entre la cabina y la guardianía, conserjería o sala de control que se usa en caso de emergencia.
Proveedor: Es la persona natural o jurídica responsable del suministro, instalación y puesta en marcha de los equipos de transporte vertical
Montacamillas: Ascensor cuyas dimensiones de la cabina permiten el transporte de una camilla hospitalaria; en el cual predomina el área útil de la cabina sobre la capacidad.
Volante: Mecanismo que se utiliza para mover la máquina en forma manual.
4. CLASIFICACIÓN
Los ascensores se clasifican en:
De acuerdo al uso:
Para el transporte de personas
Para propósitos especiales para uso de personas (montacamillas, silla de ruedas).
Para servicio
Montacoches
De acuerdo al tipo de actuador:
Eléctricos
Hidráulicos
De acuerdo a la velocidad:
De Baja Velocidad: Hasta 1,75 m/s (105 m/min)
De Alta Velocidad: Mayores a 1,75 m/s. (105 m/min)
De acuerdo a la capacidad:
De baja capacidad: Hasta 1000 kg.
De mediana capacidad: Entre 1000 kg y 2000kg.
De alta capacidad: Sobre los 2000 kg.
De acuerdo a la sala de máquinas:
Con sala de máquinas
Sin sala de máquinas (MRL)
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De acuerdo al tipo de cabina:
Panorámicos
No panorámicos
Residencial: Un ascensor residencial se considera a aquel que reúne las siguientes características:
a) Ubicarse dentro de una residencia unifamiliar, b) Tener un recorrido máximo: 15 m, c) Capacidad máxima: 6 pasajeros, d) Velocidad máxima: 1,0 m/s, e) Número máximo de paradas: 4, y f) De uso privado
Un ascensor residencial debe cumplir todas las normas relativas a seguridad. Solo es este caso, el resto de normas de este documento no serán de estricto cumplimiento.
REQUISITOS DEL DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN
5. ESTUDIO DE TRÁFICO
El número, capacidad, tipo y velocidad del los ascensores de una edificación, deberán estar especificados en la memoria de cálculo que será elaborado por un profesional del ramo debidamente calificado o firma responsable.
Para el cálculo se consideraran los siguientes factores:
5.1. Tipo de edificación
5.1.1. Departamentos: Edificios destinados a vivienda. 5.1.2. Comercial: Edificaciones para oficinas, comercios y hoteles. 5.1.3. Industrial: Edificaciones de bajo (I1), mediano (I2), alto (I3) y peligroso (I4)
impacto. 5.1.4. Equipamiento: Edificios públicos, hospitales, centros de educación, salud,
institucional, bienestar social, cultural, recreativo, religioso y turístico.
5.2. Estimación de la población del edificio 5.2.1. Departamentos: 2 personas por dormitorio. 5.2.2. Comercial, oficinas y consultorios médicos: 1 persona por cada 8 a 10 m2 de área
útil. 5.2.3. Hoteles: 2 personas por dormitorio. 5.2.4. Educacional: 1 estudiante por cada 2,50 m2 de área. 5.2.5. Restaurantes: 1 persona por cada 3,00 m2 de área. 5.2.6. Centros comerciales: 1 persona por cada 4 m2 de área. 5.2.7. Institucional: Hospitales; 3 personas por cama. 5.2.8. Edificios de estacionamientos: 2 personas por puesto de parqueo.
5.3. Normas generales
5.3.1. Toda edificación destinada a hospitales con dos o más niveles considerados a partir del nivel de la acera, deberá contar con servicios de elevadores monta
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camillas para pacientes, a excepción de aquellas soluciones que sean realizadas mediante rampas.
5.3.2. En cualquier edificación se puede descontar el 50 % de la población que se halle un piso arriba y un piso debajo de la planta de acceso principal (Pb) siempre y cuando estén situados a una altura no mayor a 5 m con relación a la planta principal.
5.3.3. En cualquier edificación no se calcula la población que está servida por escaleras
eléctricas.
5.4. Capacidad de transporte 5.4.1. La capacidad de transporte expresada como el porcentaje de la población del
edificio que requiere el servicio del elevador y que puede ser evacuada o transportada por el sistema de ascensores en un período típico de 5 minutos, deberá considerar los porcentajes mínimos de acuerdo al siguiente cuadro:
TIPO DEL EDIFICIO PORCENTAJE DE POBLACIÓN (%)
Oficinas de una sola entidad 10
Oficinas en general 10
Oficinas de gobierno 10
Departamentos 5
Hoteles 10
Hospitales 5
Escuelas colegios y universidades 15
Centros comerciales 15
5.4.2. En caso de tener edificaciones mixtas se deben considerar cada una de las partes
en forma proporcional.
5.5. Tiempo de espera
El tiempo de espera de los pasajeros en el nivel de ingreso principal a los ascensores, no debe exceder de los siguientes valores:
5.5.1. Departamentos para vivienda: 137 segundos. 5.5.2. Comercial y hoteles: 50 segundos. 5.5.3. Industrial: 137 segundos. 5.5.4. Equipamiento: 35 segundos.
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6. DISPOSICIONES GENERALES
6.1. Es obligación del proveedor entregar los planos de requerimientos constructivos de las
obras civiles, los mismos que servirán de base para el diseño y construcción de las facilidades del o los ascensores.
6.2. Una vez revisados y aprobados los planos por parte del diseñador y/o constructor, es obligación de estos cumplir con lo indicado en los mismos.
6.3. El proveedor de los equipos deberá realizar inspecciones periódicas a la obra en
construcción para garantizar el fiel cumplimiento de los requerimientos establecidos en los planos y brindar cualquier asesoría que se requiera.
6.4. Todos edificio público debe disponer de al menos un ascensor que satisfaga la Norma
Técnica ecuatoriana INEN 2 299:2001 o sus revisiones “Accesibilidad de las personas con discapacidad y movilidad reducida al medio físico. Ascensores”.
7. POZO
7.1. El diseño y construcción del pozo debe garantizar que tan solo las personas
debidamente autorizadas puedan ingresar a éste para realizar trabajos netamente de instalación, ajuste, inspección, reparación, mantenimiento o modernización del ascensor.
7.2. El pozo debe tener los elementos rígidos que permitan el correcto anclaje y sujeción de
las guías de cabina, contrapeso y/o pistón que garanticen la alineación y reacción sobre los puntos de apoyo, salvo el caso que el ascensor disponga de su propia estructura auto soportante.
7.3. Al pozo del ascensor se debe proveer de los medios o sistemas que eviten la
acumulación de humos o gases calientes en caso de incendio.
7.4. Se prohíbe ubicar dentro del pozo elementos, accesorios y materiales de naturaleza ajena a los ascensores. Se incluye en esta prohibición el sistema de pararrayos.
7.5. No deben existir en el pozo y foso elementos constructivos estructurales o de cualquier
otra naturaleza que impidan la correcta instalación y operación de los distintos dispositivos de los ascensores.
7.6. Entre pozos de ascensores adyacentes debe existir una barrera de separación (pared o
malla) a todo lo alto del mismo.
7.7. En el caso de ascensores panorámicos instalados interiores como: patios, galerías, torres, etc., se puede admitir que el pozo no esté totalmente cerrado si se prevé una barrera sin perforaciones en los puntos normalmente accesibles a las personas para protegerlas de daños causados por las partes móviles del ascensor y para impedir que objetos manuales puedan ser introducidos alcanzando partes móviles. La altura mínima de esta barrera debe ser 2.50 metros.
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7.8. Las dimensiones de planta del pozo deben estar acorde con las especificaciones del fabricante (VER ANEXO 1)
8. SOBRERECORRIDO Y FOSO
8.1. El pozo debe disponer de un sobrerecorrido, con una altura suficiente, para tener el espacio mínimo de seguridad entre el techo de la cabina y la parte inferior de la sala de máquinas o tapa. (VER ANEXO 2)
8.2. El foso debe disponer de una profundidad suficiente para dar el espacio mínimo de
seguridad entre la parte inferior del carro y el nivel inferior del pozo, de manera tal de alojar a los amortiguadores. (VER ANEXO 2)
8.3. El foso debe ser construido con materiales impermeabilizantes y debe disponer de
sistemas de drenaje que impidan la acumulación de agua.
8.4. En cada foso se debe ubicar un interruptor que permita abrir el circuito de seguridades.
8.5. En cada foso se debe instalar iluminación artificial a 0,5 metros como máximo de la parte más baja del piso, con su respectivo interruptor a una altura de 0,70 metros del nivel de la parada más baja y un tomacorriente.
8.6. En cada foso se debe instalar una escalera tipo marinera que permita el descenso de las
personas autorizadas de una manera segura.
8.7. El foso debe mantenerse permanentemente limpio y no debe permitirse que se lo utilice como depósito de basura.
8.8. El fondo del foso debe ser construido para soportar y garantizar las cargas y reacciones
establecidas por el fabricante del ascensor.
9. PAREDES PISO Y TECHO DEL POZO
9.1. Las paredes, piso y techo del pozo deben estar construidas con materiales incombustibles, duraderos y que no originen polvo.
9.2. En caso de ascensores MRL, en el techo del pozo se debe instalar iluminación artificial, con su respectivo interruptor a una altura de 0,70 metros del nivel de la parada más alta y un tomacorriente.
9.3. En el caso de ascensores de servicio de uso exclusivo para cargas (montacargas) sin
puerta de cabina, la pared frente a la entrada de cabina debe ser lo suficientemente fuerte que no permita ningún tipo de deformación elástica.
9.4. Las paredes del pozo deben ser resanadas y pintadas (blanqueadas) previo a la
instalación, para optimizar la operación y mantenimiento.
10. SALA DE MÁQUINAS
10.1. Se prohíbe ubicar dentro de la sala de máquinas elementos, accesorios, materiales e instalaciones extraños a los ascensores. La sala de máquinas debe mantenerse
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permanentemente limpia y no se permite que se use como depósito de basura ni para bodegaje u otros fines.
10.2. El acceso a la sala de máquinas, durante la instalación del ascensor, debe permitir
el ingreso solo del personal autorizado sin depender de terceras personas.
10.3. El acceso a la sala de máquinas, durante el tiempo posterior a la instalación, debe ser controlado por el administrador o encargado del edificio y ser accesible únicamente a las personas autorizadas para el mantenimiento, verificación, rescate de pasajeros, inspección y reparación.
10.4. Los espacios destinados a alojar máquinas, poleas, equipos de control y otros
dispositivos deben ser protegidos de condiciones ambientales dañinas, tales como humedad y fuego.
10.5. Los puntos de apoyo sobre las que se asientan las vigas de máquina o la máquina de
tracción deben soportar al menos las cargas especificadas por el fabricante. 10.6. Las paredes de la sala de máquinas deben ser resanadas y/o enlucidas y pintadas.
10.7. El área de la sala de máquinas debe garantizar la instalación de todos los elementos del
ascensor incluido máquinas, poleas transformadores, control y gobernador, la misma que necesariamente debe ser mayor al área de proyección del pozo.
10.8. En el techo de la sala de máquinas se deben colocar ganchos para izaje de los equipos
que al menos soporten 3 toneladas de carga.
10.9. La altura de la sala de máquinas medida desde el nivel donde se ubica la máquina, estará en función directa de la capacidad y velocidad del ascensor, en caso de ascensores de baja velocidad y capacidad será de 2,20 metros y para ascensores de alta velocidad y capacidad según los requerimientos del fabricante.
10.10. La sala de máquinas debe estar ventilada, garantizando la evacuación del calor emitido
por el equipo. Las aberturas para la ventilación será igual o mayor al 10% de la superficie del piso de la sala de máquinas. Además debe protegerse de vapores nocivos y humedad; y no se debe permitir que locales ajenos evacuen aire viciado a este ambiente.
11. ACCESO DE PISO
11.1. En cada nivel que se requiera acceso al ascensor obligatoriamente se deberá proyectar el acceso respectivo con las medidas dadas por el proveedor.
11.2. Durante la construcción del edificio, el constructor deberá instalar en las aberturas
para las puertas del ascensor barreras físicas de por lo menos 1,40 metros para evitar que cualquier persona accidentalmente pueda ingresar y caer por el pozo.
11.3. Una vez iniciada la instalación del ascensor se prohíbe utilizar el pozo para desalojo de
escombros u otro uso ajeno a la actividad de montaje del mismo.
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11.4. Todas las aberturas del pozo por el cual se tiene acceso directo al mismo deben tener dinteles cuya ubicación deberá estar 10 centímetros por encima de la altura de la puerta terminada. Salvo el caso de que las puertas dispongan de “transom panel (tarjeta metálica)” la ubicación del dintel será especificado por el proveedor.
11.5. En caso de ser dinteles de concreto la altura será de al menos 30 centímetros y en caso
de dinteles metálicos la altura será de al menos 20 cm; esto con el fin de garantizar la sujeción adecuada de los cabeceros.
11.6. El ancho de la abertura para puertas, deberá tener una dimensión de al menos el
ancho útil de la puerta más 20 cm, cuyo eje estará definido en los planos del proveedor.
11.6.1. En caso de marcos anchos la abertura de puertas será definido en los planos del
proveedor. 11.7. Las paredes frontales del pozo del ascensor deberán construirse de manera de no
exceder el límite interior del marco para evitar que las puertas de piso del ascensor sufran ralladuras.
11.8. El corchado de los marcos de las puertas de piso deberá realizarse evitando la
deformación de estos y dando una holgura que impida que las puertas de piso se puedan rayar.
11.9. Previo a la instalación de los marcos de piso, el constructor deberá pintar en las
paredes internas del pozo una línea a una altura de 1 metro del nivel del piso terminado que servirá como referencia para la instalación de los quicios de piso.
11.9.1. La bodega de almacenaje no podrá ser utilizada para guardar equipos de
naturaleza diferente a los ascensores.
11.10. ENERGÍA ELÉCTRICA
11.10.1. Previo a la instalación de los ascensores, el constructor deberá disponer de energía eléctrica permanente, estable y cuya capacidad garantice el buen funcionamiento de las herramientas de trabajo y del motor del ascensor.
11.10.2. Previo y durante la instalación de los ascensores, el constructor deberá proveer
puntos de conexión monofásicos (120 V y 208 V), debidamente protegidos y en cualquier nivel del pozo, para el funcionamiento de las herramientas de trabajo.
11.10.3. Previo a la instalación de los ascensores, el constructor deberá proveer energía
eléctrica trifásica en sala de máquinas con las debidas protecciones para el funcionamiento del motor del ascensor.
11.10.4. Para las pruebas y ajustes finales se debe contar con energía eléctrica definitiva
(incluye 3 fases, neutro y tierra).
11.10.5. El constructor deberá proyectar la colocación de un cable multipar desde el nivel del control en la sala de máquinas hasta el sitio de guardianía, conserjería o sala de control para la conexión de un citófono intercomunicador para casos de emergencia.
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11.10.6. El diseño eléctrico del edificio deberá proyectar la alimentación eléctrica (fases,
neutro y tierra), con sus debidas protecciones entre el tablero de distribución y la sala de máquinas. Para el dimensionamiento del calibre de los conductores se deberá considerar la distancia entre la cámara de transformación y la sala de máquinas.
11.10.7. El diseño eléctrico del edificio deberá proyectar una malla de tierra y protección
contra las descargas atmosféricas (rayos).
11.11. BODEGA TEMPORAL
11.11.1. Previo a la llegada de los equipos, el constructor deberá disponer de un espacio aproximado de 30 m2 (por equipo) para el almacenaje temporal, libre de humedad, con suficiente ventilación, iluminación artificial y sus respectivas seguridades.
11.11.2. La bodega de almacenaje no podrá ser utilizada para guardar equipos de
naturaleza diferente a los ascensores.
11.11.3. La bodega deberá estar dentro de la misma obra, lo más cercana posible al pozo y permitir el ingreso de un montacargas.
11.12. AYUDAS SANITARIAS
11.12.1. La obra deberá disponer de baterías sanitarias adecuadas para precautelar la
salud de los trabajadores.
DEL EQUIPAMIENTO
CARACTERÍSTICAS DEL EQUIPAMIENTO
12. POZO
12.1. En toda instalación de ascensores se deben proveer las guías de carro y contrapeso para garantizar el movimiento vertical. Tales guías estarán dimensionadas para cumplir con las especificaciones técnicas dadas por el fabricante y soportar las cargas de operación.
12.2. La alineación y el acoplamiento entre guías debe garantizar que el carro y contrapeso
no sufran movimientos transversales bruscos.
12.3. Está prohibido utilizar cables como guías del contrapeso. 12.4. La distancia entre puntos de anclaje de guías no deberán exceder los valores
máximos especificados por el fabricante. 12.5. El diseño de las fijaciones deberá ser tal que permita compensar por alineamiento los
defectos debidos a los asentamientos normales del edificio y a la contracción del concreto, y que su deformación no deje sueltas a las guías.
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12.6. El montaje del ascensor debe considerar que todos los elementos que van dentro del pozo estén debidamente fijados y alineados con el fin de evitar enganches y desplazamientos que puedan causar accidentes.
12.7. El cableado eléctrico del pozo y sus derivaciones a los diferentes pisos deben estar
correctamente anclados y asegurados en todo su recorrido, y sus empalmes perfectamente aislados.
12.8. No se permiten conexiones flojas ni rotas. 12.9. La parte fija del cable viajero deberá estar anclada y asegurada del medio recorrido
hacia arriba, exceptuando en aquellos cuyo diseño requiera de consideraciones especiales.
12.10. La conexión de dispositivos adicionales a los originales desde la cabina hasta la sala
de máquinas, deberá hacerse mediante cables viajeros independientes, diseñados para ascensores, y en ningún caso podrán sujetarse al cable viajero original.
12.11. El cable viajero debe garantizar que los conductores de corriente alterna no
interfieran con los conductores de corriente continua o con los conductores que transmiten información digital.
12.12. Si en el mismo cable viajero existieran conductores de diferentes voltajes, todos los
conductores deberán tener el aislamiento necesario especificado para el voltaje más alto.
12.13. En los ascensores MRL el montaje de la máquina de tracción, paneles de control,
poleas, y demás elementos deben estar debidamente anclados y asegurados. 12.14. En ascensores MRL, en caso de que el control se halle dentro del ducto, las puertas
del mismo deberán estar dentro del circuito de seguridad, es decir si estas se hallasen abiertas, el ascensor no podrá moverse.
12.15. En ascensores MRL, aquellos dispositivos de seguridad que se encuentren dentro del
pozo y que requieran ser manipulados en caso de emergencia, su diseño debe garantizar accesibilidad total a los mismos.
13. PUERTAS DE PISO
13.1. Las puertas de piso y sus marcos deben ser rígidos y lo suficientemente resistentes para no ser deformados por esfuerzo manual.
13.2. En las puertas de piso que tengan vidrio, sean mirillas o paneles completos, los
vidrios deben ser de seguridad (laminados). 13.3. Todo ascensor debe tener puertas con resistencia mínima al fuego de 60 minutos;
salvo el caso de ascensores residenciales. 13.4. Las puertas deben ser automáticas, excepto en el caso de ascensores residenciales. 13.5. Las puertas de piso deben abrirse solo cuando la cabina descansa en ese piso o se
está nivelando.
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13.6. No deben existir aberturas en las hojas de las puertas que permitan que cualquier
elemento extraño las atraviesen, es decir las hojas deben ser íntegras en su totalidad. 13.7. Las puertas deben garantizar mediante sus mecanismos un perfecto ajuste y cierre
de las mismas, debiendo tener dispositivos que impidan que la cabina pueda abandonar la posición de reposo hasta que se haya cumplido con las disposiciones establecidas.
13.8. El sistema operativo de los ascensores no debe permitir que la puerta de piso se abra
mientras la cabina esté en movimiento y fuera de la zona y velocidad de nivelación.
14. CABINA
14.1. Toda cabina debe estar dispuesta de una puerta de accionamiento automático, excepto en ascensores residenciales y montacargas, pero en cualquiera de los casos deben contar con las debidas seguridades.
14.2. Toda puerta de cabina debe tener sensores infrarrojos que permitan la reapertura de
las mismas, excepto en ascensores residenciales y montacargas.
14.3. Toda puerta de cabina debe tener al menos una banda de seguridad de accionamiento mecánico que permita la reapertura de la misma.
14.4. El sistema operativo de los ascensores no debe permitir que este arranque mientras
alguna puerta de piso o de cabina se encuentre abierta. 14.5. Toda cabina debe estar provista de por lo menos un panel de operación con los
respectivos botones de mando y alarma. 14.6. Todo ascensor debe poseer una alarma (intercomunicador y/o timbre) la cual debe
ser accionada por energía normal y un sistema autosoportante (batería), para casos de emergencia.
14.7. Toda cabina de ascensor debe tener los medios e iluminación adecuados, dicha
iluminación no será interrumpida durante el funcionamiento del elevador. 1 14.8. Todo ascensor debe estar provisto de una fuente de energía recargable automática,
la cual será capaz de alimentar una lámpara de un vatio (1 W), al menos durante 15 minutos, en caso de interrupción de la energía eléctrica normal.
14.9. En las cabinas que tengan elementos de vidrio, sean mirillas o paneles completos,
que reemplacen a las paredes o puertas, los vidrios deben ser de seguridad (laminados)
14.10. Las cabinas que tengan elementos adaptados de vidrio, sean espejos, mirillas o
paneles completos, deben contar con al menos un pasamano para protección del pasajero.
14.11. Toda cabina panorámica que tenga sus paredes laterales o posteriores de vidrio debe ser provista de uno o varios pasamanos para protección del pasajero.
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NEC-10 PARTE 9-3-16
14.12. Todos los dispositivos de la cabina deben funcionar correctamente. No se permiten
alarmas y dispositivos de seguridades inoperantes, contactos de puertas puenteados, puertas que se arrastren o rocen, zapatas y rolletes desgastados.
14.13. Los equipos o aparatos distintos a los que se utiliza en la operación, control y
seguridad del ascensor y vigilancia del edificio, no se deben instalar dentro de la cabina.
14.14. Todo ascensor debe mantener, en el lugar más visible, la placa de capacidad en la
que se establece la carga máxima, en kg, el número de pasajeros que el ascensor puede transportar y la marca de fábrica, con letras de altura no menor a 6,5 mm. De preferencia en idioma español.
14.15. La Capacidad y áreas útiles de la cabina se resumen en el siguiente cuadro:
TABLA No. 1. Capacidad y áreas útiles de cabina
Pasajeros Capacidad (Kg) Área útil de cabina por pasajero (m2)
No. Mínimo Máximo Mínimo Máximo
3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16 17 20 24 27 30
200 280 350 420 490 550 600 680 750 840 900 950
1000 1080 1150 1350 1600 1800 2100
240 320 400 480 560 640 720 800 880 960
1040 1120 1200 1280 1360 1600 1920 2160 2400
0,20 0,19 0,19 0,19 0,18 0,18 0,17 0,17 0,17 0,16 0,16 0,16 0,16 0,16 0,15 0,15 0,14 0,14 0,13
0,24 0,24 0,24 0,21 0,21 0,20 0,19 0,19 0,19 0,19 0,19 0,19 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18
15. CONTRAPESO
15.1. Las pesas del contrapeso que se alojan en el armazón deben mantenerse juntas y estar aseguradas mediante un mecanismo de fijación.
15.2. Las pesas deben estar debidamente alineadas para evitar roces con la cabina y/o
paredes del pozo.
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NEC-10 PARTE 9-3-17
15.3. En el caso de carros y contrapesos con poleas deben existir dispositivos que eviten que los cables salgan de sus ranuras o se introduzcan cuerpos extraños entre cables y ranuras.
15.4. El armazón del contrapeso debe estar pintado de color amarillo. 15.5. La cabina y contrapeso de un mismo ascensor deben estar ubicados en el mismo
pozo. 15.6. En el caso de que exista circulación de personas por debajo del pozo del ascensor,
obligatoriamente el contrapeso debe contar con paracaídas.
16. CABLES DE SUSPENSIÓN O TRACCIÓN
16.1. El carro y contrapeso deben estar suspendidos por cables de acero con alma sintética o vegetal lubricados; sin embargo en las instalaciones cuyo recorrido sea mayor a 100 m, se podrá utilizar cables con alma de acero.
16.2. Todos los cables de suspensión o tracción de un ascensor deben poseer las mismas
características, diámetro, provenir de un mismo fabricante y de un mismo lote de fabricación y estar igualmente tensados. Se exceptúa el sentido de arrollamiento de los cables.
16.3. Si por razones técnicas, de seguridad o de mantenimiento se tienen que reemplazar
uno o más cables de suspensión o tracción, todos los cables deben ser cambiados. 16.4. El número mínimo de cables de suspensión o tracción se deben determinar de
acuerdo al esfuerzo de tracción requerido y al factor de seguridad, pero en ningún caso se emplearán menos de tres cables.
16.5. Los cables de suspensión o tracción deben ser íntegros en su longitud y en su
desarrollo no deben existir ningún remiendo. 16.6. Los cables de suspensión o tracción y la geometría de las ranuras de la polea de
tracción deben garantizar al menos la fricción mínima para evitar deslizamientos. 16.7. En el caso de requerirse lubricación en los cables de suspensión o tracción, se debe
utilizar el producto que garantice el cumplimiento del numeral anterior. 16.8. No se permite el uso de ningún tipo de grasa para lubricación de cables de
suspensión y tracción. 16.9. Toda empresa proveedora debe poseer un sistema que permita identificar las
características de suspensión o tracción utilizado, teniendo como mínimo la siguiente información:
a) Diámetro de cable, en el sistema métrico b) Carga de rotura especificada por el fabricante c) Tipo de construcción – configuración d) Fecha de instalación e) Nombre del fabricante.
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16.10. En ascensores cuya velocidad nominal superen los 2.5 m/s se deben utilizar cables de
compensación con una polea tensora, y deben ser respetadas las siguientes condiciones:
a) La tensión debe ser obtenida con la acción de la gravedad b) La tensión debe ser controlada por un dispositivo eléctrico de seguridad c) La relación entre diámetro primitivo de las poleas y el diámetro nominal de los cables
de compensación deben ser al menos de 30. 16.11. Los diámetros de los cables deberán tener un mínimo de:
6 mm para el gobernador
8 mm para suspensión o tracción.
16 mm para compensación
16.12. La relación entre el diámetro primitivo de las poleas y el diámetro nominal de los cables de tracción deben ser al menos de 40, cualquiera sea el número de cables.
16.13. El coeficiente de seguridad de los cables de tracción deben ser por lo menos 12 16.14. La sujeción de los extremos de cada cable a los amarres (sea del carro o contrapeso o
bien de los soportes fijos del piso), se debe hacer mediante material fundido, amarres de acuña de apretado automático, al menos tres abrazaderas o grapas apropiadas para cables, manguitos fuertemente prensados o cualquier otro sistema que ofrezca seguridad equivalente.
16.15. Los extremos de cada cadena de compensación, deben ser fijados a la parte inferior
de la cabina y del contrapeso. Los puntos de amarre deben poseer una resistencia mecánica que soporte al menos el doble del peso de las cadenas.
16.16. Deben usarse dispositivos para igualar la tensión de los cables de suspensión o
tracción, y los mismos deben ser individuales para cada cable y del tipo resorte de comprensión.
16.17. Los dispositivos de regulación de longitud de los cables deben ser realizados de tal
manera que ellos no puedan aflojarse por si solos. 16.18. Los extremos de los cables de suspensión o tracción deben fijarse de tal manera que
sean fácilmente visibles para fines de una inspección adecuada. 16.19. Los amarres de cables pueden ser:
a) receptáculos cónicos,
b) de cualquier otro tipo, siempre y cuando, los terminales de los cables de suspensión o tracción del carro y del contrapeso deben proveerse con varillas de ajuste, diseñadas de tal forma que permitan el ajuste individual de la longitud de dicho cable.
16.20. No deben existir vibraciones en los cables de suspensión o tracción, ni deben existir cables con sus extremos sueltos.
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16.21. Los ascensores deben funcionar con todos los cables de suspensión o tracción especificados por el fabricante. No se acepta la operación del ascensor con cables faltantes.
16.22. Se debe mantener un registro de la fecha en la que fue instalado el cable de tracción,
y ubicado en un lugar visible de control, con efecto estadístico de su reemplazo.
SALA DE MÁQUINAS
17. MÁQUINAS
17.1. Las máquinas pueden ser de tipo:
a) De tracción con engranajes
b) De tracción sin engranajes
c) Bombas hidráulicas impulsoras 17.2. Las máquinas de tracción deben descansar sobre amortiguadores de goma, con la
finalidad de reducir la transmisión de vibraciones y ruido al edificio, producidos por su operación y minimizar los efectos de un movimiento sísmico.
17.3. El acoplamiento entre la polea de tracción y la máquina debe ser directo, no debe
realizarse por medio de correas, cadena u otros mecanismos de fricción.
17.4. Todo eje saliente que sirve para manipular la máquina mediante el volante debe tener la respectiva protección para evitar accidentes.
17.5. El volante se deberá utilizar únicamente durante la etapa de montaje y exclusivamente
en caso de emergencia por personal debidamente capacitado.
18. SISTEMA DE FRENADO
18.1. El ascensor debe estar provisto con un sistema de frenos que actúe automáticamente en el caso de que:
a) El ascensor se encuentre estático
b) Actúe cualquiera de los circuitos de seguridad
c) Se presente pérdida del suministro de energía eléctrica, y
d) Se presente pérdida del suministro de energía eléctrica en los circuitos de seguridad del control.
18.2. El sistema de frenado debe actuar inmediatamente ante una falta o interrupción de energía eléctrica.
18.3. Todo ascensor eléctrico, suspendido por cables de tracción, debe tener frenos. 18.4. El freno debe ser capaz, por si solo de detener la máquina, cuando la cabina baja a su
velocidad nominal y con el 125% de su carga nominal.
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18.5. Todos los elementos mecánicos del freno que participen en la fijación del esfuerzo de frenado sobre el tambor o disco deben ser de doble ejemplar y cada uno de ellos, en el supuesto del que el otro no actuara, debe ser capaz por si solo de ejercer la acción suficiente para desacelerar la cabina con su carga nominal.
18.6. El elemento sobre el que actúa el freno debe estar acoplado al eje motriz por un
enlace mecánico directo. 18.7. El freno debe contar con un mecanismo de desenganche que requiera un esfuerzo
constante para mantenerlo abierto en el caso de presentarse rescates de emergencia. 18.8. Los recubrimientos de las zapatas del freno deben ser de material incombustible y con
las características técnicas provistas del fabricante.
19. DISPOSITIVOS DE SEGURIDAD
19.1. Los ascensores y equipos de transporte vertical estarán equipados con todos los dispositivos de seguridad que proporcionen el máximo de protección a los pasajeros y a la carga.
19.2. Los dispositivos de seguridad de los ascensores pueden ser de tipo:
a) mecánico,
b) eléctrico, o
c) electrónico.
19.3. Todo ascensor debe estar provisto de paracaídas en el carro. 19.4. Los ascensores deben tener un sistema limitador de velocidad, el cual debe estar
completo y operando de acuerdo a las especificaciones del fabricante. 19.5. Cuando el foso está ubicado por encima de locales con acceso a personas y vehículos,
el contrapeso debe, también, ir provisto de un paracaídas. 19.6. Todo ascensor debe tener interruptores de límites de carrera tanto superiores como
inferiores, sin permitir defecto alguno en su funcionamiento. 19.7. Se debe colocar interruptores de protección en los extremos del recorrido,
debidamente distanciados, de tal manera que el segundo opere si el primero no se acciona, o que un tercero opere si el segundo no se accione y así sucesivamente o un sistema equivalente que garantice la desconexión del ascensor cuando este sobrepase los niveles de sus pisos extremos. El número de interruptores de protección esta en relación directa con la velocidad del ascensor.
19.8. Cuando se abre el circuito de seguridades, esto debe producir un corte de
alimentación de energía eléctrica al motor y la aplicación inmediata del freno. 19.9. Los interruptores deben actuar en el sobrerecorrido antes de que el contrapeso
choque con sus amortiguadores y en el foso antes de que el carro choque con sus amortiguadores
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19.10. En caso de accionamiento del seguro contra caídas del carro o del contrapeso, un mecanismo montado sobre el mismo, debe provocar el corte de circuito de seguridades, cuando más tarde, en el momento de su accionamiento.
19.11. La acción del limitador de velocidad debe activar el circuito de seguridades antes de
accionar el paracaídas. 19.12. Los motores del ascensor deben estar protegidos mediante dispositivos adecuados
contra corrientes eléctricas excesivas, sobrecalentamientos, sobrecargas o cortocircuitos.
19.13. Cuando la máquina de tracción se detenga deben actuar inmediatamente el freno. 19.14. Toda instalación eléctrica y electrónica de los ascensores debe estar debidamente
protegida y conectada adecuadamente a un nivel de tierra. 19.15. Todo ascensor debe contar con amortiguadores de carro, cuya función es reducir el
impacto de éste cuando el ascensor supera la parada inferior. 19.16. Todo ascensor debe contar con amortiguadores de contrapeso, cuya función es reducir
el impacto de éste cuando el ascensor supera la parada superior, salvo el caso de ascensores hidráulicos.
19.17. Cuando el ascensor está en mantenimiento correctivo, queda terminantemente
prohibida su operación para el público. 19.18. En caso de daño de un limitador de velocidad, el ascensor no debe funcionar para el
público hasta que se proceda a su reparación o reemplazo 19.19. Debajo de los quicios de las puertas de cabina y de piso, todo ascensor debe tener una
lámina de acero (faldón) para proteger a los pasajeros que tratan de salir o entrar de la cabina cuando ésta se halla fuera de nivel.
19.20. Todo ascensor debe estar provisto de un dispositivo de sobrecarga que garantice que
el ascensor no opere cuando la carga sobrepase la nominal, y a la vez active una señal sonora.
19.21. Todo ascensor debe tener un disyuntor principal propio e independiente en la sala de
máquinas o en la parte superior del pozo para el caso de ascensores MRL que permita desconectar la alimentación eléctrica. Este disyuntor deberá cumplir los requerimientos técnicos especificados por el fabricante.
20. CONTROLES
20.1. Los controles pueden ser del tipo electrónico, electromagnético o mixto. 20.2. La ubicación del control debe ser tal que el operador pueda observar el movimiento de
la máquina cuando se realicen tareas de ajuste, reparación, inspección o mantenimiento.
20.3. Los fusibles o disyuntores del motor deben tener la capacidad adecuada, de acuerdo a
sus especificaciones técnicas, y no deben encontrarse puenteados.
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NEC-10 PARTE 9-3-22
20.4. El conjunto de cables internos de un control debe estar perfectamente organizado y no
se permiten empalmes intermedios. 20.5. Dentro del control las borneras, tarjetas electrónicas, fusibles, relés, contactores, etc.,
deben estar plenamente identificados. 20.6. En el control no se permiten conexiones rotas, resistencias desajustadas o rotas,
contactos inadecuados o desgastados, resortes desgastados o contactos sin platinas ni circuitos de seguridades puenteados.
20.7. No se permite que en los controles existan bobinas con sobrecalentamiento, circuitos
abiertos o en cortocircuito, contactores o relés en mal estado. 20.8. Cada control debe ser identificado con su respectiva máquina y su disyuntor principal. 20.9. Todo control debe estar conectado a tierra. 20.10. Todo control debe estar anclado y fijado a una pared o al piso.
21. BOTONERAS 21.1. Las botoneras de hall deben estar ubicados a una altura máxima de 1.20 m referida a
al eje central de los botones, medida desde el nivel de piso terminado. 21.2. Todos los botones pulsadores de las botoneras de cabina y de hall, deben contar con
señalización en sistema braile. 21.3. Toda botonera debe tener una luz de registro con suficiente luminosidad, que permita
visualizarla aún en ambientes muy claros, que indique que la llamada ha sido aceptada.
22. PROCEDIMIENTOS DE RESCATE 22.1. Puede suceder que los equipos de transporte vertical, presenten paralizaciones debido
básicamente a una falta o corte de energía eléctrica así como fallos en su operación o debido al mal uso de los usuarios, dando la posibilidad de que existan personas atrapadas dentro de la cabina para lo cual se debe prever un mecanismo adecuado y seguro de rescate. Toda cabina de ascensor estará fabricada para que sirva como un sitio que brinde toda seguridad y contará en su diseño con orificios que permitan la circulación del aire para la respiración de las personas, es decir la cabina no será un lugar herméticamente cerrado.
22.2. La organización o administración del edificio deberá estar en capacidad de responder
eficazmente a llamadas de auxilio, comunicar a la empresa encargada del mantenimiento y calmar a las personas que estén atrapadas hasta la llegada del personal de socorro.
22.3. Toda organización de emergencia llámese cuerpo de bomberos, sistema 911, etc., deberá estar debidamente capacitada y entrenada para realizar las labores de rescate.
Sistemas de elevación y transporte
NEC-10 PARTE 9-3-23
22.4. Cada año, los diferentes proveedores de ascensores deberán capacitar en actividades de rescate a los siguientes entes:
- Edificio:
Administración
Conserje
Guardia
Comité de contingencias
Personal de mantenimiento
- Organismos de emergencia
Bomberos
911
Organismos de contingencia
22.5. Todo edificio que disponga de ascensores debe tener siempre al menos una llave de puertas en lugar visible y de libre acceso a las personas autorizadas para el rescate.
22.6. Todo edificio que disponga de ascensores debe tener una llave adicional de puertas en
un gabinete con vidrio explosivo ubicado en un lugar de fácil acceso y visible para las personas autorizadas al rescate.
22.7. La llave de puertas no puede ser utilizada para otra actividad que no sea el rescate de
personas atrapadas, y el uso de la misma será de estricta responsabilidad de la persona que la utilice.
22.8. Las actividades de rescate solo podrán ser ejecutadas por personas que hayan recibido
la respectiva capacitación o personal de mantenimiento de ascensores. 22.9. Previo a usar las llaves de puertas se debe desconectar la alimentación de energía
eléctrica de los ascensores. 22.10. En caso de que la cabina se halle en una posición tal que impida que el rescate se
realice a través de las puertas de piso, es obligatorio que dicho rescate sea realizado exclusivamente por personal de la empresa responsable de mantenimiento de ese equipo.
23. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO 23.1. La instalación y el mantenimiento de los ascensores, escaleras eléctricas y montacargas
estará a cargo de las empresas calificadas y registradas ante organismos competentes. 23.2. El personal dedicado a instalación y mantenimiento de ascensores, montacargas y
escaleras eléctricas deben cumplir con las normas y procedimientos de la seguridad industrial.
23.3. El personal dedicado a la instalación debe estar provisto de los siguientes equipos de
protección personal y seguridad:
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NEC-10 PARTE 9-3-24
- Botas con punta de acero con suela antideslizante y aislante.
- Guantes (cuero, tela o material aislante acorde al tipo de trabajo que esté realizando)
- Arnés de seguridad
- Casco
- Gafas de protección
- Mascarilla
- Línea de vida o sistema similar, y,
- Herramientas adecuadas
23.4 El personal dedicado a mantenimiento preventivo debe estar provisto de los siguientes
equipos mínimos de seguridad:
- Botas con punta de seguridad con suela antideslizante y aislante.
- Guantes (tela o material aislante acorde al tipo de trabajo que esté realizando)
- Gafas de protección
- Mascarilla
- Herramientas adecuadas
23.5 Para asegurar la instalación y mantenimiento de elevadores, cada empresa deberá
tener al menos un técnico, debidamente certificado, por la casa matriz del fabricante de ascensores para quien labora.
23.6 En caso de que no exista el representante de la casa fabricante de un ascensor, el
mantenimiento de éstos debe ser realizado por una empresa que garantice mediante un estudio técnico el mantenimiento respectivo.
23.7 En todo ascensor debe colocarse, en la parte más visible de la cabina, una placa que
contenga lo siguiente:
Marca de fábrica del ascensor
Nombre de la empresa responsable del mantenimiento
“Cumple con el código CTE INEN XX”
Teléfonos de emergencia.
23.8 El propietario o administrador del edificio debe exigir, anualmente a la empresa que presta sus servicios de mantenimiento un certificado en el que se indique el estado de funcionamiento del ascensor.
23.9 Copia del certificado mencionado en el numeral 23.8 debe ser exhibida en la parte más
visible del nivel principal de ingreso.
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NEC-10 PARTE 9-3-25
23.10 Cuando se lo requiera, los Municipios y los Cuerpos de Bomberos locales, exigirán al propietario o administrador del edificio, la presentación del certificado actualizado mencionado en el numeral 23.8.
23.11 El mantenimiento preventivo se lo debe realizar periódicamente, de acuerdo a las
normas establecidas por el fabricante del ascensor. 23.12 Cuando se realicen trabajos de mantenimiento de ascensores, se debe colocar un
letrero de fácil visibilidad y comprensión indicando que se encuentra en tal condición. 23.12 El uso de puentes para cortar o anular un circuito de seguridad, solo debe ser
permitido si no hay otra forma de llevar a cabo la tarea de mantenimiento. Este requerimiento se aplica a todos los aspectos en un trabajo que incluyan actividades problemáticas. Dichos puentes deben ser removidos previamente a la puesta en funcionamiento normal del ascensor y uso del público.
23.13 Si durante el servicio de mantenimiento se comprueba que una o más partes del
ascensor no pueden ser reparadas, siendo necesaria su sustitución, esta debe hacerse con piezas o repuestos originales. En caso de que no exista el representante de la casa fabricante de un ascensor y no se disponga del repuesto original, este se podrá sustituir con partes o repuestos cuyas características técnicas sean iguales o superiores a las partes sustituidas.
23.14 Si por algún motivo la pieza a ser sustituida compromete la seguridad de los pasajeros,
el ascensor debe suspender su servicio al público; debiéndose colocar un letrero en la parte más visible del nivel principal de ingreso informando esta situación.
24. MONTACARGAS
24.1. Los elevadores de servicio y carga, cumplirán con todo lo especificado para ascensores en los que les fuere aplicable y con las siguientes condiciones:
a) Dispondrán de acceso propio, independiente y separado de los pasillos, pasajes, o
espacios para acceso a elevadores de pasajeros. b) No podrán usarse para transporte de pasajeros, a no ser sus propios operadores.
c) Podrán desplazarse vertical y horizontalmente o de manera combinada.
d) Los tipos no usuales de montacargas, además de cumplir con las condiciones a, b y c; presentarán los requisitos necesarios que garanticen su absoluta seguridad de servicio.
25. ESCALERAS MECANICAS Y ELECTRICAS
25.1. En ningún caso, las dimensiones para escaleras fijas de una edificación, podrán reducirse por la instalación de escaleras mecánicas.
25.2. Las dimensiones de los descansos o pasillos de desembarque de las escaleras
mecánicas, no serán menores a tres veces el ancho útil de éstas y en ningún caso inferiores a 1.50 m, a partir del piso metálico de embarque.
25.3. El ángulo de inclinación podrá ser de 25º, 30º o 35º.
Sistemas de elevación y transporte
NEC-10 PARTE 9-3-26
25.4. La velocidad de desplazamiento podrá variar entre 0.30 m/s y 0.50 m/s. 25.5. Los cálculos de las capacidades de transporte se harán con el siguiente cuadro.
Ancho nominal entre
Pasamano
Personas por escalón Velocidad (0.30 m/s – 0.50 m/s)
0.60 m 1.00 <5000 person/h
0.80 m. 1.25 5000 person/h – 6700 person/h
1.00 1.50 6701 person/h – 9000 person/h
1.20 1.80 >9001 person./h
25.6. El constructor deberá garantizar que los puntos de apoyo de las escaleras cumplan con las especificaciones de carga, altura y distancia solicitadas por el fabricante.
25.7. Es responsabilidad del constructor la provisión de los puntos de izaje para el montaje
de las escaleras. 25.8. El constructor deberá cumplir con lo especificado en los numerales 11.10, 11.11 y
11.12 de esta norma. 25.9. La altura mínima entre los pasos de la escalera y vigas, dinteles o partes constructivas
del edificio debe ser 2200 mm. 25.10. Todos los elementos de vidrio de las escaleras deben ser vidrios de seguridad. 25.11. No se permite peines con más de tres dientes consecutivos rotos. 25.12. No se permite escaleras funcionando con escalones rotos. 25.13. Todos los circuitos de seguridad deben estar habilitados y funcionando correctamente. 25.14. Durante los trabajos de mantenimiento el ingreso a las escaleras deberá estar cubierto
con biombos que restrinjan el paso a personas no autorizadas.
25.15. Todas las tapas y partes móviles de las escaleras deberán estar perfectamente ubicadas y aseguradas previa a la puesta en marcha de las escaleras y uso de pasajeros.
25.16. Los organismos encargados de vigilar y hacer cumplir las disposiciones establecidas en
estas Normas son: Los Municipios y Cuerpo de Bomberos de la localidad.
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NEC-10 PARTE 9-3-27
ANEXO 1
DIMENSIONES MINIMAS INTERNAS DEL POZO PARA ASCENSORES
CON PUERTAS DE APERTURA CENTRAL
CAPACIDAD (personas) APERTURA (mm) AH (mm) BH (mm)
6 800 1800 1450
8 800 1800 1630
9 800 1800 1700
10 800 1800 1850
11 800 1800 1950
13 900 2100 1950
15 900 2100 2100
15 1000 2300 1900
17 1000 2400 2200
17 1100 2600 2050
20 1000 2600 2200
24 1100 2750 2500
27 1600 2650 2700
30 1600 2650 2850
33 1600 2850 2850
37 1600 2850 3000
Sistemas de elevación y transporte
NEC-10 PARTE 9-3-28
ANEXO 2
SOBRERRECORRIDO BAJO RECORRIDO
VELOCIDAD (m/s) SOBRERECORRIDO OH (mm) FOSO PIT (mm)
1 4200 1500
1.0 4200 1500
1.5 4200 1500
1,75 4500 1700
2 4800 2100
2.5 5000 2100
3 5700 2900
3.5 6300 3400
4 6900 3900
COMITÉ EJECUTIVO DEL CODIGO
ECUATORIANO DE LA CONSTRUCCIÓN
(Creado Mediante el Decreto Ejecutivo Nº 3970 15 de Julio 1996)
CEC-10 SUBCOMITÉ 9 PARTE 14-1-1
NORMA ECUATORIANA DE CONSTRUCCIÓN
NEC-10
PARTE 14-1
ENERGÍA RENOVABLE
SISTEMAS DE CALENTAMIENTO DE AGUA CON
ENERGÍA SOLAR PARA USO SANITARIO EN EL
ECUADOR
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-2
ÍNDICE
CAPÍTULO 1: ASPECTOS TÉCNICOS PRELIMINARES ................................................ 6
1. OBJETO ............................................................................................................................ 6
2. ALCANCE ........................................................................................................................ 6
3. PROPÓSITO ..................................................................................................................... 6
4. DEFINICIONES, NOMENCLATURA Y SÍMBOLOS ................................................... 6
4.1 DEFINICIONES .............................................................................................................. 6
4.2. NOMENCLATURA Y SÍMBOLOS.............................................................................. 9
5. DISPOSICIONES GENERALES ................................................................................... 10
5.1. OBLIGATORIEDAD ............................................................................................... 10
5.2. ENTIDADES DE CONTROL Y HOMOLOGACIÓN............................................ 10
5.3. SALVEDADES ........................................................................................................ 10
5.4. JURISDICCIÓN ....................................................................................................... 10
5.5. REVISIÓN Y COMENTARIOS .............................................................................. 10
6. NORMAS DE REFERENCIA ........................................................................................ 11
6.1. NMX-ES-001-NORMEX-2005................................................................................ 11
6.2. NADF-008-AMBT-2005 .......................................................................................... 11
6.3. DOCUMENTO ANC-0603-17-01 ........................................................................... 11
6.4. DOCUMENTO ANC-0603-13-01 ........................................................................... 11
6.5. PROY-NMX-ES-002-NORMEX-2006.................................................................... 11
6.6. CTE HE4 .................................................................................................................. 11
6.7. S/N ............................................................................................................................ 11
6.8. ANM 2003\3 ............................................................................................................. 11
6.9. IDAE PET-REV OCTUBRE 2002........................................................................... 12
6.10. NTE INEN 0:1990 .................................................................................................. 12
6.11. NTE INEN 1000:2008 ............................................................................................ 12
6.12. UNE-EN 12975 ...................................................................................................... 12
CAPÍTULO 2: CLASIFICACIÓN DE SISTEMAS SOLARES TÉRMICOS Y
DESCRIPCIÓN DE COMPONENTES .............................................................................. 12
7. CRITERIOS DE CLASIFICACIÓN ............................................................................... 12
8. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO .......................................................................... 13
9. DESCRIPCIÓN GENERAL DE COMPONENTES ...................................................... 14
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-3
9.1. COLECTOR SOLAR TÉRMICO ............................................................................ 15
9.2. TANQUE TERMOSOLAR ...................................................................................... 17
9.3. SISTEMAS DE REGULACIÓN Y CONTROL ...................................................... 18
9.4. TUBERÍAS Y ACCESORIOS ................................................................................. 19
CAPÍTULO 3: DIMENSIONAMIENTO DE UN SISTEMA SOLAR TÉRMICO PARA
AGUA CALIENTE SANITARIA....................................................................................... 19
10. RECURSO SOLAR EN EL ECUADOR ...................................................................... 19
11. DIMENSIONAMIENTO .............................................................................................. 22
11.1. DIMENSIONADO DE LOS COLECTORES ....................................................... 22
11.1.1. Generalidades .............................................................................................. 22
11.1.2. Conexiones .................................................................................................. 22
11.1.3. Estructura soporte ........................................................................................ 22
11.2. DIMENSIONADO DEL TERMOTANQUE ......................................................... 23
11.2.1. Generalidades .............................................................................................. 23
11.2.2. Dimensionado del circuito hidráulico.......................................................... 23
12. DIMENSIONAMIENTO DE SISTEMAS DE APOYO............................................... 23
CAPÍTULO 4: REQUISITOS DE MATERIALES Y FABRICACIÓN ............................ 24
13. MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN COLECTORES SOLARES PLANOS ......... 24
13.1 GENERAL............................................................................................................... 24
13.2. CUBIERTA ............................................................................................................ 25
13.3. MATERIAL Y FORMA DEL CIRCUITO HIDRÁULICO .................................. 25
13.4. RECUBRIMIENTO DE LA PLACA COLECTORA............................................ 25
13.5. AISLANTE TÉRMICO .......................................................................................... 26
13.6. MARCO EXTERIOR ............................................................................................. 26
13.7. FIJACIONES .......................................................................................................... 26
13.8. CONEXIONES ....................................................................................................... 26
13.9. ELEMENTOS DE CIERRE ................................................................................... 26
13.10. ACCESIBILIDAD DEL COLECTOR SOLAR................................................... 26
14. TANQUE DE ALMACENAMIENTO ......................................................................... 26
15. ACCESORIOS ............................................................................................................. 27
15.1. GENERALIDADES ............................................................................................... 27
15.2. TUBERIAS ............................................................................................................. 27
15.3. VÁLVULAS ........................................................................................................... 27
15.4. TANQUE DE EXPANSIÓN .................................................................................. 27
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-4
15.5. INTERCAMBIADORES DE CALOR .................................................................. 27
15.6. BOMBAS DE CIRCULACIÓN ............................................................................. 28
16. ELEMENTOS DE SEGURIDAD ................................................................................. 28
17. ELEMENTOS DE MANTENIMIENTO ...................................................................... 28
CAPÍTULO 5: ENSAYOS DE HOMOLOGACIÓN Y ETIQUETADO ........................... 28
18. ENSAYOS DE HOMOLOGACIÓN ............................................................................ 28
18.1. ENTIDAD A CARGO............................................................................................ 28
18.2. DISPOSICIÓN TRANSITORIA ............................................................................ 29
19. EFICIENCIA DEL COLECTOR .................................................................................. 29
20. ETIQUETADO COLECTOR SOLAR ......................................................................... 30
20.1. Ubicación ................................................................................................................ 30
20.2. Información ............................................................................................................ 30
20.3. Dimensiones y colores ............................................................................................ 31
21. ETIQUETADO DEL TANQUE TERMOSOLAR ....................................................... 31
ANEXOS ............................................................................................................................. 32
ANEXO A: DATOS DE RADIACIÓN SOLAR EN EL ECUADOR ............................... 32
ANEXO B: MÉTODO DE CÁLCULO RECOMENDADO .............................................. 40
ANEXO C: EJEMPLO DE CÁLCULO .............................................................................. 45
ANEXO D: TABLAS DE DEMANDA ENERGÉTICA .................................................... 52
ANEXO E: INFORMACIÓN QUE DEBE ENTREGAR EL PROVEEDOR O
CONTRATISTA CON SU OFERTA PARA FACILITAR LA SELECCIÓN DE
EQUIPOS. ........................................................................................................................... 55
1. INFORMACIÓN TÉCNICA ....................................................................................... 55
1.1 Colector Solar ............................................................................................................ 55
1.3. Accesorios y Tuberías .............................................................................................. 56
1.4. Certificado de Prueba ............................................................................................... 56
1.5. Garantía técnica ........................................................................................................ 56
ANEXO F: DOCUMENTOS Y SERVICIOS QUE EL PROVEEDOR O CONTRATISTA
DEBE ENTREGAR CON LOS EQUIPOS......................................................................... 57
1. MANUAL DE INSTALACIÓN ..................................................................................... 57
2. MANUAL DE OPERACIÓN ......................................................................................... 57
3. PLAN DE MANTENIMIENTO ..................................................................................... 57
4. SERVICIO Y PARTES DE REEMPLAZO .................................................................... 57
5. PELIGROS ..................................................................................................................... 57
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-5
6. NOTAS DEL INSTALADOR......................................................................................... 58
ANEXO G: GUÍA PARA LA INSTALACIÓN, OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE
SISTEMAS SOLARES TÉRMICOS PARA CALENTAMIENTO DE AGUA PARA USO
DOMESTICO. ..................................................................................................................... 58
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-6
ENERGÍA RENOVABLE
SISTEMAS DE CALENTAMIENTO DE AGUA CON ENERGÍA SOLAR PARA
USO SANITARIO EN EL ECUADOR
CAPÍTULO 1: ASPECTOS TÉCNICOS PRELIMINARES
1. OBJETO
Esta norma establece las especificaciones técnicas mínimas de fabricación e
instalación, y guías para el dimensionamiento que deben cumplir los Sistemas Solares
Térmicos (SST) para calentamiento de agua en aplicaciones menores a 100 ºC,
respecto de los aspectos técnicos, clasificación, descripción, dimensionamiento,
componentes, ensayos de homologación y etiquetado. Establece además, la información que debe entregar el fabricante con sus equipos y las consideraciones de
seguridad para los usuarios de los SST.
2. ALCANCE
Esta norma aplica a los sistemas de calentamiento de agua sanitaria (ACS) con energía solar en edificaciones públicas y privadas para uso residencial, comercial, deportivo, servicios, aplicaciones industriales y otras.
3. PROPÓSITO
La presente Norma ha sido elaborada para promover y estandarizar la fabricación y utilización de SST, como fuente alterna y renovable de energía primaria en calentamiento de agua de uso sanitario, que permita disminuir el consumo de combustibles fósiles y las emisiones inherentes.
4. DEFINICIONES, NOMENCLATURA Y SÍMBOLOS
4.1 DEFINICIONES
Absorbedor. Es la parte de un colector que recibe la energía radiante y la transforma en energía térmica, la cual se transfiere inmediatamente al fluido de trabajo, para poder seguir actuando como absorbedor.
Absortancia o absortividad. Fracción de la radiación absorbida de la radiación solar incidente sobre el colector.
Agua caliente sanitaria. Agua para consumo humano, con temperatura cercana a los 40 ºC.
Aislamiento térmico. Materiales de bajo coeficiente de conductividad térmica, cuyo empleo en los SST tiene por objeto reducir las pérdidas.
Ángulo de incidencia. Es el ángulo entre la radiación solar directa y la normal al plano de abertura.
Ángulos de inclinación del colector. Angulo menor entre el plano de abertura de un colector solar y el plano horizontal.
Área bruta o total. Es el área entre los límites exteriores del colector, generalmente los bordes externos de la carcasa del mismo.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-7
Área de apertura. Superficie visible o abierta del colector para la radiación solar. Por lo genera, coincide con el área de la cubierta transparente visible (sin contar la junta). Para los colectores de tubos de vacío sin reflectores, es el producto del diámetro interno del tubo, por la longitud interna cilíndrica no sombreada y el número de tubos. En el caso de los reflectores en la parte posterior del colector o en su interior, se define como la proyección del área del absorbedor y del reflector en el plano del colector.
Área de absorción. Área del colector que permite la transferencia de calor de la radiación solar.
Bombas de circulación. Dispositivo que produce el movimiento forzado del fluido en los colectores.
Calentador auxiliar. Dispositivo o equipo que suministra calor mediante combustible o energía eléctrica, como complemento del SST.
Campo de colectores. Suma total de las áreas de apertura de los colectores individuales.
Coeficiente global de pérdidas. Suma de las pérdidas de calor del colector por conducción, convección y radiación, expresada en W/ºC.m2.
Constante Solar. Es el valor promedio anual de la radiación solar que llega a la superficie exterior de la atmósfera de la Tierra; su valor es 1367 W/m2.
Corrosión. Deterioro que sufren los materiales por efecto del ambiente.
Corrosión galvánica. Ataque y destrucción progresiva de un metal mediante una acción química, resultante del fenómeno de electrólisis entre dos metales de potencial eléctrico diferente que se hallan en contacto, y en presencia de humedad.
Dispositivo de drenado. Tapón o válvula que se utiliza para permitir la salida de los sedimentos o partículas sólidas contenidas en el agua, de modo que se evite su acumulación en un medio confinado.
Dureza del agua. Suma de las concentraciones de calcio y magnesio, expresadas en mg/l.
Eficiencia energética. Relación entre la energía aprovechada y la total utilizada en cualquier proceso de gasto energético. Es aquella parte proporcional de energía radiante que el SST convierte en calor.
Eficiencia óptica. Calidad óptica del colector que viene dada por el parámetro FR(τα) donde FR es el factor de retención de calor del colector, que determina la capacidad de aprovechamiento de la radiación solar del mismo, e incluye todos los parámetros de transferencia de calor en el vidrio, la placa colectora, el aislamiento, el diseño de colector (diámetro, longitud y separación de los tubos), de la placa al líquido y el caudal de masa de agua; τ es el coeficiente de transmitividad del vidrio, próximo a 1, y α es el coeficiente de absortividad de la placa colectora y debe tender a 1.
Emitancia o emitividad. Relación de la cantidad de energía radiante liberada (emitida) por una superficie particular a una temperatura y longitud de onda especificada, con respecto a la emitancia de un cuerpo negro a la misma temperatura y longitud de onda.
Energía solar disponible. Cantidad de radiación solar promedio diaria o mensual registrada estadísticamente, a partir de las mediciones en cierto lugar geográfico.
Energía útil. Cantidad de calor efectiva que se aprovecha en un proceso para incrementar la temperatura de un fluido de trabajo.
Factor de cobertura solar. Razón del suministro de la fuente solar de un sistema, respecto de la demanda total del mismo.
Fluido de transferencia de calor. Fluido encargado de transportar la energía captada en el colector hacia el acumulador o los puntos de consumo.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-8
Horas de Sol. Número de horas de Sol a 1000 W/m2.dia que incide sobre una superficie. Ejemplo: 4,5 horas de sol = 4,5 kWh/m2.día.
Incrustaciones. Costra dura, generalmente de carbonato de calcio que se forma en las superficies de tuberías y tanques en contacto con agua.
Intercambiador de calor. Dispositivo mecánico cuya finalidad es transferir energía térmica entre dos fluidos que se mantienen separados entre sí, y están a diferente temperatura.
Irradiación o radiación solar. Energía proveniente del Sol que incide sobre una superficie de un metro cuadrado en la superficie de la Tierra. Esta irradiación es la suma de la radiación directa, indirecta, reflejada, difusa y esparcida en la atmósfera.
Irradiancia. Es el flujo radiante del sol incidente sobre una superficie por unidad de área (W/m2).
Pérdidas térmicas. Cantidad de energía perdida por un cuerpo hacia el ambiente, por conducción, convección o radiación.
Propiedades ópticas. Características propias de la materiales bajo la presencia de radiaciones electromagnéticas y/o visibles.
Piranómetro. Instrumento para medir la radiación hemisférica total del sol, sobre una superficie horizontal.
Pirheliómetro. Instrumento usado para medir la radiación proveniente del sol y de una pequeña franja del cielo alrededor del sol (radiación directa) con incidencia normal.
Producción energética anual del colector. Energía producida por unidad de superficie del colector en un año, para una diferencia de temperatura determinada, y una radiación promedio anual dada.
Radiación global o hemisférica. Cantidad de energía incidente por unidad de superficie desde la totalidad de un hemisferio sobre la superficie. Es la suma de la radiación directa y la difusa.
Radiación instantánea. Es la energía solar incidente por unidad de área y unidad de tiempo.
Sistema convencional de calentamiento de agua. Equipo que se utiliza para calentar agua, mediante combustibles fósiles o electricidad.
Sistema de alivio de presión. Dispositivo de acción pasiva o activa que protege al sistema de calentamiento de agua de incrementos de presión que pudiesen comprometer su integridad física u operacional.
Sistema de circulación forzada. SST que utiliza una bomba para impulsar el fluido de transferencia de calor a través de los colectores.
Sistema directo. SST en el cual el agua de consumo pasa directamente por los colectores (ver Figura 1).
Sistema indirecto. SST en que el fluido de transferencia de calor, diferente del agua para consumo, es el que se calienta en el colector; posteriormente entrega su calor en un intercambiador, al agua de consumo (ver Figura 1).
Figura 1. SISTEMAS DE CALENTAMIENTO SOLAR DIRECTO E INDIRECTO
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-9
Superficie selectiva. Recubrimiento de una superficie metálica de un colector solar fabricado a base de elementos galvánicos en negro cromo, negro de níquel y compuestos de titanio, que permite una alta absortividad de las frecuencias hasta 3000 nm (mayor a 95%) y baja emisividad de las ondas infrarrojas (menor al 5%) en colectores solares, lo cual mejora la eficiencia de la captación de energía.
Sistema Solar Térmico (SST). Conjunto de dispositivos que transforman la radiación solar en energía térmica, que puede ser absorbida por un fluido de trabajo para diversas aplicaciones.
Sistema termosifón. SST que utiliza la diferencia de densidad del fluido de transferencia de calor entre el agua caliente y el agua fría, para lograr la circulación entre el colector y el dispositivo acumulador, o el intercambiador de calor.
Temperatura ambiente (Ta). Temperatura del aire que rodea al colector solar.
Tanque de almacenamiento o termotanque. Dispositivo que recibe y almacena el agua que se ha calentado en el colector, para su uso sanitario.
Temperatura de estancamiento. Máxima temperatura del fluido que se logra cuando el colector está sometido a altos niveles de radiación y temperatura ambiente, con la velocidad del viento despreciable, y no existe circulación en el colector, que se encuentra en condiciones cuasi-estacionarias.
Temperatura de descarga o de salida (Ts). Temperatura del agua caliente extraída del sistema.
Temperatura de entrada del fluido (Te). Temperatura a la entrada del colector.
Temperatura crítica. Es la diferencia de temperatura mínima, entre la entrada y salida del colector, a la cual el calor producido es aprovechable.
Transmitancia o Transmitividad. Propiedad de los materiales τ (tau) que indica la relación entre
la radiación transmitida en un medio y la radiación que incide sobre el mismo. Debe tender a 1.
Velocidad del aire circundante. Velocidad del aire medida en una ubicación especifica próxima a un colector o sistema.
Vida útil. Tiempo transcurrido entre el momento de iniciar la operación, hasta el momento en que la eficiencia ha descendido a valores no significativos, respecto de su eficiencia original.
4.2. NOMENCLATURA Y SÍMBOLOS
Tabla 1. NOMENCLATURA
SIMBOLO DESCRIPCIÓN UNIDADES
AC Área de captación solar m2
C Consumo específico de agua caliente a 60ºC por persona y por día Litros/persona/día
CpH2O Capacidad calorífica del agua kJ/kgK
F Factor de cobertura solar Adimensional
H Media mensual diaria de radiación sobre superficie horizontal MJ/m2
TH media mensual diaria de radiación incidente sobre la superficie del captador inclinado
MJ/m2
Is Irradiancia solar W/m2
K Coeficiente de conductividad térmica, coeficiente de corrección de la media mensual diaria de radiación para una superficie inclinada respecto de la superficie horizontal
W/mK Adimensional
LTOT Demanda energética mensual MJ
NH Número de usuarios Adimensional
NM Número de días del mes Adimensional
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-10
Qu Energía útil del sistema solar térmico MJ
Ta Temperatura ambiente
ºC
aT Media mensual de temperatura ambiente ºC
TACS Temperatura de diseño del agua caliente sanitaria ºC
Te Temperatura de entrada del fluido al colector ºC
Tred Temperatura del agua fría de la red ºC
X Energía absorbida por el colector
Xc Corrección del término X debido al volumen de acumulación Adimensional
Xcc Corrección del término X debido a fluctuaciones de la temperatura de la red Adimensional
Y Energía perdida por el colector
V Volumen de acumulación litros
nRF Factor de eficiencia óptica del colector Adimensional
LRUF Coeficiente global de pérdidas del colector W/mK
R
R
F
F factor de corrección del intercambiador, en el caso de sistemas directos su valor es 1, para sistemas con intercambiador su valor puede ser aproximado a 0.9
Adimensional
n
factor de pérdida de rendimiento debido al ángulo de incidencia. Este puede ser calculado en detalle o ser considerado del orden del 5%, es decir la ecuación se verá afectado por un término de 0.95
Adimensional
Δt Tiempo de un mes en segundos s
ΡH2O Densidad del agua kg/m3
η Eficiencia del colector solar Adimensional
5. DISPOSICIONES GENERALES
5.1. OBLIGATORIEDAD
La presente norma es de carácter obligatorio desde la fecha de su promulgación por parte del INEN, tanto para los SST y sus componentes fabricados localmente, como para los importados.
5.2. ENTIDADES DE CONTROL Y HOMOLOGACIÓN
La presente norma presupone la existencia de un Organismo de Control gubernamental de los SST instalados (fabricados localmente o importados) en el Ecuador, con el concurso del INEN y del Ministerio de Electricidad y Energía Renovable del Ecuador. También es imprescindible la existencia de un Laboratorio de Pruebas y Homologación de SST y componentes.
5.3. SALVEDADES
No están necesariamente regulados por esta Norma los SST instalados, antes de la fecha de promulgación de la misma.
5.4. JURISDICCIÓN
La presente Norma está bajo la jurisdicción del Instituto Ecuatoriano de Normalización (INEN).
5.5. REVISIÓN Y COMENTARIOS
Esta Norma deberá revisarse o actualizarse, a los 5 años siguientes a la publicación de la declaratoria de vigencia, o antes bajo el protocolo establecido por el INEN para el efecto.
Los comentarios que puedan surgir deberán ser enviados a las siguientes direcciones:
INEN, Casilla 17-01-3999 – Baquerizo Moreno E8-29 y Almagro, Quito - Ecuador.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-11
MEER, Subsecretaría de Eficiencia Energética y Energía Renovable, Av. Eloy Alfaro N29-50 y 9 de Octubre, Quito – Ecuador.
CIMEPI, Subcomité técnico de Energías Renovables, Calle Juan de Velasco N26-183 y Av. Orellana, Quito.
6. NORMAS DE REFERENCIA
Para la elaboración de la presente Norma Técnica, se han consultado las siguientes normativas:
6.1. NMX-ES-001-NORMEX-2005
Sociedad Mexicana de Normalización y Certificación (NORMEX), Subcomité de Calentadores Solares. “ENERGIA SOLAR- RENDIMIENTO TÉRMICO Y FUNCIONALIDAD DE COLECTORES SOLARES PARA CALENTAMIENTO DE AGUA- MÉTODOS DE PRUEBA Y ETIQUETADO”, vigencia a partir del 14 de octubre de 2005, México DF.
6.2. NADF-008-AMBT-2005
Secretaría de Medio Ambiente. “NORMA AMBIENTAL PARA EL DISTRITO FEDERAL QUE ESTABLECE LAS ESPECIFICACIONES TÉCNICAS PARA EL APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR EN EL CALENTAMIENTO DE AGUA EN ALBERCAS, FOSAS DE CLAVADOS, REGADERAS, LAVAMANOS, USOS DE COCINA, LAVANDERÍA Y TINTORERÍA”, expedida el 14 de diciembre de 2005, México DF.
6.3. DOCUMENTO ANC-0603-17-01
Unidad De Planeación Minero Energética (UPME) – ICONTEC - AENE, “ANTEPROYECTO DE NORMA - SISTEMAS DE CALENTAMIENTO SOLAR DOMÉSTICO DE AGUA (TRANSFERENCIA DE CALOR DE UN LÍQUIDO A OTRO)”, Bogotá, marzo 2003.
6.4. DOCUMENTO ANC-0603-13-01
Unidad De Planeación Minero Energética (UPME) – ICONTEC – AENE, “GUÍA DE ESPECIFICACIONES DE SISTEMAS DE CALENTAMIENTO DE AGUA PARA USO DOMESTICO CON ENERGIA SOLAR EN COLOMBIA”, Bogotá, marzo 2003.
6.5. PROY-NMX-ES-002-NORMEX-2006
Subcomité de Terminología; del Comité Técnico de Normalización Nacional para Energía Solar, NESO-13, coordinado por la Sociedad Mexicana de Normalización y Certificación S.C., “ENERGÍA SOLAR – DEFINICIONES Y TERMINOLOGÍA”, fecha de emisión 20 de septiembre de 2006.
6.6. CTE HE4
Ministerio de Fomento de España, Dirección General de la Vivienda, la Arquitectura y el Urbanismo, “DOCUMENTO BÁSICO HE DE AHORRO DE ENERGÍA: APORTACIÓN MÍNIMA DE AGUA CALIENTE SANITARIA”, Madrid, noviembre 2003.
6.7. S/N
Agência d’ Energia de Barcelona. “MODIFICACIÓ INTEGRAL DE L’ANNEX SOBRE
CAPTACIÓ SOLAR TÈRMICA DE L’ORDENANÇA GENERAL DE MEDI AMBIENT URBÀ”, aprovada pel plenari de l’ Ajuntament de Barcelona el 24 de febrer del 2006; 2_2 Text
Modificació de l’OST, versió aprovada finalement.
6.8. ANM 2003\3
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-12
Ayuntamiento de Madrid. “ORDENANZA SOBRE CAPTACIÓN DE ENERGÍA SOLAR PARA
USOS TÉRMICOS”, Ordenanza Municipal 27/03/2003, publicaciones BO Comunidad de
Madrid 09-05-2003, núm. 109, pág. 85-88.
6.9. IDAE PET-REV OCTUBRE 2002
IDAE/INTA. Convenio Para el Impulso Tecnológico de la Energía Solar “PLIEGO DE CONDICIONES TÉCNICAS DE INSTALACIONES DE BAJA TEMPERATURA”, Madrid, octubre 2002.
6.10. NTE INEN 0:1990
Instituto Ecuatoriano de Normalización, “NORMA TÉCNICA ECUATORIANA NTE INEN
0:1990 - ESTRUCTURA Y PRESENTACIÓN DE DOCUMENTOS NORMATIVOS –
REQUISITOS”, primera edición, Quito, 17 de mayo de 1990.
6.11. NTE INEN 1000:2008
Instituto Ecuatoriano de Normalización, “NORMA TÉCNICA ECUATORIANA NTE INEN
1000:2008, - ELABORACIÓN, ADOPCIÓN Y APLICACIÓN DE REGLAMENTOS TÉCNICOS
ECUATORIANOS, primera revisión, 31 de octubre de 2008.
6.12. UNE-EN 12975
Publicadas por la Asociación Española de Normalización y Certificación (AENOR)
UNE-EN 12975-1:2006. Sistemas solares térmicos y componentes. Captadores solares. Parte 1: Requisitos generales, año 2001
UNE-EN 12975-2:2006. Sistemas solares térmicos y componentes. Captadores solares. Parte 2: Métodos de ensayo, año 2003
UNE-EN 12976-1:2006. Sistemas solares térmicos y sus componentes. Sistemas prefabricados. Parte 1: Requisitos generales, año 2006
UNE-EN 12976-2:2006. Sistemas solares térmicos y componentes. Sistemas prefabricados. Parte 2: Métodos de ensayo, año 2006
CAPÍTULO 2: CLASIFICACIÓN DE SISTEMAS SOLARES TÉRMICOS Y
DESCRIPCIÓN DE COMPONENTES
7. CRITERIOS DE CLASIFICACIÓN
Para efecto de esta norma, los SST se clasifican según los siguientes criterios más importantes:
SST con o sin fuentes auxiliares para calentamiento del agua.
SST con circulación por diferencia de densidades (termosifón) o por circulación forzada.
SST con almacenamiento directo del agua caliente sanitaria o calentamiento indirecto mediante intercambiador de calor.
SST con colectores planos o de tubos de vacío.
SST abiertos o cerrados en relación a la presión de trabajo.
SST verticales u horizontales, según la posición del tanque de reserva.
SST centralizados o distribuidos, en aplicaciones masivas.
SST manométricos o por gravedad
SST con fluido anticongelante, con intercambiador de calor.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-13
Se destaca el hecho que esta clasificación es indicativa y no limitante. La verificación del rendimiento y homologación, es aplicable a todos los tipos de sistemas y colectores.
8. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Un SST para calentamiento de agua para uso doméstico, está conformado por los siguientes componentes principales: un colector solar plano, un tanque de almacenamiento, un sistema de control, las acometidas hidráulicas con los elementos de seguridad y un sistema de apoyo (ver Figura 2).
Figura 2. SISTEMA PARA CALENTAMIENTO DE AGUA DE USO RESIDENCIAL
El colector solar capta y transforma la energía radiante del sol en calor, el cual se transfiere al fluido de trabajo por conducción. Este fluido se mueve entre el tanque de reserva y el colector, por diferencia de temperatura, de forma natural o forzada. Cuando hay consumo de agua caliente, ésta es reemplazada por agua fría de la red que alimenta al tanque termosolar.
En un sistema de termosifón, para que el sistema opere de forma automática el tanque debe estar por encima de la parte más alta del colector.
Las condiciones de diseño de un SST deben involucrar aspectos tales como:
a. Aprovechar de forma óptima el recurso solar disponible.
b. Ser dimensionado de acuerdo al consumo requerido de agua caliente.
c. Todos los elementos que componen el sistema, incluidos los ductos y accesorios, deben estar construidos para asegurar un desempeño eficiente, confiable y seguro durante la vida útil prevista para cada uno de ellos.
d. Ser diseñado para que la integración de sus partes no requiera de asistencia técnica por largos periodos.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-14
e. Ser diseñado para soportar la acción del ambiente local.
f. Si en el diseño del SST se incluye complemento auxiliar de energía, se sugiere que tenga funciones automáticas para que todo el conjunto opere autónomamente.
9. DESCRIPCIÓN GENERAL DE COMPONENTES
Una instalación de calentamiento de agua para uso doméstico, tiene tres subsistemas esenciales:
Sistema de captación, formado por los colectores solares, encargados de transformar la radiación solar incidente en energía térmica de forma que se caliente el fluido de trabajo (generalmente agua) que circula por ellos.
Sistema de acumulación, constituido por el acumulador, encargado de almacenar el agua caliente.
Sistema de apoyo, energía convencional auxiliar, que sirve para complementar la contribución solar suministrando la energía necesaria para cubrir la demanda prevista, garantizando la continuidad del suministro de agua caliente en los casos de escasa radiación solar o demanda superior a la prevista.
A estos sistemas esenciales se suman sistemas secundarios que permiten el funcionamiento eficaz del sistema total, como son:
Circuito hidráulico, constituido por las tuberías, bombas, válvulas, etc., que se encarga de establecer el movimiento del fluido del sistema.
Sistema de regulación y control, que se encarga de asegurar el correcto funcionamiento del equipo para proporcionar la máxima energía solar térmica posible y que actúa como protección frente a la acción de factores como sobrecalentamiento y otros.
Los SST de termosifón se componen de los siguientes elementos, que se muestran en la Figura 3.
Af
Ac
Figura 3. COMPONENTES DE UN SST DE TERMOSIFÓN DE PLACA PLANA
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-15
SIMBOLOGÍA
Pt Panel colector de energía solar térmica.
Ts Tanque termosolar para almacenamiento de la energía térmica (agua caliente).
1 Válvula de compuerta para el acceso de agua fría al tanque.
2 Unión universal.
3 Válvula check.
4 Válvula de seguridad de 80 PSI.
5 Válvula de paso reducido para mantenimiento de los colectores solares.
6 Válvula de paso completo para el funcionamiento normal del equipo solar.
7 Válvula de paso reducido para el mantenimiento del tanque termosolar.
AF Agua fría.
AC Agua Caliente.
9.1. COLECTOR SOLAR TÉRMICO
Se trata de un dispositivo que transforma en calor la radiación solar con procesos añadidos de transferencia de calor mediante radiación, conducción y convección.
Su principio físico de funcionamiento se basa en el efecto invernadero, resultado de la característica que tiene un cuerpo transparente, de dejar pasar a través suyo radiación electromagnética.
Figura 4. EFECTO INVERNADERO EN UN COLECTOR
A continuación se destacan los dos tipos más comunes de colectores solares:
a. Colectores solares de placa plana: son elementos constituidos por una superficie absorbente de material de alta conductividad térmica y estable a la corrosión, que conjuntamente con los tubos conductores del fluido de trabajo, con el aporte del aislante térmico, la caja hermética y la cubierta de alta transparencia, hacen posible la ganancia térmica máxima (Figura 5).
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-16
Figura 5. COLECTOR SOLAR DE PLACA PLANA
El colector solar plano está constituido por:
a1. Cubierta transparente de vidrio o plástico plano, por la cual pasa la radiación solar,
a2. Superficie o placa de absorción metálica en cobre o aluminio en donde incide la radiación solar y se convierte en calor que se transfiere por conducción a los tubos por los que circula un fluido de trabajo. Las características de la placa pueden ser pueden ser modificadas mediante la aplicación de una superficie selectiva para maximizar la transmitividad y la absortividad.
a3. Material aislante, que bordea la parte lateral e inferior del colector, con el objeto de limitar las pérdidas de calor de la placa absorbente.
a4. Caja o marco que contiene y da soporte al colector solar plano.
Colectores solares de tubos al vacío: La superficie del colector consiste en tubos de vidrio recubiertos en su interior de una superficie metálica colectora. Van dotados de una doble cubierta envolvente, herméticamente cerrada, aislada del interior y del exterior, y en la cual se ha hecho el vacío lo que reduce las pérdidas por convección e incrementa la eficiencia del colector.
Los tubos de vacío suelen ser más eficientes que los colectores de tipo plano especialmente en días fríos, ventosos o nubosos, donde la concentración y el aislamiento de la superficie captadora presentan ventajas sobre la mayor superficie captadora de los paneles planos. Un colector de tubo de vacío generalmente emplea entre 18 y 24 tubos.
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Figura 6. COLECTOR SOLAR DE TUBOS AL VACÍO
9.2. TANQUE TERMOSOLAR
Se encarga de recibir y almacenar el agua caliente que se ha generado en el colector. Generalmente, es un tanque metálico aislado térmicamente del ambiente exterior para garantizar que sus pérdidas térmicas sean las mínimas posibles. El interior del tanque termosolar, debe estar recubierto por materiales que a más de proteger su vida útil, mantenga condiciones de calidad del agua (Fig. 7).
El tanque termosolar cuenta con una línea de suministro de agua fría de la red, y una línea de salida de agua caliente para consumo, además de las líneas de entrada y salida de los colectores.
Entre las funciones que desempeña el tanque de almacenamiento se destacan:
a. Asimila las fluctuaciones de corta duración en la energía solar que recibe el colector solar.
b. Provee autonomía al SST en los intervalos en los que no ocurra generación de calor.
c. Admite sistemas auxiliares de calentamiento de agua, si se requieren.
El tanque debe soportar la presión de suministro hidráulico (la de la red, acueducto o de un sistema hidroneumático), por lo cual, debe cumplir normas de fabricación. Generalmente su forma es cilíndrica, y puede operar en forma horizontal o vertical.
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Figura 7.1. CORTE DE TANQUE TERMOSOLAR SIN INTERCAMBIADOR
Figura 7.2. CORTE DE TANQUE TERMOSOLAR CON INTERCAMBIADOR
9.3. SISTEMAS DE REGULACIÓN Y CONTROL
El sistema de regulación y control asegura el correcto funcionamiento del SST, para un mayor aprovechamiento de la energía solar captada y uso adecuado de la energía auxiliar. Comprende los sistemas de medición, regulación, protección y seguridad.
En circulación forzada, el control de funcionamiento normal de las bombas del circuito de colectores, es de tipo diferencial y en caso de que exista depósito de acumulación solar, debe actuar en función de la diferencia entre la temperatura del fluido portador en la salida de la batería de colectores y la del depósito de acumulación.
Se recomienda la utilización de tanques de expansión en todos los SST, como elemento de seguridad adicional para absorber la dilatación del agua al calentarse; es obligatorio en instalaciones que utilicen colectores de tubo de vacío tipo heat pipe.
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9.4. TUBERÍAS Y ACCESORIOS
El circuito hidráulico entre el colector solar y el tanque termosolar está diseñado para permitir la recirculación del fluido entre el tanque y el colector. Este circuito debe diseñarse de tal manera que no permita el reflujo del agua caliente en horas de no sol, desde el tanque hacia el colector. Debe disponer de aislamiento.
El suministro de agua caliente proveniente del SST, se conecta con la red de agua caliente existente de la edificación.
CAPÍTULO 3: DIMENSIONAMIENTO DE UN SISTEMA SOLAR TÉRMICO
PARA AGUA CALIENTE SANITARIA
10. RECURSO SOLAR EN EL ECUADOR
El Ecuador está ubicado entre las latitudes 1º30’N (Carchi) y 5º0'S (Zamora) y entre las longitudes 72º0’W (Salinas) y 75º10’W (Orellana) es decir al oeste del meridiano de Greenwich. El Archipiélago de Galápagos se encuentra entre las latitudes 1º40'N y 1º30’S y entre las longitudes 89º10'W y 92º0'W. Al estar atravesado por la Línea Equinoccial, el Ecuador tiene poca variabilidad en la posición del sol durante todo el año (ver Figura 8), lo cual favorece la aplicación de la energía solar para producir electricidad y calor, ya que en promedio hay 12 horas de sol durante el día. La variación en el zenit (cuando el sol está perpendicular a la Tierra, a las 12 del día) es de +/- 23.5º, es decir que el Sol se desplaza 47º en el año entre el solsticio de verano (21 de junio) y el solsticio de invierno (21 de diciembre).
Figura 8. MOVIMIENTO APARENTE DEL SOL SOBRE EL FIRMAMENTO
La radiación solar directa sumada con la radiación solar difusa que impacta sobre el colector solar, se ve afectada por la nubosidad del día, o lo que se conoce como índice de claridad. Un índice de claridad 1 se da en un día soleado sin nubes.
Hay que tener en cuenta también el ángulo de inclinación del colector para aprovechar la mayor cantidad de energía solar durante el año, y por labores de limpieza; en el Ecuador, éste ángulo puede ser hasta 15º. La orientación del colector deberá ser hacia la línea equinoccial, para tener la mayor energía anual del sol.
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El recurso solar al ser un valor de energía se mide en Joules, es decir en Vatios por Segundo. Un kWh es otra medida de la energía y 1 kWh equivale a 3,6 MJ.
En el Ecuador no existe un registro histórico completo de radiación solar. El INAMHI tomó durante los años 1970 a 1990 algunas mediciones de heliofanía o duración de brillo solar durante un día que corresponde a la radiación solar directa.
El CONELEC contrató en el año 2008 la elaboración del Mapa Solar del Ecuador, y se basa en datos tomados de sistemas satelitales del NREL (National Renewable Energy Laboratory) de los Estados Unidos entre 1985 y 1991 que interpola la información a celdas de 1 km2. Se muestra información sobre las insolaciones directa (isohelias a 300 Wh/m2.día), difusa (isohelias a 100 wh/m2.día) y global (isohelias a 150 Wh/m2.día) para cada mes del año y el promedio anual (ver Anexo A).
Con este mapa solar se ha elaborado un mapa resumen anual con la insolación global promedio anual agrupada en cinco Zonas I a V en kWh/m2.día.
Tabla 2. ZONAS DEL ECUADOR SEGÚN IRRADIACIÓN SOLAR
ZONAS kWh/m2.día
Zona I: 3200 a 3600
Zona II: 3600 a 4000
Zona III: 4000 a 4400
Zona IV: 4400 a 4800
Zona V: 4800 a 5200
Los valores de insolación o radiación solar global para las provincias del país y sus ciudades más importantes son:
Tabla 3. VALORES PROMEDIO DE IRRADIACIÓN SOLAR DE CIERTAS ZONAS DEL ECUADOR
PROVINCIA CIUDAD
Wh/m2.día promedio ZONA
Carchi Tulcán 4140 II
Esmeraldas Esmeraldas 4350 II
Imbabura Ibarra 4560 IV
Manabí Portoviejo 4160 III
Pichincha Quito 4990 IV
Tsachilas Sto. Domingo 3440 III
Cotopaxi Latacunga 4420 IV
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Napo Tena 4350 II
Santa Elena Salinas 4360 II
Guayas Guayaquil 4370 III
Los Ríos Babahoyo 3780 III
Bolívar Guaranda 4800 IV
Tungurahua Ambato 4550 III
Chimborazo Riobamba 4490 II
Pastaza Puyo 3800 II
Cañar Azogues 4500 III
Morona Santiago Macas 4090 II
Azuay Cuenca 4350 II
El Oro Machala 4200 II
Loja Loja 4350 II
Zamora Chinchipe Zamora 4350 II
Galápagos Puerto Ayora 5835 V
Para Quito y Guayaquil, los valores promedio mensuales de radiación solar global son:
Tabla 4. VALORES MENSUALES PROMEDIO DE IRRADIACIÓN SOLAR PARA QUITO Y GUAYAQUIL
RADIACIÓN SOLAR GLOBAL PROMEDIO MENSUAL EN QUITO Y GUAYAQUIL kWh/m2.día
Sitio Quito centro
Quito norte
Guayaquil
Latitud 0,22 S 0,13 S 2,2 S
Longitud 78,48 W 78,48 W 79,88 W
Elevación msnm 2850 2812 6
Años lectura 25 4 9
Ene 4,48 4,94 4
Feb 4,6 4,64 4,17
Mar 4,68 4,78 4,67
Abr 4,35 4,53 4,58
May 4,55 4,83 4,56
Jun 4,28 4,69 3,86
Jul 5,22 5,53 4,17
Ago 5,1 5,47 4,5
Sep 5,11 4,89 4,67
Oct 4,68 5,25 4,56
Nov 4,39 5,14 4,31
Dic 4,69 5,14 4,44
Promedio 4,68 4,99 4,37
Mientras no se disponga de un sistema actualizado de la información de radiación solar en el Ecuador, se pueden usar estos datos confirmándolos con datos reales medidos en el sitio donde se instalará el sistema solar térmico, al menos con datos de 12 meses anteriores.
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11. DIMENSIONAMIENTO
Para el diseño del sistema solar térmico los datos de partida necesarios serán la
demanda energética del proyecto y los datos climatológicos del lugar. Se usarán los
datos recogidos en los anexos de la presente guía.
Se recomienda el uso de método de cálculo del Anexo B. Este método especifica las
prestaciones globales definidas por:
La demanda de energía térmica
La energía solar térmica aportada
Las fracciones solares mensuales y anuales
El rendimiento medio anual
La fracción solar anual será determinada de acuerdo a criterios técnicos y económicos,
de conformidad con los términos de esta norma. Se recomienda que sea mínimo del
60% para usos residenciales y del 80% para piscinas.
La fracción solar en ningún mes debe exceder el 100% de cobertura solar.
Los componentes tienen que ser capaces de soportar todos los intervalos de
temperaturas que puedan experimentar durante su funcionamiento, así como las
variaciones de temperatura en el intervalo de diseño.
El sistema debe ser capaz de soportar periodos en los que no se utilice agua caliente
sin deterioro ni de las partes ni del sistema.
Los componentes exteriores que estén expuestos al sol no deben verse afectados en
sus propiedades, de manera que perjudique su funcionamiento durante la vida útil del
sistema.
11.1. DIMENSIONADO DE LOS COLECTORES
11.1.1. Generalidades
El colector solar térmico debe estar homologado por el organismo competente y su curva de eficiencia debe aparecer en la etiqueta.
Se recomienda para una misma instalación el uso de colectores iguales por criterios
energéticos y criterios constructivos
El campo de colectores debe tener una inclinación mínima de 5º y máxima de 15º y es recomendable la orientación hacia la línea equinoccial.
11.1.2. Conexiones
Se conectarán los colectores de preferencia en paralelo; se limita la conexión en serie
a tres colectores, siempre y cuando las especificaciones técnicas de los mismos lo
permitan.
Por motivos de mantenimiento en filas de más de tres colectores se instalarán válvulas
de cierre a la entrada y a la salida.
No se recomienda la instalación de más de seis colectores en una misma fila.
Se debe asegurar el equilibrio hidráulico en todas las filas de colectores, por los
métodos apropiados.
11.1.3. Estructura soporte
La estructura tendrá los apoyos necesarios para no transmitir cargas peligrosas al
lugar donde se ubiquen los colectores.
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El material de la estructura debe garantizar una vida útil tan larga como los
colectores. Se puede indicar un mantenimiento periódico en el manual de
mantenimiento.
Se debe evitar el par galvánico entre la estructura y la carcaza de los colectores.
11.2. DIMENSIONADO DEL TERMOTANQUE
11.2.1. Generalidades
Debido a que el agua acumulada será de consumo humano los acumuladores deben asegurar un grado alimentario ya sea mediante un recubrimiento interior o mediante
un material que cumpla esta condición.
De preferencia la acumulación solar estará constituida por un solo depósito por
sistema.
El volumen de la acumulación tendrá un valor según el siguiente requisito:
18050 cA
V ,
siendo V el volumen del acumulador y Ac el área de captación; V: l, Ac: m2
Se recomienda la instalación de medidores de presión y temperatura en la parte más alta del acumulador con el fin de la visualización de la temperatura y presión de
servicio.
11.2.2. Dimensionado del circuito hidráulico
Se recomienda evitar la formación de sifones invertidos a lo largo de toda la
instalación. En caso de que sea inevitable la formación de un sifón invertido, se
recomienda la instalación de un purgador de aire en la parte superior del sifón.
La longitud de las tuberías debe ser lo más corta posible, a fin de evitar las pérdidas
térmicas en su recorrido.
Las tuberías por donde circule el fluido caliente deben estar aisladas térmicamente y
aquellas que discurran por el exterior deben estar protegidas contra las agresiones ambientales. Se deben proteger para evitar el contacto con las personas.
Para evitar ruidos se recomienda que la velocidad del fluido por la tubería no supere
los 2 m/s.
Se recomienda no sobrepasar la pérdida de carga de 30 mm columna de agua por cada metro de tubería.
El sistema debe estar en capacidad de drenarse, ventilarse y llenarse sin
atrapamientos de aire.
Si el sistema requiere de una bomba de circulación, esta deberá instalarse en la parte
fría del circuito.
Se debe asegurar que el sistema no tenga sobrepresiones producto de la expansión
del fluido al calentarse.
12. DIMENSIONAMIENTO DE SISTEMAS DE APOYO
Puesto que la energía solar es disponible en forma aleatoria, los SST deben tener un sistema de apoyo o auxiliar. La capacidad del sistema auxiliar debe dimensionarse para que cubra el 100% de la demanda térmica (como si no existiera el SST).
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El sistema auxiliar debe entrar en funcionamiento solamente cuando sea estrictamente sea necesario, de forma que se de prioridad siempre a la generación solar.
Este apoyo auxiliar térmico, se recomienda que sea eléctrico para equipos pequeños residenciales; esto es, para equipos iguales o menores a 720 litros de capacidad.
La potencia recomendada es la siguiente:
Tabla 5. CARACTERÍSTICAS RECOMENDADAS DE SISTEMAS AUXILIARES DE ENERGÍA
CAPACIDAD DE LOS S.S.T.
(EN LITROS)
POTENCIA DE LA RESISTENCIA ELÉCTRICA
VOLTAJE
140 1.500 W 110V
240 1.500 W 110V
320 1.500 W 110V
450 3.000 W 220 V
600 3.000 W 220 V
720 3.000 W 220 V
Para instalaciones mayores a 720 litros, el sistema auxiliar recomendable es basado en calentadores a gas, el cual debe tener una potencia suficiente para garantizar la elevación de la temperatura total del volumen de agua, en un máximo de 4 horas.
Este concepto se aplica también para la calefacción del agua de piscinas, en residencias particulares, hoteles, complejos, etc.
CAPÍTULO 4: REQUISITOS DE MATERIALES Y FABRICACIÓN
13. MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN COLECTORES SOLARES PLANOS
13.1 GENERAL
En lo que el acabado del colector se refiere, este debe tener un aspecto agradable a la vista, se debe comprobar que el marco exterior sea uniforme, que la placa colectora no presente abolladuras, que los elementos de cierre sean uniformes a lo largo del colector, que los orificios para las conexiones estén limpios y perfectamente sellados, y en general que no se aprecie ninguna imperfección que pudiera ocasionar una filtración o falla en el tiempo (ver Figura 9).
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Figura 9. COMPONENTES DEL COLECTOR SOLAR PLANO
13.2. CUBIERTA
Esta puede ser fabricada de vidrio o de plástico, por lo general son preferibles las cubiertas de vidrio, permitiendo alcanzar altas temperaturas.
Este vidrio puede ser de tipo solar o normal transparente. El vidrio solar se caracteriza por ser pulido en su cara interior y ligeramente rugoso en su cara exterior, posibilitando el aumento del cono de la abertura útil. Además de contener cantidades bajas de hierro en su composición, lo que aumenta su transmisividad y disminuye su emisividad.
Para cubiertas de plástico, el más usado es el policarbonato. Se debe reconocer la enorme transparencia del policarbonato siempre y cuando haya sido tratado para resistir la radiación ultravioleta, pero su comportamiento es peor que el vidrio en relación con el efecto invernadero.
13.3. MATERIAL Y FORMA DEL CIRCUITO HIDRÁULICO
La elección del material y la forma del circuito son importantes por dos motivos:
El material del circuito hidráulico (cobre, acero inoxidable), determinará el material de las tuberías y el del depósito del acumulador, esto debido a los problemas de corrosión por lo que no se recomienda utilizar materiales muy distintos entre sí.
La forma del circuito hidráulico y su diseño (serpentín, paralelo, tubos de vacío), determina la presión máxima de utilización.
13.4. RECUBRIMIENTO DE LA PLACA COLECTORA
Se debe comprobar que el pigmento negro sea totalmente uniforme en toda la superficie de la placa colectora. Así mismo se debe comprobar que no existan agrietamientos, irregularidades, etc.
Según el sistema de tratamiento elegido y los materiales (pintura, electrodeposición, tratamiento químico) los componentes del pigmento selectivo pueden reaccionar con el metal base o con la humedad del aire, degradándose o bien despegándose del mismo. Se debe procurar la estabilidad de las características del recubrimiento, minimizando la afectación ambiental.
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13.5. AISLANTE TÉRMICO
Con el aislante se debe tener un rango de grosor apropiado (no menor a 3 cm y preferentemente mayor a 5 cm), esto debido a que las pérdidas del colector se reducirán cuando el espesor del aislante sea mayor. Su disposición deberá incluir los lados laterales del colector solar. El material de aislante térmico constituye un tema de gran importancia, debido a que estos tienen tendencia a la humedad por ser materiales fibrosos, como la lana de vidrio. Se recomienda el uso de aislantes que tengan coeficientes k que se encuentren entre 0,014 y 0,035 Kcal/hr mºC y que sean estables.
13.6. MARCO EXTERIOR
Los marcos son comúnmente fabricados a base de acero inoxidable o aluminio anodizado por su resistencia a la corrosión, y deben tener la rigidez necesaria para soportar a los componentes internos. Algunos marcos de colectores son fabricados a base de materiales poliméricos de una sola pieza, con refuerzos y nervaduras que proporcionen mayor rigidez mecánica.
13.7. FIJACIONES
Las fijaciones deben ser robustas y sencillas, y normalmente los colectores los llevan incorporadas.
13.8. CONEXIONES
Por mantenimiento se recomiendan que las conexiones de los tubos entre los colectores sean roscadas o con mecanismos de acople rápido, permitiendo de esta manera el desmontaje y sustitución de cualquier colector.
13.9. ELEMENTOS DE CIERRE
Los colectores están sometidos a calentamientos y enfriamientos súbitos, por lo que sus materiales tienden a dilatarse de manera apreciable, por esta razón los elementos de cierre deben garantizar la estanqueidad del colector pero permitiendo dilataciones.
Normalmente se emplean juntas a base de cauchos especiales (etileno-propileno, EPDM) y/o siliconas que puedan teñirse de color (normalmente más resistentes que los cauchos). Se recomienda que los colectores solares sean estancos a la lluvia pero no necesariamente herméticos, para evitar empañamientos.
13.10. ACCESIBILIDAD DEL COLECTOR SOLAR
Debe darse la facilidad para acceder a los diferentes componentes del colector solar. El cuerpo del colector podrá ser atornillado, permitiendo su desmantelamiento.
14. TANQUE DE ALMACENAMIENTO
Los tanques deben ser metálicos (hierro galvanizado, hierro con recubrimiento porcelanizado, acero inoxidable etc.) o de cualquier otro material que demuestre soportar las condiciones ya mencionadas, de presión, temperatura, corrosión, oxidación, dureza de agua e resistencia al ambiente. Estas condiciones definen el espesor de la pared de cada tanque.
El aislamiento del tanque debe presentar características físicas, químicas y termofísicas de tal forma que, tenga una muy baja conductividad térmica (menor de 0,040W/mºC en el rango de 20 ºC a 120 ºC), una muy baja absorbencia de agua, baja capilaridad y mínima retensión del agua, debe ser químicamente estable (por más de 20 años), que evite formación de llama.
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En cuanto al acabado exterior del tanque, debe estar recubierto de un material que proteja el aislamiento del ambiente exterior y que contribuya a un acabado suficientemente estético.
Si el tanque está provisto de elemento calefactor auxiliar, éste debería cumplir las normas propias para ese tipo de tanques.
15. ACCESORIOS
15.1. GENERALIDADES
Los materiales que conforman la instalación de un SST, deben soportar las máximas temperaturas y presiones que puedan alcanzarse.
Si se utiliza en un mismo SST materiales diferentes, como por ejemplo el cobre y el acero, estos no deberán estar en contacto, por lo que se sugiere instalar manguitos dieléctricos. Es importante prever la protección catódica del acero.
15.2. TUBERIAS
En los sistemas directos se utilizará cobre o acero inoxidable en el circuito primario. Se admiten las tuberías de material plástico que este diseñado para esta aplicación.
En las tuberías del circuito primario podrán utilizarse como materiales el cobre y el acero inoxidable, con uniones roscadas, soldadas o embridadas y protección exterior con pintura anticorrosiva. Se admite material plástico que este apto para esta aplicación.
En el circuito de servicio de agua caliente sanitaria, podrán utilizarse cobre y acero inoxidable. También pueden utilizarse materiales plásticos que soporten la temperatura máxima del circuito.
Las tuberías de cobre serán tubos estirados en frío y uniones por capilaridad. No se utilizarán tubos de acero negro para circuitos de agua sanitaria.
No se debe utilizar aluminio en sistemas abiertos o sistemas sin protección catódica.
15.3. VÁLVULAS
La selección de las válvulas se lo realizará de acuerdo a la función que desempeñan y las condiciones extremas de funcionamiento, esto es presión y temperatura.
Los purgadores automáticos deben resistir la temperatura máxima de trabajo del SST.
Las tuberías, uniones, codos, válvulas de alivio, etc., deben cumplir las normas establecidas para las acometidas hidráulicas de agua caliente, pero además, debe tenerse sumo cuidado de que sus materiales compatibles químicamente, desde el punto de vista de la corrosión galvánica con los materiales del colector solar plano y del tanque de almacenamiento, al igual que entre ellos mismos.
El diseño de las válvulas debe evitar la formación de obturaciones o depósitos de cal en sus circuitos que influyan drásticamente en la eficiencia del SST.
15.4. TANQUE DE EXPANSIÓN
Se construirán soldados o remachados, en todas sus juntas y reforzados para evitar deformaciones, cuando su volumen lo exija. El material y tratamiento del vaso de expansión debe ser capaz de soportar la temperatura máxima de trabajo.
15.5. INTERCAMBIADORES DE CALOR
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Los materiales del intercambiador de calor deberán resistir la temperatura máxima de trabajo del circuito primario y serán compatibles con el fluido de trabajo. Los intercambiadores de calor utilizados en circuitos de agua sanitaria serán de acero inoxidable o cobre.
15.6. BOMBAS DE CIRCULACIÓN
En circuitos de agua caliente para usos sanitarios, los materiales de la bomba deberán ser:
a. Resistentes a la corrosión.
b. Compatibles con el fluido de trabajo utilizado.
c. Resistentes a las averías producidas por el efecto de las incrustaciones calizas.
d. Resistentes a la presión y temperatura máxima del circuito.
16. ELEMENTOS DE SEGURIDAD
Tal como se indica en el rubro de instalación, operación y mantenimiento de los SST, los sistemas de seguridad deben estar ubicados e instalados óptimamente, en la acometida de agua fría al tanque termosolar; y, el diámetro de la válvula de seguridad recomendada, debe ser de acuerdo con la capacidad total de los SST; esto es:
Tabla 6. CARACTERÍSTICAS RECOMENDADAS DE VÁLVULAS DE SEGURIDAD
CAPACIDAD EN LITROS DIÁMETRO RECOMENDABLE
hasta 450 12.5 mm (½”)
500 a 900 19,6 mm (¾”)
1.000 a 1.150 25,4 mm (1”)
En todos los casos esta válvula debe activarse a 551 kPa (80 psi).
17. ELEMENTOS DE MANTENIMIENTO
Se deben prever accesorios que permitan trabajar al interior de los paneles y del tanque, para su mantenimiento preventivo y correctivo.
CAPÍTULO 5: ENSAYOS DE HOMOLOGACIÓN Y ETIQUETADO
18. ENSAYOS DE HOMOLOGACIÓN
18.1. ENTIDAD A CARGO
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Los SST deberán ser homologados por una entidad creada específicamente para esta clase de funciones, acreditada ante el Organismo de Acreditación Ecuatoriano (OAE), bajo las normas estipuladas para el efecto.
Las normas que debe cumplir el Laboratorio de Pruebas y Homologación de SST, para ser acreditado son:
PA01 R00 Procedimiento de Acreditación Laboratorios
F PA01 02 R00 Lista general de verificación de cumplimiento con los criterios de acreditación del OAE según la norma F PA01 03
Laboratorios de ensayo y calibraciónNorma NTE INEN ISO/IEC 17025:2005
Requisitos generales para la competencia de los laboratorios de ensayo y calibración.
18.2. DISPOSICIÓN TRANSITORIA
Mientras se constituye el Organismo ecuatoriano acreditado para realizar la homologación de los SST, y se elabora el protocolo de prueba de SST, se recomienda adoptar una de las siguientes normas:
NORMA UNE-EN 12975.
Publicadas por la Asociación Española de Normalización y Certificación (AENOR)
UNE-EN 12975-2:2006. Sistemas solares térmicos y componentes. Captadores solares. Parte 2: Métodos de ensayo, año 2003
UNE-EN 12976-2:2006. Sistemas solares térmicos y componentes. Sistemas prefabricados. Parte 2: Métodos de ensayo, año 2006
NMX-ES-001-NORMEX-2005
Sociedad Mexicana de Normalización y Certificación (NORMEX), Subcomité de Calentadores Solares. “ENERGIA SOLAR- RENDIMIENTO TÉRMICO Y FUNCIONALIDAD DE COLECTORES SOLARES PARA CALENTAMIENTO DE AGUA- MÉTODOS DE PRUEBA Y ETIQUETADO”, vigencia a partir del 14 de octubre de 2005, México DF.
DOCUMENTO ANC-0603-17-01
Unidad De Planeación Minero Energética (UPME) – ICONTEC - AENE, “ANTEPROYECTO DE NORMA - SISTEMAS DE CALENTAMIENTO SOLAR DOMÉSTICO DE AGUA (TRANSFERENCIA DE CALOR DE UN LÍQUIDO A OTRO)”, Bogotá, marzo 2003.
19. EFICIENCIA DEL COLECTOR
La producción energética del colector se define con la siguiente ecuación:
El rendimiento del colector, determinado por el ensayo es dado por una curva que representa la dependencia de aquel respecto a la temperatura y a la radiación incidente. En el caso de colectores planos, una relación de tipo lineal es suficiente para la caracterización del colector.
s
aeLRnR
I
TTUFF
Los parámetros que caracterizan al colector solar térmico, se determinan a partir de la curva de eficiencia del colector obtenida de acuerdo con la norma EN 12975.
Si se los expresa individualmente como:
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-30
nRF = eficiencia óptica del colector
LRUF = coeficiente global de perdidas térmicas del colector
Ta: temperatura ambiente
Te: temperatura entrada fluido al colector
Is: irradiancia solar
Se los conoce como parámetros de diseño del colector solar.
Los valores típicos de la eficiencia de los colectores solares son:
Tabla 7. VALORES TÍPICOS DE EFICIENCIA DE COLECTORES SOLARES
TIPO COLECTOR RANGO T
ºC
nRF LRUF
W/m2ºC
Sin cubierta 10-40 0,9 15-25
Cubierta simple 10-60 0,8 7
Cubierta doble 10-80 0,65 5
Superficie selectiva 10-80 0,8 5
Tubos de vacío 10-130 0,7 2
Fuente: CENSOLAR
Se recomienda que el coeficiente global de pérdidas referido a la curva de rendimiento en función de la temperatura ambiente y de la temperatura de entrada no debe ser mayor de 8 W/m2ºC .
20. ETIQUETADO COLECTOR SOLAR
Los colectores solares objeto de esta Norma que se comercialicen en el Ecuador deben llevar una calcomanía, la misma que debe contener la información y cumplir con los requerimientos indicados en este documento.
20.1. Ubicación
La etiqueta debe estar ubicada en un área del producto visible al consumidor y debe permanecer en el producto y solo podrá ser retirada por el consumidor final.
20.2. Información
La etiqueta debe contener al menos la información que se lista a continuación:
Marca y Modelo
Fabricante (Nombre, dirección, teléfono)
Norma y fecha de aprobación
Área de apertura del colector (m2)
Dimensiones exteriores
Ecuación de rendimiento del colector
Energía Renovable
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Presión de diseño (kPa)
Presión de trabajo (kPa)
Fecha de fabricación
Peso neto en kilogramos en vacío
Garantía (años)
País de origen
20.3. Dimensiones y colores
Las dimensiones de la etiqueta son las siguientes:
• Alto 7,00 cm
• Ancho 24,00 cm
Color según diseño adjunto
21. ETIQUETADO DEL TANQUE TERMOSOLAR
La etiqueta para el tanque termosolar debe contener la siguiente información para el usuario
Modelo
Fabricante (Nombre, dirección, teléfono)
Norma y fecha de aprobación
Capacidad nominal (litros)
Dimensiones en (m)
Peso neto (kg)
Temperatura máxima (°C)
Presión de prueba (kPa)
Fecha de fabricación
Sistema auxiliar y potencia, voltaje.
Energía Renovable
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Figura 10. MODELO DE ETIQUETAS PARA COLECTORES Y TANQUES TERMOSOLARES. Modelos sugeridos.
ANEXOS
ANEXO A: DATOS DE RADIACIÓN SOLAR EN EL ECUADOR
Los siguientes datos de radiación solar promedio de algunas ciudades del Ecuador, pueden ser utilizados para los cálculos, hasta que el Mapa Oficial Solar del Ecuador, sea promulgado por las entidades estatales competentes.
1. DATOS DE IRRADIACIÓN SOLAR DE LA NASA, EOSWEB LARC
Tabla A1. INSOLACIÓN PROMEDIO 10 AÑOS EN kWh/m2 día
Sitio: Latitud/Longitud Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom
Cotopaxi:-1/-79 3,73 3,98 4,05 3,88 3,74 3,47 3,71 3,97 3,98 3,77 3,88 3,79 3,83
Cuenca-Loja:-3/-79 3,76 3,99 3,98 3,87 3,84 3,53 3,79 4,17 4,29 4,08 4,26 4,05 3,97
Esmeraldas:0/-80 4,05 4,42 4,71 4,51 4,17 3,79 3,75 3,9 3,96 3,88 3,93 3,97 4,09
Guayaquil: -3/-80 4,34 4,58 4,66 4,55 4,37 3,85 3,96 4,3 4,53 4,37 4,62 4,53 4,39
Ibarra-Tulcán:0/-79 3,73 4,01 4,17 3,95 3,75 3,56 3,85 4,01 3,95 3,79 3,81 3,73 3,86
Islas Galápagos:-1/-91 (medido en sitio) 6,25 6,56 6,78 6,49 6,03 5,56 4,92 5,19 5,28 5,49 5,46 6,01 5,84
Manabí:-2/-81 5,05 5,22 5,51 5,45 5 4,01 3,84 4,15 4,42 4,26 4,54 4,91 4,70
Napo: -2/-77 4,45 4,36 4,33 4,04 4,11 3,74 4,01 4,55 4,82 4,59 4,47 4,67 4,35
Quevedo: -1/-80 4,15 4,44 4,63 4,5 4,21 3,68 3,68 3,92 4,01 3,86 4,01 4,09 4,10
Quito:-1/-79 3,73 3,98 4,05 3,88 3,74 3,47 3,71 3,97 3,98 3,77 3,88 3,79 3,83
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-33
Riobamba: -2/-79 3,74 3,97 3,96 3,83 3,76 3,43 3,63 3,98 4,05 3,82 3,99 3,87 3,84
Santa Elena: -3/-81 5,25 5,43 5,62 5,51 5,13 4,32 4,25 4,59 4,97 4,84 5,13 5,28 5,03
Referencia:
LaRC Surface Solar Energy Data Set (SSE)
http://eosweb.larc.nasa.gov/sse/
Celdas de 280 km2
COMITÉ EJECUTIVO DEL CODIGO
ECUATORIANO DE LA CONSTRUCCIÓN
(Creado Mediante el Decreto Ejecutivo Nº 3970 15 de Julio 1996)
CEC-10 SUBCOMITÉ 9 PARTE 14-1-34
TABLA A2. IRRADIACIÓN SOLAR MENSUAL Y PROMEDIO PARA VARIOS SITIOS DEL ECUADOR
Valores en kWh/m2.dia
SITIO Latitud Longitud ELEVACION AÑOS LECTURAS
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC PROM.
Astronomico Quito 0.22 S 78.48 W 25 4.48 4.6 4.68 4.35 4.55 4.28 5.22 5.1 5.11 4.68 4.39 4.69 4.68
Astronomico Quito 1.14 1.28 1.21 1.2 1.17 1.36 1.3 1.36 1.19 1.48 1.23 1.06 0.51
Bahia de Caraquez 0.6 S 80.43 W 4 3.88 4.32 4.86 4.49 3.94 3.39 3.83 4.13 4.08 3.68 4.23 4.27 4.09
Bahia de Caraquez 0.17 0.28 0.1 0.06 0.44 0.19 0.36 0.82 0.95 0.41 0.42 0.21 0.21
Guayaquil-Aeropuerto 2.2 S 79.88 W 9 3.43 4.41 3.4 4.35 4.32 3.59 4.36 3.63 5.69 4.16 3.72 4.61 4.14
Guayaquil-Aeropuerto 1.2 1.54 1.45 1.46 1.38 1.1 1.16 1.32 1.81 1.3 1.35 1.51 0.41
Hda. San Vicente 0.57 S 80.43 W 4 3.91 4.23 4.17 4.81 4.05 3.63 2.99 3.18 3.02 3.36 3.17 3.71 3.68
Hda. San Vicente 0.61 0.46 0.63 0.52 0.76 1.27 0.7 0.44 0.25 0.37 0.05 0.2 0.38
Ibarra 0.35 N 78.13 W 22 4.56 4.38 4.22 4.16 4.35 4.21 4.79 4.93 4.58 4.6 4.37 4.3 4.45
Ibarra 0.47 0.42 0.47 0.5 0.5 0.6 0.28 0.47 0.48 0.47 0.48 0.42 0.33
Isabel Maria 1.8 S 79.53 W 18 3.52 3.83 4.28 4.33 3.62 3.11 3.08 3.41 3.55 3.19 3.24 3.36 3.54
Isabel Maria 0.25 0.38 0.39 0.38 0.36 0.5 0.37 0.32 0.38 0.24 0.23 0.37 0.14
Izobamba 0.37 S 78.55 W 22 4.33 4.39 4.7 4.18 4.23 4.4 5.24 5.02 4.99 4.42 4.56 4.43 4.57
Izobamba 1.08 1.31 1.12 0.83 1.05 1.14 1.13 1.01 0.73 1.17 1.02 0.99 0.37
La Clementina 1.67 S 79.35 W 8 3.37 3.54 3.81 3.9 3.23 2.74 2.8 3.1 3.34 3.05 3.14 3.43 3.29
La Clementina 0.35 0.32 0.2 0.49 0.25 0.14 0.2 0.22 0.14 0.17 0.2 0.27 0.12
La Naranja-Jipijapa 1.37 S 80.47 W 18 2.89 3.17 3.48 3.69 3.39 3.03 3.17 3.62 3.67 3.44 3.17 2.98 3.31
La Naranja-Jipijapa 0.25 0.27 0.38 0.37 0.29 0.4 0.29 0.61 0.58 0.25 0.3 0.24 0.22
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-35
TABLA A2. IRRADIACIÓN SOLAR MENSUAL Y PROMEDIO PARA VARIOS SITIOS DEL ECUADOR
Valores en kWh/m2.dia
SITIO Latitud Longitud ELEVACION AÑOS LECTURAS
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC PROM.
La Naranja-Jipijapa 0.25 0.27 0.38 0.37 0.29 0.4 0.29 0.61 0.58 0.25 0.3 0.24 0.22
Latacunga 0.92 S 78.62 W 20 4.47 4.38 4.21 4.01 4.07 4.09 4.32 4.53 4.44 4.51 4.44 4.37 4.32
Latacunga 0.52 0.5 0.39 0.41 0.33 0.44 0.26 0.53 0.48 0.51 0.51 0.68 0.26
Milagro 2.15 S 79.6 W 19 3.51 3.77 4.24 4.38 3.67 3.06 3.13 3.47 3.66 3.35 3.35 3.49 3.59
Milagro 2.15 S 79.6 W 0.3 0.31 0.36 0.45 0.35 0.39 0.31 0.28 0.37 0.23 0.23 0.3 0.15
Pasaje 3.35 S 79.83 W 17 3.38 3.68 4.12 4.17 3.48 3.08 3.04 3.07 3.01 2.72 2.8 3.31 3.35
Pasaje 0.32 0.31 0.3 0.33 0.37 0.55 0.37 0.4 0.16 0.24 0.17 0.98 0.22
Pichilingue 1.1 S 78.48 W 21 3.02 3.72 3.74 4.13 3.65 2.89 3.07 3.44 3.65 3.43 3.22 3.35 3.44
Pichilingue 0.88 0.85 1.15 1.3 1.1 0.84 1.16 0.86 1.27 0.98 0.92 1.05 0.31
Portoviejo 1.07 S 80.43 W 21 3.13 3.89 3.8 4.32 4.31 3.37 3.25 4.02 4.47 4.61 3.83 4 3.92
Portoviejo 1.07 S 80.43 W 0.92 1.09 0.99 1.17 1.07 0.94 1.05 1.42 1.51 1.34 1.39 1.11 0.43
Puerto Baquerizo 0.9 S 89.78 W 10 4.96 5.68 6.44 6.21 5.97 5.25 4.91 4.88 4.68 4.81 4.88 4.86 5.31
Puerto Baquerizo 0.36 0.91 0.44 0.44 0.49 0.45 0.35 0.25 0.76 0.38 0.4 0.28 0.23
Puerto Bolivar 3.27 S 80 W 4 4.4 4.64 4.91 4.86 3.82 3.33 3.37 3.24 3.73 3.08 3.48 3.82 3.89
Puerto Bolivar 0.03 0.3 0.22 0.52 0.37 0.11 0.13 0.18 0.38 0.16
Puerto Ila 0.55 S 79.37 W 16 3.11 3.52 3.77 3.84 3.33 2.86 2.93 3.19 3.22 2.98 2.91 2.88 3.21
Puerto Ila 0.25 0.38 0.39 0.34 0.41 0.47 0.45 0.41 0.28 0.24 0.21 0.28 0.23
Riobamba 1.63 S 78.67 W 19 4.67 4.57 4.33 4.3 4.37 4.15 4.34 4.68 4.65 4.67 4.55 4.57 4.49
Riobamba 0.39 0.33 0.25 0.38 0.27 0.44 0.51 0.45 0.65 0.34 0.55 0.4 0.18
Salinas-La Puntilla 2.2 S 81.02 W 2 4.14 5.02 4.79 5.41 4.53 3.8 2.79 2.83 3.02 2.81 3.25 4.62 3.92
Salinas-La Puntilla 0.45 0.06 0.38 0.12 0.6 0.32 0.05 0.01 0.09 0.27 0.61 0.15 0.16
San Carlos 2.28 S 79.42 W 14 3.22 3.33 3.85 3.84 3.34 2.84 2.79 3.04 3.17 3.09 3 3.22 3.23
San Carlos 0.26 0.25 0.34 0.3 0.42 0.52 0.21 0.28 0.28 0.23 0.2 0.21 0.24
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-36
TABLA A2. IRRADIACIÓN SOLAR MENSUAL Y PROMEDIO PARA VARIOS SITIOS DEL ECUADOR
Valores en kWh/m2.dia
SITIO Latitud Longitud ELEVACION AÑOS LECTURAS
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC PROM.
Santa Rosa 3.43 S 79.97 W 1 2.77 3.04 3.77 4.03 3.69 2.94 3.13 3.06 2.85 2.79 2.64 3.46 3.18
Tulcan 0.82 S 77.7 W 21 4.01 4.05 3.92 3.78 4.04 3.93 4.06 4.21 4.15 4.06 3.96 3.65 3.98
Tulcan 0.62 0.4 0.38 0.32 0.31 0.38 0.28 0.31 0.45 0.28 0.26 0.4 0.19
Pedernales 0.07 s 80.07 w 1 5.02 5.8 6.41 6 5.65 5.39 4.68 4.82 5.06 4.98 4.7 4.62 5.36
Riobamba 1.67 s 78.63 w 1 4.53 3.45 6.51 6.7 6.09 4.24 5.12 5 3.98 4.96 4.69
Ambato 1.28 S 78.63 W 2540 18 4.64 4.56 4.56 4.42 4.39 3.97 4.28 4.5 4.5 4.97 5 4.81 4.55
Baños 1.4 S 78.42 W 843 9 4.25 4.28 3.94 4.11 4.08 3.61 3.89 4.11 4.19 4.75 4.69 4.5 4.2
Babahoyo (I. Maria) 1.82 S 79.55 W 7 18 3.67 3.97 4.36 4.31 3.81 3.25 3.39 3.69 3.78 3.72 3.69 3.72 3.78
Bahia De Caraquez 0.6 S 80.38 W 3 3 3.83 4.14 4.67 4.53 4.14 3.31 3.64 3.94 3.89 3.92 4.06 4.17 4.02
Boyaca 0.57 S 80.18 W 30 2 3.33 3.36 4.36 3.83 3.67 3.31 3.56 3.94 3.81 4.11 3.94 3.83 3.75
Bucay 2.17 S 79.27 W 317 9 3.22 3.39 3.75 3.5 3.31 2.86 3.28 3.5 3.28 3.42 3.39 3.42 3.36
Cañar 2.62 S 78.93 W 3104 2 4.47 4.28 4.36 4.28 4.56 4.31 4.92 4.89 4.58 4.78 4.83 4.75 4.58
Camposano 1.58 S 80.4 W 120 2 3.56 3.86 4.36 4.31 4.19 3.53 4.28 4.11 4.28 4.64 4.39 3.89 4.12
Cariamanga 4.32 S 79.57 W 1950 2 4.28 4.22 4.36 4.33 4.64 4.81 5.08 5.39 4.67 5.75 5.33 4.64 4.79
Charles Darwin 0.73 S 90.3 W 6 2 4.69 5.03 5.39 5.5 4.53 4.19 3.64 3.53 3.69 4.14 4.36 4.17 4.41
Coca 0.45 S 76.98 W 200 3 3.83 4.53 3.53 4.14 4.14 3.39 3.83 3.83 3.78 4.33 4.25 4.56 4.01
Cotopaxi 0.62 S 78.57 W 3560 2 4.31 4.25 3.94 3.64 3.75 3.86 4.14 4.64 4 4.44 4.56 4.17 4.14
Cuenca-Ricaurte 2.85 S 78.95 W 2562 6 4.58 4.58 4.56 4.28 4.25 3.92 4.22 4.39 4.39 4.78 5.06 4.97 4.5
El Puyo 1.58 S 77.9 W 950 14 3.56 3.56 3.64 3.53 3.69 3.44 3.69 4 4 4.33 4.28 3.89 3.8
Flavio Alfaro 0.4 S 79.6 W 150 1 3.17 3.56 4.06 3.53 3.64 3.31 2.94 3.03 3.28 3.81 3.83 3.75 3.49
Guayaquil 2.2 S 79.88 W 6 9 4 4.17 4.67 4.58 4.56 3.86 4.17 4.5 4.67 4.56 4.31 4.44 4.37
Hacienda Sangay 1.7 S 77.9 W 970 9 3.47 3.47 3.75 3.61 3.69 3.44 3.61 4 4 4.25 4.08 3.81 3.77
Referencia: University Of Massachusetts Lowell Photovoltaic Program. http://energy.caeds.eng.uml.edu/fpdb/Irrdata.asp. Hasta 25 años de mediciones en algunos sitios. Más confiable.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-37
TABLA A2. IRRADIACIÓN SOLAR MENSUAL Y PROMEDIO PARA VARIOS SITIOS DEL ECUADOR
Valores en kWh/m2.dia
SITIO Latitud Longitud ELEVACION AÑOS LECTURAS
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC PROM.
Ibarra 0.35 N 78.13 W 2228 17 4.44 4.42 4.36 4.36 4.58 4.36 4.89 4.97 4.61 4.72 4.5 4.5 4.56
Inguincho 0.25 N 78.4 W 3380 2 4.72 4.92 4.56 4.25 4.47 4.61 4.97 5.08 5 5.03 4.92 4.81 4.78
Izobamba 0.37 S 78.55 W 3058 17 4.5 4.44 4.56 4.33 4.64 4.33 5.14 5.06 4.78 4.83 4.75 4.75 4.68
Jama 0.2 S 80.27 W 5 1 3.61 3.64 4.36 3.83 3.75 2.94 4.72 3.44 3.5 4.03 3.94 3.86 3.8
Julcuy 1.47 S 80.62 W 230 3 3.56 3.78 4.25 4.11 4.08 3.44 4.28 4.92 4.5 4.33 4.39 4.11 4.15
La Clementina 1.67 S 79.35 W 20 9 3.78 3.78 4.06 4.11 3.61 3.06 3.31 3.39 3.5 3.53 3.58 3.81 3.63
La Concordia 0.1 N 79.42 W 300 14 3.5 3.83 4.14 4.06 3.94 3.33 3.69 3.56 3.39 3.47 3.39 3.33 3.64
La Naranja 1.37 S 80.47 W 528 16 3.28 3.47 3.83 3.83 3.69 3.17 3.5 3.81 3.78 3.92 3.67 3.5 3.62
Latacunga 0.92 S 78.62 W 2785 17 4.53 4.25 4.36 4.03 4.31 4.11 4.53 4.61 4.5 4.64 4.58 4.58 4.42
Loja 4 S 79.2 W 2135 16 4.06 4.22 4.17 4.06 4.28 3.86 4.25 4.33 4.36 4.69 4.89 4.61 4.31
Macara 4.38 S 79.28 W 430 10 4.22 4.11 4.25 4.06 4.31 4 5.06 5.19 5.06 5.22 5.08 4.61 4.6
Macas 2.3 S 78.1 W 1070 1 4.17 4.17 4.06 3.92 4.28 3.5 3.78 3.69 4.17 4.36 4.72 4.22 4.09
Machala 3.27 S 79.95 W 6 1 4.42 4.81 5 4.56 4.78 4 3.72 4.17 3.78 3.86 3.83 4.69 4.3
Malchingui 0.07 N 78.33 W 2900 4 4.67 4.61 4.78 4.75 4.78 4.44 5.19 5.08 4.78 4.92 4.81 4.78 4.8
Manta 0.95 S 80.7 W 6 2 4.33 4.44 4.78 4.81 4.5 4 4.31 4.33 4.39 4.03 4.28 4.47 4.39
Milagro 2.15 S 79.6 W 13 17 3.69 3.97 4.36 4.39 3.89 3.22 3.47 3.69 3.78 3.83 3.81 3.94 3.84
Mutile 0.08 N 79.65 W 25 2 3.31 3.92 4.03 4.56 4.28 3.53 4.19 3.97 3.69 4.08 3.31 3.5 3.86
Napo-San Vicente 0.57 S 80.43 W 5 4 4.11 4.72 4.47 4.72 4.25 3.47 3.56 3.64 3.39 3.81 3.75 4.17 4
Nuevo Rocafuerte 0.92 S 75.4 W 265 3 4.72 4.56 4.06 3.92 4.03 3.72 4.22 4.33 4.69 4.64 4.58 4.47 4.33
Olmedo 0.13 N 89.62 W 6 6 5.06 4.89 4.67 4.56 4.89 4.94 5.42 5.39 5 5 5 4.47 4.94
Olmedo Manabi 1.38 S 80.22 W 60 1 3.36 3.97 3.64 3.53 3.61 3.17 3.69 4.42 3.89 3.83 3.56 4.31 3.75
Pasaje 3.32 S 79.93 W 6 15 3.64 3.81 4.25 4.08 3.72 3.19 3.44 3.36 3.28 3.33 3.42 3.56 3.59
Pedernales 0.07 S 80.07 W 10 1 3.69 3.83 4.89 4.08 3.75 3.5 3.47 3.44 3.61 3.92 3.83 3.44 3.79
Pichilingue 1.1 S 79.48 W 93 16 3.56 3.86 4.36 4.11 3.83 3.19 3.44 3.61 3.58 3.72 3.56 3.67 3.71
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-38
TABLA A2. IRRADIACIÓN SOLAR MENSUAL Y PROMEDIO PARA VARIOS SITIOS DEL ECUADOR
Valores en kWh/m2.dia
SITIO Latitud Longitud ELEVACION AÑOS LECTURAS
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC PROM.
Pisayambo 1.07 S 78.42 W 3615 5 3.64 3.86 3.94 3.92 3.92 3.56 3.83 3.92 4 4.33 4.36 4.17 3.95
Portoviejo 1.07 S 80.33 W 44 11 3.64 3.86 4.47 4.42 4.22 3.47 4.5 4.22 4.39 4.33 4.17 4.17 4.16
Puerto Bolivar 3.35 S 80 W 6 15 4.42 4.81 5 4.56 4.78 4 3.72 4.17 3.78 3.86 3.83 4.69 4.3
Puerto Ila 0.38 S 79.55 W 260 16 3.44 3.64 4.06 3.83 3.56 3.11 3.36 3.44 3.39 3.5 3.44 3.36 3.51
Puerto Lopez 1.57 S 80.8 W 6 1 4.25 4.56 5 4.69 4.28 3.08 3.22 3.42 3.08 3.31 3.67 3.89 3.87
Quininde 0.33 S 79.47 W 95 1 3.5 3.72 4.14 3.86 3.47 3.42 3.47 3.64 3.39 3.81 4.03 3.53 3.66
Quito-iñaquito 0.13 S 78.48 W 2812 4 4.94 4.64 4.78 4.53 4.83 4.69 5.53 5.47 4.89 5.25 5.14 5.14 4.99
Riobamba 1.67 S 78.63 W 2754 17 4.44 4.56 4.36 4.22 4.39 4.06 4.47 4.61 4.5 4.75 4.61 4.72 4.47
Rumipamba 1.02 S 78.58 W 2628 3 4.72 4.56 4.56 4.22 4.61 4.28 4.5 4.72 4.69 4.64 4.89 4.86 4.6
Salinas 2.18 S 80.98 W 6 4 4.67 5.17 5.19 5.17 4.92 4.03 3.67 3.69 3.39 3.53 4 4.86 4.36
San Carlos 2.28 S 79.42 W 35 9 3.5 3.58 4.06 3.92 3.58 3.06 3.28 3.39 3.39 3.53 3.5 3.72 3.54
San Cristobal 0.9 S 89.62 W 6 6 4.72 5.44 5.92 5.58 5.5 4.92 4.89 4.83 4.58 4.86 4.97 4.86 5.09
San Juan-La Mana 0.95 S 79.32 W 223 10 3.28 3.47 3.83 3.64 3.33 3 3.22 3.42 3.39 3.5 3.44 3.39 3.41
San Lorenzo 1.28 N 78.85 W 5 9 3.64 4 4.44 4.28 4 3.56 3.83 3.78 3.81 3.89 3.67 3.47 3.86
San Simon 1.65 S 78.98 W 2600 9 4.14 4.06 4.36 4.11 4.28 4.17 4.89 5 4.58 4.75 4.58 4.61 4.46
Santa Isabel 3.33 S 79.33 W 1598 16 3.92 3.92 4.06 3.89 4 4.06 4.58 4.64 4.47 4.78 4.89 4.5 4.31
Santa Rosa 3.45 S 79.97 W 3 4.03 4.11 4.47 4.28 3.92 3 3.14 3.36 3.17 3.44 3.42 3.53 3.66
Santo Domingo 0.23 S 79.27 W 600 2 3.14 3.5 3.83 3.75 3.5 3.11 3.47 3.5 3.39 3.5 3.33 3.25 3.44
Tabacundo 0.05 N 78.22 W 2876 1 4.64 4.5 4.56 4.56 4.58 4.17 4.72 4.89 5 4.42 4.19 4.5 4.56
Taura 2.33 S 79.82 W 17 1 3.5 3.78 4.17 4 3.78 3.22 3.58 3.89 3.69 3.72 3.81 3.42 3.71
Tiputini 0.75 S 75.53 W 220 8 4.53 4.33 4.17 3.83 3.94 3.64 3.92 4.53 4.58 4.69 4.56 4.47 4.27
Tulcan 0.82 S 77.7 W 2950 17 4.06 4.11 4.14 3.86 4.17 3.92 4.31 4.39 4.19 4.31 4.19 4 4.14
Izobamba 0.37 0.3 0.14 0.42 0.14 0.3 0.18 0.21 0.24 0.09 0.31 0.29 0.11
Izobamba 0.37 S 78.55 W 3058 4 4.23 4.11 4.05 3.75 4.1 4.04 4.21 4.45 4.47 4.15 4.17 4.21 4.16
COMITÉ EJECUTIVO DEL CODIGO
ECUATORIANO DE LA CONSTRUCCIÓN
(Creado Mediante el Decreto Ejecutivo Nº 3970 15 de Julio 1996)
CEC-10 SUBCOMITÉ 9 PARTE 14-1-39
2. DATOS DEL CONELEC
En 2008, el CONELEC elaboró el Mapa Solar del Ecuador, basado en mediciones satelitales del NREL. De igual manera, hasta que no sea oficializado se lo presenta a título informativo. La Tabla A3 y Mapa 1 corresponden a dicho trabajo.
Tabla A3. ZONAS DE IRRADIACIÓN SOLAR DEL ECUADOR SEGÚN EL CONELEC
Mapa 1. ZONAS DEL ECUADOR SEGÚN SU IRRADIACIÓN SOLAR. Mapa editado por el CONELEC, 2008
3. OTRAS FUENTES
Otras fuentes de datos de radiación solar que pueden consultarse son:
Nombre Dirección internet Observaciones
Datos satelitales
1. SeaWiFS Surface Solar Irradiance http://www.giss.nasa.gov/data/seawifs/ julio 1983 a junio 1991
Mediciones en tierra
Zonas Rango de Radiación Solar (Wh/m2/día)
1 3500 - 4050
2 4050 – 4350
3 4350 – 4800
4 4800 – 5250
5 5250 - 5700
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-40
2. WRDC Solar Radiation and Radiation Balance Data http://wrdc-mgo.nrel.gov/ 1984 a 1993.
ANEXO B: MÉTODO DE CÁLCULO RECOMENDADO
Uno de los métodos largamente usados para el dimensionamiento de sistemas solares
térmicos es el método de las curvas f (f-chart) y que se recomienda en la presente
guía. Este algoritmo permite calcular la cobertura solar de un sistema en relación de la
energía necesaria para cubrir las cargas térmicas. Cabe señalar que si bien este
método es bastante exacto para periodos largos de tiempo (cálculos anuales) su precisión decrece para estimaciones cortas, por lo que no es recomendable su uso
para periodos diarios o semanales.
Esta metodología estima la fracción solar anual como una función de las variables
adimensionales X y Y según la fórmula siguiente:
322 0215.00018.0245.0065.0929.1 YXYXYf (1)
Donde X y Y se encuentran entre los valores de 0≤Y≤3 y 0≤X≤18 cuya ecuación se
define como:
TOT
100
L
tTF
FUF
totaltérmicaDemanda
captadorelporabsorbidaEnergía
A
Xa
R
RLR
c
(2)
TOTL
HNF
FF
totaltérmicaDemanda
captadorelporperdidaEnergía
A
YTM
nR
RnR
c
(3)
Donde: cA = área del campo de colectores [m2]
FRUL = factor de pérdidas obtenida de la curva de eficiencia del captador
R
R
F
F = factor de corrección del intercambiador, en el caso de sistemas directos su
valor es 1, para sistemas con intercambiador su valor puede ser aproximado a 0.9
aT = es la media mensual de temperatura ambiente [ºC]
t = tiempo de un mes en segundos [s]
TOTL = demanda energética mensual [J]
nRF = factor óptico obtenido de la curva de eficiencia del captador
n
= factor de pérdida de rendimiento debido al ángulo de incidencia.
Este puede ser calculado en detalle o ser considerado del orden del 5%, es decir la ecuación se verá afectado por un término de 0.95.
MN = días del mes
TH = media mensual diaria de radiación incidente sobre la superficie del captador
inclinado. [J/m2]
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-41
Adicionalmente existen dos correcciones para el término X, una debido a que el
algoritmo está diseñado para volúmenes de acumulación de 75 litros/m2 de captador,
y otra para compensar las fluctuaciones de temperatura de agua de la red.
25.0
75
V
X
X c (4)
a
aredACScc
T
TTT
X
X
100
32.268.318.16.11 (5)
Donde V es el nuevo volumen considerado, en litros, y TACS, Tred, y Ta son la temperatura deseada del ACS, la temperatura de la red y la temperatura ambiente,
respectivamente.
Una vez conocido el valor de f o fracción solar igualamos el calor necesario con el que
es capaz de producir el sistema solar.
TOTu fLQ (6)
Siendo Qu el calor aportado por el sistema solar.
Cálculo de la demanda energética
La demanda energética se calcula mes a mes, según la tabla de necesidades de ACS
redACSOp HOHMHTOT TTcρNNdíapersona y
litrosCL
22 (7)
Donde H2O es la densidad del agua, H2O pc
es la capacidad calorífica del agua (4,18
kJ/kg·K), NM son los días del mes, NH el número de usuarios y redACS TT
es el salto
térmico entre la temperatura del agua de la red y la temperatura del agua caliente
que deseemos, en este caso la impondremos en 60 ºC.
Cálculo de la radiación sobre superficie inclinada
Si bien el cálculo de la radiación sobre superficie inclinada puede ser muy complicado, en esta guía se recomienda el uso de las tablas que se detallan a continuación para
encontrar la media mensual de radiación diaria sobre la superficie del captador según
la ecuación siguiente:
HkHT * (8)
Donde H es la media mensual diaria de radiación sobre superficie horizontal y k se escoge de entre las tablas que se encuentran a continuación. Una latitud positiva
significa norte y una latitud negativa significa sur.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-42
TABLAS B1. VALOR k SEGÚN LATITUD Y MESES DEL AÑO
Latitud: 2º
Incli. ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
5 1.02 1.01 1 0.98 0.97 0.96 0.97 0.98 1 1.01 1.01 1.03
10 1.04 1.02 0.99 0.96 0.93 0.92 0.93 0.96 0.99 1.02 1.04 1.05
15 1.05 1.02 0.98 0.93 0.89 0.87 0.89 0.93 0.98 1.02 1.05 1.06
20 1.05 1.01 0.96 0.89 0.84 0.82 0.84 0.89 0.96 1.02 1.06 1.07
25 1.04 1 0.93 0.85 0.79 0.76 0.78 0.84 0.93 1.01 1.06 1.07
30 1.03 0.98 0.9 0.8 0.73 0.69 0.72 0.8 0.89 0.99 1.05 1.06
35 1.02 0.95 0.86 0.75 0.66 0.62 0.65 0.74 0.85 0.96 1.03 1.05
40 0.99 0.92 0.81 0.69 0.59 0.55 0.58 0.68 0.81 0.93 1.01 1.03
45 0.96 0.88 0.77 0.63 0.52 0.47 0.51 0.62 0.75 0.89 0.98 1
50 0.93 0.84 0.71 0.57 0.45 0.39 0.43 0.55 0.7 0.84 0.94 0.97
55 0.89 0.79 0.65 0.5 0.37 0.31 0.35 0.48 0.64 0.79 0.9 0.93
60 0.84 0.74 0.59 0.42 0.29 0.23 0.27 0.4 0.57 0.74 0.85 0.88
65 0.79 0.68 0.53 0.35 0.2 0.14 0.19 0.32 0.5 0.68 0.8 0.84
70 0.73 0.62 0.46 0.27 0.13 0.12 0.11 0.24 0.43 0.61 0.74 0.78
75 0.67 0.56 0.39 0.19 0.12 0.11 0.11 0.16 0.36 0.57 0.68 0.72
80 0.61 0.49 0.31 0.13 0.11 0.1 0.1 0.1 0.28 0.47 0.61 0.66
85 0.54 0.42 0.24 0.12 0.11 0.1 0.09 0.09 0.2 0.4 0.54 0.59
90 0.47 0.35 0.16 0.11 0.1 0.09 0.08 0.08 0.12 0.32 0.47 0.52
Latitud: 1º
Incli. ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
5 1.02 1.01 1 0.98 0.97 0.96 0.97 0.98 1 1.01 1.02 1.03
10 1.03 1.02 0.99 0.96 0.93 0.92 0.93 0.96 0.99 1.02 1.04 1.04
15 1.04 1.01 0.97 0.93 0.89 0.87 0.88 0.92 0.97 1.02 1.05 1.06
20 1.04 1.01 0.95 0.89 0.84 0.81 0.83 0.88 0.95 1.01 1.05 1.06
25 1.04 0.99 0.92 0.85 0.78 0.75 0.77 0.84 0.92 1 1.05 1.06
30 1.03 0.97 0.89 0.8 0.72 0.69 0.71 0.79 0.89 0.98 1.04 1.05
35 1.01 0.95 0.85 0.74 0.65 0.62 0.65 0.73 0.84 0.95 1.02 1.04
40 0.98 0.91 0.81 0.67 0.58 0.54 0.57 0.67 0.8 0.92 1 1.02
45 0.95 0.87 0.76 0.62 0.51 0.46 0.5 0.61 0.74 0.88 0.97 0.99
50 0.92 0.83 0.7 0.56 0.43 0.38 0.42 0.54 0.69 0.83 0.93 0.96
55 0.88 0.78 0.64 0.49 0.35 0.3 0.34 0.46 0.63 0.78 0.89 0.92
60 0.83 0.73 0.58 0.41 0.27 0.21 0.26 0.39 0.56 0.73 0.84 0.87
65 0.78 0.67 0.51 0.34 0.19 0.13 0.17 0.31 0.49 0.66 0.79 0.82
70 0.72 0.61 0.45 0.26 0.13 0.12 0.11 0.23 0.42 0.6 0.73 0.77
75 0.66 0.55 0.37 0.18 0.12 0.11 0.11 0.15 0.34 0.53 0.67 0.71
80 0.6 0.48 0.3 0.13 0.11 0.1 0.1 0.1 0.26 0.46 0.6 0.64
85 0.53 0.41 0.23 0.12 0.11 0.1 0.09 0.09 0.19 0.39 0.53 0.58
90 0.46 0.34 0.15 0.11 0.1 0.09 0.08 0.08 0.11 0.31 0.46 0.51
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-43
Latitud: 0º
Incli. ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
5 1.02 1.01 1 0.98 0.97 0.96 0.97 0.98 1 1.01 1.02 1.02
10 1.03 1.01 0.99 0.96 0.93 0.92 0.93 0.95 0.99 1.02 1.04 1.04
15 1.04 1.01 0.97 0.92 0.88 0.87 0.88 0.92 0.97 1.02 1.05 1.05
20 1.04 1 0.95 0.88 0.83 0.81 0.83 0.88 0.95 1.01 1.05 1.06
25 1.03 0.99 0.92 0.84 0.77 0.75 0.77 0.83 0.92 0.99 1.04 1.06
30 1.02 0.97 0.88 0.79 0.71 0.68 0.7 0.78 0.88 0.97 1.03 1.05
35 1 0.94 0.84 0.74 0.64 0.61 0.64 0.72 0.84 0.94 1.02 1.03
40 0.98 0.9 0.8 0.68 0.57 0.53 0.56 0.66 0.79 0.91 0.99 1.01
45 0.95 0.87 0.75 0.61 0.5 0.45 0.49 0.59 0.73 0.87 0.96 0.98
50 0.91 0.82 0.69 0.54 0.42 0.37 0.41 0.52 0.68 0.82 0.92 0.95
55 0.87 0.77 0.63 0.47 0.34 0.28 0.33 0.45 0.61 0.77 0.88 0.91
60 0.82 0.72 0.57 0.4 0.26 0.2 0.24 0.37 0.55 0.71 0.83 0.86
65 0.77 0.66 0.5 0.32 0.18 0.13 0.16 0.3 0.48 0.65 0.77 0.81
70 0.71 0.6 0.43 0.25 0.13 0.12 0.11 0.22 0.4 0.59 0.72 0.75
75 0.65 0.53 0.36 0.17 0.12 0.11 0.11 0.13 0.33 0.52 0.65 0.69
80 0.58 0.47 0.29 0.13 0.12 0.1 0.1 0.1 0.25 0.45 0.58 0.63
85 0.52 0.4 0.21 0.12 0.11 0.1 0.09 0.09 0.17 0.37 0.51 0.56
90 0.45 0.32 0.14 0.11 0.1 0.09 0.08 0.08 0.09 0.29 0.44 0.49
Latitud: -1º
Incli. ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
5 0.97 0.98 1 1.01 1.02 1.03 1.02 1.01 1 0.98 0.97 0.96
10 0.93 0.96 0.99 1.02 1.04 1.04 1.03 1.02 0.99 0.96 0.93 0.92
15 0.88 0.92 0.97 1.02 1.05 1.06 1.04 1.01 0.97 0.93 0.89 0.87
20 0.83 0.88 0.95 1.01 1.05 1.06 1.04 1.01 0.95 0.89 0.84 0.81
25 0.77 0.84 0.92 1 1.05 1.06 1.04 0.99 0.92 0.85 0.78 0.75
30 0.71 0.79 0.89 0.98 1.04 1.05 1.03 0.97 0.89 0.8 0.72 0.69
35 0.65 0.73 0.84 0.95 1.02 1.04 1.01 0.95 0.85 0.74 0.65 0.62
40 0.57 0.67 0.8 0.92 1 1.02 0.98 0.91 0.81 0.67 0.58 0.54
45 0.5 0.61 0.74 0.88 0.97 0.99 0.95 0.87 0.76 0.62 0.51 0.46
50 0.42 0.54 0.69 0.83 0.93 0.96 0.92 0.83 0.7 0.56 0.43 0.38
55 0.34 0.46 0.63 0.78 0.89 0.92 0.88 0.78 0.64 0.49 0.35 0.3
60 0.26 0.39 0.56 0.73 0.84 0.87 0.83 0.73 0.58 0.41 0.27 0.21
65 0.17 0.31 0.49 0.66 0.79 0.82 0.78 0.67 0.51 0.34 0.19 0.13
70 0.11 0.23 0.42 0.6 0.73 0.77 0.72 0.61 0.45 0.26 0.13 0.12
75 0.11 0.15 0.34 0.53 0.67 0.71 0.66 0.55 0.37 0.18 0.12 0.11
80 0.1 0.1 0.26 0.46 0.6 0.64 0.6 0.48 0.3 0.13 0.11 0.1
85 0.09 0.09 0.19 0.39 0.53 0.58 0.53 0.41 0.23 0.12 0.11 0.1
90 0.08 0.08 0.11 0.31 0.46 0.51 0.46 0.34 0.15 0.11 0.1 0.09
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-44
Latitud: -2º
Incli. ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
5 0.97 0.98 1 1.01 1.01 1.03 1.02 1.01 1 0.98 0.97 0.96
10 0.93 0.96 0.99 1.02 1.04 1.05 1.04 1.02 0.99 0.96 0.93 0.92
15 0.89 0.93 0.98 1.02 1.05 1.06 1.05 1.02 0.98 0.93 0.89 0.87
20 0.84 0.89 0.96 1.02 1.06 1.07 1.05 1.01 0.96 0.89 0.84 0.82
25 0.78 0.84 0.93 1.01 1.06 1.07 1.04 1 0.93 0.85 0.79 0.76
30 0.72 0.8 0.89 0.99 1.05 1.06 1.03 0.98 0.9 0.8 0.73 0.69
35 0.65 0.74 0.85 0.96 1.03 1.05 1.02 0.95 0.86 0.75 0.66 0.62
40 0.58 0.68 0.81 0.93 1.01 1.03 0.99 0.92 0.81 0.69 0.59 0.55
45 0.51 0.62 0.75 0.89 0.98 1 0.96 0.88 0.77 0.63 0.52 0.47
50 0.43 0.55 0.7 0.84 0.94 0.97 0.93 0.84 0.71 0.57 0.45 0.39
55 0.35 0.48 0.64 0.79 0.9 0.93 0.89 0.79 0.65 0.5 0.37 0.31
60 0.27 0.4 0.57 0.74 0.85 0.88 0.84 0.74 0.59 0.42 0.29 0.23
65 0.19 0.32 0.5 0.68 0.8 0.84 0.79 0.68 0.53 0.35 0.2 0.14
70 0.11 0.24 0.43 0.61 0.74 0.78 0.73 0.62 0.46 0.27 0.13 0.12
75 0.11 0.16 0.36 0.57 0.68 0.72 0.67 0.56 0.39 0.19 0.12 0.11
80 0.1 0.1 0.28 0.47 0.61 0.66 0.61 0.49 0.31 0.13 0.11 0.1
85 0.09 0.09 0.2 0.4 0.54 0.59 0.54 0.42 0.24 0.12 0.11 0.1
90 0.08 0.08 0.12 0.32 0.47 0.52 0.47 0.35 0.16 0.11 0.1 0.09
Latitud: -3º
Incli. ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
5 0.97 0.98 1 1.02 1.03 1.03 1.02 1.01 1 0.98 0.97 0.97
10 0.93 0.96 0.99 1.03 1.05 1.05 1.04 1.02 0.99 0.96 0.94 0.93
15 0.89 0.93 0.98 1.03 1.06 1.06 1.05 1.02 0.98 0.93 0.89 0.88
20 0.84 0.89 0.96 1.02 1.06 1.07 1.05 1.02 0.96 0.9 0.85 0.83
25 0.79 0.85 0.93 1.01 1.06 1.07 1.05 1 0.94 0.86 0.79 0.77
30 0.73 0.8 0.9 0.99 1.05 1.07 1.04 0.98 0.9 0.81 0.74 0.7
35 0.66 0.75 0.86 0.97 1.04 1.05 1.02 0.96 0.87 0.76 0.67 0.63
40 0.59 0.69 0.82 0.94 1.02 1.04 1 0.93 0.82 0.7 0.6 0.56
45 0.52 0.63 0.76 0.9 0.99 1.01 0.97 0.89 0.77 0.64 0.53 0.49
50 0.44 0.56 0.71 0.85 0.95 0.98 0.94 0.85 0.72 0.58 0.46 0.41
55 0.37 0.49 0.65 0.81 0.91 0.94 0.9 0.8 0.66 0.51 0.38 0.32
60 0.28 0.41 0.58 0.75 0.87 0.9 0.85 0.75 0.6 0.44 0.3 0.24
65 0.2 0.34 0.52 0.69 0.81 0.85 0.8 0.69 0.54 0.36 0.22 0.16
70 0.12 0.26 0.44 0.63 0.76 0.79 0.75 0.63 0.47 0.29 0.14 0.12
75 0.1 0.18 0.37 0.56 0.69 0.73 0.69 0.57 0.4 0.21 0.12 0.11
80 0.1 0.1 0.29 0.49 0.63 0.67 0.62 0.5 0.33 0.13 0.11 0.1
85 0.09 0.09 0.22 0.41 0.56 0.6 0.56 0.43 0.25 0.12 0.11 0.1
90 0.08 0.08 0.14 0.34 0.49 0.53 0.49 0.36 0.18 0.11 0.1 0.09
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-45
Latitud: -4º
Incli. ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
5 0.97 0.98 1 1.02 1.03 1.03 1.02 1.01 1 0.99 0.97 0.97
10 0.94 0.96 1 1.03 1.05 1.05 1.04 1.02 1 0.96 0.94 0.93
15 0.9 0.93 0.98 1.03 1.06 1.07 1.05 1.02 0.98 0.94 0.9 0.88
20 0.85 0.9 0.96 1.03 1.07 1.08 1.06 1.02 0.97 0.9 0.85 0.83
25 0.8 0.86 0.94 1.02 1.07 1.08 1.05 1.01 0.94 0.86 0.8 0.77
30 0.74 0.81 0.91 1 1.06 1.07 1.05 0.99 0.91 0.82 0.74 0.71
35 0.67 0.76 0.87 0.98 1.05 1.06 1.03 0.97 0.87 0.77 0.68 0.64
40 0.6 0.7 0.82 0.95 1.03 1.04 1.01 0.94 0.83 0.71 0.61 0.57
45 0.53 0.64 0.77 0.91 1 1.02 0.98 0.9 0.78 0.65 0.54 0.5
50 0.46 0.57 0.72 0.87 0.97 0.99 0.95 0.86 0.73 0.59 0.47 0.42
55 0.38 0.5 0.66 0.82 0.93 0.95 0.91 0.81 0.67 0.52 0.39 0.34
60 0.3 0.43 0.6 0.76 0.88 0.91 0.86 0.76 0.61 0.45 0.31 0.25
65 0.22 0.35 0.53 0.7 0.83 0.86 0.81 0.71 0.55 0.37 0.23 0.17
70 0.13 0.27 0.46 0.64 0.77 0.81 0.76 0.65 0.48 0.3 0.15 0.12
75 0.1 0.19 0.38 0.57 0.71 0.75 0.7 0.58 0.41 0.22 0.12 0.11
80 0.1 0.11 0.31 0.5 0.64 0.69 0.64 0.52 0.34 0.14 0.11 0.1
85 0.09 0.09 0.23 0.43 0.57 0.62 0.57 0.45 0.26 0.12 0.1 0.09
90 0.08 0.08 0.15 0.35 0.5 0.55 0.5 0.37 0.19 0.11 0.1 0.09
ANEXO C: EJEMPLO DE CÁLCULO
Antecedentes
El presente ejemplo intenta mostrar la forma correcta de cálculo de una instalación de
agua caliente sanitaria para una vivienda, usando las recomendaciones dadas en la presenta GUIA.
Se propone el análisis en dos localidades: Quito y Guayaquil, en las cuales se desea colocar un sistema de calentamiento de agua para una vivienda unifamiliar en donde habitan cuatro personas. Se realizará el análisis para varias coberturas.
Datos meteorológicos
Para los cálculos que aquí se propone realizar se han los siguientes datos de partida. En la línea inferior se especifican las fuentes de donde se han tomado.
Tabla C1: DATOS METEOROLÓGICOS DE LA CIUDAD DE GUAYAQUIL
Guayaquil Latitud: -2,2
MES H T ambiente T red V media viento
(MJ/m2/día (ºC) (ºC) a 10 m (m/s)
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-46
ENERO 14,04 26,7 18,7 3,6
FEBRERO 15,12 26,7 18,7 2,6
MARZO 16,74 27,1 19,1 3,1
ABRIL 15,66 27,1 19,1 3,1
MAYO 16,2 26,4 18,4 3,6
JUNIO 15,12 25,2 17,2 4,1
JULIO 15,66 24,4 16,4 4,1
AGOSTO 16,74 24,3 16,3 4,6
SEPTIEMBRE 18,36 24,8 16,8 4,1
OCTUBRE 16,2 24,9 16,9 4,1
NOVIEMBRE 17,82 25,4 17,4 4,1
DICIEMBRE 17,28 26,4 18,4 4,1
Tabla C2: DATOS METEOROLÓGICOS DE LA CIUDAD DE QUITO
Quito Latitud: 0
MES H T ambiente T red V media viento
(MJ/m2/día (ºC) (ºC) a 10 m (m/s)
ENERO 17.82 13,6 11,6 2
FEBRERO 17.82 13,9 11,9 1,9
MARZO 17.82 13,8 11,8 1,7
ABRIL 17.28 13,8 11,8 1,7
MAYO 16.74 13,9 11,9 1,8
JUNIO 17.28 14,1 12,1 2,3
JULIO 18.90 13,8 11,8 2,7
AGOSTO 19.44 14,2 12,2 2,9
SEPTIEMBRE 19.98 13,8 11,8 2,3
OCTUBRE 18.90 13,6 11,6 2
NOVIEMBRE 18.90 13,5 11,5 1,9
DICIEMBRE 18.36 13,5 11,5 2
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-47
Cálculo de la demanda energética
De acuerdo a la ecuación 7 de este anexo, la demanda energética depende del
consumo diario de agua caliente. En nuestro país no existen estudios acerca del
consumo medio de agua calienta de una persona. En estas circunstancias, en este
ejemplo, citamos algunas fuentes que pueden ser tomadas como referencia.
Tabla C3: RECOMENDACIONES DE CONSUMO SEGÚN ALGUNAS FUENTES
Fuente Consumo
[litros/persona/día]
Temperatura
[°C]
Código Técnico de la Edificación. Ministerio de
Fomento. España 30 60
Ashrae 60 60
Fabricante local 50 55
Ref: ASHRAE
De la experiencia local se ha considerado que el dato de consumo que más se
aproxima a nuestra realidad es el valor de 50 litros/persona/día a una temperatura de
55°C (que es aproximado a 45 litros/persona/día a 60°C de temperatura). Para estas
condiciones la demanda energética es la que se muestra en la tabla siguiente.
Tabla C4: DEMANDA ENERGÉTICA EN LA CIUDAD DE GUAYAQUIL
Temperatura de uso 60 Consumo máx. (lt/día) 180
Número de usuarios 4 Factor sumultaneidad 1
Consumo/usuario (lt/día) 45
Número de viviendas 1
OCUPACIÓN VOLUMEN ENERGÍA NECESARIA
% m3/mes (MJ/mes)
ENERO 100 5,6 964,7
FEBRERO 100 5 871,3
MARZO 100 5,6 955,3
ABRIL 100 5,4 924,5
MAYO 100 5,6 971,7
JUNIO 100 5,4 967,5
JULIO 100 5,6 1018,4
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-48
AGOSTO 100 5,6 1020,7
SEPTIEMBRE 100 5,4 976,5
OCTUBRE 100 5,6 1006,7
NOVIEMBRE 100 5,4 962,9
DICIEMBRE 100 5,6 971,7
TOTAL 65,7 11612
Tabla C5: DEMANDA ENERGÉTICA EN LA CIUDAD DE QUITO
Temperatura de uso 60 Consumo máx. (lt/día) 180
Número de usuarios 4 Factor sumultaneidad 1
Consumo/usuario (lt/día) 45
Número de viviendas 1
OCUPACIÓN VOLUMEN ENERGÍA NECESARIA
% m3/mes (MJ/mes)
ENERO 100 5,6 1130,5
FEBRERO 100 5 11014,8
MARZO 100 5,6 1125,8
ABRIL 100 5,4 1089,5
MAYO 100 5,6 1123,5
JUNIO 100 5,4 1082,8
JULIO 100 5,6 1125,8
AGOSTO 100 5,6 1116,5
SEPTIEMBRE 100 5,4 1089,5
OCTUBRE 100 5,6 1130,5
NOVIEMBRE 100 5,4 1096,3
DICIEMBRE 100 5,6 1132,9
TOTAL 65,7 13258,5
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-49
Elección de los colectores
Debido a que no existe en nuestro país un laboratorio de homologación de colectores
solares y que para la mayoría de colectores de fabricación local no conocemos su
curva de rendimiento, se ha supuesto un rendimiento estándar dado por los siguientes
valores.
s
ae
s
aeLRnR
I
TT
I
TTUFF
5,475,0 (9)
La inclinación que se ha considerado es de 5° el mínimo admisible para garantizar la
no acumulación de suciedades en la cubierta de los colectores y la orientación
directamente hacia la línea ecuatorial, en este caso el norte. Cabe señalar que por
nuestra situación geográfica (latitudes entre 4° de latitud sur hasta 2° de latitud norte) la orientación es prácticamente irrelevante.
Se ha considerado en este ejercicio dos colectores estándar, que tienen la misma
curva de rendimiento, pero que difieren en su área. Un colector que se lo ha llamado
colector A con un área de absorción de 1,5 m2 y un colector que se lo ha llamado
colector B con un área de absorción de 2 m2
Cálculo de la cobertura solar
Este cálculo se lo ha hecho según las recomendaciones expuestas en la presente guía.
El cálculo de la radiación total sobre superficie inclinada (para este ejemplo 5°) se
muestra en la tabla siguiente.
Tabla C6: CÁLCULO DE LA RADIACIÓN TOTAL SOBRE UNA SUPERFICIE INCLINADA
Ciudad Guayaquil Ciudad Quito
Latitud -2,2 Latitud 0
Inclinación 5 Inclinación 5
k H HT k H HT
ENERO 0,97 14,04 13,92 0,97 17,82 17,29
FEBRERO 0,98 15,12 14,82 0,98 17,82 17,46
MARZO 1 16,74 16,74 1 17,82 17,82
ABRIL 1,01 15,66 15,82 1,01 17,28 17,45
MAYO 1,02 16,2 16,52 1,02 16,74 17,07
JUNIO 1,02 15,12 15,42 1,03 17,28 17,8
JULIO 1,02 15,66 15,97 1,02 18,9 19,28
AGOSTO 1,01 16,74 16,91 1,01 19,44 19,63
SEPTIEMBRE 1 18,36 18,36 1 19,98 19,98
OCTUBRE 0,98 16,2 15,88 0,98 18,9 18,52
NOVIEMBRE 0,97 17,82 17,29 0,97 18,9 18,33
DICIEMBRE 0,96 17,28 16,59 0,96 18,36 17,63
TOTAL 194,94 193,93 219,24 218,27
La cobertura de acuerdo a estos datos se muestra a continuación.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-50
Tabla C7: COBERTURA SOLAR DE ACUERDO A TRES ÁREAS DE CAPTACIÓN DISTINTAS PARA LA CIUDAD DE GUAYAQUIL.
Ciudad Guayaquil 2 COLECTORES A (3 m2) 2 COLECTORES B (4 m2) 3 COLECTORES B (6 m2)
Nec ACS COBERTURA COBERTURA COBERTURA COBERTURA COBERTURA COBERTURA
(MJ/mes) (MJ/mes) (f) (MJ/mes) (f) (MJ/mes) (f)
ENERO 965,37 589,5 0,61 703,29 0,73 842,89 0,87
FEBRERO 872,03 541,91 0,62 645,76 0,74 771,86 0,89
MARZO 956,23 613,99 0,64 729,08 0,76 865,21 0,9
ABRIL 925,51 577,94 0,62 687,96 0,74 820,68 0,89
MAYO 972,86 594,2 0,61 710,57 0,73 854,98 0,88
JUNIO 968,74 608,72 0,63 726,98 0,75 871,95 0,9
JULIO 1019,74 691,49 0,68 820,33 0,8 970,37 0,95
AGOSTO 1021,97 709,08 0,69 839,81 0,82 990 0,97
SEPTIEMBRE 977,53 697,47 0,71 823,24 0,84 963,97 0,99
OCTUBRE 1007,64 661,92 0,66 787,7 0,78 937,7 0,93
NOVIEMBRE 963,69 634,9 0,66 755,44 0,78 899,01 0,93
DICIEMBRE 972,35 617,67 0,64 735,97 0,76 878,87 0,9
TOTAL 11624 7539 0,65 8966 0,77 10667 0,92
VOLUMEN DE ACUMULAC. 240 360 480
TOTAL (LITROS)
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-51
Tabla C8: COBERTURA SOLAR DE ACUERDO A TRES ÁREAS DE CAPTACIÓN DISTINTAS PARA LA CIUDAD DE QUITO.
Ciudad Quito 2 COLECTORES A (3 m2) 2 COLECTORES B (4 m2) 3 COLECTORES B (6 m2)
Nec ACS COBERTURA COBERTURA COBERTURA COBERTURA COBERTURA COBERTURA
(MJ/mes) (MJ/mes) (f) (MJ/mes) (f) (MJ/mes) (f)
ENERO 1132,1 685,67 0,61 833,87 0,74 1035,94 0,92
FEBRERO 1016,2 622,39 0,61 755,66 0,74 935,62 0,92
MARZO 1127,42 703,7 0,62 852,99 0,76 1052,63 0,93
ABRIL 1091,05 665,24 0,61 807,82 0,74 1000,59 0,92
MAYO 1125,07 669,44 0,6 814,26 0,72 1011,98 0,9
JUNIO 1084,25 674,56 0,62 817,05 0,75 1006,75 0,93
JULIO 1127,42 762,06 0,68 917 0,81 1114,4 0,99
AGOSTO 1118,05 772,2 0,69 926,59 0,83 1118,05 1
SEPTIEMBRE 1091 766,24 0,7 918,97 0,84 1091,05 1
OCTUBRE 1132,1 736,98 0,65 8890,77 0,79 1092,82 0,97
NOVIEMBRE 1097,84 707,58 0,64 856,3 0,78 1053,15 0,96
DICIEMBRE 1134,44 702,19 0,62 852,77 0,75 1056,37 0,93
TOTAL 13277 8468 0,64 10244 0,77 12570 0,95
VOLUMEN DE ACUMULAC. 240 360 480
TOTAL (LITROS)
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-52
ANEXO D: TABLAS DE DEMANDA ENERGÉTICA
El nivel de temperatura al que es necesario calentar el fluido condiciona esencialmente la elección del tipo de colector. A continuación se muestran diversas tablas donde se especifican los datos de consumo de agua caliente sanitaria por día y por persona para varias aplicaciones.
Tabla D1. VALORES DE DEMANDA DE ACS
CRITERIO DE CONSUMO
Fuente: CENTRO DE INVESTIGACIONES Y DESARROLLO TECNOLÓGICO TIMEESCI – ECUADOR, 2009
Fuente: CÓDIGO TÉCNICO DE LA EDIFICACIÓN. MINISTERIO DE FOMENTO, ESPAÑA, 2005 .
LITROS ACS/DIA
A 55 °C
LITROS ACS/DIA
A 60 °C
VIVIENDAS UNIFAMILIARES 80 30 POR PERSONA
VIVIENDAS MULTIFAMILIARES 55 22 POR PERSONA
HOSPITALES Y CLINICAS 100 55 POR CAMA
HOTELES **** 100 70 POR CAMA
HOTELES *** 80 55 POR CAMA
HOTELES Y HOSTALES ** 60 40 POR CAMA
RESIDENCIAS (ANCIANOS, ESTUDIANTES), ETC 70 55 POR CAMA
VESTUARIOS/DUCHAS COLECTIVAS 25 15 POR SERVICIO
ESCUELAS 5 3 POR ALUMNO
CUARTELES 25 20 POR PERSONA
FABRICAS Y TALLERES 20 15 POR PERSONA
OFICINAS 2 3 POR PERSONA
GIMNASIOS 15 20 A 25 POR USUARIO
LAVANDERIAS 5 3 A 5 POR KILO DE ROPA
RESTAURANTES 5 5 A 10 POR COMIDA
CAFETERIAS 1 1 POR ALMUERZO
Tabla D2. DATOS RECOPILADOS DEL XV SIMPOSIO PERUANO DE ENERGIA SOLAR
(www.solartec.com.pe)
En este simposio se evaluó el proyecto de Implementación de agua caliente sanitaria de 6000 lt/día a 50°C en un sitio llamado Chosica con una radiación solar promedio de 5.5 kwh/m2dia, y con una localización geográfica 11°55’ Latitud Sur, 76°40’ longitud oeste, una altitud de 961 msnm. Para este análisis se planteo el siguiente cuadro de consumos:
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-53
Tabla D2. CONSUMOS DE ACS SEGÚN USOS - PERÚ
USOS CONSUMO
Litros/día/persona a 50 ºC
DOMÉSTICO Baños 35
Cocina 5
Lavatorios 5
ALBERGUES Por camas 30
HOTELES Por camas 40
HOSPITALES Por camas 45
D.1. REFERENCIA EDIFICIO DE OFICINAS Y VIVIENDAS EN NUEVA YORK
El consumo medio mensual de agua caliente en los grandes edificios para oficinas tal como el Equitable Building de la ciudad de New York con 12.000 inquilinos, no es mayor a 425 m3, lo que da un promedio de 35,4 litros por persona y mes, o sea un poco más de un litro por persona y día. Pero el agua suele calentarse a 49°C, mientras para que sea agradable a su empleo debe tener 38°C, y para enfriar hasta los 38°C, los 35,4 litros de agua a 49°C, se necesitan unos 25 litros de agua a 16°C lo que daría para cada inquilino alrededor de 60 litros de agua caliente, en un servicio mensual de unos 24 días. En las tablas siguientes se muestra el consumo de agua caliente por día y por semana. Los datos proceden de las lecturas de los contadores de la American Gas Association.
Tabla D3. OTROS DATOS REFERENCIALES
DATOS DE AGUA CALIENTE PARA EDIFICIOS DE OFICINAS
APARATOS LUNES A VIERNES INCLUSIVE POR DIA CORRIENTE SEMANA ENTERA
250 Aparatos con
Consumo de agua caliente en litros 24200 133230
agua caliente
Consumo de gas en m3 320 1960
Aumento de temperatura °C 36.4 36.5
Temperatura del agua consumida °C 57.7 58.2
EDIFICIO: 6 pisos, contando con planta baja, piso semisubterraneo y sotano
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-54
APARATOS CONSUMO MAXIMO POR DIA
CONSUMO MINIMO POR DIA
12 baños Agua caliente consumida en litros 1530 1280
12 pilas
Consumo de gas en m3 38 33
Aumento de temperatura °C 41.6 42.2
Temperatura del agua caliente 52 51
consumida en °C
EDIFICIO: 6 pisos y piso semisubterraneo.12 apartamentos de 9 habitaciones
APARATOS CONSUMO MAXIMO POR DIA
CONSUMO MINIMO POR DIA
25 baños Agua caliente consumida en litros 11350 9406
13 pilas
11 duchas Consumo de gas en m3 133 115
12 fregaderos Aumento de temperatura °C 51.6 50.5
26 lavaderos Temperatura del agua caliente 55.5 55
53 personas suministrada en °C
Ref: Manual del Arquitecto y del Constructor Kidder Parker (pag 1800 a 1804)
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-55
ANEXO E: INFORMACIÓN QUE DEBE ENTREGAR EL PROVEEDOR O
CONTRATISTA CON SU OFERTA PARA FACILITAR LA SELECCIÓN DE
EQUIPOS.
El fabricante, distribuidor o contratista, debe ofrecer la información técnica relativa al SST, que permita al interesado conocer sobre el equipo y diferenciar entre las ofertas disponibles en el mercado ecuatoriano.
Por otra parte, el fabricante, contratista o distribuidor debe ofrecer equipos completos, repuestos y servicio postventa. Además debe ofrecer al usuario capacitación para el buen uso y mantenimiento del sistema.
1. INFORMACIÓN TÉCNICA
El fabricante, distribuidor o contratista debe suministrar al usuario, la información técnica de cada uno de los componentes del SST como se indica a continuación, previa a la venta:
1.1 Colector Solar
Datos de placa
a) Marca y/o nombre del fabricante
b) Denominación del modelo
c) Peso y dimensiones
d) Área efectiva del colector
e) Materiales de fabricación de: cubierta transparente, placa de absorción y tipo de recubrimiento, tubería interna, número de tubos en la placa de absorción, material del aislante y su espesor, y material de la caja o chasis
Datos de eficiencia
f) Coeficiente global de pérdidas térmicas
g) Eficiencia óptica
h) Eficiencia nominal de operación en condiciones estipuladas por el fabricante o en condiciones estándar de laboratorio homologado
i) Copia del certificado de ensayos emitido por una entidad acreditada para tal fin.
Datos generales
j) Presión de prueba y presión hidráulica máxima a la que puede estar sometido
k) Requerimientos y accesorios que se suministran para una adecuada instalación
l) Tiempo de vida útil esperado
1.2. Tanque de Almacenamiento
Datos de placa
a) Marca y/o nombre del fabricante
b) Capacidad del tanque (litros)
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-56
c) Peso y dimensiones
d) Material y espesor de la pared del tanque interno
e) Tipo de tanque (abierto, cerrado)
f) Recubrimiento interno del tanque para evitar corrosión
g) Tipo de ánodo de sacrificio (si lo tiene)
h) Presión a la cual se ensayo y presión hidráulica máxima que puede soportar
i) Tipo de aislamiento y espesor
j) Tipo de recubrimiento exterior y su conductividad térmica
k) Presión de alivio y mecanismo que la garantiza
l) Tipo de complemento auxiliar de energía (si lo tiene)
m) Si está dotado de intercambiador de calor interior (todo lo relacionado con su fabricación, operación, mantenimiento y duración).
n) Si está dotado de elementos o materiales que provean almacenamiento por calor latente, se debería especificar todo lo relacionado con seguridad y toxicidad.
o) Duración probable y factores de envejecimiento del tanque
p) Requerimientos de instalación y accesorios que se suministran para ello.
q) Si el tanque está provisto de un elemento auxiliar de complemento energético, especificar su potencia y programación de funcionamiento automático.
Datos de eficiencia
r) Factor global de pérdidas térmicas en función de la temperatura.
s) Copia del certificado de ensayos emitido por una entidad acreditada para tal fin.
1.3. Accesorios y Tuberías
El proveedor debe informar sobre todas las especificaciones de los accesorios y tuberías que son parte de la instalación de los SST: material, calibre, presión y temperatura máximas de operación.
Del aislamiento de la tubería: material, conductividad térmica, intemperismo y vida útil esperada.
1.4. Certificado de Prueba
El proveedor debe indicar al potencial usuario la certificación de calidad y desempeño del sistema total, emitida por la entidad autorizada para tal fin, del SST completo
1.5. Garantía técnica
Igualmente, el distribuidor o proveedor debe mostrar claramente sus garantías y términos de aplicación: información sobre el tiempo de vida útil de cada uno de los elementos del SST, y casos en los que no aplica la garantía técnica
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-57
ANEXO F: DOCUMENTOS Y SERVICIOS QUE EL PROVEEDOR O
CONTRATISTA DEBE ENTREGAR CON LOS EQUIPOS.
El fabricante deberá suministrar al usuario, los manuales de operación del SST y sus componentes, así como los procedimientos de instalación y mantenimiento.
1. MANUAL DE INSTALACIÓN
Deberá explicar los requisitos físicos y funcionales del sistema.
Las instrucciones deben describir los requisitos de interconexión de los diferentes subsistemas y componentes y los requisitos de interface con la edificación y el sitio.
Las instrucciones deberán contener el espesor mínimo y tipo del aislamiento para tuberías interiores y exteriores y tanque de almacenamiento
Si el sistema incluye un intercambiador de calor se deberá indicar:
El fluido de transferencia de calor aprobado y que el cambio por otro fluido de transferencia de calor puede causar daño y crear riesgos de accidente.
Tipo y cantidad de fluido requerido
La presión de trabajo segura máxima del fluido
2. MANUAL DE OPERACIÓN
Describir claramente la operación del sistema.
Explicar la función de cada subsistema y componente.
Diagramas del sistema.
Listado de partes y repuestos.
Procedimiento de arranque, interrupción y mantenimiento de rutina.
Detallar la forma de actuar en casos especiales tales como: congelamiento, ebullición, fuga, interrupción.
3. PLAN DE MANTENIMIENTO
Plan de mantenimiento preventivo del sistema.
Trabajos de reparación menores.
4. SERVICIO Y PARTES DE REEMPLAZO
Todos los componentes del sistema deben estar disponibles localmente.
5. PELIGROS
Descripción de los peligros que pueden surgir en la operación y mantenimiento del sistema.
Acciones preventivas y correctivas que se deben tomar en caso de accidente.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-58
6. NOTAS DEL INSTALADOR
Anexo con toda la información del técnico instalador.
Volumen y composición del fluido de transferencia de calor.
Información relevante.
ANEXO G: GUÍA PARA LA INSTALACIÓN, OPERACIÓN Y
MANTENIMIENTO DE SISTEMAS SOLARES TÉRMICOS PARA
CALENTAMIENTO DE AGUA PARA USO DOMESTICO.
Los sistemas térmicos solares deben estar diseñados y construidos para brindar la máxima eficiencia y calidad en su clase, según el equipo que se ha decidido seleccionar.
La forma más sencilla de obtener el máximo provecho de un sistema solar térmico, es teniendo en cuenta y llevando una sencilla norma de mantenimiento preventivo, utilizando un práctico sistema de mantenimiento que debe estar instalado estratégicamente en el equipo solar.
Rutina recomendada de mantenimiento:
Normal 1 vez por año
Máximo 2 veces al año
Tiempo estimado en cada operación de mantenimiento:
De 3 a 5 minutos.
Herramientas necesarias:
Ninguna
ESQUEMA DE INSTALACIÓN
Af
Ac
Sistema de Mantenimiento
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-59
DESCRIPCIÓN
Es necesario reconocer a cada uno de los elementos y accesorios que compone un sistema solar térmico.
OPERACIÓN
El sistema solar térmico se encuentra funcionando correctamente cuando la instalación
del mismo ha sido ejecutada por un técnico calificado en la materia y se han realizado las pruebas, calibración y puesta en servicio.
Sin embargo recomendamos al usuario tener en cuenta que el equipo estará
funcionando correctamente cuando la posición de las diferentes válvulas estén como
indicamos a continuación:
Las válvulas 1 y 6 deben estar abiertas, mientras que las válvulas 7 y 5 deben
permanecer cerradas.
Abierta
CerradaCerrada
Abierta
SIMBOLOGÍA
Pt Panel colector de energía solar térmica.
Ts Tanque termosolar para almacenamiento de la energía térmica (agua caliente).
1 Válvula de compuerta para el acceso de agua fría al tanque.
2 Unión universal.
3 Válvula check.
4 Válvula de seguridad de 80 PSI.
5 Válvula de paso reducido para mantenimiento de los colectores solares.
6 Válvula de paso completo para el funcionamiento normal del equipo solar.
7 Válvula de paso reducido para el mantenimiento del tanque termosolar.
AF Agua fría.
AC Agua Caliente.
MANTENIMIENTO
1. MANTENIMIENTO DE PANELES COLECTORES TÉRMICOS
Cerrar válvula #1 y válvula #6.
Abrir válvula #5
Abrir válvula #1 y dejar que salga el agua a través de los paneles hasta que el agua
esté completamente limpia.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-60
Para esto es recomendable cerrar rápidamente la válvula #5 y volverla a abrir
después de unos 10 segundos, para generar interiormente una turbulencia que ayude
a limpiar de mejor manera el fondo de los paneles.
Repetir la operación de 3 a 5 veces.
Cuando el agua está completamente limpia, los paneles estarán completamente limpios.
Cerrar la válvula #5.
2. MANTENIMIENTO TANQUE TERMOSOLAR.
1. Cerrar 1. Cerrar 2. Abrir
7. Cerrar3. Abrir4. Cerrar y abrir
rápidamente
La válvula #6 está cerrada.
Cerrar la válvula #1.
Abrir la válvula #7.
Abrir la válvula#1.
Observar hasta que el agua esté completamente limpia.
Para esto es recomendable cerrar rápidamente la válvula #7 y volverla abrir después de unos 10 segundos, para generar turbulencia que ayude a limpiar de mejor manera
el fondo del tanque.
Repetir esta operación de 2 a 3 veces.
Cuando el agua esté completamente limpia, el tanque estará completamente limpio.
Cerrar la válvula #7.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-61
1. Cerrada 2. Cerrar 3. Abrir
4. Abrir 9. Cerrar6. Cerrar y abrir
rápidamente
NOTA IMPORTANTE:
Cuando el mantenimiento se ha terminado es necesario volver a poner en funcionamiento el equipo completo, esto es; verificar que las válvulas #6 y #1 estén completamente abiertas.
Abierta
CerradaCerrada
Abierta
3. SOPORTES DE UN SISTEMA SOLAR TÉRMICO
El sistema de soportes debe ser diseñado y construido de modo que pueda garantizar el funcionamiento del equipo solar térmico, con la máxima eficiencia y durabilidad a través de tiempo. Estos soportes pueden ser individuales o de conjunto dependiendo del tipo de sst., que se instale, siendo el más recomendable y usual en el Ecuador y Latinoamérica los sst., que operan con termosifón.
La capacidad soportante de la estructura física disponible debe ser 2.5 veces el peso vivo del tanque termosolar lleno de agua y la estabilidad sismo-resistente debe proveerse, en todo su entorno, al menos a 2 metros a la redonda del tanque termo.
COMITÉ EJECUTIVO DEL CODIGO
ECUATORIANO DE LA CONSTRUCCIÓN
(Creado Mediante el Decreto Ejecutivo Nº 3970 15 de Julio 1996)
CEC-10 SUBCOMITÉ 9 PARTE 14-1-1
NORMA ECUATORIANA DE CONSTRUCCIÓN
NEC-10
PARTE 14-1
ENERGÍA RENOVABLE
SISTEMAS DE CALENTAMIENTO DE AGUA CON
ENERGÍA SOLAR PARA USO SANITARIO EN EL
ECUADOR
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-2
ÍNDICE
CAPÍTULO 1: ASPECTOS TÉCNICOS PRELIMINARES ................................................ 6
1. OBJETO ............................................................................................................................ 6
2. ALCANCE ........................................................................................................................ 6
3. PROPÓSITO ..................................................................................................................... 6
4. DEFINICIONES, NOMENCLATURA Y SÍMBOLOS ................................................... 6
4.1 DEFINICIONES .............................................................................................................. 6
4.2. NOMENCLATURA Y SÍMBOLOS.............................................................................. 9
5. DISPOSICIONES GENERALES ................................................................................... 10
5.1. OBLIGATORIEDAD ............................................................................................... 10
5.2. ENTIDADES DE CONTROL Y HOMOLOGACIÓN............................................ 10
5.3. SALVEDADES ........................................................................................................ 10
5.4. JURISDICCIÓN ....................................................................................................... 10
5.5. REVISIÓN Y COMENTARIOS .............................................................................. 10
6. NORMAS DE REFERENCIA ........................................................................................ 11
6.1. NMX-ES-001-NORMEX-2005................................................................................ 11
6.2. NADF-008-AMBT-2005 .......................................................................................... 11
6.3. DOCUMENTO ANC-0603-17-01 ........................................................................... 11
6.4. DOCUMENTO ANC-0603-13-01 ........................................................................... 11
6.5. PROY-NMX-ES-002-NORMEX-2006.................................................................... 11
6.6. CTE HE4 .................................................................................................................. 11
6.7. S/N ............................................................................................................................ 11
6.8. ANM 2003\3 ............................................................................................................. 11
6.9. IDAE PET-REV OCTUBRE 2002........................................................................... 12
6.10. NTE INEN 0:1990 .................................................................................................. 12
6.11. NTE INEN 1000:2008 ............................................................................................ 12
6.12. UNE-EN 12975 ...................................................................................................... 12
CAPÍTULO 2: CLASIFICACIÓN DE SISTEMAS SOLARES TÉRMICOS Y
DESCRIPCIÓN DE COMPONENTES .............................................................................. 12
7. CRITERIOS DE CLASIFICACIÓN ............................................................................... 12
8. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO .......................................................................... 13
9. DESCRIPCIÓN GENERAL DE COMPONENTES ...................................................... 14
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-3
9.1. COLECTOR SOLAR TÉRMICO ............................................................................ 15
9.2. TANQUE TERMOSOLAR ...................................................................................... 17
9.3. SISTEMAS DE REGULACIÓN Y CONTROL ...................................................... 18
9.4. TUBERÍAS Y ACCESORIOS ................................................................................. 19
CAPÍTULO 3: DIMENSIONAMIENTO DE UN SISTEMA SOLAR TÉRMICO PARA
AGUA CALIENTE SANITARIA....................................................................................... 19
10. RECURSO SOLAR EN EL ECUADOR ...................................................................... 19
11. DIMENSIONAMIENTO .............................................................................................. 22
11.1. DIMENSIONADO DE LOS COLECTORES ....................................................... 22
11.1.1. Generalidades .............................................................................................. 22
11.1.2. Conexiones .................................................................................................. 22
11.1.3. Estructura soporte ........................................................................................ 22
11.2. DIMENSIONADO DEL TERMOTANQUE ......................................................... 23
11.2.1. Generalidades .............................................................................................. 23
11.2.2. Dimensionado del circuito hidráulico.......................................................... 23
12. DIMENSIONAMIENTO DE SISTEMAS DE APOYO............................................... 23
CAPÍTULO 4: REQUISITOS DE MATERIALES Y FABRICACIÓN ............................ 24
13. MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN COLECTORES SOLARES PLANOS ......... 24
13.1 GENERAL............................................................................................................... 24
13.2. CUBIERTA ............................................................................................................ 25
13.3. MATERIAL Y FORMA DEL CIRCUITO HIDRÁULICO .................................. 25
13.4. RECUBRIMIENTO DE LA PLACA COLECTORA............................................ 25
13.5. AISLANTE TÉRMICO .......................................................................................... 26
13.6. MARCO EXTERIOR ............................................................................................. 26
13.7. FIJACIONES .......................................................................................................... 26
13.8. CONEXIONES ....................................................................................................... 26
13.9. ELEMENTOS DE CIERRE ................................................................................... 26
13.10. ACCESIBILIDAD DEL COLECTOR SOLAR................................................... 26
14. TANQUE DE ALMACENAMIENTO ......................................................................... 26
15. ACCESORIOS ............................................................................................................. 27
15.1. GENERALIDADES ............................................................................................... 27
15.2. TUBERIAS ............................................................................................................. 27
15.3. VÁLVULAS ........................................................................................................... 27
15.4. TANQUE DE EXPANSIÓN .................................................................................. 27
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-4
15.5. INTERCAMBIADORES DE CALOR .................................................................. 27
15.6. BOMBAS DE CIRCULACIÓN ............................................................................. 28
16. ELEMENTOS DE SEGURIDAD ................................................................................. 28
17. ELEMENTOS DE MANTENIMIENTO ...................................................................... 28
CAPÍTULO 5: ENSAYOS DE HOMOLOGACIÓN Y ETIQUETADO ........................... 28
18. ENSAYOS DE HOMOLOGACIÓN ............................................................................ 28
18.1. ENTIDAD A CARGO............................................................................................ 28
18.2. DISPOSICIÓN TRANSITORIA ............................................................................ 29
19. EFICIENCIA DEL COLECTOR .................................................................................. 29
20. ETIQUETADO COLECTOR SOLAR ......................................................................... 30
20.1. Ubicación ................................................................................................................ 30
20.2. Información ............................................................................................................ 30
20.3. Dimensiones y colores ............................................................................................ 31
21. ETIQUETADO DEL TANQUE TERMOSOLAR ....................................................... 31
ANEXOS ............................................................................................................................. 32
ANEXO A: DATOS DE RADIACIÓN SOLAR EN EL ECUADOR ............................... 32
ANEXO B: MÉTODO DE CÁLCULO RECOMENDADO .............................................. 40
ANEXO C: EJEMPLO DE CÁLCULO .............................................................................. 45
ANEXO D: TABLAS DE DEMANDA ENERGÉTICA .................................................... 52
ANEXO E: INFORMACIÓN QUE DEBE ENTREGAR EL PROVEEDOR O
CONTRATISTA CON SU OFERTA PARA FACILITAR LA SELECCIÓN DE
EQUIPOS. ........................................................................................................................... 55
1. INFORMACIÓN TÉCNICA ....................................................................................... 55
1.1 Colector Solar ............................................................................................................ 55
1.3. Accesorios y Tuberías .............................................................................................. 56
1.4. Certificado de Prueba ............................................................................................... 56
1.5. Garantía técnica ........................................................................................................ 56
ANEXO F: DOCUMENTOS Y SERVICIOS QUE EL PROVEEDOR O CONTRATISTA
DEBE ENTREGAR CON LOS EQUIPOS......................................................................... 57
1. MANUAL DE INSTALACIÓN ..................................................................................... 57
2. MANUAL DE OPERACIÓN ......................................................................................... 57
3. PLAN DE MANTENIMIENTO ..................................................................................... 57
4. SERVICIO Y PARTES DE REEMPLAZO .................................................................... 57
5. PELIGROS ..................................................................................................................... 57
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-5
6. NOTAS DEL INSTALADOR......................................................................................... 58
ANEXO G: GUÍA PARA LA INSTALACIÓN, OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE
SISTEMAS SOLARES TÉRMICOS PARA CALENTAMIENTO DE AGUA PARA USO
DOMESTICO. ..................................................................................................................... 58
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-6
ENERGÍA RENOVABLE
SISTEMAS DE CALENTAMIENTO DE AGUA CON ENERGÍA SOLAR PARA
USO SANITARIO EN EL ECUADOR
CAPÍTULO 1: ASPECTOS TÉCNICOS PRELIMINARES
1. OBJETO
Esta norma establece las especificaciones técnicas mínimas de fabricación e
instalación, y guías para el dimensionamiento que deben cumplir los Sistemas Solares
Térmicos (SST) para calentamiento de agua en aplicaciones menores a 100 ºC,
respecto de los aspectos técnicos, clasificación, descripción, dimensionamiento,
componentes, ensayos de homologación y etiquetado. Establece además, la información que debe entregar el fabricante con sus equipos y las consideraciones de
seguridad para los usuarios de los SST.
2. ALCANCE
Esta norma aplica a los sistemas de calentamiento de agua sanitaria (ACS) con energía solar en edificaciones públicas y privadas para uso residencial, comercial, deportivo, servicios, aplicaciones industriales y otras.
3. PROPÓSITO
La presente Norma ha sido elaborada para promover y estandarizar la fabricación y utilización de SST, como fuente alterna y renovable de energía primaria en calentamiento de agua de uso sanitario, que permita disminuir el consumo de combustibles fósiles y las emisiones inherentes.
4. DEFINICIONES, NOMENCLATURA Y SÍMBOLOS
4.1 DEFINICIONES
Absorbedor. Es la parte de un colector que recibe la energía radiante y la transforma en energía térmica, la cual se transfiere inmediatamente al fluido de trabajo, para poder seguir actuando como absorbedor.
Absortancia o absortividad. Fracción de la radiación absorbida de la radiación solar incidente sobre el colector.
Agua caliente sanitaria. Agua para consumo humano, con temperatura cercana a los 40 ºC.
Aislamiento térmico. Materiales de bajo coeficiente de conductividad térmica, cuyo empleo en los SST tiene por objeto reducir las pérdidas.
Ángulo de incidencia. Es el ángulo entre la radiación solar directa y la normal al plano de abertura.
Ángulos de inclinación del colector. Angulo menor entre el plano de abertura de un colector solar y el plano horizontal.
Área bruta o total. Es el área entre los límites exteriores del colector, generalmente los bordes externos de la carcasa del mismo.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-7
Área de apertura. Superficie visible o abierta del colector para la radiación solar. Por lo genera, coincide con el área de la cubierta transparente visible (sin contar la junta). Para los colectores de tubos de vacío sin reflectores, es el producto del diámetro interno del tubo, por la longitud interna cilíndrica no sombreada y el número de tubos. En el caso de los reflectores en la parte posterior del colector o en su interior, se define como la proyección del área del absorbedor y del reflector en el plano del colector.
Área de absorción. Área del colector que permite la transferencia de calor de la radiación solar.
Bombas de circulación. Dispositivo que produce el movimiento forzado del fluido en los colectores.
Calentador auxiliar. Dispositivo o equipo que suministra calor mediante combustible o energía eléctrica, como complemento del SST.
Campo de colectores. Suma total de las áreas de apertura de los colectores individuales.
Coeficiente global de pérdidas. Suma de las pérdidas de calor del colector por conducción, convección y radiación, expresada en W/ºC.m2.
Constante Solar. Es el valor promedio anual de la radiación solar que llega a la superficie exterior de la atmósfera de la Tierra; su valor es 1367 W/m2.
Corrosión. Deterioro que sufren los materiales por efecto del ambiente.
Corrosión galvánica. Ataque y destrucción progresiva de un metal mediante una acción química, resultante del fenómeno de electrólisis entre dos metales de potencial eléctrico diferente que se hallan en contacto, y en presencia de humedad.
Dispositivo de drenado. Tapón o válvula que se utiliza para permitir la salida de los sedimentos o partículas sólidas contenidas en el agua, de modo que se evite su acumulación en un medio confinado.
Dureza del agua. Suma de las concentraciones de calcio y magnesio, expresadas en mg/l.
Eficiencia energética. Relación entre la energía aprovechada y la total utilizada en cualquier proceso de gasto energético. Es aquella parte proporcional de energía radiante que el SST convierte en calor.
Eficiencia óptica. Calidad óptica del colector que viene dada por el parámetro FR(τα) donde FR es el factor de retención de calor del colector, que determina la capacidad de aprovechamiento de la radiación solar del mismo, e incluye todos los parámetros de transferencia de calor en el vidrio, la placa colectora, el aislamiento, el diseño de colector (diámetro, longitud y separación de los tubos), de la placa al líquido y el caudal de masa de agua; τ es el coeficiente de transmitividad del vidrio, próximo a 1, y α es el coeficiente de absortividad de la placa colectora y debe tender a 1.
Emitancia o emitividad. Relación de la cantidad de energía radiante liberada (emitida) por una superficie particular a una temperatura y longitud de onda especificada, con respecto a la emitancia de un cuerpo negro a la misma temperatura y longitud de onda.
Energía solar disponible. Cantidad de radiación solar promedio diaria o mensual registrada estadísticamente, a partir de las mediciones en cierto lugar geográfico.
Energía útil. Cantidad de calor efectiva que se aprovecha en un proceso para incrementar la temperatura de un fluido de trabajo.
Factor de cobertura solar. Razón del suministro de la fuente solar de un sistema, respecto de la demanda total del mismo.
Fluido de transferencia de calor. Fluido encargado de transportar la energía captada en el colector hacia el acumulador o los puntos de consumo.
Energía Renovable
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Horas de Sol. Número de horas de Sol a 1000 W/m2.dia que incide sobre una superficie. Ejemplo: 4,5 horas de sol = 4,5 kWh/m2.día.
Incrustaciones. Costra dura, generalmente de carbonato de calcio que se forma en las superficies de tuberías y tanques en contacto con agua.
Intercambiador de calor. Dispositivo mecánico cuya finalidad es transferir energía térmica entre dos fluidos que se mantienen separados entre sí, y están a diferente temperatura.
Irradiación o radiación solar. Energía proveniente del Sol que incide sobre una superficie de un metro cuadrado en la superficie de la Tierra. Esta irradiación es la suma de la radiación directa, indirecta, reflejada, difusa y esparcida en la atmósfera.
Irradiancia. Es el flujo radiante del sol incidente sobre una superficie por unidad de área (W/m2).
Pérdidas térmicas. Cantidad de energía perdida por un cuerpo hacia el ambiente, por conducción, convección o radiación.
Propiedades ópticas. Características propias de la materiales bajo la presencia de radiaciones electromagnéticas y/o visibles.
Piranómetro. Instrumento para medir la radiación hemisférica total del sol, sobre una superficie horizontal.
Pirheliómetro. Instrumento usado para medir la radiación proveniente del sol y de una pequeña franja del cielo alrededor del sol (radiación directa) con incidencia normal.
Producción energética anual del colector. Energía producida por unidad de superficie del colector en un año, para una diferencia de temperatura determinada, y una radiación promedio anual dada.
Radiación global o hemisférica. Cantidad de energía incidente por unidad de superficie desde la totalidad de un hemisferio sobre la superficie. Es la suma de la radiación directa y la difusa.
Radiación instantánea. Es la energía solar incidente por unidad de área y unidad de tiempo.
Sistema convencional de calentamiento de agua. Equipo que se utiliza para calentar agua, mediante combustibles fósiles o electricidad.
Sistema de alivio de presión. Dispositivo de acción pasiva o activa que protege al sistema de calentamiento de agua de incrementos de presión que pudiesen comprometer su integridad física u operacional.
Sistema de circulación forzada. SST que utiliza una bomba para impulsar el fluido de transferencia de calor a través de los colectores.
Sistema directo. SST en el cual el agua de consumo pasa directamente por los colectores (ver Figura 1).
Sistema indirecto. SST en que el fluido de transferencia de calor, diferente del agua para consumo, es el que se calienta en el colector; posteriormente entrega su calor en un intercambiador, al agua de consumo (ver Figura 1).
Figura 1. SISTEMAS DE CALENTAMIENTO SOLAR DIRECTO E INDIRECTO
Energía Renovable
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Superficie selectiva. Recubrimiento de una superficie metálica de un colector solar fabricado a base de elementos galvánicos en negro cromo, negro de níquel y compuestos de titanio, que permite una alta absortividad de las frecuencias hasta 3000 nm (mayor a 95%) y baja emisividad de las ondas infrarrojas (menor al 5%) en colectores solares, lo cual mejora la eficiencia de la captación de energía.
Sistema Solar Térmico (SST). Conjunto de dispositivos que transforman la radiación solar en energía térmica, que puede ser absorbida por un fluido de trabajo para diversas aplicaciones.
Sistema termosifón. SST que utiliza la diferencia de densidad del fluido de transferencia de calor entre el agua caliente y el agua fría, para lograr la circulación entre el colector y el dispositivo acumulador, o el intercambiador de calor.
Temperatura ambiente (Ta). Temperatura del aire que rodea al colector solar.
Tanque de almacenamiento o termotanque. Dispositivo que recibe y almacena el agua que se ha calentado en el colector, para su uso sanitario.
Temperatura de estancamiento. Máxima temperatura del fluido que se logra cuando el colector está sometido a altos niveles de radiación y temperatura ambiente, con la velocidad del viento despreciable, y no existe circulación en el colector, que se encuentra en condiciones cuasi-estacionarias.
Temperatura de descarga o de salida (Ts). Temperatura del agua caliente extraída del sistema.
Temperatura de entrada del fluido (Te). Temperatura a la entrada del colector.
Temperatura crítica. Es la diferencia de temperatura mínima, entre la entrada y salida del colector, a la cual el calor producido es aprovechable.
Transmitancia o Transmitividad. Propiedad de los materiales τ (tau) que indica la relación entre
la radiación transmitida en un medio y la radiación que incide sobre el mismo. Debe tender a 1.
Velocidad del aire circundante. Velocidad del aire medida en una ubicación especifica próxima a un colector o sistema.
Vida útil. Tiempo transcurrido entre el momento de iniciar la operación, hasta el momento en que la eficiencia ha descendido a valores no significativos, respecto de su eficiencia original.
4.2. NOMENCLATURA Y SÍMBOLOS
Tabla 1. NOMENCLATURA
SIMBOLO DESCRIPCIÓN UNIDADES
AC Área de captación solar m2
C Consumo específico de agua caliente a 60ºC por persona y por día Litros/persona/día
CpH2O Capacidad calorífica del agua kJ/kgK
F Factor de cobertura solar Adimensional
H Media mensual diaria de radiación sobre superficie horizontal MJ/m2
TH media mensual diaria de radiación incidente sobre la superficie del captador inclinado
MJ/m2
Is Irradiancia solar W/m2
K Coeficiente de conductividad térmica, coeficiente de corrección de la media mensual diaria de radiación para una superficie inclinada respecto de la superficie horizontal
W/mK Adimensional
LTOT Demanda energética mensual MJ
NH Número de usuarios Adimensional
NM Número de días del mes Adimensional
Energía Renovable
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Qu Energía útil del sistema solar térmico MJ
Ta Temperatura ambiente
ºC
aT Media mensual de temperatura ambiente ºC
TACS Temperatura de diseño del agua caliente sanitaria ºC
Te Temperatura de entrada del fluido al colector ºC
Tred Temperatura del agua fría de la red ºC
X Energía absorbida por el colector
Xc Corrección del término X debido al volumen de acumulación Adimensional
Xcc Corrección del término X debido a fluctuaciones de la temperatura de la red Adimensional
Y Energía perdida por el colector
V Volumen de acumulación litros
nRF Factor de eficiencia óptica del colector Adimensional
LRUF Coeficiente global de pérdidas del colector W/mK
R
R
F
F factor de corrección del intercambiador, en el caso de sistemas directos su valor es 1, para sistemas con intercambiador su valor puede ser aproximado a 0.9
Adimensional
n
factor de pérdida de rendimiento debido al ángulo de incidencia. Este puede ser calculado en detalle o ser considerado del orden del 5%, es decir la ecuación se verá afectado por un término de 0.95
Adimensional
Δt Tiempo de un mes en segundos s
ΡH2O Densidad del agua kg/m3
η Eficiencia del colector solar Adimensional
5. DISPOSICIONES GENERALES
5.1. OBLIGATORIEDAD
La presente norma es de carácter obligatorio desde la fecha de su promulgación por parte del INEN, tanto para los SST y sus componentes fabricados localmente, como para los importados.
5.2. ENTIDADES DE CONTROL Y HOMOLOGACIÓN
La presente norma presupone la existencia de un Organismo de Control gubernamental de los SST instalados (fabricados localmente o importados) en el Ecuador, con el concurso del INEN y del Ministerio de Electricidad y Energía Renovable del Ecuador. También es imprescindible la existencia de un Laboratorio de Pruebas y Homologación de SST y componentes.
5.3. SALVEDADES
No están necesariamente regulados por esta Norma los SST instalados, antes de la fecha de promulgación de la misma.
5.4. JURISDICCIÓN
La presente Norma está bajo la jurisdicción del Instituto Ecuatoriano de Normalización (INEN).
5.5. REVISIÓN Y COMENTARIOS
Esta Norma deberá revisarse o actualizarse, a los 5 años siguientes a la publicación de la declaratoria de vigencia, o antes bajo el protocolo establecido por el INEN para el efecto.
Los comentarios que puedan surgir deberán ser enviados a las siguientes direcciones:
INEN, Casilla 17-01-3999 – Baquerizo Moreno E8-29 y Almagro, Quito - Ecuador.
Energía Renovable
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MEER, Subsecretaría de Eficiencia Energética y Energía Renovable, Av. Eloy Alfaro N29-50 y 9 de Octubre, Quito – Ecuador.
CIMEPI, Subcomité técnico de Energías Renovables, Calle Juan de Velasco N26-183 y Av. Orellana, Quito.
6. NORMAS DE REFERENCIA
Para la elaboración de la presente Norma Técnica, se han consultado las siguientes normativas:
6.1. NMX-ES-001-NORMEX-2005
Sociedad Mexicana de Normalización y Certificación (NORMEX), Subcomité de Calentadores Solares. “ENERGIA SOLAR- RENDIMIENTO TÉRMICO Y FUNCIONALIDAD DE COLECTORES SOLARES PARA CALENTAMIENTO DE AGUA- MÉTODOS DE PRUEBA Y ETIQUETADO”, vigencia a partir del 14 de octubre de 2005, México DF.
6.2. NADF-008-AMBT-2005
Secretaría de Medio Ambiente. “NORMA AMBIENTAL PARA EL DISTRITO FEDERAL QUE ESTABLECE LAS ESPECIFICACIONES TÉCNICAS PARA EL APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR EN EL CALENTAMIENTO DE AGUA EN ALBERCAS, FOSAS DE CLAVADOS, REGADERAS, LAVAMANOS, USOS DE COCINA, LAVANDERÍA Y TINTORERÍA”, expedida el 14 de diciembre de 2005, México DF.
6.3. DOCUMENTO ANC-0603-17-01
Unidad De Planeación Minero Energética (UPME) – ICONTEC - AENE, “ANTEPROYECTO DE NORMA - SISTEMAS DE CALENTAMIENTO SOLAR DOMÉSTICO DE AGUA (TRANSFERENCIA DE CALOR DE UN LÍQUIDO A OTRO)”, Bogotá, marzo 2003.
6.4. DOCUMENTO ANC-0603-13-01
Unidad De Planeación Minero Energética (UPME) – ICONTEC – AENE, “GUÍA DE ESPECIFICACIONES DE SISTEMAS DE CALENTAMIENTO DE AGUA PARA USO DOMESTICO CON ENERGIA SOLAR EN COLOMBIA”, Bogotá, marzo 2003.
6.5. PROY-NMX-ES-002-NORMEX-2006
Subcomité de Terminología; del Comité Técnico de Normalización Nacional para Energía Solar, NESO-13, coordinado por la Sociedad Mexicana de Normalización y Certificación S.C., “ENERGÍA SOLAR – DEFINICIONES Y TERMINOLOGÍA”, fecha de emisión 20 de septiembre de 2006.
6.6. CTE HE4
Ministerio de Fomento de España, Dirección General de la Vivienda, la Arquitectura y el Urbanismo, “DOCUMENTO BÁSICO HE DE AHORRO DE ENERGÍA: APORTACIÓN MÍNIMA DE AGUA CALIENTE SANITARIA”, Madrid, noviembre 2003.
6.7. S/N
Agência d’ Energia de Barcelona. “MODIFICACIÓ INTEGRAL DE L’ANNEX SOBRE
CAPTACIÓ SOLAR TÈRMICA DE L’ORDENANÇA GENERAL DE MEDI AMBIENT URBÀ”, aprovada pel plenari de l’ Ajuntament de Barcelona el 24 de febrer del 2006; 2_2 Text
Modificació de l’OST, versió aprovada finalement.
6.8. ANM 2003\3
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-12
Ayuntamiento de Madrid. “ORDENANZA SOBRE CAPTACIÓN DE ENERGÍA SOLAR PARA
USOS TÉRMICOS”, Ordenanza Municipal 27/03/2003, publicaciones BO Comunidad de
Madrid 09-05-2003, núm. 109, pág. 85-88.
6.9. IDAE PET-REV OCTUBRE 2002
IDAE/INTA. Convenio Para el Impulso Tecnológico de la Energía Solar “PLIEGO DE CONDICIONES TÉCNICAS DE INSTALACIONES DE BAJA TEMPERATURA”, Madrid, octubre 2002.
6.10. NTE INEN 0:1990
Instituto Ecuatoriano de Normalización, “NORMA TÉCNICA ECUATORIANA NTE INEN
0:1990 - ESTRUCTURA Y PRESENTACIÓN DE DOCUMENTOS NORMATIVOS –
REQUISITOS”, primera edición, Quito, 17 de mayo de 1990.
6.11. NTE INEN 1000:2008
Instituto Ecuatoriano de Normalización, “NORMA TÉCNICA ECUATORIANA NTE INEN
1000:2008, - ELABORACIÓN, ADOPCIÓN Y APLICACIÓN DE REGLAMENTOS TÉCNICOS
ECUATORIANOS, primera revisión, 31 de octubre de 2008.
6.12. UNE-EN 12975
Publicadas por la Asociación Española de Normalización y Certificación (AENOR)
UNE-EN 12975-1:2006. Sistemas solares térmicos y componentes. Captadores solares. Parte 1: Requisitos generales, año 2001
UNE-EN 12975-2:2006. Sistemas solares térmicos y componentes. Captadores solares. Parte 2: Métodos de ensayo, año 2003
UNE-EN 12976-1:2006. Sistemas solares térmicos y sus componentes. Sistemas prefabricados. Parte 1: Requisitos generales, año 2006
UNE-EN 12976-2:2006. Sistemas solares térmicos y componentes. Sistemas prefabricados. Parte 2: Métodos de ensayo, año 2006
CAPÍTULO 2: CLASIFICACIÓN DE SISTEMAS SOLARES TÉRMICOS Y
DESCRIPCIÓN DE COMPONENTES
7. CRITERIOS DE CLASIFICACIÓN
Para efecto de esta norma, los SST se clasifican según los siguientes criterios más importantes:
SST con o sin fuentes auxiliares para calentamiento del agua.
SST con circulación por diferencia de densidades (termosifón) o por circulación forzada.
SST con almacenamiento directo del agua caliente sanitaria o calentamiento indirecto mediante intercambiador de calor.
SST con colectores planos o de tubos de vacío.
SST abiertos o cerrados en relación a la presión de trabajo.
SST verticales u horizontales, según la posición del tanque de reserva.
SST centralizados o distribuidos, en aplicaciones masivas.
SST manométricos o por gravedad
SST con fluido anticongelante, con intercambiador de calor.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-13
Se destaca el hecho que esta clasificación es indicativa y no limitante. La verificación del rendimiento y homologación, es aplicable a todos los tipos de sistemas y colectores.
8. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Un SST para calentamiento de agua para uso doméstico, está conformado por los siguientes componentes principales: un colector solar plano, un tanque de almacenamiento, un sistema de control, las acometidas hidráulicas con los elementos de seguridad y un sistema de apoyo (ver Figura 2).
Figura 2. SISTEMA PARA CALENTAMIENTO DE AGUA DE USO RESIDENCIAL
El colector solar capta y transforma la energía radiante del sol en calor, el cual se transfiere al fluido de trabajo por conducción. Este fluido se mueve entre el tanque de reserva y el colector, por diferencia de temperatura, de forma natural o forzada. Cuando hay consumo de agua caliente, ésta es reemplazada por agua fría de la red que alimenta al tanque termosolar.
En un sistema de termosifón, para que el sistema opere de forma automática el tanque debe estar por encima de la parte más alta del colector.
Las condiciones de diseño de un SST deben involucrar aspectos tales como:
a. Aprovechar de forma óptima el recurso solar disponible.
b. Ser dimensionado de acuerdo al consumo requerido de agua caliente.
c. Todos los elementos que componen el sistema, incluidos los ductos y accesorios, deben estar construidos para asegurar un desempeño eficiente, confiable y seguro durante la vida útil prevista para cada uno de ellos.
d. Ser diseñado para que la integración de sus partes no requiera de asistencia técnica por largos periodos.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-14
e. Ser diseñado para soportar la acción del ambiente local.
f. Si en el diseño del SST se incluye complemento auxiliar de energía, se sugiere que tenga funciones automáticas para que todo el conjunto opere autónomamente.
9. DESCRIPCIÓN GENERAL DE COMPONENTES
Una instalación de calentamiento de agua para uso doméstico, tiene tres subsistemas esenciales:
Sistema de captación, formado por los colectores solares, encargados de transformar la radiación solar incidente en energía térmica de forma que se caliente el fluido de trabajo (generalmente agua) que circula por ellos.
Sistema de acumulación, constituido por el acumulador, encargado de almacenar el agua caliente.
Sistema de apoyo, energía convencional auxiliar, que sirve para complementar la contribución solar suministrando la energía necesaria para cubrir la demanda prevista, garantizando la continuidad del suministro de agua caliente en los casos de escasa radiación solar o demanda superior a la prevista.
A estos sistemas esenciales se suman sistemas secundarios que permiten el funcionamiento eficaz del sistema total, como son:
Circuito hidráulico, constituido por las tuberías, bombas, válvulas, etc., que se encarga de establecer el movimiento del fluido del sistema.
Sistema de regulación y control, que se encarga de asegurar el correcto funcionamiento del equipo para proporcionar la máxima energía solar térmica posible y que actúa como protección frente a la acción de factores como sobrecalentamiento y otros.
Los SST de termosifón se componen de los siguientes elementos, que se muestran en la Figura 3.
Af
Ac
Figura 3. COMPONENTES DE UN SST DE TERMOSIFÓN DE PLACA PLANA
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SIMBOLOGÍA
Pt Panel colector de energía solar térmica.
Ts Tanque termosolar para almacenamiento de la energía térmica (agua caliente).
1 Válvula de compuerta para el acceso de agua fría al tanque.
2 Unión universal.
3 Válvula check.
4 Válvula de seguridad de 80 PSI.
5 Válvula de paso reducido para mantenimiento de los colectores solares.
6 Válvula de paso completo para el funcionamiento normal del equipo solar.
7 Válvula de paso reducido para el mantenimiento del tanque termosolar.
AF Agua fría.
AC Agua Caliente.
9.1. COLECTOR SOLAR TÉRMICO
Se trata de un dispositivo que transforma en calor la radiación solar con procesos añadidos de transferencia de calor mediante radiación, conducción y convección.
Su principio físico de funcionamiento se basa en el efecto invernadero, resultado de la característica que tiene un cuerpo transparente, de dejar pasar a través suyo radiación electromagnética.
Figura 4. EFECTO INVERNADERO EN UN COLECTOR
A continuación se destacan los dos tipos más comunes de colectores solares:
a. Colectores solares de placa plana: son elementos constituidos por una superficie absorbente de material de alta conductividad térmica y estable a la corrosión, que conjuntamente con los tubos conductores del fluido de trabajo, con el aporte del aislante térmico, la caja hermética y la cubierta de alta transparencia, hacen posible la ganancia térmica máxima (Figura 5).
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-16
Figura 5. COLECTOR SOLAR DE PLACA PLANA
El colector solar plano está constituido por:
a1. Cubierta transparente de vidrio o plástico plano, por la cual pasa la radiación solar,
a2. Superficie o placa de absorción metálica en cobre o aluminio en donde incide la radiación solar y se convierte en calor que se transfiere por conducción a los tubos por los que circula un fluido de trabajo. Las características de la placa pueden ser pueden ser modificadas mediante la aplicación de una superficie selectiva para maximizar la transmitividad y la absortividad.
a3. Material aislante, que bordea la parte lateral e inferior del colector, con el objeto de limitar las pérdidas de calor de la placa absorbente.
a4. Caja o marco que contiene y da soporte al colector solar plano.
Colectores solares de tubos al vacío: La superficie del colector consiste en tubos de vidrio recubiertos en su interior de una superficie metálica colectora. Van dotados de una doble cubierta envolvente, herméticamente cerrada, aislada del interior y del exterior, y en la cual se ha hecho el vacío lo que reduce las pérdidas por convección e incrementa la eficiencia del colector.
Los tubos de vacío suelen ser más eficientes que los colectores de tipo plano especialmente en días fríos, ventosos o nubosos, donde la concentración y el aislamiento de la superficie captadora presentan ventajas sobre la mayor superficie captadora de los paneles planos. Un colector de tubo de vacío generalmente emplea entre 18 y 24 tubos.
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Figura 6. COLECTOR SOLAR DE TUBOS AL VACÍO
9.2. TANQUE TERMOSOLAR
Se encarga de recibir y almacenar el agua caliente que se ha generado en el colector. Generalmente, es un tanque metálico aislado térmicamente del ambiente exterior para garantizar que sus pérdidas térmicas sean las mínimas posibles. El interior del tanque termosolar, debe estar recubierto por materiales que a más de proteger su vida útil, mantenga condiciones de calidad del agua (Fig. 7).
El tanque termosolar cuenta con una línea de suministro de agua fría de la red, y una línea de salida de agua caliente para consumo, además de las líneas de entrada y salida de los colectores.
Entre las funciones que desempeña el tanque de almacenamiento se destacan:
a. Asimila las fluctuaciones de corta duración en la energía solar que recibe el colector solar.
b. Provee autonomía al SST en los intervalos en los que no ocurra generación de calor.
c. Admite sistemas auxiliares de calentamiento de agua, si se requieren.
El tanque debe soportar la presión de suministro hidráulico (la de la red, acueducto o de un sistema hidroneumático), por lo cual, debe cumplir normas de fabricación. Generalmente su forma es cilíndrica, y puede operar en forma horizontal o vertical.
Energía Renovable
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Figura 7.1. CORTE DE TANQUE TERMOSOLAR SIN INTERCAMBIADOR
Figura 7.2. CORTE DE TANQUE TERMOSOLAR CON INTERCAMBIADOR
9.3. SISTEMAS DE REGULACIÓN Y CONTROL
El sistema de regulación y control asegura el correcto funcionamiento del SST, para un mayor aprovechamiento de la energía solar captada y uso adecuado de la energía auxiliar. Comprende los sistemas de medición, regulación, protección y seguridad.
En circulación forzada, el control de funcionamiento normal de las bombas del circuito de colectores, es de tipo diferencial y en caso de que exista depósito de acumulación solar, debe actuar en función de la diferencia entre la temperatura del fluido portador en la salida de la batería de colectores y la del depósito de acumulación.
Se recomienda la utilización de tanques de expansión en todos los SST, como elemento de seguridad adicional para absorber la dilatación del agua al calentarse; es obligatorio en instalaciones que utilicen colectores de tubo de vacío tipo heat pipe.
Energía Renovable
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9.4. TUBERÍAS Y ACCESORIOS
El circuito hidráulico entre el colector solar y el tanque termosolar está diseñado para permitir la recirculación del fluido entre el tanque y el colector. Este circuito debe diseñarse de tal manera que no permita el reflujo del agua caliente en horas de no sol, desde el tanque hacia el colector. Debe disponer de aislamiento.
El suministro de agua caliente proveniente del SST, se conecta con la red de agua caliente existente de la edificación.
CAPÍTULO 3: DIMENSIONAMIENTO DE UN SISTEMA SOLAR TÉRMICO
PARA AGUA CALIENTE SANITARIA
10. RECURSO SOLAR EN EL ECUADOR
El Ecuador está ubicado entre las latitudes 1º30’N (Carchi) y 5º0'S (Zamora) y entre las longitudes 72º0’W (Salinas) y 75º10’W (Orellana) es decir al oeste del meridiano de Greenwich. El Archipiélago de Galápagos se encuentra entre las latitudes 1º40'N y 1º30’S y entre las longitudes 89º10'W y 92º0'W. Al estar atravesado por la Línea Equinoccial, el Ecuador tiene poca variabilidad en la posición del sol durante todo el año (ver Figura 8), lo cual favorece la aplicación de la energía solar para producir electricidad y calor, ya que en promedio hay 12 horas de sol durante el día. La variación en el zenit (cuando el sol está perpendicular a la Tierra, a las 12 del día) es de +/- 23.5º, es decir que el Sol se desplaza 47º en el año entre el solsticio de verano (21 de junio) y el solsticio de invierno (21 de diciembre).
Figura 8. MOVIMIENTO APARENTE DEL SOL SOBRE EL FIRMAMENTO
La radiación solar directa sumada con la radiación solar difusa que impacta sobre el colector solar, se ve afectada por la nubosidad del día, o lo que se conoce como índice de claridad. Un índice de claridad 1 se da en un día soleado sin nubes.
Hay que tener en cuenta también el ángulo de inclinación del colector para aprovechar la mayor cantidad de energía solar durante el año, y por labores de limpieza; en el Ecuador, éste ángulo puede ser hasta 15º. La orientación del colector deberá ser hacia la línea equinoccial, para tener la mayor energía anual del sol.
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El recurso solar al ser un valor de energía se mide en Joules, es decir en Vatios por Segundo. Un kWh es otra medida de la energía y 1 kWh equivale a 3,6 MJ.
En el Ecuador no existe un registro histórico completo de radiación solar. El INAMHI tomó durante los años 1970 a 1990 algunas mediciones de heliofanía o duración de brillo solar durante un día que corresponde a la radiación solar directa.
El CONELEC contrató en el año 2008 la elaboración del Mapa Solar del Ecuador, y se basa en datos tomados de sistemas satelitales del NREL (National Renewable Energy Laboratory) de los Estados Unidos entre 1985 y 1991 que interpola la información a celdas de 1 km2. Se muestra información sobre las insolaciones directa (isohelias a 300 Wh/m2.día), difusa (isohelias a 100 wh/m2.día) y global (isohelias a 150 Wh/m2.día) para cada mes del año y el promedio anual (ver Anexo A).
Con este mapa solar se ha elaborado un mapa resumen anual con la insolación global promedio anual agrupada en cinco Zonas I a V en kWh/m2.día.
Tabla 2. ZONAS DEL ECUADOR SEGÚN IRRADIACIÓN SOLAR
ZONAS kWh/m2.día
Zona I: 3200 a 3600
Zona II: 3600 a 4000
Zona III: 4000 a 4400
Zona IV: 4400 a 4800
Zona V: 4800 a 5200
Los valores de insolación o radiación solar global para las provincias del país y sus ciudades más importantes son:
Tabla 3. VALORES PROMEDIO DE IRRADIACIÓN SOLAR DE CIERTAS ZONAS DEL ECUADOR
PROVINCIA CIUDAD
Wh/m2.día promedio ZONA
Carchi Tulcán 4140 II
Esmeraldas Esmeraldas 4350 II
Imbabura Ibarra 4560 IV
Manabí Portoviejo 4160 III
Pichincha Quito 4990 IV
Tsachilas Sto. Domingo 3440 III
Cotopaxi Latacunga 4420 IV
Energía Renovable
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Napo Tena 4350 II
Santa Elena Salinas 4360 II
Guayas Guayaquil 4370 III
Los Ríos Babahoyo 3780 III
Bolívar Guaranda 4800 IV
Tungurahua Ambato 4550 III
Chimborazo Riobamba 4490 II
Pastaza Puyo 3800 II
Cañar Azogues 4500 III
Morona Santiago Macas 4090 II
Azuay Cuenca 4350 II
El Oro Machala 4200 II
Loja Loja 4350 II
Zamora Chinchipe Zamora 4350 II
Galápagos Puerto Ayora 5835 V
Para Quito y Guayaquil, los valores promedio mensuales de radiación solar global son:
Tabla 4. VALORES MENSUALES PROMEDIO DE IRRADIACIÓN SOLAR PARA QUITO Y GUAYAQUIL
RADIACIÓN SOLAR GLOBAL PROMEDIO MENSUAL EN QUITO Y GUAYAQUIL kWh/m2.día
Sitio Quito centro
Quito norte
Guayaquil
Latitud 0,22 S 0,13 S 2,2 S
Longitud 78,48 W 78,48 W 79,88 W
Elevación msnm 2850 2812 6
Años lectura 25 4 9
Ene 4,48 4,94 4
Feb 4,6 4,64 4,17
Mar 4,68 4,78 4,67
Abr 4,35 4,53 4,58
May 4,55 4,83 4,56
Jun 4,28 4,69 3,86
Jul 5,22 5,53 4,17
Ago 5,1 5,47 4,5
Sep 5,11 4,89 4,67
Oct 4,68 5,25 4,56
Nov 4,39 5,14 4,31
Dic 4,69 5,14 4,44
Promedio 4,68 4,99 4,37
Mientras no se disponga de un sistema actualizado de la información de radiación solar en el Ecuador, se pueden usar estos datos confirmándolos con datos reales medidos en el sitio donde se instalará el sistema solar térmico, al menos con datos de 12 meses anteriores.
Energía Renovable
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11. DIMENSIONAMIENTO
Para el diseño del sistema solar térmico los datos de partida necesarios serán la
demanda energética del proyecto y los datos climatológicos del lugar. Se usarán los
datos recogidos en los anexos de la presente guía.
Se recomienda el uso de método de cálculo del Anexo B. Este método especifica las
prestaciones globales definidas por:
La demanda de energía térmica
La energía solar térmica aportada
Las fracciones solares mensuales y anuales
El rendimiento medio anual
La fracción solar anual será determinada de acuerdo a criterios técnicos y económicos,
de conformidad con los términos de esta norma. Se recomienda que sea mínimo del
60% para usos residenciales y del 80% para piscinas.
La fracción solar en ningún mes debe exceder el 100% de cobertura solar.
Los componentes tienen que ser capaces de soportar todos los intervalos de
temperaturas que puedan experimentar durante su funcionamiento, así como las
variaciones de temperatura en el intervalo de diseño.
El sistema debe ser capaz de soportar periodos en los que no se utilice agua caliente
sin deterioro ni de las partes ni del sistema.
Los componentes exteriores que estén expuestos al sol no deben verse afectados en
sus propiedades, de manera que perjudique su funcionamiento durante la vida útil del
sistema.
11.1. DIMENSIONADO DE LOS COLECTORES
11.1.1. Generalidades
El colector solar térmico debe estar homologado por el organismo competente y su curva de eficiencia debe aparecer en la etiqueta.
Se recomienda para una misma instalación el uso de colectores iguales por criterios
energéticos y criterios constructivos
El campo de colectores debe tener una inclinación mínima de 5º y máxima de 15º y es recomendable la orientación hacia la línea equinoccial.
11.1.2. Conexiones
Se conectarán los colectores de preferencia en paralelo; se limita la conexión en serie
a tres colectores, siempre y cuando las especificaciones técnicas de los mismos lo
permitan.
Por motivos de mantenimiento en filas de más de tres colectores se instalarán válvulas
de cierre a la entrada y a la salida.
No se recomienda la instalación de más de seis colectores en una misma fila.
Se debe asegurar el equilibrio hidráulico en todas las filas de colectores, por los
métodos apropiados.
11.1.3. Estructura soporte
La estructura tendrá los apoyos necesarios para no transmitir cargas peligrosas al
lugar donde se ubiquen los colectores.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-23
El material de la estructura debe garantizar una vida útil tan larga como los
colectores. Se puede indicar un mantenimiento periódico en el manual de
mantenimiento.
Se debe evitar el par galvánico entre la estructura y la carcaza de los colectores.
11.2. DIMENSIONADO DEL TERMOTANQUE
11.2.1. Generalidades
Debido a que el agua acumulada será de consumo humano los acumuladores deben asegurar un grado alimentario ya sea mediante un recubrimiento interior o mediante
un material que cumpla esta condición.
De preferencia la acumulación solar estará constituida por un solo depósito por
sistema.
El volumen de la acumulación tendrá un valor según el siguiente requisito:
18050 cA
V ,
siendo V el volumen del acumulador y Ac el área de captación; V: l, Ac: m2
Se recomienda la instalación de medidores de presión y temperatura en la parte más alta del acumulador con el fin de la visualización de la temperatura y presión de
servicio.
11.2.2. Dimensionado del circuito hidráulico
Se recomienda evitar la formación de sifones invertidos a lo largo de toda la
instalación. En caso de que sea inevitable la formación de un sifón invertido, se
recomienda la instalación de un purgador de aire en la parte superior del sifón.
La longitud de las tuberías debe ser lo más corta posible, a fin de evitar las pérdidas
térmicas en su recorrido.
Las tuberías por donde circule el fluido caliente deben estar aisladas térmicamente y
aquellas que discurran por el exterior deben estar protegidas contra las agresiones ambientales. Se deben proteger para evitar el contacto con las personas.
Para evitar ruidos se recomienda que la velocidad del fluido por la tubería no supere
los 2 m/s.
Se recomienda no sobrepasar la pérdida de carga de 30 mm columna de agua por cada metro de tubería.
El sistema debe estar en capacidad de drenarse, ventilarse y llenarse sin
atrapamientos de aire.
Si el sistema requiere de una bomba de circulación, esta deberá instalarse en la parte
fría del circuito.
Se debe asegurar que el sistema no tenga sobrepresiones producto de la expansión
del fluido al calentarse.
12. DIMENSIONAMIENTO DE SISTEMAS DE APOYO
Puesto que la energía solar es disponible en forma aleatoria, los SST deben tener un sistema de apoyo o auxiliar. La capacidad del sistema auxiliar debe dimensionarse para que cubra el 100% de la demanda térmica (como si no existiera el SST).
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-24
El sistema auxiliar debe entrar en funcionamiento solamente cuando sea estrictamente sea necesario, de forma que se de prioridad siempre a la generación solar.
Este apoyo auxiliar térmico, se recomienda que sea eléctrico para equipos pequeños residenciales; esto es, para equipos iguales o menores a 720 litros de capacidad.
La potencia recomendada es la siguiente:
Tabla 5. CARACTERÍSTICAS RECOMENDADAS DE SISTEMAS AUXILIARES DE ENERGÍA
CAPACIDAD DE LOS S.S.T.
(EN LITROS)
POTENCIA DE LA RESISTENCIA ELÉCTRICA
VOLTAJE
140 1.500 W 110V
240 1.500 W 110V
320 1.500 W 110V
450 3.000 W 220 V
600 3.000 W 220 V
720 3.000 W 220 V
Para instalaciones mayores a 720 litros, el sistema auxiliar recomendable es basado en calentadores a gas, el cual debe tener una potencia suficiente para garantizar la elevación de la temperatura total del volumen de agua, en un máximo de 4 horas.
Este concepto se aplica también para la calefacción del agua de piscinas, en residencias particulares, hoteles, complejos, etc.
CAPÍTULO 4: REQUISITOS DE MATERIALES Y FABRICACIÓN
13. MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN COLECTORES SOLARES PLANOS
13.1 GENERAL
En lo que el acabado del colector se refiere, este debe tener un aspecto agradable a la vista, se debe comprobar que el marco exterior sea uniforme, que la placa colectora no presente abolladuras, que los elementos de cierre sean uniformes a lo largo del colector, que los orificios para las conexiones estén limpios y perfectamente sellados, y en general que no se aprecie ninguna imperfección que pudiera ocasionar una filtración o falla en el tiempo (ver Figura 9).
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Figura 9. COMPONENTES DEL COLECTOR SOLAR PLANO
13.2. CUBIERTA
Esta puede ser fabricada de vidrio o de plástico, por lo general son preferibles las cubiertas de vidrio, permitiendo alcanzar altas temperaturas.
Este vidrio puede ser de tipo solar o normal transparente. El vidrio solar se caracteriza por ser pulido en su cara interior y ligeramente rugoso en su cara exterior, posibilitando el aumento del cono de la abertura útil. Además de contener cantidades bajas de hierro en su composición, lo que aumenta su transmisividad y disminuye su emisividad.
Para cubiertas de plástico, el más usado es el policarbonato. Se debe reconocer la enorme transparencia del policarbonato siempre y cuando haya sido tratado para resistir la radiación ultravioleta, pero su comportamiento es peor que el vidrio en relación con el efecto invernadero.
13.3. MATERIAL Y FORMA DEL CIRCUITO HIDRÁULICO
La elección del material y la forma del circuito son importantes por dos motivos:
El material del circuito hidráulico (cobre, acero inoxidable), determinará el material de las tuberías y el del depósito del acumulador, esto debido a los problemas de corrosión por lo que no se recomienda utilizar materiales muy distintos entre sí.
La forma del circuito hidráulico y su diseño (serpentín, paralelo, tubos de vacío), determina la presión máxima de utilización.
13.4. RECUBRIMIENTO DE LA PLACA COLECTORA
Se debe comprobar que el pigmento negro sea totalmente uniforme en toda la superficie de la placa colectora. Así mismo se debe comprobar que no existan agrietamientos, irregularidades, etc.
Según el sistema de tratamiento elegido y los materiales (pintura, electrodeposición, tratamiento químico) los componentes del pigmento selectivo pueden reaccionar con el metal base o con la humedad del aire, degradándose o bien despegándose del mismo. Se debe procurar la estabilidad de las características del recubrimiento, minimizando la afectación ambiental.
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13.5. AISLANTE TÉRMICO
Con el aislante se debe tener un rango de grosor apropiado (no menor a 3 cm y preferentemente mayor a 5 cm), esto debido a que las pérdidas del colector se reducirán cuando el espesor del aislante sea mayor. Su disposición deberá incluir los lados laterales del colector solar. El material de aislante térmico constituye un tema de gran importancia, debido a que estos tienen tendencia a la humedad por ser materiales fibrosos, como la lana de vidrio. Se recomienda el uso de aislantes que tengan coeficientes k que se encuentren entre 0,014 y 0,035 Kcal/hr mºC y que sean estables.
13.6. MARCO EXTERIOR
Los marcos son comúnmente fabricados a base de acero inoxidable o aluminio anodizado por su resistencia a la corrosión, y deben tener la rigidez necesaria para soportar a los componentes internos. Algunos marcos de colectores son fabricados a base de materiales poliméricos de una sola pieza, con refuerzos y nervaduras que proporcionen mayor rigidez mecánica.
13.7. FIJACIONES
Las fijaciones deben ser robustas y sencillas, y normalmente los colectores los llevan incorporadas.
13.8. CONEXIONES
Por mantenimiento se recomiendan que las conexiones de los tubos entre los colectores sean roscadas o con mecanismos de acople rápido, permitiendo de esta manera el desmontaje y sustitución de cualquier colector.
13.9. ELEMENTOS DE CIERRE
Los colectores están sometidos a calentamientos y enfriamientos súbitos, por lo que sus materiales tienden a dilatarse de manera apreciable, por esta razón los elementos de cierre deben garantizar la estanqueidad del colector pero permitiendo dilataciones.
Normalmente se emplean juntas a base de cauchos especiales (etileno-propileno, EPDM) y/o siliconas que puedan teñirse de color (normalmente más resistentes que los cauchos). Se recomienda que los colectores solares sean estancos a la lluvia pero no necesariamente herméticos, para evitar empañamientos.
13.10. ACCESIBILIDAD DEL COLECTOR SOLAR
Debe darse la facilidad para acceder a los diferentes componentes del colector solar. El cuerpo del colector podrá ser atornillado, permitiendo su desmantelamiento.
14. TANQUE DE ALMACENAMIENTO
Los tanques deben ser metálicos (hierro galvanizado, hierro con recubrimiento porcelanizado, acero inoxidable etc.) o de cualquier otro material que demuestre soportar las condiciones ya mencionadas, de presión, temperatura, corrosión, oxidación, dureza de agua e resistencia al ambiente. Estas condiciones definen el espesor de la pared de cada tanque.
El aislamiento del tanque debe presentar características físicas, químicas y termofísicas de tal forma que, tenga una muy baja conductividad térmica (menor de 0,040W/mºC en el rango de 20 ºC a 120 ºC), una muy baja absorbencia de agua, baja capilaridad y mínima retensión del agua, debe ser químicamente estable (por más de 20 años), que evite formación de llama.
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En cuanto al acabado exterior del tanque, debe estar recubierto de un material que proteja el aislamiento del ambiente exterior y que contribuya a un acabado suficientemente estético.
Si el tanque está provisto de elemento calefactor auxiliar, éste debería cumplir las normas propias para ese tipo de tanques.
15. ACCESORIOS
15.1. GENERALIDADES
Los materiales que conforman la instalación de un SST, deben soportar las máximas temperaturas y presiones que puedan alcanzarse.
Si se utiliza en un mismo SST materiales diferentes, como por ejemplo el cobre y el acero, estos no deberán estar en contacto, por lo que se sugiere instalar manguitos dieléctricos. Es importante prever la protección catódica del acero.
15.2. TUBERIAS
En los sistemas directos se utilizará cobre o acero inoxidable en el circuito primario. Se admiten las tuberías de material plástico que este diseñado para esta aplicación.
En las tuberías del circuito primario podrán utilizarse como materiales el cobre y el acero inoxidable, con uniones roscadas, soldadas o embridadas y protección exterior con pintura anticorrosiva. Se admite material plástico que este apto para esta aplicación.
En el circuito de servicio de agua caliente sanitaria, podrán utilizarse cobre y acero inoxidable. También pueden utilizarse materiales plásticos que soporten la temperatura máxima del circuito.
Las tuberías de cobre serán tubos estirados en frío y uniones por capilaridad. No se utilizarán tubos de acero negro para circuitos de agua sanitaria.
No se debe utilizar aluminio en sistemas abiertos o sistemas sin protección catódica.
15.3. VÁLVULAS
La selección de las válvulas se lo realizará de acuerdo a la función que desempeñan y las condiciones extremas de funcionamiento, esto es presión y temperatura.
Los purgadores automáticos deben resistir la temperatura máxima de trabajo del SST.
Las tuberías, uniones, codos, válvulas de alivio, etc., deben cumplir las normas establecidas para las acometidas hidráulicas de agua caliente, pero además, debe tenerse sumo cuidado de que sus materiales compatibles químicamente, desde el punto de vista de la corrosión galvánica con los materiales del colector solar plano y del tanque de almacenamiento, al igual que entre ellos mismos.
El diseño de las válvulas debe evitar la formación de obturaciones o depósitos de cal en sus circuitos que influyan drásticamente en la eficiencia del SST.
15.4. TANQUE DE EXPANSIÓN
Se construirán soldados o remachados, en todas sus juntas y reforzados para evitar deformaciones, cuando su volumen lo exija. El material y tratamiento del vaso de expansión debe ser capaz de soportar la temperatura máxima de trabajo.
15.5. INTERCAMBIADORES DE CALOR
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Los materiales del intercambiador de calor deberán resistir la temperatura máxima de trabajo del circuito primario y serán compatibles con el fluido de trabajo. Los intercambiadores de calor utilizados en circuitos de agua sanitaria serán de acero inoxidable o cobre.
15.6. BOMBAS DE CIRCULACIÓN
En circuitos de agua caliente para usos sanitarios, los materiales de la bomba deberán ser:
a. Resistentes a la corrosión.
b. Compatibles con el fluido de trabajo utilizado.
c. Resistentes a las averías producidas por el efecto de las incrustaciones calizas.
d. Resistentes a la presión y temperatura máxima del circuito.
16. ELEMENTOS DE SEGURIDAD
Tal como se indica en el rubro de instalación, operación y mantenimiento de los SST, los sistemas de seguridad deben estar ubicados e instalados óptimamente, en la acometida de agua fría al tanque termosolar; y, el diámetro de la válvula de seguridad recomendada, debe ser de acuerdo con la capacidad total de los SST; esto es:
Tabla 6. CARACTERÍSTICAS RECOMENDADAS DE VÁLVULAS DE SEGURIDAD
CAPACIDAD EN LITROS DIÁMETRO RECOMENDABLE
hasta 450 12.5 mm (½”)
500 a 900 19,6 mm (¾”)
1.000 a 1.150 25,4 mm (1”)
En todos los casos esta válvula debe activarse a 551 kPa (80 psi).
17. ELEMENTOS DE MANTENIMIENTO
Se deben prever accesorios que permitan trabajar al interior de los paneles y del tanque, para su mantenimiento preventivo y correctivo.
CAPÍTULO 5: ENSAYOS DE HOMOLOGACIÓN Y ETIQUETADO
18. ENSAYOS DE HOMOLOGACIÓN
18.1. ENTIDAD A CARGO
Energía Renovable
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Los SST deberán ser homologados por una entidad creada específicamente para esta clase de funciones, acreditada ante el Organismo de Acreditación Ecuatoriano (OAE), bajo las normas estipuladas para el efecto.
Las normas que debe cumplir el Laboratorio de Pruebas y Homologación de SST, para ser acreditado son:
PA01 R00 Procedimiento de Acreditación Laboratorios
F PA01 02 R00 Lista general de verificación de cumplimiento con los criterios de acreditación del OAE según la norma F PA01 03
Laboratorios de ensayo y calibraciónNorma NTE INEN ISO/IEC 17025:2005
Requisitos generales para la competencia de los laboratorios de ensayo y calibración.
18.2. DISPOSICIÓN TRANSITORIA
Mientras se constituye el Organismo ecuatoriano acreditado para realizar la homologación de los SST, y se elabora el protocolo de prueba de SST, se recomienda adoptar una de las siguientes normas:
NORMA UNE-EN 12975.
Publicadas por la Asociación Española de Normalización y Certificación (AENOR)
UNE-EN 12975-2:2006. Sistemas solares térmicos y componentes. Captadores solares. Parte 2: Métodos de ensayo, año 2003
UNE-EN 12976-2:2006. Sistemas solares térmicos y componentes. Sistemas prefabricados. Parte 2: Métodos de ensayo, año 2006
NMX-ES-001-NORMEX-2005
Sociedad Mexicana de Normalización y Certificación (NORMEX), Subcomité de Calentadores Solares. “ENERGIA SOLAR- RENDIMIENTO TÉRMICO Y FUNCIONALIDAD DE COLECTORES SOLARES PARA CALENTAMIENTO DE AGUA- MÉTODOS DE PRUEBA Y ETIQUETADO”, vigencia a partir del 14 de octubre de 2005, México DF.
DOCUMENTO ANC-0603-17-01
Unidad De Planeación Minero Energética (UPME) – ICONTEC - AENE, “ANTEPROYECTO DE NORMA - SISTEMAS DE CALENTAMIENTO SOLAR DOMÉSTICO DE AGUA (TRANSFERENCIA DE CALOR DE UN LÍQUIDO A OTRO)”, Bogotá, marzo 2003.
19. EFICIENCIA DEL COLECTOR
La producción energética del colector se define con la siguiente ecuación:
El rendimiento del colector, determinado por el ensayo es dado por una curva que representa la dependencia de aquel respecto a la temperatura y a la radiación incidente. En el caso de colectores planos, una relación de tipo lineal es suficiente para la caracterización del colector.
s
aeLRnR
I
TTUFF
Los parámetros que caracterizan al colector solar térmico, se determinan a partir de la curva de eficiencia del colector obtenida de acuerdo con la norma EN 12975.
Si se los expresa individualmente como:
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-30
nRF = eficiencia óptica del colector
LRUF = coeficiente global de perdidas térmicas del colector
Ta: temperatura ambiente
Te: temperatura entrada fluido al colector
Is: irradiancia solar
Se los conoce como parámetros de diseño del colector solar.
Los valores típicos de la eficiencia de los colectores solares son:
Tabla 7. VALORES TÍPICOS DE EFICIENCIA DE COLECTORES SOLARES
TIPO COLECTOR RANGO T
ºC
nRF LRUF
W/m2ºC
Sin cubierta 10-40 0,9 15-25
Cubierta simple 10-60 0,8 7
Cubierta doble 10-80 0,65 5
Superficie selectiva 10-80 0,8 5
Tubos de vacío 10-130 0,7 2
Fuente: CENSOLAR
Se recomienda que el coeficiente global de pérdidas referido a la curva de rendimiento en función de la temperatura ambiente y de la temperatura de entrada no debe ser mayor de 8 W/m2ºC .
20. ETIQUETADO COLECTOR SOLAR
Los colectores solares objeto de esta Norma que se comercialicen en el Ecuador deben llevar una calcomanía, la misma que debe contener la información y cumplir con los requerimientos indicados en este documento.
20.1. Ubicación
La etiqueta debe estar ubicada en un área del producto visible al consumidor y debe permanecer en el producto y solo podrá ser retirada por el consumidor final.
20.2. Información
La etiqueta debe contener al menos la información que se lista a continuación:
Marca y Modelo
Fabricante (Nombre, dirección, teléfono)
Norma y fecha de aprobación
Área de apertura del colector (m2)
Dimensiones exteriores
Ecuación de rendimiento del colector
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-31
Presión de diseño (kPa)
Presión de trabajo (kPa)
Fecha de fabricación
Peso neto en kilogramos en vacío
Garantía (años)
País de origen
20.3. Dimensiones y colores
Las dimensiones de la etiqueta son las siguientes:
• Alto 7,00 cm
• Ancho 24,00 cm
Color según diseño adjunto
21. ETIQUETADO DEL TANQUE TERMOSOLAR
La etiqueta para el tanque termosolar debe contener la siguiente información para el usuario
Modelo
Fabricante (Nombre, dirección, teléfono)
Norma y fecha de aprobación
Capacidad nominal (litros)
Dimensiones en (m)
Peso neto (kg)
Temperatura máxima (°C)
Presión de prueba (kPa)
Fecha de fabricación
Sistema auxiliar y potencia, voltaje.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-32
Figura 10. MODELO DE ETIQUETAS PARA COLECTORES Y TANQUES TERMOSOLARES. Modelos sugeridos.
ANEXOS
ANEXO A: DATOS DE RADIACIÓN SOLAR EN EL ECUADOR
Los siguientes datos de radiación solar promedio de algunas ciudades del Ecuador, pueden ser utilizados para los cálculos, hasta que el Mapa Oficial Solar del Ecuador, sea promulgado por las entidades estatales competentes.
1. DATOS DE IRRADIACIÓN SOLAR DE LA NASA, EOSWEB LARC
Tabla A1. INSOLACIÓN PROMEDIO 10 AÑOS EN kWh/m2 día
Sitio: Latitud/Longitud Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom
Cotopaxi:-1/-79 3,73 3,98 4,05 3,88 3,74 3,47 3,71 3,97 3,98 3,77 3,88 3,79 3,83
Cuenca-Loja:-3/-79 3,76 3,99 3,98 3,87 3,84 3,53 3,79 4,17 4,29 4,08 4,26 4,05 3,97
Esmeraldas:0/-80 4,05 4,42 4,71 4,51 4,17 3,79 3,75 3,9 3,96 3,88 3,93 3,97 4,09
Guayaquil: -3/-80 4,34 4,58 4,66 4,55 4,37 3,85 3,96 4,3 4,53 4,37 4,62 4,53 4,39
Ibarra-Tulcán:0/-79 3,73 4,01 4,17 3,95 3,75 3,56 3,85 4,01 3,95 3,79 3,81 3,73 3,86
Islas Galápagos:-1/-91 (medido en sitio) 6,25 6,56 6,78 6,49 6,03 5,56 4,92 5,19 5,28 5,49 5,46 6,01 5,84
Manabí:-2/-81 5,05 5,22 5,51 5,45 5 4,01 3,84 4,15 4,42 4,26 4,54 4,91 4,70
Napo: -2/-77 4,45 4,36 4,33 4,04 4,11 3,74 4,01 4,55 4,82 4,59 4,47 4,67 4,35
Quevedo: -1/-80 4,15 4,44 4,63 4,5 4,21 3,68 3,68 3,92 4,01 3,86 4,01 4,09 4,10
Quito:-1/-79 3,73 3,98 4,05 3,88 3,74 3,47 3,71 3,97 3,98 3,77 3,88 3,79 3,83
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-33
Riobamba: -2/-79 3,74 3,97 3,96 3,83 3,76 3,43 3,63 3,98 4,05 3,82 3,99 3,87 3,84
Santa Elena: -3/-81 5,25 5,43 5,62 5,51 5,13 4,32 4,25 4,59 4,97 4,84 5,13 5,28 5,03
Referencia:
LaRC Surface Solar Energy Data Set (SSE)
http://eosweb.larc.nasa.gov/sse/
Celdas de 280 km2
COMITÉ EJECUTIVO DEL CODIGO
ECUATORIANO DE LA CONSTRUCCIÓN
(Creado Mediante el Decreto Ejecutivo Nº 3970 15 de Julio 1996)
CEC-10 SUBCOMITÉ 9 PARTE 14-1-34
TABLA A2. IRRADIACIÓN SOLAR MENSUAL Y PROMEDIO PARA VARIOS SITIOS DEL ECUADOR
Valores en kWh/m2.dia
SITIO Latitud Longitud ELEVACION AÑOS LECTURAS
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC PROM.
Astronomico Quito 0.22 S 78.48 W 25 4.48 4.6 4.68 4.35 4.55 4.28 5.22 5.1 5.11 4.68 4.39 4.69 4.68
Astronomico Quito 1.14 1.28 1.21 1.2 1.17 1.36 1.3 1.36 1.19 1.48 1.23 1.06 0.51
Bahia de Caraquez 0.6 S 80.43 W 4 3.88 4.32 4.86 4.49 3.94 3.39 3.83 4.13 4.08 3.68 4.23 4.27 4.09
Bahia de Caraquez 0.17 0.28 0.1 0.06 0.44 0.19 0.36 0.82 0.95 0.41 0.42 0.21 0.21
Guayaquil-Aeropuerto 2.2 S 79.88 W 9 3.43 4.41 3.4 4.35 4.32 3.59 4.36 3.63 5.69 4.16 3.72 4.61 4.14
Guayaquil-Aeropuerto 1.2 1.54 1.45 1.46 1.38 1.1 1.16 1.32 1.81 1.3 1.35 1.51 0.41
Hda. San Vicente 0.57 S 80.43 W 4 3.91 4.23 4.17 4.81 4.05 3.63 2.99 3.18 3.02 3.36 3.17 3.71 3.68
Hda. San Vicente 0.61 0.46 0.63 0.52 0.76 1.27 0.7 0.44 0.25 0.37 0.05 0.2 0.38
Ibarra 0.35 N 78.13 W 22 4.56 4.38 4.22 4.16 4.35 4.21 4.79 4.93 4.58 4.6 4.37 4.3 4.45
Ibarra 0.47 0.42 0.47 0.5 0.5 0.6 0.28 0.47 0.48 0.47 0.48 0.42 0.33
Isabel Maria 1.8 S 79.53 W 18 3.52 3.83 4.28 4.33 3.62 3.11 3.08 3.41 3.55 3.19 3.24 3.36 3.54
Isabel Maria 0.25 0.38 0.39 0.38 0.36 0.5 0.37 0.32 0.38 0.24 0.23 0.37 0.14
Izobamba 0.37 S 78.55 W 22 4.33 4.39 4.7 4.18 4.23 4.4 5.24 5.02 4.99 4.42 4.56 4.43 4.57
Izobamba 1.08 1.31 1.12 0.83 1.05 1.14 1.13 1.01 0.73 1.17 1.02 0.99 0.37
La Clementina 1.67 S 79.35 W 8 3.37 3.54 3.81 3.9 3.23 2.74 2.8 3.1 3.34 3.05 3.14 3.43 3.29
La Clementina 0.35 0.32 0.2 0.49 0.25 0.14 0.2 0.22 0.14 0.17 0.2 0.27 0.12
La Naranja-Jipijapa 1.37 S 80.47 W 18 2.89 3.17 3.48 3.69 3.39 3.03 3.17 3.62 3.67 3.44 3.17 2.98 3.31
La Naranja-Jipijapa 0.25 0.27 0.38 0.37 0.29 0.4 0.29 0.61 0.58 0.25 0.3 0.24 0.22
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-35
TABLA A2. IRRADIACIÓN SOLAR MENSUAL Y PROMEDIO PARA VARIOS SITIOS DEL ECUADOR
Valores en kWh/m2.dia
SITIO Latitud Longitud ELEVACION AÑOS LECTURAS
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC PROM.
La Naranja-Jipijapa 0.25 0.27 0.38 0.37 0.29 0.4 0.29 0.61 0.58 0.25 0.3 0.24 0.22
Latacunga 0.92 S 78.62 W 20 4.47 4.38 4.21 4.01 4.07 4.09 4.32 4.53 4.44 4.51 4.44 4.37 4.32
Latacunga 0.52 0.5 0.39 0.41 0.33 0.44 0.26 0.53 0.48 0.51 0.51 0.68 0.26
Milagro 2.15 S 79.6 W 19 3.51 3.77 4.24 4.38 3.67 3.06 3.13 3.47 3.66 3.35 3.35 3.49 3.59
Milagro 2.15 S 79.6 W 0.3 0.31 0.36 0.45 0.35 0.39 0.31 0.28 0.37 0.23 0.23 0.3 0.15
Pasaje 3.35 S 79.83 W 17 3.38 3.68 4.12 4.17 3.48 3.08 3.04 3.07 3.01 2.72 2.8 3.31 3.35
Pasaje 0.32 0.31 0.3 0.33 0.37 0.55 0.37 0.4 0.16 0.24 0.17 0.98 0.22
Pichilingue 1.1 S 78.48 W 21 3.02 3.72 3.74 4.13 3.65 2.89 3.07 3.44 3.65 3.43 3.22 3.35 3.44
Pichilingue 0.88 0.85 1.15 1.3 1.1 0.84 1.16 0.86 1.27 0.98 0.92 1.05 0.31
Portoviejo 1.07 S 80.43 W 21 3.13 3.89 3.8 4.32 4.31 3.37 3.25 4.02 4.47 4.61 3.83 4 3.92
Portoviejo 1.07 S 80.43 W 0.92 1.09 0.99 1.17 1.07 0.94 1.05 1.42 1.51 1.34 1.39 1.11 0.43
Puerto Baquerizo 0.9 S 89.78 W 10 4.96 5.68 6.44 6.21 5.97 5.25 4.91 4.88 4.68 4.81 4.88 4.86 5.31
Puerto Baquerizo 0.36 0.91 0.44 0.44 0.49 0.45 0.35 0.25 0.76 0.38 0.4 0.28 0.23
Puerto Bolivar 3.27 S 80 W 4 4.4 4.64 4.91 4.86 3.82 3.33 3.37 3.24 3.73 3.08 3.48 3.82 3.89
Puerto Bolivar 0.03 0.3 0.22 0.52 0.37 0.11 0.13 0.18 0.38 0.16
Puerto Ila 0.55 S 79.37 W 16 3.11 3.52 3.77 3.84 3.33 2.86 2.93 3.19 3.22 2.98 2.91 2.88 3.21
Puerto Ila 0.25 0.38 0.39 0.34 0.41 0.47 0.45 0.41 0.28 0.24 0.21 0.28 0.23
Riobamba 1.63 S 78.67 W 19 4.67 4.57 4.33 4.3 4.37 4.15 4.34 4.68 4.65 4.67 4.55 4.57 4.49
Riobamba 0.39 0.33 0.25 0.38 0.27 0.44 0.51 0.45 0.65 0.34 0.55 0.4 0.18
Salinas-La Puntilla 2.2 S 81.02 W 2 4.14 5.02 4.79 5.41 4.53 3.8 2.79 2.83 3.02 2.81 3.25 4.62 3.92
Salinas-La Puntilla 0.45 0.06 0.38 0.12 0.6 0.32 0.05 0.01 0.09 0.27 0.61 0.15 0.16
San Carlos 2.28 S 79.42 W 14 3.22 3.33 3.85 3.84 3.34 2.84 2.79 3.04 3.17 3.09 3 3.22 3.23
San Carlos 0.26 0.25 0.34 0.3 0.42 0.52 0.21 0.28 0.28 0.23 0.2 0.21 0.24
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-36
TABLA A2. IRRADIACIÓN SOLAR MENSUAL Y PROMEDIO PARA VARIOS SITIOS DEL ECUADOR
Valores en kWh/m2.dia
SITIO Latitud Longitud ELEVACION AÑOS LECTURAS
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC PROM.
Santa Rosa 3.43 S 79.97 W 1 2.77 3.04 3.77 4.03 3.69 2.94 3.13 3.06 2.85 2.79 2.64 3.46 3.18
Tulcan 0.82 S 77.7 W 21 4.01 4.05 3.92 3.78 4.04 3.93 4.06 4.21 4.15 4.06 3.96 3.65 3.98
Tulcan 0.62 0.4 0.38 0.32 0.31 0.38 0.28 0.31 0.45 0.28 0.26 0.4 0.19
Pedernales 0.07 s 80.07 w 1 5.02 5.8 6.41 6 5.65 5.39 4.68 4.82 5.06 4.98 4.7 4.62 5.36
Riobamba 1.67 s 78.63 w 1 4.53 3.45 6.51 6.7 6.09 4.24 5.12 5 3.98 4.96 4.69
Ambato 1.28 S 78.63 W 2540 18 4.64 4.56 4.56 4.42 4.39 3.97 4.28 4.5 4.5 4.97 5 4.81 4.55
Baños 1.4 S 78.42 W 843 9 4.25 4.28 3.94 4.11 4.08 3.61 3.89 4.11 4.19 4.75 4.69 4.5 4.2
Babahoyo (I. Maria) 1.82 S 79.55 W 7 18 3.67 3.97 4.36 4.31 3.81 3.25 3.39 3.69 3.78 3.72 3.69 3.72 3.78
Bahia De Caraquez 0.6 S 80.38 W 3 3 3.83 4.14 4.67 4.53 4.14 3.31 3.64 3.94 3.89 3.92 4.06 4.17 4.02
Boyaca 0.57 S 80.18 W 30 2 3.33 3.36 4.36 3.83 3.67 3.31 3.56 3.94 3.81 4.11 3.94 3.83 3.75
Bucay 2.17 S 79.27 W 317 9 3.22 3.39 3.75 3.5 3.31 2.86 3.28 3.5 3.28 3.42 3.39 3.42 3.36
Cañar 2.62 S 78.93 W 3104 2 4.47 4.28 4.36 4.28 4.56 4.31 4.92 4.89 4.58 4.78 4.83 4.75 4.58
Camposano 1.58 S 80.4 W 120 2 3.56 3.86 4.36 4.31 4.19 3.53 4.28 4.11 4.28 4.64 4.39 3.89 4.12
Cariamanga 4.32 S 79.57 W 1950 2 4.28 4.22 4.36 4.33 4.64 4.81 5.08 5.39 4.67 5.75 5.33 4.64 4.79
Charles Darwin 0.73 S 90.3 W 6 2 4.69 5.03 5.39 5.5 4.53 4.19 3.64 3.53 3.69 4.14 4.36 4.17 4.41
Coca 0.45 S 76.98 W 200 3 3.83 4.53 3.53 4.14 4.14 3.39 3.83 3.83 3.78 4.33 4.25 4.56 4.01
Cotopaxi 0.62 S 78.57 W 3560 2 4.31 4.25 3.94 3.64 3.75 3.86 4.14 4.64 4 4.44 4.56 4.17 4.14
Cuenca-Ricaurte 2.85 S 78.95 W 2562 6 4.58 4.58 4.56 4.28 4.25 3.92 4.22 4.39 4.39 4.78 5.06 4.97 4.5
El Puyo 1.58 S 77.9 W 950 14 3.56 3.56 3.64 3.53 3.69 3.44 3.69 4 4 4.33 4.28 3.89 3.8
Flavio Alfaro 0.4 S 79.6 W 150 1 3.17 3.56 4.06 3.53 3.64 3.31 2.94 3.03 3.28 3.81 3.83 3.75 3.49
Guayaquil 2.2 S 79.88 W 6 9 4 4.17 4.67 4.58 4.56 3.86 4.17 4.5 4.67 4.56 4.31 4.44 4.37
Hacienda Sangay 1.7 S 77.9 W 970 9 3.47 3.47 3.75 3.61 3.69 3.44 3.61 4 4 4.25 4.08 3.81 3.77
Referencia: University Of Massachusetts Lowell Photovoltaic Program. http://energy.caeds.eng.uml.edu/fpdb/Irrdata.asp. Hasta 25 años de mediciones en algunos sitios. Más confiable.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-37
TABLA A2. IRRADIACIÓN SOLAR MENSUAL Y PROMEDIO PARA VARIOS SITIOS DEL ECUADOR
Valores en kWh/m2.dia
SITIO Latitud Longitud ELEVACION AÑOS LECTURAS
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC PROM.
Ibarra 0.35 N 78.13 W 2228 17 4.44 4.42 4.36 4.36 4.58 4.36 4.89 4.97 4.61 4.72 4.5 4.5 4.56
Inguincho 0.25 N 78.4 W 3380 2 4.72 4.92 4.56 4.25 4.47 4.61 4.97 5.08 5 5.03 4.92 4.81 4.78
Izobamba 0.37 S 78.55 W 3058 17 4.5 4.44 4.56 4.33 4.64 4.33 5.14 5.06 4.78 4.83 4.75 4.75 4.68
Jama 0.2 S 80.27 W 5 1 3.61 3.64 4.36 3.83 3.75 2.94 4.72 3.44 3.5 4.03 3.94 3.86 3.8
Julcuy 1.47 S 80.62 W 230 3 3.56 3.78 4.25 4.11 4.08 3.44 4.28 4.92 4.5 4.33 4.39 4.11 4.15
La Clementina 1.67 S 79.35 W 20 9 3.78 3.78 4.06 4.11 3.61 3.06 3.31 3.39 3.5 3.53 3.58 3.81 3.63
La Concordia 0.1 N 79.42 W 300 14 3.5 3.83 4.14 4.06 3.94 3.33 3.69 3.56 3.39 3.47 3.39 3.33 3.64
La Naranja 1.37 S 80.47 W 528 16 3.28 3.47 3.83 3.83 3.69 3.17 3.5 3.81 3.78 3.92 3.67 3.5 3.62
Latacunga 0.92 S 78.62 W 2785 17 4.53 4.25 4.36 4.03 4.31 4.11 4.53 4.61 4.5 4.64 4.58 4.58 4.42
Loja 4 S 79.2 W 2135 16 4.06 4.22 4.17 4.06 4.28 3.86 4.25 4.33 4.36 4.69 4.89 4.61 4.31
Macara 4.38 S 79.28 W 430 10 4.22 4.11 4.25 4.06 4.31 4 5.06 5.19 5.06 5.22 5.08 4.61 4.6
Macas 2.3 S 78.1 W 1070 1 4.17 4.17 4.06 3.92 4.28 3.5 3.78 3.69 4.17 4.36 4.72 4.22 4.09
Machala 3.27 S 79.95 W 6 1 4.42 4.81 5 4.56 4.78 4 3.72 4.17 3.78 3.86 3.83 4.69 4.3
Malchingui 0.07 N 78.33 W 2900 4 4.67 4.61 4.78 4.75 4.78 4.44 5.19 5.08 4.78 4.92 4.81 4.78 4.8
Manta 0.95 S 80.7 W 6 2 4.33 4.44 4.78 4.81 4.5 4 4.31 4.33 4.39 4.03 4.28 4.47 4.39
Milagro 2.15 S 79.6 W 13 17 3.69 3.97 4.36 4.39 3.89 3.22 3.47 3.69 3.78 3.83 3.81 3.94 3.84
Mutile 0.08 N 79.65 W 25 2 3.31 3.92 4.03 4.56 4.28 3.53 4.19 3.97 3.69 4.08 3.31 3.5 3.86
Napo-San Vicente 0.57 S 80.43 W 5 4 4.11 4.72 4.47 4.72 4.25 3.47 3.56 3.64 3.39 3.81 3.75 4.17 4
Nuevo Rocafuerte 0.92 S 75.4 W 265 3 4.72 4.56 4.06 3.92 4.03 3.72 4.22 4.33 4.69 4.64 4.58 4.47 4.33
Olmedo 0.13 N 89.62 W 6 6 5.06 4.89 4.67 4.56 4.89 4.94 5.42 5.39 5 5 5 4.47 4.94
Olmedo Manabi 1.38 S 80.22 W 60 1 3.36 3.97 3.64 3.53 3.61 3.17 3.69 4.42 3.89 3.83 3.56 4.31 3.75
Pasaje 3.32 S 79.93 W 6 15 3.64 3.81 4.25 4.08 3.72 3.19 3.44 3.36 3.28 3.33 3.42 3.56 3.59
Pedernales 0.07 S 80.07 W 10 1 3.69 3.83 4.89 4.08 3.75 3.5 3.47 3.44 3.61 3.92 3.83 3.44 3.79
Pichilingue 1.1 S 79.48 W 93 16 3.56 3.86 4.36 4.11 3.83 3.19 3.44 3.61 3.58 3.72 3.56 3.67 3.71
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-38
TABLA A2. IRRADIACIÓN SOLAR MENSUAL Y PROMEDIO PARA VARIOS SITIOS DEL ECUADOR
Valores en kWh/m2.dia
SITIO Latitud Longitud ELEVACION AÑOS LECTURAS
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC PROM.
Pisayambo 1.07 S 78.42 W 3615 5 3.64 3.86 3.94 3.92 3.92 3.56 3.83 3.92 4 4.33 4.36 4.17 3.95
Portoviejo 1.07 S 80.33 W 44 11 3.64 3.86 4.47 4.42 4.22 3.47 4.5 4.22 4.39 4.33 4.17 4.17 4.16
Puerto Bolivar 3.35 S 80 W 6 15 4.42 4.81 5 4.56 4.78 4 3.72 4.17 3.78 3.86 3.83 4.69 4.3
Puerto Ila 0.38 S 79.55 W 260 16 3.44 3.64 4.06 3.83 3.56 3.11 3.36 3.44 3.39 3.5 3.44 3.36 3.51
Puerto Lopez 1.57 S 80.8 W 6 1 4.25 4.56 5 4.69 4.28 3.08 3.22 3.42 3.08 3.31 3.67 3.89 3.87
Quininde 0.33 S 79.47 W 95 1 3.5 3.72 4.14 3.86 3.47 3.42 3.47 3.64 3.39 3.81 4.03 3.53 3.66
Quito-iñaquito 0.13 S 78.48 W 2812 4 4.94 4.64 4.78 4.53 4.83 4.69 5.53 5.47 4.89 5.25 5.14 5.14 4.99
Riobamba 1.67 S 78.63 W 2754 17 4.44 4.56 4.36 4.22 4.39 4.06 4.47 4.61 4.5 4.75 4.61 4.72 4.47
Rumipamba 1.02 S 78.58 W 2628 3 4.72 4.56 4.56 4.22 4.61 4.28 4.5 4.72 4.69 4.64 4.89 4.86 4.6
Salinas 2.18 S 80.98 W 6 4 4.67 5.17 5.19 5.17 4.92 4.03 3.67 3.69 3.39 3.53 4 4.86 4.36
San Carlos 2.28 S 79.42 W 35 9 3.5 3.58 4.06 3.92 3.58 3.06 3.28 3.39 3.39 3.53 3.5 3.72 3.54
San Cristobal 0.9 S 89.62 W 6 6 4.72 5.44 5.92 5.58 5.5 4.92 4.89 4.83 4.58 4.86 4.97 4.86 5.09
San Juan-La Mana 0.95 S 79.32 W 223 10 3.28 3.47 3.83 3.64 3.33 3 3.22 3.42 3.39 3.5 3.44 3.39 3.41
San Lorenzo 1.28 N 78.85 W 5 9 3.64 4 4.44 4.28 4 3.56 3.83 3.78 3.81 3.89 3.67 3.47 3.86
San Simon 1.65 S 78.98 W 2600 9 4.14 4.06 4.36 4.11 4.28 4.17 4.89 5 4.58 4.75 4.58 4.61 4.46
Santa Isabel 3.33 S 79.33 W 1598 16 3.92 3.92 4.06 3.89 4 4.06 4.58 4.64 4.47 4.78 4.89 4.5 4.31
Santa Rosa 3.45 S 79.97 W 3 4.03 4.11 4.47 4.28 3.92 3 3.14 3.36 3.17 3.44 3.42 3.53 3.66
Santo Domingo 0.23 S 79.27 W 600 2 3.14 3.5 3.83 3.75 3.5 3.11 3.47 3.5 3.39 3.5 3.33 3.25 3.44
Tabacundo 0.05 N 78.22 W 2876 1 4.64 4.5 4.56 4.56 4.58 4.17 4.72 4.89 5 4.42 4.19 4.5 4.56
Taura 2.33 S 79.82 W 17 1 3.5 3.78 4.17 4 3.78 3.22 3.58 3.89 3.69 3.72 3.81 3.42 3.71
Tiputini 0.75 S 75.53 W 220 8 4.53 4.33 4.17 3.83 3.94 3.64 3.92 4.53 4.58 4.69 4.56 4.47 4.27
Tulcan 0.82 S 77.7 W 2950 17 4.06 4.11 4.14 3.86 4.17 3.92 4.31 4.39 4.19 4.31 4.19 4 4.14
Izobamba 0.37 0.3 0.14 0.42 0.14 0.3 0.18 0.21 0.24 0.09 0.31 0.29 0.11
Izobamba 0.37 S 78.55 W 3058 4 4.23 4.11 4.05 3.75 4.1 4.04 4.21 4.45 4.47 4.15 4.17 4.21 4.16
COMITÉ EJECUTIVO DEL CODIGO
ECUATORIANO DE LA CONSTRUCCIÓN
(Creado Mediante el Decreto Ejecutivo Nº 3970 15 de Julio 1996)
CEC-10 SUBCOMITÉ 9 PARTE 14-1-39
2. DATOS DEL CONELEC
En 2008, el CONELEC elaboró el Mapa Solar del Ecuador, basado en mediciones satelitales del NREL. De igual manera, hasta que no sea oficializado se lo presenta a título informativo. La Tabla A3 y Mapa 1 corresponden a dicho trabajo.
Tabla A3. ZONAS DE IRRADIACIÓN SOLAR DEL ECUADOR SEGÚN EL CONELEC
Mapa 1. ZONAS DEL ECUADOR SEGÚN SU IRRADIACIÓN SOLAR. Mapa editado por el CONELEC, 2008
3. OTRAS FUENTES
Otras fuentes de datos de radiación solar que pueden consultarse son:
Nombre Dirección internet Observaciones
Datos satelitales
1. SeaWiFS Surface Solar Irradiance http://www.giss.nasa.gov/data/seawifs/ julio 1983 a junio 1991
Mediciones en tierra
Zonas Rango de Radiación Solar (Wh/m2/día)
1 3500 - 4050
2 4050 – 4350
3 4350 – 4800
4 4800 – 5250
5 5250 - 5700
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-40
2. WRDC Solar Radiation and Radiation Balance Data http://wrdc-mgo.nrel.gov/ 1984 a 1993.
ANEXO B: MÉTODO DE CÁLCULO RECOMENDADO
Uno de los métodos largamente usados para el dimensionamiento de sistemas solares
térmicos es el método de las curvas f (f-chart) y que se recomienda en la presente
guía. Este algoritmo permite calcular la cobertura solar de un sistema en relación de la
energía necesaria para cubrir las cargas térmicas. Cabe señalar que si bien este
método es bastante exacto para periodos largos de tiempo (cálculos anuales) su precisión decrece para estimaciones cortas, por lo que no es recomendable su uso
para periodos diarios o semanales.
Esta metodología estima la fracción solar anual como una función de las variables
adimensionales X y Y según la fórmula siguiente:
322 0215.00018.0245.0065.0929.1 YXYXYf (1)
Donde X y Y se encuentran entre los valores de 0≤Y≤3 y 0≤X≤18 cuya ecuación se
define como:
TOT
100
L
tTF
FUF
totaltérmicaDemanda
captadorelporabsorbidaEnergía
A
Xa
R
RLR
c
(2)
TOTL
HNF
FF
totaltérmicaDemanda
captadorelporperdidaEnergía
A
YTM
nR
RnR
c
(3)
Donde: cA = área del campo de colectores [m2]
FRUL = factor de pérdidas obtenida de la curva de eficiencia del captador
R
R
F
F = factor de corrección del intercambiador, en el caso de sistemas directos su
valor es 1, para sistemas con intercambiador su valor puede ser aproximado a 0.9
aT = es la media mensual de temperatura ambiente [ºC]
t = tiempo de un mes en segundos [s]
TOTL = demanda energética mensual [J]
nRF = factor óptico obtenido de la curva de eficiencia del captador
n
= factor de pérdida de rendimiento debido al ángulo de incidencia.
Este puede ser calculado en detalle o ser considerado del orden del 5%, es decir la ecuación se verá afectado por un término de 0.95.
MN = días del mes
TH = media mensual diaria de radiación incidente sobre la superficie del captador
inclinado. [J/m2]
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-41
Adicionalmente existen dos correcciones para el término X, una debido a que el
algoritmo está diseñado para volúmenes de acumulación de 75 litros/m2 de captador,
y otra para compensar las fluctuaciones de temperatura de agua de la red.
25.0
75
V
X
X c (4)
a
aredACScc
T
TTT
X
X
100
32.268.318.16.11 (5)
Donde V es el nuevo volumen considerado, en litros, y TACS, Tred, y Ta son la temperatura deseada del ACS, la temperatura de la red y la temperatura ambiente,
respectivamente.
Una vez conocido el valor de f o fracción solar igualamos el calor necesario con el que
es capaz de producir el sistema solar.
TOTu fLQ (6)
Siendo Qu el calor aportado por el sistema solar.
Cálculo de la demanda energética
La demanda energética se calcula mes a mes, según la tabla de necesidades de ACS
redACSOp HOHMHTOT TTcρNNdíapersona y
litrosCL
22 (7)
Donde H2O es la densidad del agua, H2O pc
es la capacidad calorífica del agua (4,18
kJ/kg·K), NM son los días del mes, NH el número de usuarios y redACS TT
es el salto
térmico entre la temperatura del agua de la red y la temperatura del agua caliente
que deseemos, en este caso la impondremos en 60 ºC.
Cálculo de la radiación sobre superficie inclinada
Si bien el cálculo de la radiación sobre superficie inclinada puede ser muy complicado, en esta guía se recomienda el uso de las tablas que se detallan a continuación para
encontrar la media mensual de radiación diaria sobre la superficie del captador según
la ecuación siguiente:
HkHT * (8)
Donde H es la media mensual diaria de radiación sobre superficie horizontal y k se escoge de entre las tablas que se encuentran a continuación. Una latitud positiva
significa norte y una latitud negativa significa sur.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-42
TABLAS B1. VALOR k SEGÚN LATITUD Y MESES DEL AÑO
Latitud: 2º
Incli. ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
5 1.02 1.01 1 0.98 0.97 0.96 0.97 0.98 1 1.01 1.01 1.03
10 1.04 1.02 0.99 0.96 0.93 0.92 0.93 0.96 0.99 1.02 1.04 1.05
15 1.05 1.02 0.98 0.93 0.89 0.87 0.89 0.93 0.98 1.02 1.05 1.06
20 1.05 1.01 0.96 0.89 0.84 0.82 0.84 0.89 0.96 1.02 1.06 1.07
25 1.04 1 0.93 0.85 0.79 0.76 0.78 0.84 0.93 1.01 1.06 1.07
30 1.03 0.98 0.9 0.8 0.73 0.69 0.72 0.8 0.89 0.99 1.05 1.06
35 1.02 0.95 0.86 0.75 0.66 0.62 0.65 0.74 0.85 0.96 1.03 1.05
40 0.99 0.92 0.81 0.69 0.59 0.55 0.58 0.68 0.81 0.93 1.01 1.03
45 0.96 0.88 0.77 0.63 0.52 0.47 0.51 0.62 0.75 0.89 0.98 1
50 0.93 0.84 0.71 0.57 0.45 0.39 0.43 0.55 0.7 0.84 0.94 0.97
55 0.89 0.79 0.65 0.5 0.37 0.31 0.35 0.48 0.64 0.79 0.9 0.93
60 0.84 0.74 0.59 0.42 0.29 0.23 0.27 0.4 0.57 0.74 0.85 0.88
65 0.79 0.68 0.53 0.35 0.2 0.14 0.19 0.32 0.5 0.68 0.8 0.84
70 0.73 0.62 0.46 0.27 0.13 0.12 0.11 0.24 0.43 0.61 0.74 0.78
75 0.67 0.56 0.39 0.19 0.12 0.11 0.11 0.16 0.36 0.57 0.68 0.72
80 0.61 0.49 0.31 0.13 0.11 0.1 0.1 0.1 0.28 0.47 0.61 0.66
85 0.54 0.42 0.24 0.12 0.11 0.1 0.09 0.09 0.2 0.4 0.54 0.59
90 0.47 0.35 0.16 0.11 0.1 0.09 0.08 0.08 0.12 0.32 0.47 0.52
Latitud: 1º
Incli. ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
5 1.02 1.01 1 0.98 0.97 0.96 0.97 0.98 1 1.01 1.02 1.03
10 1.03 1.02 0.99 0.96 0.93 0.92 0.93 0.96 0.99 1.02 1.04 1.04
15 1.04 1.01 0.97 0.93 0.89 0.87 0.88 0.92 0.97 1.02 1.05 1.06
20 1.04 1.01 0.95 0.89 0.84 0.81 0.83 0.88 0.95 1.01 1.05 1.06
25 1.04 0.99 0.92 0.85 0.78 0.75 0.77 0.84 0.92 1 1.05 1.06
30 1.03 0.97 0.89 0.8 0.72 0.69 0.71 0.79 0.89 0.98 1.04 1.05
35 1.01 0.95 0.85 0.74 0.65 0.62 0.65 0.73 0.84 0.95 1.02 1.04
40 0.98 0.91 0.81 0.67 0.58 0.54 0.57 0.67 0.8 0.92 1 1.02
45 0.95 0.87 0.76 0.62 0.51 0.46 0.5 0.61 0.74 0.88 0.97 0.99
50 0.92 0.83 0.7 0.56 0.43 0.38 0.42 0.54 0.69 0.83 0.93 0.96
55 0.88 0.78 0.64 0.49 0.35 0.3 0.34 0.46 0.63 0.78 0.89 0.92
60 0.83 0.73 0.58 0.41 0.27 0.21 0.26 0.39 0.56 0.73 0.84 0.87
65 0.78 0.67 0.51 0.34 0.19 0.13 0.17 0.31 0.49 0.66 0.79 0.82
70 0.72 0.61 0.45 0.26 0.13 0.12 0.11 0.23 0.42 0.6 0.73 0.77
75 0.66 0.55 0.37 0.18 0.12 0.11 0.11 0.15 0.34 0.53 0.67 0.71
80 0.6 0.48 0.3 0.13 0.11 0.1 0.1 0.1 0.26 0.46 0.6 0.64
85 0.53 0.41 0.23 0.12 0.11 0.1 0.09 0.09 0.19 0.39 0.53 0.58
90 0.46 0.34 0.15 0.11 0.1 0.09 0.08 0.08 0.11 0.31 0.46 0.51
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-43
Latitud: 0º
Incli. ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
5 1.02 1.01 1 0.98 0.97 0.96 0.97 0.98 1 1.01 1.02 1.02
10 1.03 1.01 0.99 0.96 0.93 0.92 0.93 0.95 0.99 1.02 1.04 1.04
15 1.04 1.01 0.97 0.92 0.88 0.87 0.88 0.92 0.97 1.02 1.05 1.05
20 1.04 1 0.95 0.88 0.83 0.81 0.83 0.88 0.95 1.01 1.05 1.06
25 1.03 0.99 0.92 0.84 0.77 0.75 0.77 0.83 0.92 0.99 1.04 1.06
30 1.02 0.97 0.88 0.79 0.71 0.68 0.7 0.78 0.88 0.97 1.03 1.05
35 1 0.94 0.84 0.74 0.64 0.61 0.64 0.72 0.84 0.94 1.02 1.03
40 0.98 0.9 0.8 0.68 0.57 0.53 0.56 0.66 0.79 0.91 0.99 1.01
45 0.95 0.87 0.75 0.61 0.5 0.45 0.49 0.59 0.73 0.87 0.96 0.98
50 0.91 0.82 0.69 0.54 0.42 0.37 0.41 0.52 0.68 0.82 0.92 0.95
55 0.87 0.77 0.63 0.47 0.34 0.28 0.33 0.45 0.61 0.77 0.88 0.91
60 0.82 0.72 0.57 0.4 0.26 0.2 0.24 0.37 0.55 0.71 0.83 0.86
65 0.77 0.66 0.5 0.32 0.18 0.13 0.16 0.3 0.48 0.65 0.77 0.81
70 0.71 0.6 0.43 0.25 0.13 0.12 0.11 0.22 0.4 0.59 0.72 0.75
75 0.65 0.53 0.36 0.17 0.12 0.11 0.11 0.13 0.33 0.52 0.65 0.69
80 0.58 0.47 0.29 0.13 0.12 0.1 0.1 0.1 0.25 0.45 0.58 0.63
85 0.52 0.4 0.21 0.12 0.11 0.1 0.09 0.09 0.17 0.37 0.51 0.56
90 0.45 0.32 0.14 0.11 0.1 0.09 0.08 0.08 0.09 0.29 0.44 0.49
Latitud: -1º
Incli. ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
5 0.97 0.98 1 1.01 1.02 1.03 1.02 1.01 1 0.98 0.97 0.96
10 0.93 0.96 0.99 1.02 1.04 1.04 1.03 1.02 0.99 0.96 0.93 0.92
15 0.88 0.92 0.97 1.02 1.05 1.06 1.04 1.01 0.97 0.93 0.89 0.87
20 0.83 0.88 0.95 1.01 1.05 1.06 1.04 1.01 0.95 0.89 0.84 0.81
25 0.77 0.84 0.92 1 1.05 1.06 1.04 0.99 0.92 0.85 0.78 0.75
30 0.71 0.79 0.89 0.98 1.04 1.05 1.03 0.97 0.89 0.8 0.72 0.69
35 0.65 0.73 0.84 0.95 1.02 1.04 1.01 0.95 0.85 0.74 0.65 0.62
40 0.57 0.67 0.8 0.92 1 1.02 0.98 0.91 0.81 0.67 0.58 0.54
45 0.5 0.61 0.74 0.88 0.97 0.99 0.95 0.87 0.76 0.62 0.51 0.46
50 0.42 0.54 0.69 0.83 0.93 0.96 0.92 0.83 0.7 0.56 0.43 0.38
55 0.34 0.46 0.63 0.78 0.89 0.92 0.88 0.78 0.64 0.49 0.35 0.3
60 0.26 0.39 0.56 0.73 0.84 0.87 0.83 0.73 0.58 0.41 0.27 0.21
65 0.17 0.31 0.49 0.66 0.79 0.82 0.78 0.67 0.51 0.34 0.19 0.13
70 0.11 0.23 0.42 0.6 0.73 0.77 0.72 0.61 0.45 0.26 0.13 0.12
75 0.11 0.15 0.34 0.53 0.67 0.71 0.66 0.55 0.37 0.18 0.12 0.11
80 0.1 0.1 0.26 0.46 0.6 0.64 0.6 0.48 0.3 0.13 0.11 0.1
85 0.09 0.09 0.19 0.39 0.53 0.58 0.53 0.41 0.23 0.12 0.11 0.1
90 0.08 0.08 0.11 0.31 0.46 0.51 0.46 0.34 0.15 0.11 0.1 0.09
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-44
Latitud: -2º
Incli. ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
5 0.97 0.98 1 1.01 1.01 1.03 1.02 1.01 1 0.98 0.97 0.96
10 0.93 0.96 0.99 1.02 1.04 1.05 1.04 1.02 0.99 0.96 0.93 0.92
15 0.89 0.93 0.98 1.02 1.05 1.06 1.05 1.02 0.98 0.93 0.89 0.87
20 0.84 0.89 0.96 1.02 1.06 1.07 1.05 1.01 0.96 0.89 0.84 0.82
25 0.78 0.84 0.93 1.01 1.06 1.07 1.04 1 0.93 0.85 0.79 0.76
30 0.72 0.8 0.89 0.99 1.05 1.06 1.03 0.98 0.9 0.8 0.73 0.69
35 0.65 0.74 0.85 0.96 1.03 1.05 1.02 0.95 0.86 0.75 0.66 0.62
40 0.58 0.68 0.81 0.93 1.01 1.03 0.99 0.92 0.81 0.69 0.59 0.55
45 0.51 0.62 0.75 0.89 0.98 1 0.96 0.88 0.77 0.63 0.52 0.47
50 0.43 0.55 0.7 0.84 0.94 0.97 0.93 0.84 0.71 0.57 0.45 0.39
55 0.35 0.48 0.64 0.79 0.9 0.93 0.89 0.79 0.65 0.5 0.37 0.31
60 0.27 0.4 0.57 0.74 0.85 0.88 0.84 0.74 0.59 0.42 0.29 0.23
65 0.19 0.32 0.5 0.68 0.8 0.84 0.79 0.68 0.53 0.35 0.2 0.14
70 0.11 0.24 0.43 0.61 0.74 0.78 0.73 0.62 0.46 0.27 0.13 0.12
75 0.11 0.16 0.36 0.57 0.68 0.72 0.67 0.56 0.39 0.19 0.12 0.11
80 0.1 0.1 0.28 0.47 0.61 0.66 0.61 0.49 0.31 0.13 0.11 0.1
85 0.09 0.09 0.2 0.4 0.54 0.59 0.54 0.42 0.24 0.12 0.11 0.1
90 0.08 0.08 0.12 0.32 0.47 0.52 0.47 0.35 0.16 0.11 0.1 0.09
Latitud: -3º
Incli. ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
5 0.97 0.98 1 1.02 1.03 1.03 1.02 1.01 1 0.98 0.97 0.97
10 0.93 0.96 0.99 1.03 1.05 1.05 1.04 1.02 0.99 0.96 0.94 0.93
15 0.89 0.93 0.98 1.03 1.06 1.06 1.05 1.02 0.98 0.93 0.89 0.88
20 0.84 0.89 0.96 1.02 1.06 1.07 1.05 1.02 0.96 0.9 0.85 0.83
25 0.79 0.85 0.93 1.01 1.06 1.07 1.05 1 0.94 0.86 0.79 0.77
30 0.73 0.8 0.9 0.99 1.05 1.07 1.04 0.98 0.9 0.81 0.74 0.7
35 0.66 0.75 0.86 0.97 1.04 1.05 1.02 0.96 0.87 0.76 0.67 0.63
40 0.59 0.69 0.82 0.94 1.02 1.04 1 0.93 0.82 0.7 0.6 0.56
45 0.52 0.63 0.76 0.9 0.99 1.01 0.97 0.89 0.77 0.64 0.53 0.49
50 0.44 0.56 0.71 0.85 0.95 0.98 0.94 0.85 0.72 0.58 0.46 0.41
55 0.37 0.49 0.65 0.81 0.91 0.94 0.9 0.8 0.66 0.51 0.38 0.32
60 0.28 0.41 0.58 0.75 0.87 0.9 0.85 0.75 0.6 0.44 0.3 0.24
65 0.2 0.34 0.52 0.69 0.81 0.85 0.8 0.69 0.54 0.36 0.22 0.16
70 0.12 0.26 0.44 0.63 0.76 0.79 0.75 0.63 0.47 0.29 0.14 0.12
75 0.1 0.18 0.37 0.56 0.69 0.73 0.69 0.57 0.4 0.21 0.12 0.11
80 0.1 0.1 0.29 0.49 0.63 0.67 0.62 0.5 0.33 0.13 0.11 0.1
85 0.09 0.09 0.22 0.41 0.56 0.6 0.56 0.43 0.25 0.12 0.11 0.1
90 0.08 0.08 0.14 0.34 0.49 0.53 0.49 0.36 0.18 0.11 0.1 0.09
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-45
Latitud: -4º
Incli. ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
5 0.97 0.98 1 1.02 1.03 1.03 1.02 1.01 1 0.99 0.97 0.97
10 0.94 0.96 1 1.03 1.05 1.05 1.04 1.02 1 0.96 0.94 0.93
15 0.9 0.93 0.98 1.03 1.06 1.07 1.05 1.02 0.98 0.94 0.9 0.88
20 0.85 0.9 0.96 1.03 1.07 1.08 1.06 1.02 0.97 0.9 0.85 0.83
25 0.8 0.86 0.94 1.02 1.07 1.08 1.05 1.01 0.94 0.86 0.8 0.77
30 0.74 0.81 0.91 1 1.06 1.07 1.05 0.99 0.91 0.82 0.74 0.71
35 0.67 0.76 0.87 0.98 1.05 1.06 1.03 0.97 0.87 0.77 0.68 0.64
40 0.6 0.7 0.82 0.95 1.03 1.04 1.01 0.94 0.83 0.71 0.61 0.57
45 0.53 0.64 0.77 0.91 1 1.02 0.98 0.9 0.78 0.65 0.54 0.5
50 0.46 0.57 0.72 0.87 0.97 0.99 0.95 0.86 0.73 0.59 0.47 0.42
55 0.38 0.5 0.66 0.82 0.93 0.95 0.91 0.81 0.67 0.52 0.39 0.34
60 0.3 0.43 0.6 0.76 0.88 0.91 0.86 0.76 0.61 0.45 0.31 0.25
65 0.22 0.35 0.53 0.7 0.83 0.86 0.81 0.71 0.55 0.37 0.23 0.17
70 0.13 0.27 0.46 0.64 0.77 0.81 0.76 0.65 0.48 0.3 0.15 0.12
75 0.1 0.19 0.38 0.57 0.71 0.75 0.7 0.58 0.41 0.22 0.12 0.11
80 0.1 0.11 0.31 0.5 0.64 0.69 0.64 0.52 0.34 0.14 0.11 0.1
85 0.09 0.09 0.23 0.43 0.57 0.62 0.57 0.45 0.26 0.12 0.1 0.09
90 0.08 0.08 0.15 0.35 0.5 0.55 0.5 0.37 0.19 0.11 0.1 0.09
ANEXO C: EJEMPLO DE CÁLCULO
Antecedentes
El presente ejemplo intenta mostrar la forma correcta de cálculo de una instalación de
agua caliente sanitaria para una vivienda, usando las recomendaciones dadas en la presenta GUIA.
Se propone el análisis en dos localidades: Quito y Guayaquil, en las cuales se desea colocar un sistema de calentamiento de agua para una vivienda unifamiliar en donde habitan cuatro personas. Se realizará el análisis para varias coberturas.
Datos meteorológicos
Para los cálculos que aquí se propone realizar se han los siguientes datos de partida. En la línea inferior se especifican las fuentes de donde se han tomado.
Tabla C1: DATOS METEOROLÓGICOS DE LA CIUDAD DE GUAYAQUIL
Guayaquil Latitud: -2,2
MES H T ambiente T red V media viento
(MJ/m2/día (ºC) (ºC) a 10 m (m/s)
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-46
ENERO 14,04 26,7 18,7 3,6
FEBRERO 15,12 26,7 18,7 2,6
MARZO 16,74 27,1 19,1 3,1
ABRIL 15,66 27,1 19,1 3,1
MAYO 16,2 26,4 18,4 3,6
JUNIO 15,12 25,2 17,2 4,1
JULIO 15,66 24,4 16,4 4,1
AGOSTO 16,74 24,3 16,3 4,6
SEPTIEMBRE 18,36 24,8 16,8 4,1
OCTUBRE 16,2 24,9 16,9 4,1
NOVIEMBRE 17,82 25,4 17,4 4,1
DICIEMBRE 17,28 26,4 18,4 4,1
Tabla C2: DATOS METEOROLÓGICOS DE LA CIUDAD DE QUITO
Quito Latitud: 0
MES H T ambiente T red V media viento
(MJ/m2/día (ºC) (ºC) a 10 m (m/s)
ENERO 17.82 13,6 11,6 2
FEBRERO 17.82 13,9 11,9 1,9
MARZO 17.82 13,8 11,8 1,7
ABRIL 17.28 13,8 11,8 1,7
MAYO 16.74 13,9 11,9 1,8
JUNIO 17.28 14,1 12,1 2,3
JULIO 18.90 13,8 11,8 2,7
AGOSTO 19.44 14,2 12,2 2,9
SEPTIEMBRE 19.98 13,8 11,8 2,3
OCTUBRE 18.90 13,6 11,6 2
NOVIEMBRE 18.90 13,5 11,5 1,9
DICIEMBRE 18.36 13,5 11,5 2
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-47
Cálculo de la demanda energética
De acuerdo a la ecuación 7 de este anexo, la demanda energética depende del
consumo diario de agua caliente. En nuestro país no existen estudios acerca del
consumo medio de agua calienta de una persona. En estas circunstancias, en este
ejemplo, citamos algunas fuentes que pueden ser tomadas como referencia.
Tabla C3: RECOMENDACIONES DE CONSUMO SEGÚN ALGUNAS FUENTES
Fuente Consumo
[litros/persona/día]
Temperatura
[°C]
Código Técnico de la Edificación. Ministerio de
Fomento. España 30 60
Ashrae 60 60
Fabricante local 50 55
Ref: ASHRAE
De la experiencia local se ha considerado que el dato de consumo que más se
aproxima a nuestra realidad es el valor de 50 litros/persona/día a una temperatura de
55°C (que es aproximado a 45 litros/persona/día a 60°C de temperatura). Para estas
condiciones la demanda energética es la que se muestra en la tabla siguiente.
Tabla C4: DEMANDA ENERGÉTICA EN LA CIUDAD DE GUAYAQUIL
Temperatura de uso 60 Consumo máx. (lt/día) 180
Número de usuarios 4 Factor sumultaneidad 1
Consumo/usuario (lt/día) 45
Número de viviendas 1
OCUPACIÓN VOLUMEN ENERGÍA NECESARIA
% m3/mes (MJ/mes)
ENERO 100 5,6 964,7
FEBRERO 100 5 871,3
MARZO 100 5,6 955,3
ABRIL 100 5,4 924,5
MAYO 100 5,6 971,7
JUNIO 100 5,4 967,5
JULIO 100 5,6 1018,4
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-48
AGOSTO 100 5,6 1020,7
SEPTIEMBRE 100 5,4 976,5
OCTUBRE 100 5,6 1006,7
NOVIEMBRE 100 5,4 962,9
DICIEMBRE 100 5,6 971,7
TOTAL 65,7 11612
Tabla C5: DEMANDA ENERGÉTICA EN LA CIUDAD DE QUITO
Temperatura de uso 60 Consumo máx. (lt/día) 180
Número de usuarios 4 Factor sumultaneidad 1
Consumo/usuario (lt/día) 45
Número de viviendas 1
OCUPACIÓN VOLUMEN ENERGÍA NECESARIA
% m3/mes (MJ/mes)
ENERO 100 5,6 1130,5
FEBRERO 100 5 11014,8
MARZO 100 5,6 1125,8
ABRIL 100 5,4 1089,5
MAYO 100 5,6 1123,5
JUNIO 100 5,4 1082,8
JULIO 100 5,6 1125,8
AGOSTO 100 5,6 1116,5
SEPTIEMBRE 100 5,4 1089,5
OCTUBRE 100 5,6 1130,5
NOVIEMBRE 100 5,4 1096,3
DICIEMBRE 100 5,6 1132,9
TOTAL 65,7 13258,5
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-49
Elección de los colectores
Debido a que no existe en nuestro país un laboratorio de homologación de colectores
solares y que para la mayoría de colectores de fabricación local no conocemos su
curva de rendimiento, se ha supuesto un rendimiento estándar dado por los siguientes
valores.
s
ae
s
aeLRnR
I
TT
I
TTUFF
5,475,0 (9)
La inclinación que se ha considerado es de 5° el mínimo admisible para garantizar la
no acumulación de suciedades en la cubierta de los colectores y la orientación
directamente hacia la línea ecuatorial, en este caso el norte. Cabe señalar que por
nuestra situación geográfica (latitudes entre 4° de latitud sur hasta 2° de latitud norte) la orientación es prácticamente irrelevante.
Se ha considerado en este ejercicio dos colectores estándar, que tienen la misma
curva de rendimiento, pero que difieren en su área. Un colector que se lo ha llamado
colector A con un área de absorción de 1,5 m2 y un colector que se lo ha llamado
colector B con un área de absorción de 2 m2
Cálculo de la cobertura solar
Este cálculo se lo ha hecho según las recomendaciones expuestas en la presente guía.
El cálculo de la radiación total sobre superficie inclinada (para este ejemplo 5°) se
muestra en la tabla siguiente.
Tabla C6: CÁLCULO DE LA RADIACIÓN TOTAL SOBRE UNA SUPERFICIE INCLINADA
Ciudad Guayaquil Ciudad Quito
Latitud -2,2 Latitud 0
Inclinación 5 Inclinación 5
k H HT k H HT
ENERO 0,97 14,04 13,92 0,97 17,82 17,29
FEBRERO 0,98 15,12 14,82 0,98 17,82 17,46
MARZO 1 16,74 16,74 1 17,82 17,82
ABRIL 1,01 15,66 15,82 1,01 17,28 17,45
MAYO 1,02 16,2 16,52 1,02 16,74 17,07
JUNIO 1,02 15,12 15,42 1,03 17,28 17,8
JULIO 1,02 15,66 15,97 1,02 18,9 19,28
AGOSTO 1,01 16,74 16,91 1,01 19,44 19,63
SEPTIEMBRE 1 18,36 18,36 1 19,98 19,98
OCTUBRE 0,98 16,2 15,88 0,98 18,9 18,52
NOVIEMBRE 0,97 17,82 17,29 0,97 18,9 18,33
DICIEMBRE 0,96 17,28 16,59 0,96 18,36 17,63
TOTAL 194,94 193,93 219,24 218,27
La cobertura de acuerdo a estos datos se muestra a continuación.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-50
Tabla C7: COBERTURA SOLAR DE ACUERDO A TRES ÁREAS DE CAPTACIÓN DISTINTAS PARA LA CIUDAD DE GUAYAQUIL.
Ciudad Guayaquil 2 COLECTORES A (3 m2) 2 COLECTORES B (4 m2) 3 COLECTORES B (6 m2)
Nec ACS COBERTURA COBERTURA COBERTURA COBERTURA COBERTURA COBERTURA
(MJ/mes) (MJ/mes) (f) (MJ/mes) (f) (MJ/mes) (f)
ENERO 965,37 589,5 0,61 703,29 0,73 842,89 0,87
FEBRERO 872,03 541,91 0,62 645,76 0,74 771,86 0,89
MARZO 956,23 613,99 0,64 729,08 0,76 865,21 0,9
ABRIL 925,51 577,94 0,62 687,96 0,74 820,68 0,89
MAYO 972,86 594,2 0,61 710,57 0,73 854,98 0,88
JUNIO 968,74 608,72 0,63 726,98 0,75 871,95 0,9
JULIO 1019,74 691,49 0,68 820,33 0,8 970,37 0,95
AGOSTO 1021,97 709,08 0,69 839,81 0,82 990 0,97
SEPTIEMBRE 977,53 697,47 0,71 823,24 0,84 963,97 0,99
OCTUBRE 1007,64 661,92 0,66 787,7 0,78 937,7 0,93
NOVIEMBRE 963,69 634,9 0,66 755,44 0,78 899,01 0,93
DICIEMBRE 972,35 617,67 0,64 735,97 0,76 878,87 0,9
TOTAL 11624 7539 0,65 8966 0,77 10667 0,92
VOLUMEN DE ACUMULAC. 240 360 480
TOTAL (LITROS)
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-51
Tabla C8: COBERTURA SOLAR DE ACUERDO A TRES ÁREAS DE CAPTACIÓN DISTINTAS PARA LA CIUDAD DE QUITO.
Ciudad Quito 2 COLECTORES A (3 m2) 2 COLECTORES B (4 m2) 3 COLECTORES B (6 m2)
Nec ACS COBERTURA COBERTURA COBERTURA COBERTURA COBERTURA COBERTURA
(MJ/mes) (MJ/mes) (f) (MJ/mes) (f) (MJ/mes) (f)
ENERO 1132,1 685,67 0,61 833,87 0,74 1035,94 0,92
FEBRERO 1016,2 622,39 0,61 755,66 0,74 935,62 0,92
MARZO 1127,42 703,7 0,62 852,99 0,76 1052,63 0,93
ABRIL 1091,05 665,24 0,61 807,82 0,74 1000,59 0,92
MAYO 1125,07 669,44 0,6 814,26 0,72 1011,98 0,9
JUNIO 1084,25 674,56 0,62 817,05 0,75 1006,75 0,93
JULIO 1127,42 762,06 0,68 917 0,81 1114,4 0,99
AGOSTO 1118,05 772,2 0,69 926,59 0,83 1118,05 1
SEPTIEMBRE 1091 766,24 0,7 918,97 0,84 1091,05 1
OCTUBRE 1132,1 736,98 0,65 8890,77 0,79 1092,82 0,97
NOVIEMBRE 1097,84 707,58 0,64 856,3 0,78 1053,15 0,96
DICIEMBRE 1134,44 702,19 0,62 852,77 0,75 1056,37 0,93
TOTAL 13277 8468 0,64 10244 0,77 12570 0,95
VOLUMEN DE ACUMULAC. 240 360 480
TOTAL (LITROS)
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-52
ANEXO D: TABLAS DE DEMANDA ENERGÉTICA
El nivel de temperatura al que es necesario calentar el fluido condiciona esencialmente la elección del tipo de colector. A continuación se muestran diversas tablas donde se especifican los datos de consumo de agua caliente sanitaria por día y por persona para varias aplicaciones.
Tabla D1. VALORES DE DEMANDA DE ACS
CRITERIO DE CONSUMO
Fuente: CENTRO DE INVESTIGACIONES Y DESARROLLO TECNOLÓGICO TIMEESCI – ECUADOR, 2009
Fuente: CÓDIGO TÉCNICO DE LA EDIFICACIÓN. MINISTERIO DE FOMENTO, ESPAÑA, 2005 .
LITROS ACS/DIA
A 55 °C
LITROS ACS/DIA
A 60 °C
VIVIENDAS UNIFAMILIARES 80 30 POR PERSONA
VIVIENDAS MULTIFAMILIARES 55 22 POR PERSONA
HOSPITALES Y CLINICAS 100 55 POR CAMA
HOTELES **** 100 70 POR CAMA
HOTELES *** 80 55 POR CAMA
HOTELES Y HOSTALES ** 60 40 POR CAMA
RESIDENCIAS (ANCIANOS, ESTUDIANTES), ETC 70 55 POR CAMA
VESTUARIOS/DUCHAS COLECTIVAS 25 15 POR SERVICIO
ESCUELAS 5 3 POR ALUMNO
CUARTELES 25 20 POR PERSONA
FABRICAS Y TALLERES 20 15 POR PERSONA
OFICINAS 2 3 POR PERSONA
GIMNASIOS 15 20 A 25 POR USUARIO
LAVANDERIAS 5 3 A 5 POR KILO DE ROPA
RESTAURANTES 5 5 A 10 POR COMIDA
CAFETERIAS 1 1 POR ALMUERZO
Tabla D2. DATOS RECOPILADOS DEL XV SIMPOSIO PERUANO DE ENERGIA SOLAR
(www.solartec.com.pe)
En este simposio se evaluó el proyecto de Implementación de agua caliente sanitaria de 6000 lt/día a 50°C en un sitio llamado Chosica con una radiación solar promedio de 5.5 kwh/m2dia, y con una localización geográfica 11°55’ Latitud Sur, 76°40’ longitud oeste, una altitud de 961 msnm. Para este análisis se planteo el siguiente cuadro de consumos:
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-53
Tabla D2. CONSUMOS DE ACS SEGÚN USOS - PERÚ
USOS CONSUMO
Litros/día/persona a 50 ºC
DOMÉSTICO Baños 35
Cocina 5
Lavatorios 5
ALBERGUES Por camas 30
HOTELES Por camas 40
HOSPITALES Por camas 45
D.1. REFERENCIA EDIFICIO DE OFICINAS Y VIVIENDAS EN NUEVA YORK
El consumo medio mensual de agua caliente en los grandes edificios para oficinas tal como el Equitable Building de la ciudad de New York con 12.000 inquilinos, no es mayor a 425 m3, lo que da un promedio de 35,4 litros por persona y mes, o sea un poco más de un litro por persona y día. Pero el agua suele calentarse a 49°C, mientras para que sea agradable a su empleo debe tener 38°C, y para enfriar hasta los 38°C, los 35,4 litros de agua a 49°C, se necesitan unos 25 litros de agua a 16°C lo que daría para cada inquilino alrededor de 60 litros de agua caliente, en un servicio mensual de unos 24 días. En las tablas siguientes se muestra el consumo de agua caliente por día y por semana. Los datos proceden de las lecturas de los contadores de la American Gas Association.
Tabla D3. OTROS DATOS REFERENCIALES
DATOS DE AGUA CALIENTE PARA EDIFICIOS DE OFICINAS
APARATOS LUNES A VIERNES INCLUSIVE POR DIA CORRIENTE SEMANA ENTERA
250 Aparatos con
Consumo de agua caliente en litros 24200 133230
agua caliente
Consumo de gas en m3 320 1960
Aumento de temperatura °C 36.4 36.5
Temperatura del agua consumida °C 57.7 58.2
EDIFICIO: 6 pisos, contando con planta baja, piso semisubterraneo y sotano
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-54
APARATOS CONSUMO MAXIMO POR DIA
CONSUMO MINIMO POR DIA
12 baños Agua caliente consumida en litros 1530 1280
12 pilas
Consumo de gas en m3 38 33
Aumento de temperatura °C 41.6 42.2
Temperatura del agua caliente 52 51
consumida en °C
EDIFICIO: 6 pisos y piso semisubterraneo.12 apartamentos de 9 habitaciones
APARATOS CONSUMO MAXIMO POR DIA
CONSUMO MINIMO POR DIA
25 baños Agua caliente consumida en litros 11350 9406
13 pilas
11 duchas Consumo de gas en m3 133 115
12 fregaderos Aumento de temperatura °C 51.6 50.5
26 lavaderos Temperatura del agua caliente 55.5 55
53 personas suministrada en °C
Ref: Manual del Arquitecto y del Constructor Kidder Parker (pag 1800 a 1804)
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-55
ANEXO E: INFORMACIÓN QUE DEBE ENTREGAR EL PROVEEDOR O
CONTRATISTA CON SU OFERTA PARA FACILITAR LA SELECCIÓN DE
EQUIPOS.
El fabricante, distribuidor o contratista, debe ofrecer la información técnica relativa al SST, que permita al interesado conocer sobre el equipo y diferenciar entre las ofertas disponibles en el mercado ecuatoriano.
Por otra parte, el fabricante, contratista o distribuidor debe ofrecer equipos completos, repuestos y servicio postventa. Además debe ofrecer al usuario capacitación para el buen uso y mantenimiento del sistema.
1. INFORMACIÓN TÉCNICA
El fabricante, distribuidor o contratista debe suministrar al usuario, la información técnica de cada uno de los componentes del SST como se indica a continuación, previa a la venta:
1.1 Colector Solar
Datos de placa
a) Marca y/o nombre del fabricante
b) Denominación del modelo
c) Peso y dimensiones
d) Área efectiva del colector
e) Materiales de fabricación de: cubierta transparente, placa de absorción y tipo de recubrimiento, tubería interna, número de tubos en la placa de absorción, material del aislante y su espesor, y material de la caja o chasis
Datos de eficiencia
f) Coeficiente global de pérdidas térmicas
g) Eficiencia óptica
h) Eficiencia nominal de operación en condiciones estipuladas por el fabricante o en condiciones estándar de laboratorio homologado
i) Copia del certificado de ensayos emitido por una entidad acreditada para tal fin.
Datos generales
j) Presión de prueba y presión hidráulica máxima a la que puede estar sometido
k) Requerimientos y accesorios que se suministran para una adecuada instalación
l) Tiempo de vida útil esperado
1.2. Tanque de Almacenamiento
Datos de placa
a) Marca y/o nombre del fabricante
b) Capacidad del tanque (litros)
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-56
c) Peso y dimensiones
d) Material y espesor de la pared del tanque interno
e) Tipo de tanque (abierto, cerrado)
f) Recubrimiento interno del tanque para evitar corrosión
g) Tipo de ánodo de sacrificio (si lo tiene)
h) Presión a la cual se ensayo y presión hidráulica máxima que puede soportar
i) Tipo de aislamiento y espesor
j) Tipo de recubrimiento exterior y su conductividad térmica
k) Presión de alivio y mecanismo que la garantiza
l) Tipo de complemento auxiliar de energía (si lo tiene)
m) Si está dotado de intercambiador de calor interior (todo lo relacionado con su fabricación, operación, mantenimiento y duración).
n) Si está dotado de elementos o materiales que provean almacenamiento por calor latente, se debería especificar todo lo relacionado con seguridad y toxicidad.
o) Duración probable y factores de envejecimiento del tanque
p) Requerimientos de instalación y accesorios que se suministran para ello.
q) Si el tanque está provisto de un elemento auxiliar de complemento energético, especificar su potencia y programación de funcionamiento automático.
Datos de eficiencia
r) Factor global de pérdidas térmicas en función de la temperatura.
s) Copia del certificado de ensayos emitido por una entidad acreditada para tal fin.
1.3. Accesorios y Tuberías
El proveedor debe informar sobre todas las especificaciones de los accesorios y tuberías que son parte de la instalación de los SST: material, calibre, presión y temperatura máximas de operación.
Del aislamiento de la tubería: material, conductividad térmica, intemperismo y vida útil esperada.
1.4. Certificado de Prueba
El proveedor debe indicar al potencial usuario la certificación de calidad y desempeño del sistema total, emitida por la entidad autorizada para tal fin, del SST completo
1.5. Garantía técnica
Igualmente, el distribuidor o proveedor debe mostrar claramente sus garantías y términos de aplicación: información sobre el tiempo de vida útil de cada uno de los elementos del SST, y casos en los que no aplica la garantía técnica
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-57
ANEXO F: DOCUMENTOS Y SERVICIOS QUE EL PROVEEDOR O
CONTRATISTA DEBE ENTREGAR CON LOS EQUIPOS.
El fabricante deberá suministrar al usuario, los manuales de operación del SST y sus componentes, así como los procedimientos de instalación y mantenimiento.
1. MANUAL DE INSTALACIÓN
Deberá explicar los requisitos físicos y funcionales del sistema.
Las instrucciones deben describir los requisitos de interconexión de los diferentes subsistemas y componentes y los requisitos de interface con la edificación y el sitio.
Las instrucciones deberán contener el espesor mínimo y tipo del aislamiento para tuberías interiores y exteriores y tanque de almacenamiento
Si el sistema incluye un intercambiador de calor se deberá indicar:
El fluido de transferencia de calor aprobado y que el cambio por otro fluido de transferencia de calor puede causar daño y crear riesgos de accidente.
Tipo y cantidad de fluido requerido
La presión de trabajo segura máxima del fluido
2. MANUAL DE OPERACIÓN
Describir claramente la operación del sistema.
Explicar la función de cada subsistema y componente.
Diagramas del sistema.
Listado de partes y repuestos.
Procedimiento de arranque, interrupción y mantenimiento de rutina.
Detallar la forma de actuar en casos especiales tales como: congelamiento, ebullición, fuga, interrupción.
3. PLAN DE MANTENIMIENTO
Plan de mantenimiento preventivo del sistema.
Trabajos de reparación menores.
4. SERVICIO Y PARTES DE REEMPLAZO
Todos los componentes del sistema deben estar disponibles localmente.
5. PELIGROS
Descripción de los peligros que pueden surgir en la operación y mantenimiento del sistema.
Acciones preventivas y correctivas que se deben tomar en caso de accidente.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-58
6. NOTAS DEL INSTALADOR
Anexo con toda la información del técnico instalador.
Volumen y composición del fluido de transferencia de calor.
Información relevante.
ANEXO G: GUÍA PARA LA INSTALACIÓN, OPERACIÓN Y
MANTENIMIENTO DE SISTEMAS SOLARES TÉRMICOS PARA
CALENTAMIENTO DE AGUA PARA USO DOMESTICO.
Los sistemas térmicos solares deben estar diseñados y construidos para brindar la máxima eficiencia y calidad en su clase, según el equipo que se ha decidido seleccionar.
La forma más sencilla de obtener el máximo provecho de un sistema solar térmico, es teniendo en cuenta y llevando una sencilla norma de mantenimiento preventivo, utilizando un práctico sistema de mantenimiento que debe estar instalado estratégicamente en el equipo solar.
Rutina recomendada de mantenimiento:
Normal 1 vez por año
Máximo 2 veces al año
Tiempo estimado en cada operación de mantenimiento:
De 3 a 5 minutos.
Herramientas necesarias:
Ninguna
ESQUEMA DE INSTALACIÓN
Af
Ac
Sistema de Mantenimiento
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-59
DESCRIPCIÓN
Es necesario reconocer a cada uno de los elementos y accesorios que compone un sistema solar térmico.
OPERACIÓN
El sistema solar térmico se encuentra funcionando correctamente cuando la instalación
del mismo ha sido ejecutada por un técnico calificado en la materia y se han realizado las pruebas, calibración y puesta en servicio.
Sin embargo recomendamos al usuario tener en cuenta que el equipo estará
funcionando correctamente cuando la posición de las diferentes válvulas estén como
indicamos a continuación:
Las válvulas 1 y 6 deben estar abiertas, mientras que las válvulas 7 y 5 deben
permanecer cerradas.
Abierta
CerradaCerrada
Abierta
SIMBOLOGÍA
Pt Panel colector de energía solar térmica.
Ts Tanque termosolar para almacenamiento de la energía térmica (agua caliente).
1 Válvula de compuerta para el acceso de agua fría al tanque.
2 Unión universal.
3 Válvula check.
4 Válvula de seguridad de 80 PSI.
5 Válvula de paso reducido para mantenimiento de los colectores solares.
6 Válvula de paso completo para el funcionamiento normal del equipo solar.
7 Válvula de paso reducido para el mantenimiento del tanque termosolar.
AF Agua fría.
AC Agua Caliente.
MANTENIMIENTO
1. MANTENIMIENTO DE PANELES COLECTORES TÉRMICOS
Cerrar válvula #1 y válvula #6.
Abrir válvula #5
Abrir válvula #1 y dejar que salga el agua a través de los paneles hasta que el agua
esté completamente limpia.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-60
Para esto es recomendable cerrar rápidamente la válvula #5 y volverla a abrir
después de unos 10 segundos, para generar interiormente una turbulencia que ayude
a limpiar de mejor manera el fondo de los paneles.
Repetir la operación de 3 a 5 veces.
Cuando el agua está completamente limpia, los paneles estarán completamente limpios.
Cerrar la válvula #5.
2. MANTENIMIENTO TANQUE TERMOSOLAR.
1. Cerrar 1. Cerrar 2. Abrir
7. Cerrar3. Abrir4. Cerrar y abrir
rápidamente
La válvula #6 está cerrada.
Cerrar la válvula #1.
Abrir la válvula #7.
Abrir la válvula#1.
Observar hasta que el agua esté completamente limpia.
Para esto es recomendable cerrar rápidamente la válvula #7 y volverla abrir después de unos 10 segundos, para generar turbulencia que ayude a limpiar de mejor manera
el fondo del tanque.
Repetir esta operación de 2 a 3 veces.
Cuando el agua esté completamente limpia, el tanque estará completamente limpio.
Cerrar la válvula #7.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-1-61
1. Cerrada 2. Cerrar 3. Abrir
4. Abrir 9. Cerrar6. Cerrar y abrir
rápidamente
NOTA IMPORTANTE:
Cuando el mantenimiento se ha terminado es necesario volver a poner en funcionamiento el equipo completo, esto es; verificar que las válvulas #6 y #1 estén completamente abiertas.
Abierta
CerradaCerrada
Abierta
3. SOPORTES DE UN SISTEMA SOLAR TÉRMICO
El sistema de soportes debe ser diseñado y construido de modo que pueda garantizar el funcionamiento del equipo solar térmico, con la máxima eficiencia y durabilidad a través de tiempo. Estos soportes pueden ser individuales o de conjunto dependiendo del tipo de sst., que se instale, siendo el más recomendable y usual en el Ecuador y Latinoamérica los sst., que operan con termosifón.
La capacidad soportante de la estructura física disponible debe ser 2.5 veces el peso vivo del tanque termosolar lleno de agua y la estabilidad sismo-resistente debe proveerse, en todo su entorno, al menos a 2 metros a la redonda del tanque termo.
COMITÉ EJECUTIVO DEL CODIGO
ECUATORIANO DE LA CONSTRUCCIÓN
(Creado Mediante el Decreto Ejecutivo Nº 3970 15 de Julio 1996)
CEC-10 PARTE 14-2-1
NORMA ECUATORIANA DE
CONSTRUCCIÓN
NEC-10
PARTE 14-2
ENERGÍA RENOVABLE
SISTEMAS DE GENERACIÓN CON ENERGÍA
SOLAR FOTOVOLTAICA PARA SISTEMAS
AISLADOS Y CONEXIÓN A RED DE HASTA 100
KW EN EL ECUADOR
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-2
ÍNDICE
1. ASPECTOS TÉCNICOS PRELIMINARES................................................................. 5
1.3 OBJETO ................................................................................................................ 5
1.4 ALCANCE ............................................................................................................ 5
1.5 PROPÓSITO ......................................................................................................... 5
1.6 DEFINICIONES, NOMENCLATURA Y SÍMBOLOS ....................................... 5
2. DISPOSICIONES GENERALES ............................................................................... 11
2.3 OBLIGATORIEDAD .......................................................................................... 11
2.4 ENTE DE CONTROL ......................................................................................... 11
2.5 SALVEDADES ................................................................................................... 11
2.6 JURISDICCIÓN .................................................................................................. 11
2.7 REVISIÓN Y COMENTARIOS ......................................................................... 11
2.8 NORMAS DE REFERENCIA ............................................................................ 12
2.9 SISTEMAS FOTOVOLTAICOS ........................................................................ 13
2.9.1 GENERALIDADES ........................................................................................ 13
3. CLASIFICACIÓN SFV .............................................................................................. 15
3.3 AISLADOS (SFVA)............................................................................................ 15
3.4 CONECTADOS A LA RED ............................................................................... 15
3.5 HÍBRIDOS .......................................................................................................... 15
4. COMPONENTES SFV ............................................................................................... 16
4.3 PANEL FOTOVOLTAICO ................................................................................ 16
4.3.1 ESPECIFICACIONES .................................................................................... 16
4.3.2 REGULADOR DE CARGA ........................................................................... 17
4.3.2.1 Especificaciones .............................................................................................. 17
4.3.3 BATERÍAS ...................................................................................................... 18
4.3.3.1 Descripción ...................................................................................................... 18
4.3.3.2 Especificaciones .............................................................................................. 19
4.3.4 INVERSOR ..................................................................................................... 20
4.3.4.1 Especificaciones .............................................................................................. 20
4.3.5 INVERSOR DE CONEXIÓN A RED ............................................................ 21
4.3.5.1 Descripción ...................................................................................................... 21
4.3.5.2 Especificaciones .............................................................................................. 21
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-3
4.3.6 ESTRUCTURAS DE SOPORTE DEL SFV................................................... 23
4.3.6.1 Descripción ...................................................................................................... 23
4.3.6.2 Especificaciones .............................................................................................. 23
4.3.7 ELEMENTOS DE PROTECCIÓN Y SECCIONAMIENTO......................... 23
4.3.7.1 Descripción ...................................................................................................... 23
4.3.7.2 Especificaciones .............................................................................................. 23
4.3.8 TABLEROS ELÉCTRICOS ........................................................................... 24
4.3.8.1 Descripción ...................................................................................................... 24
4.3.8.2 Especificaciones .............................................................................................. 24
4.3.9 CABLES .......................................................................................................... 25
4.3.9.1 Descripción ...................................................................................................... 25
4.3.9.2 Especificaciones .............................................................................................. 25
4.3.10 INSTALACIONES ELÉCTRICAS INTERIORES .................................... 26
4.3.10.1 Descripción .................................................................................................... 26
4.3.10.2 Especificaciones ............................................................................................ 26
4.3.11 DIAGRAMAS DE CONEXIÓN E IDENTIFICACIÓN ............................ 26
4.3.12 EQUIPAMIENTO (CARGAS ELÉCTRICAS) .......................................... 27
4.3.12.1 Luminarias ..................................................................................................... 27
4.3.12.2 Electrodomésticos .......................................................................................... 27
4.3.12.3 Refrigeradoras solares para vacunas.............................................................. 27
4.3.12.4 Otras cargas ................................................................................................... 27
5. ELEMENTOS DE MEDICIÓN Y REGISTRO DE PARÁMETROS DEL SFV ...... 28
6. DISEÑO DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS .......................................................... 29
6.1 CRITERIOS......................................................................................................... 29
6.2 CONSIDERACIONES TÉCNICAS ................................................................... 29
6.2.1 RECURSO SOLAR EN EL ECUADOR ........................................................ 30
6.2.2 UBICACIÓN ................................................................................................... 33
6.2.3 PRODUCCIÓN ENERGÉTICA ..................................................................... 33
6.2.4 CONSIDERACIONES ECONÓMICAS ........................................................ 34
7. DIMENSIONAMIENTO ............................................................................................ 34
7.3 SFVA AISLADOS .............................................................................................. 34
7.3.1 CÁLCULO DE LA DEMANDA ENERGÉTICA .......................................... 34
7.3.2 CÁLCULO DE LA RADIACIÓN SOBRE SUPERFICIE INCLINADA Y
HORAS SOLARES ..................................................................................................... 35
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-4
7.3.3 ESTIMACIÓN DEL RENDIMIENTO GLOBAL DEL SISTEMA PR ......... 35
7.3.4 CÁLCULO DE LA POTENCIA PICO DEL ARREGLO FOTOVOLTAICO
36
8. TELECOMUNICACIONES ....................................................................................... 39
8.3 SFVAM EN MICRO RED .................................................................................. 39
8.3.1 SFV CONECTADOS A LA RED ................................................................... 40
8.3.2 SFVCS SIN RESPALDO EN BATERÍAS ..................................................... 41
8.3.3 SFVCB CON RESPALDO EN BATERÍAS................................................... 41
8.3.4 SFVCM CON MICRO INVERSORES .......................................................... 42
8.3.4.1 SFVH híbridos ............................................................................................. 42
8.3.4.2 Facturación y medición ............................................................................... 42
9. HOMOLOGACIÓN .................................................................................................... 43
9.3 ENTIDAD A CARGO......................................................................................... 43
9.4 DISPOSICIÓN TRANSITORIA ......................................................................... 43
10. ETIQUETADO ........................................................................................................ 44
10.1 MÓDULOS FOTOVOLTAICOS ....................................................................... 44
10.2 BATERÍA ............................................................................................................ 45
10.3 REGULADOR DE CARGA ............................................................................... 46
10.4 INVERSOR ......................................................................................................... 47
11. ANEXOS ................................................................................................................. 49
A. EJEMPLO DE CÁLCULO de un sistema fotovoltaico aislado residencial ............... 49
B. INFORMACIÓN QUE DEBE ENTREGAR EL PROVEEDOR O CONTRATISTA
CON SU OFERTA PARA FACILITAR LA SELECCIÓN DE EQUIPOS ................... 52
C. DOCUMENTOS Y MANUALES QUE EL PROVEEDOR O CONTRATISTA
DEBE ENTREGAR CON LOS EQUIPOS..................................................................... 55
D. SERVICIOS QUE DEBE OFRECER EL PROVEEDOR O DISTRIBUIDOR ........ 56
E. GUÍA PARA UN PROGRAMA DE SOSTENIBILIDAD ........................................ 56
F. ASPECTOS AMBIENTALES Y DISPOSICIÓN FINAL DE LOS COMPONENTES
......................................................................................................................................... 58
G. GUÍA PARA LA VERIFICACIÓN Y MANTENIMIENTO PREVENTIVO DE
SISTEMAS FOTOVOLTAICOS .................................................................................... 60
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-5
ENERGÍA RENOVABLE
SISTEMAS DE GENERACIÓN CON ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA PARA
SISTEMAS AISLADOS Y CONEXIÓN A RED DE HASTA 100 kW EN EL
ECUADOR
1. ASPECTOS TÉCNICOS PRELIMINARES
1.3 OBJETO
Establecer las especificaciones y características técnicas que deben tener los sistemas
fotovoltaicos (SFV) que se emplean en la generación de energía de origen fotovoltaico en el
Ecuador y los servicios que deben proporcionar las empresas proveedoras para garantizar la
confiabilidad, seguridad y durabilidad de los componentes del sistema a instalar, según sus fichas
técnicas.
1.4 ALCANCE
Esta norma cubre los sistemas fotovoltaicos aislados de la red de cualquier potencia, según su
aplicación.
Cubre también los sistemas fotovoltaicos conectados a la red de hasta 100 kW de potencia
nominal, definida como potencia del inversor.
1.5 PROPÓSITO
La presente Norma ha sido elaborada para promover y estandarizar la fabricación instalación y
utilización de SFV, como fuente alterna y renovable de energía primaria en generación de
electricidad, que permita disminuir el consumo de combustibles fósiles y las emisiones
inherentes.
Esta norma constituye una guía para la formulación, diseño, ejecución y tareas relativas al
funcionamiento y sostenibilidad de los sistemas fotovoltaicos (SFV).
1.6 DEFINICIONES, NOMENCLATURA Y SÍMBOLOS
Acumulador: ver batería.
Ampacidad: capacidad de transporte de corriente eléctrica en amperios de un cable o conductor.
Amperio (A): unidad de medida de la corriente eléctrica. Equivale al paso de 6,3x1018 electrones
por segundo. También se lo puede definir como la cantidad de corriente eléctrica que atraviesa a
un elemento cuya resistencia eléctrica sea de 1 Ω (ohmio) y que esté sometido a una diferencia de
potencial de 1 V (voltio).
Ángulo de inclinación y ángulo de incidencia del módulo: El ángulo de inclinación (β) es aquel
entre la superficie colectora y el plano horizontal (Figura 1). Para un valor dado del ángulo de
inclinación, dependiendo de la posición del sol sobre el horizonte, existirá un valor para el ángulo
de incidencia (θ) que forma la perpendicular a la superficie del panel con los rayos incidentes.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-6
Figura 1 Ángulo de inclinación y ángulo de incidencia de la radiación solar.
Arreglo fotovoltaico o Campo fotovoltaico: Conjunto de módulos o paneles fotovoltaicos de una
instalación de generación de electricidad con energía solar.
Autodescarga: proceso mediante el cual la capacidad de almacenamiento de energía disponible
de una batería se reduce a causa de reacciones químicas parásitas internas y de la resistencia
interna de la misma. Dicho proceso se acelera al aumentar la temperatura ambiental.
Batería: dispositivo que convierte la energía química de sus componentes activos en energía
eléctrica, mediante una reacción electroquímica que involucra el paso de electrones desde un
material a otro, a través de un circuito eléctrico.
Batería de plomo-ácido: denominación general que incluye las baterías construidas con placas de
plomo puro, plomo-antimonio o plomo calcio y un electrolito ácido.
Batería abierta: batería que requiere la reposición regular de electrolito a través de la cubierta
removible lo que facilita verificar el nivel y la densidad del electrolito.
Batería sellada: batería cuyo electrolito queda confinado en un espacio con cierre hermético
provisto de una tapa de ventilación, denominada también “batería hermética con regulación de
válvula” (VRLA). Carece de orificios de acceso a su interior. En las baterías selladas el electrolito
puede ser líquido, elemento absorbente o gelificado.
Batería AGM o con elemento absorbente: las baterías AGM utilizan electrolito líquido, contenido
entre los separadores de fibra de vidrio encajados entre las placas. Cuanto más comprimido está
el separador entre las placas, mejor se realiza la combinación del electrolito (el oxígeno y el
hidrógeno se recombinan, produciendo el agua y se mezclan con el ácido sulfúrico). Tienen una
duración mayor que la de ácido plomo convencional y pueden ser colocadas en cualquier
posición, excepto invertida.
Batería gelificada o GEL: se le inmoviliza el electrolito por adición de sustancias que le dan
apariencia gelatinosa evitando así el riesgo de evaporación del electrolito. Puede ser colocada en
varias posiciones excepto invertida.
Batería de Níquel – Cadmio: usan un diseño llamado “placas con bolsillos” (pocket plate, en
inglés). Las placas son de acero inoxidable, con depresiones (bolsillos) donde se coloca el material
activo. El electrolito de estas baterías es una solución de agua e hidróxido de potasio, el que
requiere una fina capa de aceite en la superficie superior para evitar su oxidación por el oxígeno
del ambiente. Pueden llegar a una profundidad de descarga del 100% y una vida útil casi el doble
que la de ácido plomo.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-7
Batería de Ión - Litio: tienen como electrolito una sal de litio. El Litio es el más liviano de todos los
metales, posee el mayor potencial electroquímico y representa el mayor contenedor de energía.
Usando litio metálico como electrodo negativo las baterías recargables son capaces de proveer
alto voltaje y excelente capacidad, obteniendo así una alta densidad de energía.
Batería de Sodio - Azufre (NaS): tiene dos electrodos, uno de sodio (Na), y otro de azufre (S),
separados por un electrolito en cerámica (alúmina), capaz de conducir iones. El electrodo
negativo es el sodio, que en presencia del electrolito se combina químicamente con el azufre para
formar polisulfuros de sodio, produciendo además, una corriente de iones, que dan lugar a una
corriente eléctrica. El electrodo positivo es el azufre. Se usa en sistemas de almacenamiento de
energía de gran potencia en el orden de los megavatios.
Capacidad nominal de batería (Ah): cantidad máxima de energía que se puede extraer de una
batería con una rapidez determinada. Se le denomina también como “capacidad de régimen de la
batería”. La capacidad nominal estándar de una batería solar se da con un régimen de descarga de
20 horas.
Carga instalada: suma de la potencia individual de todos los aparatos eléctricos de una
instalación, en vatios (W).
Celda fotovoltaica o celda solar: dispositivo compuesto por dos capas de material semiconductor
en una unión tipo diodo N-P que convierte directamente la irradiancia solar en energía eléctrica
por el efecto fotoeléctrico. El material más común de fabricación de las celdas fotovoltaicas es el
cristal de silicio. Hay celdas de otros compuestos como: diseleniuro de cobre en indio (CIS), teluro
de cadmio (CdTe), arseniuro de galio (GaAs).
Figura 2 Representación esquemática de los elementos de una celda solar de silicio.
Celda de silicio amorfo: El silicio amorfo es una tecnología de lámina delgada, se crea
depositando silicio sobre un substrato como cristal o plástico dentro de un ambiente de un gas
reactivo tal como silano (SiH4).
Celda de silicio monocristalino: Celda fotovoltaica cuyo componente básico de fabricación es el
silicio crecido en lingote de una sola estructura cristalina.
Celda de silicio policristalino: Celda fotovoltaica cuyo componente básico de fabricación es el
silicio crecido con varias estructuras cristalinas.
Constante solar. Es el valor promedio anual de la radiación solar que llega a la superficie exterior
de la atmósfera de la Tierra; su valor aceptado es 1367 W/m2.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-8
Controlador o regulador de carga: dispositivo que controla la corriente de carga y descarga de las
baterías mediante el monitoreo y ajuste permanente del voltaje máximo y mínimo proveniente
del panel fotovoltaico, y en algunos casos por el control de la temperatura del banco de baterías.
Desconexión de alto voltaje: nivel de desconexión por voltaje máximo en una batería, por parte
del regulador, para impedir su sobrecarga.
Desconexión de bajo voltaje: nivel de desconexión por voltaje mínimo de una batería, por parte
del regulador, para impedir una descarga excesiva.
Ciclo de carga de una batería: Proceso de carga y descarga de una batería desde el 100% de su
capacidad al valor de la profundidad de descarga de diseño (PdD) y de vuelta al 100%. Un ciclo de
carga no necesariamente corresponde a 1 día sino al número de días en que la batería llega a la
profundidad de descarga de diseño.
Corriente de corto circuito del módulo fotovoltaico (Isc): corriente que se genera en una celda,
módulo o campo fotovoltaico cuando se ponen en contacto los terminales de salida, sin ninguna
carga o resistencia.
Corriente de fuga: corriente que normal y naturalmente pierde una batería cuando está fuera de
operación.
Corriente de potencia máxima del módulo fotovoltaico (Im): corriente correspondiente al punto
de operación en la curva característica I-V, en el que el producto corriente-voltaje es máximo.
Curva característica I-V: trazado gráfico de la variación de la corriente en función de la variación
del voltaje de una celda o de un módulo fotovoltaico.
Densidad de energía de una batería: relación entre la capacidad energética de una batería y su
volumen (expresada en Wh/litro) o su peso (expresada en Wh/kg).
Densidad de potencia de una batería: relación entre la potencia nominal disponible en una
batería y su volumen (expresada en W/litro) o su peso (expresada en W/kg).
Eficiencia de una celda fotovoltaica: relación entre la energía eléctrica que produce una celda
fotovoltaica y la energía solar que ella recibe por unidad de área.
Eficiencia energética (η). Relación entre la energía aprovechada y la total utilizada en cualquier
proceso de gasto energético. Es aquella parte proporcional de la energía radiante que el panel
fotovoltaico convierte en electricidad.
Energía solar disponible. Cantidad de radiación solar promedio diaria o mensual registrada
estadísticamente, a partir de las mediciones en cierto lugar geográfico.
Factor de cobertura solar. Razón del aporte de la fuente solar de un sistema, respecto de la
demanda total del mismo.
Horas de sol pico Número de horas de sol a 1000 W/m2.dia que incide sobre una superficie.
Ejemplo: 4,5 horas de sol = 4,5 kWh/m2.día.
Inversor: Dispositivo electrónico que convierte la corriente directa proveniente de la batería (por
ejemplo, 12 Vcc) en corriente eléctrica alterna (por ejemplo, 120 Vca).
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-9
Inversor de conexión a red: Dispositivo electrónico que transforma la corriente continua
entregada por el arreglo fotovoltaico a corriente alterna de las mismas características que la red
eléctrica pública a la que se conecta.
Irradiación o radiación solar (H) o (G). Energía proveniente del Sol que incide sobre la superficie
de la Tierra. Esta radiación es la suma de las radiaciones directa, difusa y reflejada.
Irradiancia: Es el flujo radiante de la energía solar incidente sobre una superficie por unidad de
área (W/m2).
Lumen: es la unidad de flujo luminoso. Es igual al flujo luminoso a través del ángulo sólido unitario
(estéreo radián) desde una fuente puntual de 1 candela.
Microinversor: Inversor de potencia similar a la del módulo fotovoltaico que se conecta
directamente en baja tensión a la red de distribución.
Microrred: Método de instalación de un sistema fotovoltaico para el servicio de varios usuarios.
Centraliza el arreglo fotovoltaico, el banco de baterías, los inversores y los elementos de
protección. Del sistema de microrred se atiende a los usuarios mediante redes de distribución
convencionales aéreas o subterráneas.
Panel fotovoltaico: Conjunto de celdas fotovoltaicas conectadas entre sí encapsuladas en una
carcasa con los elementos de protección y seguridad eléctrica y mecánica, que por efecto de la
radiación del sol generan electricidad en corriente continua.
Figura 3 Elementos constructivos de un panel fotovoltaico.
Potencia nominal: Capacidad en vatios para la cual está diseñado un equipo o componente.
Piranómetro: Instrumento para medir la radiación hemisférica total del sol, sobre una superficie
horizontal.
Pirheliómetro: Instrumento usado para medir la radiación proveniente del sol y de una pequeña
franja del cielo alrededor del sol (radiación directa) con incidencia normal.
Profundidad de descarga (PdD): porcentaje de energía extraída de una batería en relación con su
capacidad energética total.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-10
Protección contra corriente de sentido inverso: dispositivo que impide el flujo de corriente desde
la batería al campo fotovoltaico. Generalmente es un diodo conectado en los bornes de la caja de
empalmes.
Punto de potencia máxima (PMP): Punto de la curva I-V de una celda o panel fotovoltaico en que
la corriente y el voltaje son máximos. Este punto puede cambiar con las condiciones externas de
la radiación solar, temperatura y consumo.
Radiación difusa: Radiación que llega a la superficie terrestre procedente del sol luego de sufrir
dispersión por efecto de nubes, polvo y elementos de la atmósfera.
Radiación directa: Radiación que llega a la superficie terrestre procedente del sol sin sufrir
desviación, dispersión, absorción, ni reflexión en la atmósfera.
Radiación global o hemisférica: Cantidad de energía incidente por unidad de superficie desde la
totalidad de un hemisferio sobre la superficie. Es la suma de la radiación directa, difusa y
reflejada.
Radiación instantánea: Es la energía solar incidente por unidad de área y unidad de tiempo.
Recurso solar: cantidad de insolación (radiación solar incidente) que recibe un lugar o región. Se
expresa en kWh/m2 o MJ/m2 por día. Su expresión es más completa cuando se hace referencia a
la calidad de esta radiación, es decir, a sus componentes de radiación difusa y directa.
Régimen de carga: rapidez con que se recarga una batería. Se expresa como la razón entre la
capacidad de la batería y el flujo de corriente que ingresa a ella.
Régimen de descarga: rapidez de extracción de corriente de una batería. Se expresa como una
relación entre la capacidad de la batería y el flujo de corriente que sale de la misma.
Semiconductor: Material sólido que permite el paso de la corriente eléctrica en ciertas
condiciones y no en otras.
Sistema fotovoltaico (SFV): Conjunto de componentes que permiten generar, controlar,
transformar, almacenar y poner a disposición para el consumo, energía eléctrica proveniente de
la radiación solar. Incluye generalmente: arreglo fotovoltaico, banco de baterías, controlador,
inversor, tableros de protección y seccionamiento, monitoreo, estructuras de soporte, cargas
eléctricas.
Sistema fotovoltaico aislado (SFVA): es el que entrega energía eléctrica a un usuario no
conectado a la red y que dispone de almacenamiento en baterías. Generalmente se aplica a
sistemas residenciales (SFVR) con potencia menor a 500 W.
Sistema fotovoltaico conectado a red (SFVC): es el que entrega energía eléctrica a la red a través
de un inversor y puede o no tener respaldo de almacenamiento en baterías.
Sistema fotovoltaico de micro red: Sistema fotovoltaico centralizado que sirve a más de un
usuario. Una micro red incluye otros componentes como las redes de distribución y los
contadores o medidores de consumo.
Sistema fotovoltaico híbrido (SFVH): Cualquier sistema fotovoltaico que combina la generación
fotovoltaica con otra fuente de generación como por ejemplo: un grupo electrógeno a diesel o
gasolina, un generador eólico, una micro central hidroeléctrica.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-11
Vida útil de un panel fotovoltaico: es el tiempo transcurrido entre el momento de iniciar el
desempeño con la eficiencia nominal, hasta el momento en que la eficiencia ha descendido al 80%
del valor inicial. El tiempo de vida útil de un panel fotovoltaico suele ser de 25 años.
Vida útil o ciclo de vida de una batería: Es el número total de ciclos de carga - descarga que
puede entregar una batería hasta que su capacidad nominal cae bajo el 80% de su capacidad
inicial.
Voltaje de funcionamiento del sistema (Vn): voltaje del banco de baterías de un SFV aislado o del
inversor en un sistema de conexión a red.
Voltaje de circuito abierto (Voc): Voltaje máximo que produce una celda, panel o campo
fotovoltaico sin aplicación de carga.
Voltaje máximo (Vm): Valor de voltaje de una celda o panel fotovoltaico en que la potencia es
máxima.
Voltaje de corte: nivel de voltaje al cual un controlador de carga desconecta el arreglo
fotovoltaico o la carga.
2. DISPOSICIONES GENERALES
2.3 OBLIGATORIEDAD
La presente norma es de carácter obligatorio para todo componente de los SFV instalados en el
Ecuador.
2.4 ENTE DE CONTROL
La presente norma asume la existencia de un Organismo de Control y Homologación, a cargo del
gobierno a través del INEN y el Ministerio de Electricidad y Energía Renovable.
2.5 SALVEDADES
No están regulados por esta Norma los dispositivos fotovoltaicos y componentes, fabricados
localmente o importados, instalados antes de la fecha de promulgación de la misma.
2.6 JURISDICCIÓN
La presente Norma está bajo la jurisdicción del Instituto Ecuatoriano de Normalización (INEN), con
base; al Artículo xxx de la Ley de creación de dicho Instituto.
2.7 REVISIÓN Y COMENTARIOS
Debe revisarse o actualizarse a los 5 años siguientes de la publicación de la declaratoria de
vigencia, salvo justificación tecnológica aprobada por el INEN.
Los comentarios que puedan surgir deberán ser enviados a las siguientes direcciones:
INEN, Instituto Ecuatoriano de Normalización, Baquerizo Moreno 454 y 6 de Diciembre, Quito,
Ecuador, Telf. (02) 222 2223.
MEER, Ministerio de Electricidad y Energía Renovable, Av. Eloy Alfaro Nº y 9 de Octubre, Quito,
Ecuador. Telf. (02) 397 6000.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-12
CIMEPI, Subcomité Técnico de Energías Renovables, Calle Juan de Velasco Nº y Av. Orellana,
Quito, Ecuador.
2.8 NORMAS DE REFERENCIA
Las siguientes publicaciones referenciadas son indispensables para la aplicación de este
documento. Para referencias fechadas, se aplica únicamente la edición citada. Para referencias no
fechadas, se aplica la última edición del documento referenciado:
NTC 318: 1979, Tubos fluorescentes para alumbrado general.
NTC 2883: 1991, Energía fotovoltaica. Módulos fotovoltaicos.
NTC 4405: 1998, Eficiencia energética. Evaluación de la eficiencia de los sistemas solares
fotovoltaicos y sus componentes.
Thermie B: SUP-995-96: Norma Técnica Universal para Sistemas Fotovoltaicos Domésticos.
Componente Estándar Descripción Estado
Módulos FV IEC 61215
Módulos FV de silicio cristalino para uso terrestre - Cualificación del diseño y homologación. Para los módulos de capa delgada se aplicarán al menos los procedimientos de certificación IEC-61646, SERI/TR-213-3624.
Ed.2. 2005 Esp
Batería solar IEC 61427 Acumuladores para sistemas de conversión fotovoltaicos de energía - Requisitos generales y métodos de ensayo.
Ed.2. 2005 Esp
Controlador de carga
IEC 62093 UL 1741
Componentes de acumulación, conversión y gestión de energía de sistemas fotovoltaicos. Cualificación del diseño y ensayos ambientales
Ed.1. 2005 Esp
Inversor DC/AC
IEC 61683 UL 1741
Sistemas fotovoltaicos - Acondicionadores de potencia - Procedimiento para la medida del rendimiento.
Ed.1. 1999 Esp
Luminarias DC
IEC 60925 Balastos electrónicos alimentados en corriente continua para lámparas fluorescentes tubulares. Sección uno: prescripciones de funcionamiento. .
Ed.1.2. 2005 Esp
Cables NEC 2008 UL Type PV, UL 4703, USE-2, UNE 21123, UNE 20.460-5-52, UTE C 32-502. IEC 60811
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-13
Componente Estándar Descripción Estado
Sistema FV
IEC 60904 Dispositivos fotovoltaicos. Parte 1: Medida de la característica corriente-tensión de dispositivos fotovoltaicos
Ed.2. 2006 Esp
IEC 61173 Protección contra las sobretensiones de los sistemas fotovoltaicos (FV) productores de energía. Guía.
Ed 1. 1992 Esp
IEC 61194 Parámetros característicos de los sistemas fotovoltaicos (FV) autónomos
Ed.1. 1992 Esp
IEC 61829 Campos fotovoltaicos (FV) de silicio cristalino - Medida en el sitio de características I-V.
Ed.1. 1995 Esp
IEC 61836 Solar photovoltaic energy systems - Terms, definitions and symbols
Ed.2. 2007 Bil
IEC 62124 Equipos fotovoltaicos (FV) autónomos. Verificación de diseño
Ed.1. 2004 Esp Esp
2.9 SISTEMAS FOTOVOLTAICOS
2.9.1 GENERALIDADES
Los sistemas fotovoltaicos transforman la energía renovable del sol directamente en energía
eléctrica que puede ser aprovechada por usuarios aislados de la red o conectados a la red.
Generalmente en usuarios aislados los SFV son pequeños de pocos cientos de vatios hasta micro
redes donde el sistema está centralizado y sirve a varios usuarios mediante redes de distribución.
Un SFV se puede conectar a la red para aportar con la producción de energía y mejorar las
condiciones del servicio. En casos de fallas de la red un SFV con respaldo en batería puede actuar
como un generador independiente que suministra la energía a las cargas mientras se restituye el
servicio.
En sistemas fotovoltaicos aislados la corriente producida por los paneles fotovoltaicos se
almacena en un banco de baterías a través del regulador de carga que controla el voltaje y la
corriente del SFV. La conexión a las cargas en corriente continua es directa, en tanto que para
satisfacer las de corriente alterna se instala un inversor.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-14
En la Figura 4 se muestra esquemáticamente un sistema típico aislado de la red.
Figura 4. Esquema de un SFV residencial aislado de la red.
En sistemas conectados a la red, la energía generada por el arreglo fotovoltaico se inyecta a la red
a través de un inversor, y puede contar o no con un respaldo de baterías. En estos sistemas la
generación fotovoltaica sirve a las cargas convencionales en baja tensión.
Los factores que determinan la capacidad de un SFV son: la capacidad en vatios pico del arreglo
fotovoltaico, la reserva de amperios hora del banco de baterías, la potencia del inversor y la
capacidad del regulador de carga.
Se debe tener en cuenta que debido a la potencia limitada de un SFV especialmente en los
sistemas aislados, es recomendable el uso de equipos eficientes como: focos ahorradores o LED
con pantalla reflectora, televisores tipo LED, radios o equipos estéreo de bajo consumo,
refrigeradoras del tipo solar, bombas de agua de alta eficiencia, y conductores dimensionados
apropiadamente para reducir la caída de voltaje en las acometidas y en las instalaciones
interiores.
Figura 5. Esquema de un SFV conectado a la red.
Se recomienda realizar un estudio de la realidad socioeconómica de cada usuario para instalar el
sistema adecuado a sus necesidades, y deberá darse preferencia al uso de la energía con fines
productivos.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-15
No se recomienda el uso de SFV para aplicaciones de calor como calentamiento de agua por
resistencia (duchas, termostatos), refrigeradoras o congeladores convencionales, calefacción, aire
acondicionado o planchas, pues esto demanda una alta potencia. En estos casos se puede
instalar un sistema híbrido solar fotovoltaico - solar térmico, incorporar equipos a gas o biogás o
usar grupos electrógenos de respaldo.
El servicio de un SFV debe venir acompañado de un programa o modelo de sostenibilidad que
asegure la recuperación de ingresos vía tarifa o contribución que permita cubrir los costos de
operación y mantenimiento durante la vida útil, incluyendo la reposición de componentes,
particularmente de las baterías de los SFV aislados, y los costos de administración y gestión de la
organización que tiene a cargo los sistemas.
En sistemas aislados un SFV mejora el nivel de vida de los usuarios, y en muchos casos reduce el
consumo de energía sustituyéndola por una más confiable y menos contaminante, pues elimina el
uso de quemadores de diesel (mecheros), pilas para linternas o equipos de sonido, TV y otros.
3. CLASIFICACIÓN SFV
En esta normativa se aplica la siguiente clasificación a los SFV:
3.3 AISLADOS (SFVA)
SFVAR residenciales: para una vivienda con cargas en corriente continua, corriente alterna, o
ambas.
SFVAC para uso comunitario: centros de salud, escuela, casa comunitaria, iglesia, etc.
Generalmente servicio en corriente alterna.
SFVAE para usos especiales: telecomunicaciones, bombeo de agua, iluminación pública, sistemas
de seguridad, otros. Generalmente en corriente alterna.
SFVAM en micro red. Incluye las redes de distribución.
Todos los SFV aislados disponen de respaldo en baterías.
3.4 CONECTADOS A LA RED
SFVCS sin respaldo en baterías.
SFVCB con respaldo en baterías.
SFVCM con micro inversores.
Los sistemas conectados a la red funcionan en corriente alterna en voltajes relacionados con las
cargas a las que sirven. Generalmente monofásicas a 240/120 V, o trifásicas a 210/121 V, todas a
60 Hz en el Ecuador.
3.5 HÍBRIDOS
SFVH que forman parte de un sistema mayor con energía de respaldo de fuentes renovables o no,
como una micro central hidroeléctrica, una turbina eólica, un generador de biomasa, un grupo
diesel, etc. Un sistema híbrido puede ser tanto aislado como conectado a la red.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-16
4. COMPONENTES SFV
Un SFV está conformado por los siguientes componentes:
Módulo o arreglo fotovoltaico
Batería o banco de baterías
Controlador o regulador de carga
Inversor
Estructuras de soporte
Elementos de protección y seccionamiento
Tableros eléctricos
Cables y conductores
Instalaciones eléctricas interiores
Además un proyecto de un SFV debe proporcionar la información sobre:
Cargas eléctricas
Operación y mantenimiento
Repuestos
Diagramas de conexión e identificación
Documentación
Etiquetado
Programa de sostenibilidad
4.3 PANEL FOTOVOLTAICO
4.3.1 ESPECIFICACIONES
a. Debe cumplir al menos con la norma internacional IEC-61215 “Módulos fotovoltaicos (FV) de silicio cristalino para aplicación terrestre. Calificación del diseño y aprobación de tipo”, IEEE-1262 “Recommended Practice for Qualification of Photovoltaic (PV) Modules” o equivalente. Para los módulos de capa delgada se aplicarán al menos los procedimientos de certificación IEC-61646, SERI/TR-213-3624. Los módulos deben contar con diodos de protección de corriente inversa (by pass).
b. Debe poseer un certificado del fabricante, con marca, modelo, potencia pico del módulo, tiempo de garantía de producción, condiciones técnicas de operación, curva intensidad de corriente vs. voltaje y curva o factor de reducción de capacidad por envejecimiento.
c. El marco debe ser de aluminio anodizado, rígido y suficientemente resistente para que soporte tensiones mecánicas durante el transporte, instalación y operación. También debe ofrecer facilidad para fijación de los soportes y conexiones.
d. La caja de conexión debe estar firmemente unida al módulo El índice de protección (IP) mínimo de la caja debe ser IP54.
e. La potencia pico (Wp) del módulo fotovoltaico después de 20 años de operación, no debe ser inferior al 80% de su potencia inicial.
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f. Un módulo fotovoltaico igual o mayor a 140 Wp de potencia debe tener un voltaje nominal de 24 V.
4.3.2 REGULADOR DE CARGA
4.3.2.1 Especificaciones
a. El controlador de carga debe ser fabricado bajo la norma internacional UL 1741 u otras normas aplicables. Las especificaciones de la presente norma aplican para reguladores de carga que trabajan con baterías solares de descarga profunda de plomo – ácido, estacionarias tipo tubular y selladas AGM o GEL.
b. La operación del regulador de carga debe ser automática.
c. La vida útil del regulador de carga debe ser igual o mayor a 10 años.
d. Debe proveer protección contra descargas profundas de la batería.
e. Debe proveer protección contra sobrecargas de la batería.
f. El desempeño de las funciones de desconexión y reconexión de los módulos fotovoltaicos y de la carga, deben ubicarse dentro de los siguientes límites, para un voltaje del banco de baterías de 12 V, y correspondientemente para otros voltajes:
Desconexión del arreglo fotovoltaico: entre 13,90 V y 14,60 V
Reconexión del arreglo fotovoltaico: entre 12,60 V y 13,50 V
Desconexión de la carga: entre 11,45 V y 11,90 V
Reconexión de la carga: entre 13,20 y 13,60 V.
g. Debe poder operar en ambientes cuya humedad relativa supere 90% y con temperaturas desde –5 °C hasta 60 °C.
h. Todos los terminales del regulador deben poder acomodar fácilmente cables de calibre al menos # 10 AWG.
i. Las caídas internas de tensión del regulador de carga deben ser consideradas dentro del valor máximo permitido para el SFV en las peores condiciones de operación, es decir, con todas las cargas apagadas y con la máxima corriente procedente del generador fotovoltaico.
j. El regulador de carga debe ser capaz de resistir cualquier situación posible de operación “sin batería” en condiciones de carga permitida, limitando el voltaje de salida a un máximo de 1,3 veces del voltaje nominal.
k. El regulador de carga debe resistir sin daño la siguiente condición de operación: temperatura ambiente 45°C, corriente de carga 25% superior a la corriente de cortocircuito del generador fotovoltaico en las condiciones estándar de prueba, y corriente de descarga 25% superior a la correspondiente a todas las cargas encendidas al voltaje nominal de operación.
l. El regulador de carga no debe producir interferencias en las radiofrecuencias en ninguna condición de operación.
m. El regulador de carga debe estar protegido contra polaridad inversa y sobretensiones tanto en la línea del generador como en la de la batería.
n. El usuario debe ser alertado de que el estado de carga de la batería alcanzó el nivel mínimo antes de la desconexión automática de las cargas, que puede ser repuesta manualmente.
o. El autoconsumo del controlador en cualquier condición climática, geográfica y de funcionamiento solicitado no debe exceder el 2/1000 de su capacidad nominal de carga (lado del generador fotovoltaico) en amperios.
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CEC-10 PARTE 14-2-18
p. La información mínima proporcionada por el regulador de carga debe ser la siguiente:
Estado de carga referencial de la batería.
Señal visual o audible por cercanía de desconexión del consumo.
Señal visual o audible por desconexión del consumo.
q. La caja del regulador de carga debe poseer, como mínimo, un índice de protección según las normas IEC 529 o DIN 40050:
IP 32 al instalar en regiones andinas.
IP 44 cuando sean instalados en regiones de trópico y amazonía.
r. Opcionalmente, el regulador de carga podrá ser instalado en una caja certificada con el índice de protección correspondiente a cada caso. El volumen mínimo de esta caja debe ser equivalente a 2 veces el volumen del regulador de carga.
s. De no contar el regulador de carga con una protección electrónica, este debe ser protegido mediante fusibles.
4.3.3 BATERÍAS
4.3.3.1 Descripción
Las características principales de las baterías solares son:
Entregar el máximo valor de corriente a una carga fija en forma continua durante un determinado número de horas sin necesidad de recarga.
Permitir un alto grado de profundidad de descarga (PdD).
Tener una larga vida útil determinada por el máximo número de ciclos (NOC) de carga y descarga.
Es importante identificar y diferenciar conceptualmente las baterías solares para SFV de las que se
utilizan normalmente en los automotores (SLI) por razones de precio y facilidad de adquisición,
pero que no trabajan adecuadamente en SFV, lo que trae un perjuicio para el usuario final, ya que
los parámetros y la construcción de una batería solar, son muy diferentes de las baterías para
automotores.
Las baterías de un SFV deben entregar una corriente cercana o igual a su máximo, durante varias
horas, sin necesidad de ser recargadas, mientras que la batería tipo automotriz debe entregar en
menos de 30 segundos una corriente transitoria cuyo valor pico alcanza 1.000 A (por unos 3
segundos), pero tiene asegurada una recarga inmediata, que continúa mientras el motor
funcione.
El régimen de las cargas son completamente distintos, y por lo tanto, los parámetros eléctricos
que son importantes en una batería solar, como la capacidad en Ah y la PdD, no tienen
importancia en una batería automotriz.
La calidad de una batería solar está determinada por la capacidad de acumulación (Ah x V) y
entrega (PdD) de energía durante largos períodos de actividad, mientras que la calidad de una
batería automotriz está relacionada con los valores de corriente que puede entregar durante el
arranque, a temperaturas bajas.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-19
Es evidente que una batería solar y otra de automotor son versiones totalmente diferentes, por lo
que no se acepta el uso de baterías automotrices para aplicaciones fotovoltaicas o de energías
renovables.
El número de ciclos que el acumulador puede entregar durante su vida activa, depende de la
profundidad de descarga PdD, ya que cuando ésta es elevada, el número de ciclos se reduce y por
tanto su vida útil disminuye.
La vida útil de una batería, suele verse acortada debido a un uso inapropiado que, con frecuencia,
produce una sulfatación prematura.
4.3.3.2 Especificaciones
a. La baterías para aplicaciones solares deben estar fabricadas de conformidad con la norma IEC 61427 (Secondary cells for solar photovoltaic energy systems. General requirements and test methods) u otra norma internacional aplicable.
b. Ser nuevas y libres de daños físicos al momento de instalarse lo cual implica que la caja o contenedor no presente grietas o fisuras, infladas, abolladuras, golpes, sus terminales no deben presentar deformaciones ni desajustes.
c. Los terminales deben ser de tuerca tornillo de material de bronce o acero inoxidable, lo que permitirá que no se presenten desajustes en las conexiones.
d. Tener un régimen de auto descarga no mayor de 5 % por mes.
e. Soportar al menos 8 eventos de descarga profunda (al 50 % de la capacidad) por año sin que se reduzca el tiempo especificado de su vida útil.
f. El material de construcción de la caja y de la tapa debe ser rígido y de materiales retardantes de llama.
g. Una batería con más de tres meses de fabricación previa su instalación debe ser recargada.
h. El banco de baterías debe colocarse en un lugar ventilado, con acceso restringido y protegido del ambiente.
i. Se recomienda dispongan de válvula de seguridad o de alivio de acción automática para regular la presión interna que puede incrementarse durante la operación.
j. La máxima profundidad de descarga, PdDmax, (referida a la capacidad nominal de la batería en 20-horas) no debe exceder los valores propuestos en la Tabla 1.
k. La vida de la batería (es decir, antes de que su capacidad residual caiga por debajo del 80 % de su capacidad nominal) a 20ºC, debe exceder un cierto número de ciclos, NOC, a una PdD del 50%, dada por la Tabla 1.
Tipo de Batería Máximo PdD (%)
Recomendado
Número de ciclos NOC
a 50% PdD
Tubular o estacionaria abierta 80 3600
Estacionaria sellada 60 600-1200
Plomo ácido solar abierta 50 900-1000
Plomo ácido sellada AGM 60 500-800
Plomo ácido sellada GEL 60 600-950
Ión Litio 100 Más de 1000
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-20
Sodio Azufre (NaS) 80 Más de 4000
Tabla 1: Máxima profundidad de descarga en función del tipo de batería.
l. Se debe asegurar que la capacidad inicial de las baterías puestas en operación no difiera en más del 5 % de su valor nominal.
4.3.4 INVERSOR
4.3.4.1 Especificaciones
a. Los requisitos técnicos se aplican a inversores monofásicos o trifásicos que funcionan como fuente de tensión fija (valor eficaz de la tensión y frecuencia de salida fijos).
b. El inversor debe ser fabricado de acuerdo con lo establecido en la norma UL 1741 u otras normas aplicables.
c. La potencia nominal del inversor debe ser al menos igual a la carga instalada más un 25%.
d. La sobrecarga instantánea debe ser al menos de un 50% de la potencia nominal del inversor.
e. Debe ser capaz de operar óptimamente en el mismo rango de funcionamiento de voltaje del banco de baterías.
f. Debe ofrecer un voltaje C.A. de salida con regulación de ±5%.
g. Debe ofrecer una frecuencia de 60 Hz con un rango de variación de ± 5%
h. El consumo interno del inversor, en vacío, no debe ser mayor del 2% de la potencia nominal.
i. Las pérdidas de energía diaria ocasionadas por el autoconsumo del inversor serán inferiores al 5 % del consumo diario de energía con carga.
j. Para inversores cuya potencia superen 1 KVA deben tener un sistema de “stand-by” para reducir estas pérdidas cuando el inversor trabaja en vacío (sin carga).
k. Debe poder operar en ambientes cuya humedad relativa supere 90 % y con temperaturas desde –5ºC hasta 60ºC.
l. El valor de distorsión armónica total (THD) no será mayor al 6%.
m. Debe cumplir al menos las especificaciones de seguridad y compatibilidad electromagnética dada en las normas UL 458 / FCC Class B.
n. Se recomienda satisfaga la especificación e-Mark e-13* 72/245/EEC, 95/54/EC.
o. El inversor debe disponer de las siguientes protecciones:
Contra polaridad inversa.
Voltajes fuera del rango de operación.
Corto circuitos en la salida de corriente alterna.
Sobrecargas que excedan la duración y límites permitidos.
p. No debe generar interferencias en receptores de radio y televisión.
q. Su operación debe ser silenciosa y no presentar ruidos inducidos por transformadores y mucho menos por desajustes mecánicos (no mayor a 40 dB a una distancia de un metro)
r. Los inversores se conectarán a la salida de consumo del regulador de carga o en bornes del banco de baterías. En este último caso se asegurará la protección del banco de baterías frente a descargas excesivas.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-21
s. Los inversores deben ser de onda senoidal pura. Se permitirá el uso de inversores de onda senoidal modificada si su potencia nominal es inferior a 400 W, no producen daño a las cargas y aseguran una correcta operación de éstas.
t. El rendimiento del inversor con cargas resistivas será superior a los límites especificados en la tabla siguiente.
Tabla 2: Rendimiento de los inversores según el tipo de inversor.
4.3.5 INVERSOR DE CONEXIÓN A RED
4.3.5.1 Descripción
El inversor de conexión a red es el dispositivo que transforma la corriente continua entregada por
el arreglo fotovoltaico a corriente alterna de las mismas características que la red eléctrica pública
a la que se conecta. Este inversor tiene que ser capaz de sincronizar correctamente con la red
eléctrica y no ocasionar fallas o disturbios en la misma, que afecten a la calidad del servicio de la
energía según las normas y regulaciones aplicables.
La conexión del inversor se hace en baja tensión (210/121 V en sistemas trifásicos y 120/240 V en
sistemas monofásicos a tres hilos)
El inversor de conexión a red puede incluir internamente los elementos de protección y
señalización exigidos en esta norma, de no ser así estos deben estar fuera del inversor.
4.3.5.2 Especificaciones
a. El inversor de conexión a red debe cumplir los requisitos de la norma IEC 61683:1999, UL458 u otras normas equivalentes aplicables.
b. Las características básicas de los inversores serán las siguientes:
Principio de funcionamiento: fuente de corriente.
Autoconmutados.
Seguimiento automático del punto de máxima potencia del generador.
No funcionarán en modo aislado.
c. Deben poseer todas las protecciones a equipos y personas especificadas en la presente norma.
d. El diseño debe asegurar que en ningún caso el sistema inyecte corriente continua a la red eléctrica.
e. El tiempo de reconexión después de una falla en la red eléctrica, y una vez que se ha restablecido el servicio normal de la misma, no debe ser superior a 2 minutos y el accionamiento será automático.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-22
f. Debe tener protección contra polaridades inversas.
g. Su operación debe ser silenciosa (menor a 40 dB) y no debe presentar ruidos inducidos por transformadores y mucho menos por desajustes mecánicos.
h. Las perturbaciones generadas por armónicos deben ser los aceptados por la normativa ecuatoriana correspondiente.
i. El inversor debe cumplir con las condiciones de calidad y confiablidad del servicio según las regulaciones del sector eléctrico ecuatoriano, incorporando como mínimo las siguientes protecciones:
Cortocircuitos en alterna.
Tensión de red fuera de rango.
Frecuencia de red fuera de rango.
Sobretensiones, mediante varistores o similares.
Perturbaciones presentes en la red como micro cortes, pulsos, defectos de ciclos, ausencia y retorno de la red, etc.
j. Cada inversor incorporará, al menos, los controles manuales siguientes:
Encendido y apagado general del inversor.
Conexión y desconexión del inversor a la CA de la red. Podrá ser externo al inversor.
k. Las características eléctricas de los inversores serán las siguientes:
Deben ser de onda senoidal pura.
La eficiencia a potencia pico será mayor a 90%
El autoconsumo del inversor en modo nocturno debe ser inferior al 1 % de la potencia nominal.
El factor de potencia debe ser superior a 0,96 entre el 25 % y el 100 % de la potencia nominal.
El inicio de inyección de energía a la red, debe ocurrir antes del 10 % de su potencia nominal.
El valor de distorsión armónica total (THD) no será mayor al 2%.
La potencia pico instantánea deberá ser mayor al 100% de la potencia nominal.
Debe cumplir al menos las especificaciones de seguridad y compatibilidad electromagnética dada en las normas UL 458 / FCC Class B.
Se recomienda satisfaga la especificación e-Mark e-13* 72/245/EEC, 95/54/EC.
l. Los inversores tendrán un grado de protección mínima IP 20 para inversores en el interior de edificios y lugares inaccesibles, IP 30 para inversores en el interior de edificios y lugares accesibles, y de IP 65 para inversores instalados a la intemperie.
m. Los inversores estarán garantizados para operación en las siguientes condiciones ambientales: entre 0 °C y 40 °C de temperatura y entre 0 % y 85 % de humedad relativa.
n. La vida útil de los inversores de conexión a la red no debe ser inferior a 10 años.
Energía Renovable
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4.3.6 ESTRUCTURAS DE SOPORTE DEL SFV
4.3.6.1 Descripción
Las estructuras de soporte son los elementos de sujeción, unión, fijación y protección mecánica
de los componentes de un SFV. Incluyen la estructura de los paneles fotovoltaicos, el soporte del
banco de baterías, y protecciones adecuadas para el resto de elementos.
4.3.6.2 Especificaciones
a. Las estructuras deben resistir como mínimo 10 años de exposición a la intemperie sin corrosión o fatiga apreciables.
b. Deben estar diseñadas para soportar una velocidad del viento de al menos 100 km/h.
c. La inclinación de las estructuras debe estar entre 5º y 10º.
d. Ningún elemento componente de la estructura, a ninguna hora del día deben ser causa de sombreado de los módulos fotovoltaicos.
e. La tornillería usada para sujetar el módulo a la estructura debe ser de acero inoxidable o bronce.
4.3.7 ELEMENTOS DE PROTECCIÓN Y SECCIONAMIENTO
4.3.7.1 Descripción
Los SFV deben proveer todos los elementos de protección comunes de las instalaciones eléctricas
contra sobre voltajes, sobre intensidades, corto circuitos, desconexión automática en caso de
variaciones de los parámetros de la red (para instalaciones conectadas a red), inducción de
corrientes de tierra, etc. Los sistemas de protección se sujetarán a la Norma Ecuatoriana
4.3.7.2 Especificaciones
a. El sistema fotovoltaico debe disponer de elementos de seccionamiento manual para operación y mantenimiento.
b. Se debe proporcionar una conexión a tierra de los equipos.
c. El electrodo de tierra debe ser una o varias varillas de acero recubierto de cobre (copperweld) de no menos de 16mm (5/8 pulgadas) de diámetro y 1,8 m de longitud, enterrada verticalmente en su totalidad. La abrazadera de conexión al electrodo de tierra deberá ser resistente a la corrosión, de preferencia de cobre o bronce, o unión termosoldada.
d. La resistividad de la tierra debe ser menor a 20 ohms
e. El cable del sistema de puesta a tierra de los equipos, en cualquiera de los casos, podrá ser de cobre desnudo o aislado y el calibre se debe dimensionar de acuerdo a las características eléctricas de la instalación, según el código eléctrico ecuatoriano.
f. Los sistemas deben incluir una protección contra descargas o sobre voltajes directos o inducidos (varistores), tanto en la parte de CC como en la de CA.
g. La conexión a tierra de la parte continua del sistema se la hará de acuerdo con las recomendaciones de los fabricantes de los equipos instalados, debiendo prevalecer siempre la condición de seguridad de las personas.
a. Protecciones adicionales para SFV conectados a la red.
Energía Renovable
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h. Las instalaciones fotovoltaicas que tengan conexión a la red deben tener un dispositivo de auto desconexión automática cuando no exista voltaje en la red, y no podrán reconectarse a ella hasta que dicho voltaje sea el nominal.
i. La instalación debe contar con un interruptor general manual accesible al personal de la compañía eléctrica, para la desconexión manual
j. La instalación debe contar con un interruptor magneto térmico para protección de equipos en caso de sobre intensidades, que puede actuar también como interruptor general manual
k. La instalación debe contar con un interruptor automático diferencial en la parte de alterna para protección de personas
l. La instalación debe contar con un interruptor de interconexión para desconexión – conexión en caso de variación de la frecuencia y voltaje de la red según los siguientes límites: +/- 5% frecuencia nominal y +/- 10% voltaje nominal; respectivamente, junto con un relé de enclavamiento. El rearme del sistema de conmutación debe ser automático.
b. Puesta a tierra en los SFV conectados a la red.
m. Todas las estructuras y cajas de equipos deben ser puestos a tierra, tanto de la parte de continua como de alterna.
n. En el circuito de CA el neutro del sistema trifásico o uno de los cables del sistema bifásico deben estar conectados a tierra.
o. Para la protección de personas en la parte de continua se recomienda la instalación flotante, es decir que la instalación eléctrica en la parte de CC no debe estar conectada a tierra, excepto cuando existe un dispositivo de descarga de sobrevoltaje de por medio.
p. Se recomienda el uso de varistores u otros dispositivos (diodos, dispositivos de descarga, fusibles de descarga de gases, transformadores de aislamiento, filtros, optoacopladores) para la conexión a tierra del circuito eléctrico tanto de la parte de continua como de alterna.
4.3.8 TABLEROS ELÉCTRICOS
4.3.8.1 Descripción
Dependiendo de la aplicación y de la capacidad del SFV, se debe prever la instalación de armarios
de conexiones, gabinetes, tableros de protección y seccionamiento con elementos dimensionados
para las capacidades de potencia y corriente que soportan. Los tableros se sujetarán a la norma
del código eléctrico ecuatoriano o similar y solamente se permitirá el uso de elementos
certificados bajo normas internacionales.
4.3.8.2 Especificaciones
a. En SFV aislados los componentes (regulador de carga, inversor, batería(s), supresor de transientes, interruptor termo magnético (breakers), fusibles) no podrán ser fijados sobre las paredes sino que deben ir dentro de un gabinete metálico protegido contra la corrosión o de material aislante como el policarbonato a fin de impedir el contacto de personas a las partes energizadas. Este gabinete tendrá al menos un índice de protección IP32 si se lo ubica al interior de un cuarto o vivienda e IP54 si se coloca a la intemperie. El diseño del gabinete deberá permitir accionar el regulador en caso de sobrecargas y poder observar en el regulador las luces indicadoras de carga de batería o la pantalla de información.
b. Los interruptores termo magnéticos de los circuitos interiores de las viviendas o centros comunales deben estar al acceso del usuario, dentro del mismo gabinete o en un tablero aparte.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-25
c. En SFV mayores a 5 kW se debe prever la instalación de tableros de empalme en corriente continua; tableros de conexión de los circuitos de corriente alterna, de acometida de la red, y de salida de los inversores con los interruptores termo magnéticos y fusibles dimensionados conforme a la carga instalada de diseño. Se recomienda el uso de tableros que cuenten con instrumentos de medición de voltaje y corriente de la red o de la producción del SFV y luces piloto que indiquen el estado de energización de la red y del SFV.
d. En caso de instalar un registrador de datos (data logger) separado de los reguladores o inversores estos podrán ir en un tablero separado de modo que la descarga periódica de datos y registros se haga sin necesidad de abrir el tablero principal de control o fuerza.
4.3.9 CABLES
4.3.9.1 Descripción
El calibre de los diferentes conductores se debe ceñir a los requerimientos eléctricos de
ampacidad, caída de voltaje y seguridad en cada parte del sistema.
Los cables internos de los paneles fotovoltaicos que salen desde la caja de conexión, deberán
cumplir con al menos una de las normas: Código Eléctrico Ecuatoriano, NEC 2008 / UL Type PV, UL
4703, USE-2, UNE 21123, UNE 20.460-5-52, UTE C 32-502.
Los cables externos deberán ser aptos para operar a la intemperie según el Código Eléctrico
Ecuatoriano, o la norma internacional IEC 60811
4.3.9.2 Especificaciones
a. Las secciones de los conductores externos deben ser tales que las caídas de tensión en ellos sean inferiores al 3% entre el arreglo fotovoltaico y el regulador de carga, inferiores al 1% entre la batería y el regulador de carga, e inferiores al 3% entre el regulador de carga y las cargas. Todos estos valores corresponden a la condición de máxima corriente.
b. El cable entre el arreglo fotovoltaico y el regulador de carga se debe seleccionar de tal forma que su ampacidad sea 1,25 veces la corriente de cortocircuito de todo el campo fotovoltaico. Igual para el cable entre el regulador y la batería.
c. Los cables deben cumplir con el código de colores (rojo es positivo, negro es negativo) o por lo menos identificar la polaridad.
d. Los cables exteriores de la instalación fotovoltaica deben ser especificados para uso en presencia de humedad, temperatura 90°C, doble aislamiento multifilares y resistentes a los rayos ultravioleta, tipo XHHN, SUPERFLEX, o similar.
e. Las instalaciones interiores de las viviendas que utilicen los sistemas fotovoltaicos aislados de la red deben usar conductores bipolares de doble aislamiento, o unipolares en tubería. Estos cables pueden ser del tipo THW y multifilares.
f. El cableado seleccionado debe estar en conformidad con el ambiente de utilización del mismo.
g. Todos los terminales de los cables deben permitir una conexión segura y mecánica fuerte. Deben tener una resistencia interna pequeña, que no permita caídas de tensión superiores al 0,5 % del voltaje nominal. Esta condición es aplicable a cada terminal en las condiciones de máxima corriente.
h. Los terminales de los cables no deben favorecer la corrosión que se produce cuando hay contacto entre dos metales distintos.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-26
i.
estañarse para lograr una conexión adecuada.
j. Los fusibles deben elegirse de modo tal que la máxima corriente de operación esté en el rango del 50 al 80% de la capacidad nominal del fusible.
k. El calibre o sección del conductor debe tomar en cuenta tanto la ampacidad como la caída de tensión y viene dada por la fórmula siguiente para conductores de cobre.
V
ilmmS
0178.02][ 2
Tabla 3. Ampacidad del conductor en AWG y mm2
4.3.10 INSTALACIONES ELÉCTRICAS INTERIORES
4.3.10.1 Descripción
La instalación de SFV del tipo residencial o comunitario deben incluir las instalaciones eléctricas
interiores consistentes en: puntos de iluminación y de tomas de corriente, cableado, piezas y
tablero de protección con seccionadores.
4.3.10.2 Especificaciones
a. Los puntos de iluminación incluyen: base de cerámica con boquilla E27 para foco ahorrador o luminaria empotrada tipo fluorescente tubular con carcaza, interruptor sobrepuesto.
b. Puntos de tomacorrientes: salida de tomacorriente doble sobrepuesto polarizado.
c. Conexión con conductor bipolar #14 AWG (Sucre) tipo TW o THHN. Los empalmes y derivaciones se realizarán en cajas plásticas con tapa. Los conductores se fijarán a las paredes o techo con grapas o abrazaderas.
d. Seccionadores de protección tipo riel DIN en caja de la capacidad de la carga x 1.25.
4.3.11 DIAGRAMAS DE CONEXIÓN E IDENTIFICACIÓN
a. Todos los puntos de conexión de los elementos constitutivos de las instalaciones solares fotovoltaicas deben estar identificados, de manera que se facilite las actividades de instalación y mantenimiento. Se debe incluir al menos:
Entradas y salidas
Nombre y capacidad de los elementos
Polaridad
b. Debe colocarse un diagrama unifilar simple de la instalación en algún lugar visible y protegido del ambiente para facilitar las labores de mantenimiento.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-27
c. Los SFV aislados deben incluir una identificación de cada uno de los componentes principales del sistema.
4.3.12 EQUIPAMIENTO (CARGAS ELÉCTRICAS)
El equipamiento referido en este punto corresponde solamente a sistemas fotovoltaicos aislados
de la red.
4.3.12.1 Luminarias
a. Está compuesta por la lámpara o foco y el balasto, integrados en un solo cuerpo o separados.
b. Debe proporcionar facilidades para su instalación fija y para el recambio de la lámpara y el balasto.
c. Las lámparas deben ser del tipo fluorescentes compactas, ahorradoras, tipo led o similares.
d. Se recomienda que las lámparas sean fabricadas de acuerdo con lo establecido en las normas INEN, código eléctrico ecuatoriano u otras normas internacionales aplicables, además se debe tener en cuenta las siguientes recomendaciones:
Las lámparas pueden ser de corriente continua o corriente alterna
Entregar un flujo luminoso igual o mayor a 40 lúmenes/vatio
La lámpara debe estar montada en una carcasa que cumpla los requisitos de los códigos eléctricos o mediante la fijación con boquilla E27 o E14.
e. Para luminarias tipo E27 se recomienda la instalación de una pantalla reflectora.
f. El balasto debe cumplir las siguientes especificaciones:
Debe ser electrónico.
Ajustarse a los valores nominales de corriente y operar adecuadamente dentro de los límites de los voltajes de alimentación
No debe generar interferencias en receptores de radio y/o televisión.
Debe estar protegido contra los efectos ambientales.
4.3.12.2 Electrodomésticos
a. Los electrodomésticos usados en SFV deben cumplir al menos con la certificación “Energy Star”, INEN u otras normas de eficiencia energética aplicables.
4.3.12.3 Refrigeradoras solares para vacunas
a. Deben cumplir al menos con las especificaciones de la Organización Mundial de la Salud (OMS) WHO / UNICEF EPI Technical Series Sección E3 para clima cálido (hot) 32ºC, niveles de radiación 3,5 a 5,2 kwh/m2 día o la certificación de conformidad con norma por parte del INEN.
4.3.12.4 Otras cargas
a. Para cargas especiales como bombas, equipos de telecomunicaciones, etc, se recomienda el uso de equipos de alta eficiencia.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-28
5. ELEMENTOS DE MEDICIÓN Y REGISTRO DE PARÁMETROS DEL SFV
Un SFV debe ofrecer al usuario de manera permanente información sobre el estado de
funcionamiento de los componentes.
En SFV aislados se recomienda la instalación de reguladores de carga que incluyan algoritmos de
medición de los parámetros eléctricos con información sobre las condiciones de producción del
arreglo fotovoltaico, consumo de las baterías, intensidad y voltaje de la carga, etc. Los reguladores
de carga en estos casos disponen de algoritmos que mantienen el punto de máxima potencia del
arreglo fotovoltaico, conocidos también como seguidores del punto de máxima potencia (MPPT).
Para SFV conectados a la red es obligatorio, la medición de los parámetros eléctricos del sistema.
Los SFV aislados mayores de 1000 W, obligatoriamente deben proveer la siguiente información:
Irradiación solar (kWh/m2.dia). Se lo puede hacer con un piranómetro de tipo celda fotovoltaica.
Intensidad y voltaje del arreglo fotovoltaico.
Voltaje de la batería
Intensidad de la carga, CC o CA.
El registrador de datos debe permitir almacenar al menos 3 meses de mediciones y contar con
software de descarga y presentación de datos.
En caso de varios SFV residenciales instalados en una comunidad es suficiente la instalación de un
registrador de datos por usuario y sistema tipo.
Los SFV para cargas especiales y aquellos conectados a la red deberán disponer de un sistema de
registro de datos de los siguientes parámetros:
Irradiación solar incidente en la instalación.
Voltaje e intensidad del arreglo fotovoltaico
Producción de energía del arreglo fotovoltaico.
Registro de fallas en la red: intensidad, voltaje y potencia (activa, reactiva) de la red, factor de potencia, frecuencia.
Intensidad y voltaje inyectados a la red.
Voltaje de la batería.
Intensidad, voltaje y potencia de la carga.
El registro se hará con un intervalo semanal acumulado, con los datos de máxima, media y
mínima. El registrador de datos debe permitir almacenar al menos 6 meses de mediciones y
contar con software de descarga y presentación de datos. Se recomienda la opción de acceso
remoto vía telefónica para registro y descarga de los datos monitoreados.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-29
6. DISEÑO DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS
6.1 CRITERIOS
Para el diseño y dimensionamiento de un SFV se recomienda el uso de la guía “Universal Technical
Standard for Solar Home Systems” Thermie B SUP 995-96, EC-DGXVII, 1998.
6.2 CONSIDERACIONES TÉCNICAS
En el diseño de un sistema fotovoltaico es preciso tomar en cuenta las siguientes consideraciones
técnicas:
Tipo de sistema fotovoltaico: de acuerdo a la clasificación.
Carga instalada y demanda energética individual y total para el caso de microrredes. Se debe tomar en cuenta:
El tipo de carga y el servicio que prestará dicha carga para la selección de los componentes del SFV.
Los consumos en espera (stand-by) de los equipos y el rendimiento de cada uno de ellos cuando la potencia que se especifica no lo ha hecho.
Cuando el sistema esté previsto para servir a cargas en CC y CA se realizará el dimensionamiento por separado.
Se debe presentar la estimación del consumo diario de energía en una tabla en la que deben constar como mínimo las columnas de: nombre de los equipos, número de equipos, potencia unitaria de los equipos, número de horas promedio diarias de uso y energía promedio diaria, en Wh, necesaria para la instalación. Se recomienda la elaboración de la curva de carga diaria del SFV.
Si la instalación no es de uso todo el año se debe especificar el periodo de diseño del sistema.
Reserva futura. El valor mínimo aceptable es de 10%.
Radiación solar del emplazamiento. De acuerdo a las referencias recomendadas o medidas en el sitio.
Voltaje y corriente del arreglo fotovoltaico. El voltaje se trabajará de preferencia en valores múltiplos de 12 V CC (12, 24, 36, 48). La corriente máxima estará limitada a la corriente del regulador de carga que atiende al módulo o al arreglo de módulos. En caso de necesidad de capacidades de corriente mayores se instalará varios reguladores en paralelo.
Pérdidas del sistema (PR). Según las especificaciones indicadas en el parágrafo de producción energética
Días de autonomía. De 2 a 5.
Tipo de batería. Según la clasificación.
Profundidad de descarga del banco de baterías. Dependiendo del tipo de baterías. En ningún caso será superior a 80%.
Voltaje del banco de baterías. Se trabajará de preferencia en voltajes múltiplos de 12 V, CC (12, 24, 36, 48).
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-30
Figura 6: Configuraciones de sistemas fotovoltaicos con inversor.
6.2.1 RECURSO SOLAR EN EL ECUADOR
El primer paso en el diseño de un SFV consiste en conocer si en el sitio existe el recurso suficiente
de energía solar. Información sobre la radiación solar diaria promedio se obtiene de sitios Web
como el de la NASA o las referencias indicadas más abajo. El dato que nos interesa es el nivel de
radiación promedio anual. En el caso del Ecuador, los niveles de radiación son relativamente altos,
entre 4 y 6 kWh/m2/día promedio anual. Se debe tener en cuenta también las condiciones
climáticas del sitio (nubosidad, pluviosidad, temperatura, viento).
Serie horaria: El dato de radiación solar promedio diaria en kWh m-2día-1 se obtiene de una serie
de lecturas hora a hora durante un período de al menos un año. El uso de una serie de radiación
solar permite estimar con mayor exactitud la energía que obtendremos de nuestro SFV. El uso de
una serie de datos generalmente está asociado a programas de computación que facilitan el
diseño. Un proveedor serio debe estar en capacidad de proporcionar este cálculo.
Promedio anual: Si no se dispone
de la serie de radiación solar,
tomamos el dato de la radiación
solar promedio diaria de la zona en
que estamos. Un valor aceptable
para el Ecuador es de 4,5 kWh m-
2día-1.
El Ecuador está ubicado entre las
latitudes 1º30’N (Carchi) y 5º0'S
(Zamora) y entre las longitudes
72º0’O (Salinas) y 75º10’O
(Orellana) es decir al oeste del
meridiano de Greenwich. El
Archipiélago de Galápagos se encuentra entre las latitudes 1º40'N y 1º30’S y entre las longitudes
89º10'O y 92º0'O. Al estar atravesado por la Línea Equinoccial, el Ecuador tiene poca variabilidad
en la posición del sol durante todo el año, lo cual favorece la aplicación de la energía solar para
producir electricidad y calor, ya que en promedio hay 12 horas de sol durante el día. La variación
en el zenit (cuando el sol está perpendicular a la Tierra, a las 12 del día) es de +/- 23.5º, es decir
que el Sol se desplaza 47º en el año entre el solsticio de verano (21 de junio) y el solsticio de
invierno (21 de diciembre).
Nota: La primera medición representa el ángulo desde el lado norte
del horizonte, mientras que la segunda medición es desde el sur
verdadero.
Figura 7. Movimiento aparente del sol sobre el
firmamento
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-31
El recurso solar al ser un valor de energía se mide en Joules, es decir en Vatios por Segundo. Un
kWh es otra medida de la energía y 1 kWh equivale a 3.6 MJ.
En el Ecuador no existe un registro histórico completo de radiación solar. El INAMHI tomó durante
los años 1970 a 1990 algunas mediciones de heliofanía o duración de brillo solar durante un día
que corresponde a la radiación solar directa.
El CONELEC contrató en el año 2008 la elaboración del Mapa Solar del Ecuador, y se basa en datos
tomados de sistemas satelitales del NREL (National Renewable Energy Laboratory) de los Estados
Unidos entre 1985 y 1991 que interpola la información a celdas de 1 km2. Se muestra
información sobre las insolaciones directa (isohelias a 300 Wh/m2.día), difusa (isohelias a 100
wh/m2.día) y global (isohelias a 150 Wh/m2.día) para cada mes del año y el promedio anual.
Con este mapa solar se ha elaborado un mapa resumen anual con la insolación global promedio
anual agrupada en cinco zonas I a V en kWh/m2.día.
Zona I: 3200 a 3600 [Wh/m2/dia]
Zona II: 3600 a 4000 [Wh/m2/dia]
Zona III: 4000 a 4400 [Wh/m2/dia]
Zona IV: 4400 a 4800 [Wh/m2/dia]
Zona V: 4800 a 5200 [Wh/m2/dia]
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-32
Los valores de insolación o radiación solar global para las provincias del país y sus ciudades más
importantes son:
PROVINCIA CIUDAD Wh/m2/día ZONA
Carchi Tulcán 4200 II
Esmeraldas Esmeraldas 4350 II
Imbabura Ibarra 5250 IV
Manabí Portoviejo 4650 III
Pichincha Quito 5075 Iv
Tsáchilas Santo Domingo 4650 III
Cotopaxi Latacunga 4800 IV
Napo Tena 4350 II
Santa Elena Salinas 4350 II
Guayas Guayaquil 4513 III
Los Ríos Babahoyo 4650 III
Bolívar Guaranda 4800 IV
Tungurahua Ambato 4650 III
Chimborazo Riobamba 4200 II
Pastaza Puyo 4200 II
Cañar Azogues 4500 III
Morona Santiago Macas 4050 II
Azuay Cuenca 4350 II
El Oro Machala 4200 II
Loja Loja 4350 II
Zamora Chinchipe Zamora 4350 II
Galápagos Puerto Ayora 5835 V
Para Quito y Guayaquil, los valores promedio mensuales de radiación solar global son:
MES Wh/m2/ día promedio
Quito Guayaquil
Enero 4950 3900
Febrero 4950 4200
Marzo 4950 4650
Abril 4800 4350
Mayo 4650 4500
Junio 4800 4200
Julio 5250 4350
Agosto 5400 4650
Septiembre 5550 5100
Octubre 5250 4500
Noviembre 5250 4950
Diciembre 5100 4800
Promedio 5075 4513
Mientras no se disponga de un sistema actualizado de la información de radiación solar en el
Ecuador, se pueden usar estos datos confirmándolos con datos reales medidos en el sitio donde
se instalará el sistema solar fotovoltaico, al menos con datos de 12 meses anteriores.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-33
Otras fuentes de datos de radiación solar que pueden consultarse son:
Nombre Dirección internet Observaciones
Datos satelitales
1. SeaWiFS Surface Solar Irradiance. http://www.giss.nasa.gov/data/seawifs/
julio 1983 a junio 1991
2. LaRC Surface Solar Energy Data Set (SSE). http://eosweb.larc.nasa.gov/sse/
Actualizada permanentemente. Celdas de 280 km2
Mediciones en tierra
3. University Of Massachusetts Lowell Photovoltaic Program.
http://energy.caeds.eng.uml.edu/fpdb/Irrdata.asp Hasta 25 años en algunos sitios. Más confiable.
4. WRDC Solar Radiation and Radiation Balance Data.
http://wrdc-mgo.nrel.gov/
1984 a 1993. Pocas estaciones en Ecuador
6.2.2 UBICACIÓN
Un SFV necesita un sitio libre de obstáculos (edificios cercanos, árboles, vegetación) y de un área
suficiente para el montaje del arreglo fotovoltaico (techo de una vivienda, sobre una base en el
suelo o sobre un poste) por lo cual debemos prever un sitio apropiado para obtener la mayor
cantidad de radiación solar a lo largo del año.
En la medida de lo posible el arreglo fotovoltaico debe estar libre de sombras durante las 8 horas
centrales del día durante todo el año.
6.2.3 PRODUCCIÓN ENERGÉTICA
Los cálculos de producción energética, cuando se trata de una instalación de servicio todo el año,
se deben hacer para el promedio anual de la radiación global sobre superficie horizontal,
indicando al Usuario el mes más desfavorable.
Para instalaciones que no brindan servicio todo el año, el cálculo de la producción energética se lo
hará para el periodo más desfavorable para el cual se diseña el sistema.
La capacidad útil de la batería (capacidad nominal multiplicada por la profundidad de descarga de
diseño) debe permitir entre 2 y 5 días de autonomía a plena carga, sin heliofanía.
El tamaño del arreglo fotovoltaico debe asegurar que la energía producida durante el peor mes
(tomando en cuenta el PR performance ratio) pueda, como mínimo, igualar la energía demandada
por la carga.
Para el cálculo de la producción energética se aplica el concepto de rendimiento global del
sistema (performance ratio) PR que se define como “la energía útil entregada a la carga dividida
por la máxima energía que teóricamente puede producir el arreglo fotovoltaico”.
No se debe conectar baterías antiguas con nuevas, ni de diferente capacidad en una misma
instalación.
El arreglo fotovoltaico de un SFV debe hacerse con módulos de similares características.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-34
Para el cálculo del rendimiento global del sistema PR (performance ratio) se deben considerar por
lo menos las siguientes aspectos:
Rendimiento por funcionamiento a temperatura diferentes de las condiciones normales
temp
Rendimiento por suciedades acumuladas en los módulos fotovoltaicos suc
Rendimiento del regulador de carga reg
Rendimiento por caída de voltaje en los cables, tanto en la parte de CC como en la de CA
cab
Rendimiento del banco de baterías bat
Rendimiento por pérdidas debido a la auto descarga del banco de baterías aut
Rendimiento del inversor inv
6.2.4 CONSIDERACIONES ECONÓMICAS
Un SFV tiene un costo inicial alto comparado con la conexión a la red eléctrica o a la instalación de
un grupo electrógeno. La ventaja de un SFV es que su costo de operación y mantenimiento es
bajo, debiendo solamente sustituirse las baterías cada 5 u 8 años, dependiendo del tipo y de las
condiciones de uso, temperatura y ciclaje. Para tomar la decisión de instalar un SFV, es
indispensable hacer un estudio financiero una vez diseñado el sistema, donde se analicen los
costos durante la vida útil del SFV en comparación con los sistemas tradicionales.
Cuando se decide por la solución solar fotovoltaica, es importante prever los recursos para los
estudios y diseños originales y para la instalación. Un análisis mediante el método del costo
nivelado de energía (levelized costs), por ejemplo, permite obtener un resultado del costo por
kilovatio hora producido durante la vida útil del sistema y comparar las diferentes alternativas de
equipamiento.
7. DIMENSIONAMIENTO
7.3 SFVA AISLADOS
7.3.1 CÁLCULO DE LA DEMANDA ENERGÉTICA
Se lo presentará de forma tabulada según el ejemplo de la tabla expuesta más abajo.
Equipo Nº CC/CA
Potencia [W]
Tiempo estimado de uso (h/día)
Capacidad instalada
[W]
Demanda energética
Wh/día
TOTAL
Tabla 4: Ejemplo de tabla para la demanda energética.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-35
La capacidad instalada es la suma del número de equipos multiplicada por la potencia de cada
uno. La demanda energética es la suma de la energía demandada [Wh] de cada equipo.
Se deben considerar las cargas CC por separado de las cargas de CA.
7.3.2 CÁLCULO DE LA RADIACIÓN SOBRE SUPERFICIE INCLINADA Y
HORAS SOLARES
Para calcular la media mensual de radiación diaria sobre la superficie del módulo fotovoltaico se
debe usar la ecuación siguiente:
díamWhHkHT
2/*
Donde H es la media mensual diaria de radiación sobre una superficie horizontal y k se escoge de
entre las tablas que se encuentran en el anexo ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia..
Una latitud positiva significa norte y una latitud negativa significa sur.
El número de horas diarias de irradiación solar a 1000 W/m2 determina el número de horas de sol
día.
2
2
/
/1000/
mW
díamWhHHS T
7.3.3 ESTIMACIÓN DEL RENDIMIENTO GLOBAL DEL SISTEMA PR
El rendimiento por funcionamiento a temperaturas diferentes de las condiciones normales se
calcula según las ecuaciones siguientes. Se asume que la radiación instantánea es de 1000 W/m2.
)25(1 cTtemp TC
)20(25,1 NOCTTT ac
TOCTSCT VIC ,,
Donde Tc es la temperatura de la celda a una irradiación de 1000 W/m2, Ta es la temperatura
ambiente y NOCT es la temperatura de operación normal de la celda y que viene especificada en
las hojas técnicas del proveedor. En caso de que el proveedor no especifique el valor de NOCT se
asumirá el valor de 45ºC. CT es el coeficiente de variación de la potencia por funcionamiento a
temperaturas diferentes de las estándares de prueba. En caso de no disponer de este valor se
puede asumir el valor de 0,005.
El rendimiento por efectos de suciedad no debe ser inferior a 2%
El rendimiento por pérdida en los cables debe cumplir lo dispuesto en esta normativa.
Los rendimientos del regulador, banco de baterías e inversor, deben ser tomados de las hojas
técnicas de los proveedores.
El rendimiento debido a las pérdidas por autodescarga del banco de baterías no debe ser inferior
a 1%
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-36
El rendimiento global del sistema se calcula con la fórmula siguiente:
PR= temp . suc . reg . cab . bat . aut . inv
7.3.4 CÁLCULO DE LA POTENCIA PICO DEL ARREGLO FOTOVOLTAICO
La potencia pico necesaria para suplir las necesidades energéticas de la carga se calcula mediante
la fórmula siguiente:
PRHS
energéticaDemandaPot p
*
7.1.4.1 Capacidad del banco de baterías
La capacidad del banco de baterías se calcula según la fórmula:
sistemadelVoltajePdD
autonomíadedíasenergéticaDemandaCbat
*
*
Donde el voltaje del sistema debe ser múltiplo de 12 V (12, 24, 36, 48,..etc.) y la capacidad de la
batería está dada en amperios hora (Ah) y debe ser usado para escoger el banco de baterías a un
régimen de descarga de 20 horas (C20).
7.1.4.2 Capacidad del regulador y del inversor
La capacidad del regulador debe ser al menos un 25% mayor de la corriente de corto circuito del
arreglo fotovoltaico o de la serie de módulos a los cuales está conectado.
La capacidad del inversor debe ser al menos un 25% mayor que la carga instalada. La carga total
puede ser distribuida entre varios inversores y pueden formar bancos de inversores (monofásicos,
bifásicos, trifásicos).
Figura 8. Sistemas fotovoltaicos residenciales aislados.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-37
7.1.4.3 SFVA para cargas especiales
Para sistemas de telecomunicaciones, bombeo, iluminación y otros, se aplicará el mismo método
que para los sistemas fotovoltaicos aislados.
7.1.4.4 Iluminación pública
Los SFV se pueden aplicar para iluminación pública tanto en sitios aislados de la red como en
sitios donde existe la red, y se pueden usar en carreteras, parques, jardines, señalización en vías
públicas, publicidad externa, sistemas de seguridad, luces guía, balizas, etc.
El controlador de carga de un sistema de iluminación fotovoltaico debe ser de tipo crepuscular
con temporizador programable hasta dos ciclos de encendido – apagado.
El diseño del sistema de iluminación, la instalación y montaje de los postes de alumbrado público
con sistemas de energía solar fotovoltaica se sujetarán a las mismas normas que se aplican en los
sistemas convencionales de alumbrado público con postes metálicos o de hormigón, y para el
efecto se aplicará la norma ecuatoriana (Empresa Eléctrica Quito).
Figura 9. Luminaria Solar
7.1.4.5 Bombeo de agua
En sistemas de bombeo diurnos se puede eliminar el uso de banco de baterías, simplificando la
instalación y el mantenimiento. Con un banco de baterías debidamente dimensionado, se puede
mantener el bombeo para el horario nocturno.
Se debe usar un adaptador de impedancias para facilitar el arranque del motor.
Se recomienda el uso de bombas específicas para sistemas solares.
La estimación de la energía eléctrica consumida por la motobomba viene dada por la fórmula
siguiente:
MB
TEd
MB
HMB
mHdíamQdíaWhEdíaWhE
)()/(725,2)/()/(
3
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-38
Figura 10. Bombeo solar.
Para sistemas de bombeo de corriente alterna, la eficiencia de la motobomba es un parámetro
que suele estar incluido en el rendimiento del conjunto inversor-motobomba. Habitualmente, el
fabricante proporciona herramientas gráficas para el cálculo del rendimiento global del sistema,
incluyendo el propio generador fotovoltaico. Por defecto, puede utilizarse un rendimiento típico
ηMB = 0,4 para bombas superiores a 500 W.
La altura equivalente de bombeo, HTE, es un parámetro ficticio que incluye las características
físicas del pozo y del tanque de almacenamiento, las pérdidas por fricción en las tuberías
(contribución equivalente en altura) y la variación del nivel dinámico del agua durante el bombeo.
Para su cálculo puede utilizarse la fórmula siguiente:
fAP
T
STDTSTDTE HQ
Q
HHHHH
La suma de los dos primeros términos es la altura desde la salida de la bomba en el depósito hasta
el nivel estático del agua (
Figura 11). El tercer término es una corrección para tener en cuenta el descenso de agua durante
el bombeo y el cuarto es la contribución equivalente en altura de las pérdidas por fricción en las
tuberías y en otros accesorios del sistema hidráulico (válvulas, codos, grifos, etc.). Estas pérdidas,
deben ser inferiores al 10 % de la energía hidráulica útil (es decir, Hf < 0,1HTE).
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-39
Figura 11. Esquema de sistema de bombeo
El cálculo de la potencia del arreglo fotovoltaico se lo hará como un sistema fotovoltaico aislado.
8. TELECOMUNICACIONES
Para el dimensionamiento de los sistemas aislados para telecomunicaciones la autonomía mínima
debe ser de 5 días, y el régimen de descarga usado para el diseño del banco de baterías debe ser
de 100 horas (C100).
Se recomienda redundancia de los componentes críticos (regulador de carga, inversor).
8.3 SFVAM EN MICRO RED
Los SFVAR o los SFVAC sirven a usuarios individuales, es decir un sistema por cada usuario. En
caso de varios usuarios que se encuentren próximos entre sí o de pequeños poblados donde ya se
disponga de redes de distribución con generación de grupos diesel, por ejemplo, es conveniente
instalar un SFV centralizado de mayor potencia que sirva a todos los usuarios. Este sistema
fotovoltaico se conoce como micro red (SFVAM). La ventaja del SFVAM es que mejora la
confiabilidad en el servicio y se reduce la potencia total del mismo comparado con la solución con
sistemas individuales.
Figura 12. Sistema fotovoltaico aislado en micro red
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-40
Por experiencia práctica se tiene:
PSFVAM = 0.6 x U x PSFVAR
Donde:
PSFVAM = Potencia total del sistema fotovoltaico aislado en micro red.
0.6 = factor de diversidad (para un número de usuarios mayor a 20).
U = Número de usuarios.
PSFVAR = Potencia de un SFVAR (individual).
El diseño y la construcción de un SFVAM, se lo debe hacer considerando los mismos criterios que
los de un SFV convencional, aislado o conectado a la red con respaldo en batería.
Generalmente el servicio a los usuarios, en los casos de SFVAM se lo hace a través de redes de
distribución en baja tensión (240/120V, 60Hz) con sistemas trifásico o monofásico tres hilos. Así,
para los diseños de las redes de distribución se debe usar las normas aplicables, como la de la
Empresa Eléctrica Quito. Estas redes incluyen tanto las cargas de los usuarios como las cargas de
iluminación. Es importante que en el diseño de la red de distribución la carga sea balanceada
entre las fases.
En algunos casos de SFVAM es conveniente aplicar el concepto de tarifa pre pagada, que consiste
en que los usuarios se registran de acuerdo con su nivel de consumo energético mensual y
compran anticipadamente su cupo para el uso de la energía. De esta forma controlan su consumo
hasta un máximo contratado, permitiendo que la energía producida por el SFVAM se distribuya
equitativamente entre todos los usuarios. El elemento que posibilita controlar el consumo y
desconecta la carga si este se excede se conoce como dispensador de energía.
Por experiencia en el Ecuador, se determina los siguientes rangos de consumo en SFVAM:
Tabla 5. Rangos de consumo de energía en sistemas fotovoltaicos residenciales aislados
TARIFA TIPO CARGA INSTALADA W DEMANDA Wh/día DISPENSADOR W
T8.4 541 282 600
T17 593 586 600
T25 623 817 600
T33 669 1111 600
T50 766 1673 1100
La tarifa tipo T33 por ejemplo corresponde a un consumo mensual máximo de 33 kWh, es decir
1,11 kWh por día.
8.3.1 SFV CONECTADOS A LA RED
La conexión de los sistemas fotovoltaicos conectados a la red debe hacerse en baja tensión, es
decir para voltajes de suministro en el punto de entrega inferiores a 600 V en corriente alterna.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-41
Las instalaciones de los SFV conectadas a la red no deben originar situaciones peligrosas para el
personal de mantenimiento y operación de la red de distribución, ni generar perturbaciones en la
red como armónicos, flickers, etc.
El diseño eléctrico de la conexión a la red de los SFV será similar a cualquier sistema de
generación convencional (grupo electrógeno, central mini hidráulica, etc.)
8.3.2 SFVCS SIN RESPALDO EN BATERÍAS
Producción energética
Para el cálculo de la producción energética se usará el rendimiento global del sistema
(performance ratio) PR que se define como “la energía útil entregada a la carga dividida por la
máxima energía que teóricamente puede producir el generador fotovoltaico”. Entre los aspectos
que deben ser considerados se anotan los siguientes:
Rendimiento por funcionamiento a temperatura diferentes de las condiciones normales
Rendimiento por tolerancia en las características eléctricas de los módulos.
Rendimiento por suciedades acumuladas en los módulos fotovoltaicos.
Rendimiento por pérdidas en los cables, tanto en la parte de CC como en la de CA
Rendimiento del inversor de conexión a red
El rendimiento por pérdidas en los cables debe cumplir lo dispuesto en esta normativa.
Se recomienda el uso de módulos fotovoltaicos iguales dentro de una misma instalación.
Condiciones técnicas de la conexión a red
Esta norma rige las instalaciones de hasta los 100 kW de potencia nominal, considerada potencia
nominal la potencia de placa del inversor de conexión a red.
Por seguridad la contribución de potencia total de los SFVCS conectados a una misma línea de
distribución no debe sobrepasar el setenta por ciento de la capacidad de transporte de corriente
de esa línea ni del transformador.
Si la potencia nominal de la instalación supera los 5 kW la conexión necesariamente tendrá que
ser trifásica. En caso de ser menor la conexión podrá ser monofásica (120V ó 240V).
8.3.3 SFVCB CON RESPALDO EN BATERÍAS
Un sistema fotovoltaico conectado a la red con respaldo en baterías tiene el mismo criterio de
dimensionamiento y diseño que uno aislado, con la diferencia que el banco de baterías se
mantiene cargado tanto del arreglo fotovoltaico como de la red, y en caso de falla de la red las
baterías actúan como respaldo lo que permite asegurar una mayor confiabilidad en el servicio.
El diseño de un SFVCB debe contemplar la imposibilidad de que la energía almacenada en las
baterías pueda ser vendida de vuelta a la red. Solamente puede ser vendida a la red la producción
excedente del arreglo fotovoltaico, y evitar el caso en que aplicando la tarifa preferencial por
venta de energía se pueda entregar energía a un precio mayor que el se compra de la red.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-42
8.3.4 SFVCM CON MICRO INVERSORES
Actualmente existen pequeños inversores de capacidades similares a las de un panel fotovoltaico
(170 – 220 W) que permiten la conexión directa del panel a la red de distribución en baja tensión
de la empresa eléctrica. La ubicación en el sistema eléctrico secundario de un panel con micro
inversor de estas características puede mejorar las condiciones de la red al reducir la carga sobre
transformadores y líneas.
Las especificaciones tanto del panel fotovoltaico como del inversor deben cumplir con las
mencionadas en esta norma para cada uno de los componentes, de modo que no se afecte las
condiciones de calidad de servicio que podrían presentarse en la red secundaria, por efecto de
perturbaciones, frecuencia, distorsión armónica, variaciones de voltaje, desbalance de fases y
otras.
8.3.4.1 SFVH híbridos
Los SFVH forman parte de un sistema mayor con energía de respaldo de fuentes renovables o no,
como una micro central hidroeléctrica, una turbina eólica, un generador de biomasa, un grupo
diesel, etc. Un sistema híbrido puede ser aislado como conectado a la red con las mismas
consideraciones de dimensionamiento aplicables a cada caso.
Figura 13. Esquema de facturación con medición neta
8.3.4.2 Facturación y medición
La medición de los sistemas fotovoltaicos se hace generalmente mediante dos conceptos: 1)
Medición neta, y 2) Tarifa preferencial.
La medición neta consiste en que la producción energética del SFV, esté o no conectado a la red,
se descuenta del consumo energético del usuario, con lo que la planilla de pago mensual es la
diferencia entre ambas. Cualquier excedente que se entregue a la red y que supere el valor de
consumo no se reconoce al usuario. Este sistema se aplica principalmente en los Estados Unidos
de Norteamérica. Se utiliza en este caso un solo medidor que gira en el sentido positivo cuando se
está consumiendo la energía y en sentido negativo (hacia atrás) cuando está entregando energía a
la red proveniente del SFV.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-43
La tarifa preferencial consiste
en que la producción energética
del SFV, esté o no conectado a la
red, tiene un valor de venta de
energía mayor al del consumo.
En este caso se debe registrar los
dos valores, el uno de consumo
del usuario y el otro de
producción del arreglo
fotovoltaico. La medición puede
hacerse con un solo medidor de
doble sentido que permita
registrar el consumo y la venta
de energía con dos tarifas.
Puede también utilizarse dos medidores, el uno para la producción y el otro para el consumo. El
medidor de venta de energía mide la producción del arreglo fotovoltaico y no necesariamente la
entrega de energía a la red pues parte de la producción puede consumirse internamente en la
carga del usuario. Este método de facturación se utiliza principalmente en Europa, Japón y
Australia.
En el Ecuador se aplica el sistema de tarifa preferencial con base en las regulaciones del Consejo
Nacional de Electricidad. A la fecha (marzo 2010) la regulación vigente que hace referencia a la
tarifa preferencial para SFV es la 009/06 que fija un precio de venta de energía de 52,04 centavos
de dólar por kWh producido en el sector continental y de 57,24 centavos de dólar por kWh
producido en la región de Galápagos.
Las especificaciones que deben cumplir los medidores o contadores de energía son las mismas
que para los sistemas de medición convencionales de las empresas eléctricas del país.
9. HOMOLOGACIÓN
9.3 ENTIDAD A CARGO
Los componentes de los SFV deberán ser homologados por una entidad creada específicamente
para estas funciones, acreditada ante el Organismo de Acreditación Ecuatoriano (OAE), bajo las
normas que se creen para el efecto.
9.4 DISPOSICIÓN TRANSITORIA
Mientras se constituye el organismo acreditado para realizar la homologación o la certificación de
los componentes de los SFV, y se pone en vigencia la norma respectiva, se recomienda adoptar las
normas indicadas en el numeral 2.8.
Figura 14. Esquema de facturación con tarifa
preferencial (feed in tariff).
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-44
10. ETIQUETADO
El etiquetado es la identificación de las principales características de operación y de diseño del
equipo y aspectos generales respecto de la fabricación.
La etiqueta debe ser impresa para asegurar su legibilidad, indeleble en las condiciones
ambientales locales y debe estar pegada o remachada en un lugar visible del equipo.
Si el equipo no viene etiquetado de fábrica, se debe etiquetar localmente.
10.1 MÓDULOS FOTOVOLTAICOS
La información facilitada por el fabricante debe incluir los siguientes aspectos:
Polaridad de los terminales o cables (+ / -).
Voltaje a circuito abierto Voc.
Voltaje en el punto de máxima potencia Vm.
Voltaje nominal de funcionamiento Vn.
Corriente en el punto de máxima potencia Im.
Corriente de cortocircuito Isc.
Potencia máxima Pm.
Voltaje máximo permitido en el sistema.
Norma de fabricación.
Sello de la entidad que otorgó la certificación.
Identificación del fabricante.
Modelo.
Número de serie.
Lugar y fecha de fabricación.
Tipo de celda: mono, poli, silicio amorfo, otro.
Período de garantía en años.
Condiciones estándar de prueba (1000 W/m2, 25ºC, AM 1,5).
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-45
Figura 15. Etiqueta para módulo solar fotovoltaico
10.2 BATERÍA
La etiqueta de la batería debe contener al menos la siguiente información:
Norma de fabricación.
Sello de la entidad que otorgó la certificación.
Identificación del fabricante.
Modelo.
Número de serie.
Lugar y fecha de fabricación.
Tipo de batería.
Período de garantía en años.
Clasificación eléctrica y su capacidad en Ah para un valor de horas de descarga (Ej. 100 Ah C20)
Voltaje de operación
Identificación de la polaridad en bornes.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-46
Figura 16. Etiqueta para batería solar
10.3 REGULADOR DE CARGA
El regulador de carga debe contener al menos la siguiente información:
Norma de fabricación.
Sello de la entidad que otorgó la certificación.
Identificación del fabricante.
Modelo.
Número de serie.
Lugar y fecha de fabricación.
Corriente nominal.
Corriente máxima.
Voltaje de desconexión.
Voltaje de reconexión.
Voltaje nominal.
Identificación de la polaridad en bornes de carga, módulo y batería.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-47
Figura 17. Etiqueta para regulador de carga
Todos los indicadores o testigos (leds) asociados deben estar claramente identificados en cuanto
a la función que realizan.
10.4 INVERSOR
El inversor debe contener al menos la siguiente información:
Norma de fabricación.
Sello de la entidad que otorgó la certificación.
Identificación del fabricante.
Modelo.
Número de serie.
Lugar y fecha de fabricación.
Tipo de inversor: onda senoidal modificada u onda senoidal pura.
Voltaje de entrada CC (12 V cc).
Voltaje de salida CA (110 V ca).
Intensidad de corriente máxima.
Frecuencia.
Potencia en W.
Potencia instantánea máxima en W y tiempo.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-48
Figura 18. Etiqueta para inversor aislado
Además el inversor debe identificar correctamente lo siguiente:
Terminales de conexión para la red y batería identificados.
Todos los indicadores o testigos (leds) asociados deben estar claramente identificados en cuanto a la función que realizan.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-49
11. ANEXOS
A. EJEMPLO DE CÁLCULO de un sistema fotovoltaico aislado residencial
El presente ejemplo muestra el cálculo de un sistema fotovoltaico aislado residencial usando las
recomendaciones dadas en la presente Norma. Se propone el dimensionamiento de un sistema
fotovoltaico autónomo en un lugar de la región amazónica del Ecuador.
A.1 Cálculo de la demanda energética
El primer paso es el cálculo de la demanda energética. Este valor es la sumatoria de los consumos
previstos de energía tanto en CC como en CA. Además es recomendable el incremento de un 10%
a esta demanda en concepto de demanda futura, si es que no se tiene otro dato más preciso.
Estos valores se los presentará en una tabla según lo marca esta normativa.
Tabla A4. Cálculo de la demanda energética.
Equipo Nº
CC/CA Potencia [W]
Tiempo estimado de uso (h/día)
Capacidad instalada
[W]
Demanda energética
Wh/día
Foco ahorrador 3 CA 11 3 33 99
Radio 1 CA 15 4 15 60
Televisor 21” 1 CA 50 2 50 100
DVD 1 CA 15 1 15 15
TOTAL 113 274
Si consideramos un 10% de reserva futura entonces el consumo previsto es de 301,4 Wh/día. La
capacidad instalada es 113 W. Este dato será usado para dimensionar el tamaño del inversor.
A.2 Cálculo de la radiación sobre superficie inclinada y horas solares
El cálculo de la radiación total sobre superficie inclinada (para este ejemplo 5°. Según las
recomendaciones dadas, la inclinación debe estar entre 5º y 10º para evitar las acumulaciones de
suciedades en la superficie de los módulos fotovoltaicos) se muestra en la tabla siguiente.
Tabla A5. Cálculo de la radiación solar sobre superficie inclinada.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-50
Se muestra además el cálculo de las horas solares (HS) que se han calculado según la fórmula
siguiente.
díamWhHkHT
2/*
2
2
/
/1000/
mW
díamWhHHS T
A.3 Estimación del rendimiento global del sistema (PR)
En la tabla siguiente se muestra el cálculo del rendimiento por operación a temperaturas
diferentes de la estándar de medida y el cálculo del PR. Los coeficientes de variación de corriente
y voltaje se han tomado de las recomendaciones de la presente norma cuando no se tiene datos
precisos.
Tabla A6. Cálculo del rendimiento por operación a temperatura diferente de la estándar de medida.
La fórmula usada para el cálculo del rendimiento por operación a temperatura diferente de la
estándar se muestra más abajo.
)25(1 cTtemp TC )20(25,1 NOCTTT ac
Tabla A7. Cálculo de los rendimientos del sistema fotovoltaico.
Los valores de rendimientos de los distintos aspectos son los recomendados por la presente
Norma.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-51
A.4 Cálculo de la potencia pico del arreglo fotovoltaico
El cálculo de la potencia en los módulos fotovoltaicos se la hace de acuerdo a la ecuación
correspondiente y se muestra en la tabla siguiente.
Tabla A8. Cálculo del PR y de la potencia fotovoltaica necesaria.
Donde el PR ha sido calculado con la fórmula siguiente.
PR= temp . suc . reg . cab . bat . aut . inv
Y la potencia del arreglo fotovoltaico con la fórmula que sigue.
PRHS
energéticaDemandaPot p
*
De acuerdo a estos resultados el mes más desfavorable de recurso solar es el mes de enero por lo
que la potencia del arreglo fotovoltaico se la escoge para este mes. Si se trabaja con módulos de
150 Wp, 12 V, se necesitaría un solo módulo. En caso de trabajar con módulos de 75Wp, 12V, se
necesitarían dos módulos conectados en serie.
A.5 Cálculo de la capacidad del banco de baterías
Para este cálculo es necesario escoger el tipo de batería con la que se desea trabajar. Por facilidad
de mantenimiento y seguridad se selecciona una batería sellada VRLA tipo AGM. Para este tipo de
baterías la máxima profundidad de descarga es del 80%, si bien se recomienda el
dimensionamiento a una profundidad de descarga del 60%. La autonomía escogida en este
ejercicio es de 3 días por la alta nubosidad del lugar.
La capacidad de la batería se calcula con la fórmula recomendada en esta Norma y su valor será
de 130 Ah a 12V. Para usar las baterías que se encuentran en el mercado se escoge una sola
batería de 150 Ah a 12 V.
sistemadelVoltajePdD
autonomíadedíasenergéticaDemandaCbat
*
*
A.6 Controlador de carga e inversor
El controlador de carga se escoge de acuerdo a la intensidad de corto circuito del arreglo
fotovoltaico. En el caso que estamos estudiando el amperaje de corto circuito del panel
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-52
fotovoltaico escogido es de 4,4 A, por lo que se escoge un regulador de 10 A por ser los que se
encuentran en el mercado.
Para determinar la potencia del inversor se toma el valor de la carga instalada en AC afectada por
un factor de seguridad de 1,25 que absorbe ciertos picos de potencia. Se debe tomar en cuenta la
eficiencia del inversor para calcular la intensidad de corriente que circula entre la batería y el
inversor. Para el presente ejemplo la potencia del inversor será de 113 W más el 25%. Entonces la
potencia mínima del inversor a instalar es de 141,5 W. Para ajustarnos a los elementos que hay en
el mercado se escoge un inversor de 150W.
Figura 19. Esquema del sistema fotovoltaico aislado residencial del ejemplo
B. INFORMACIÓN QUE DEBE ENTREGAR EL PROVEEDOR O
CONTRATISTA CON SU OFERTA PARA FACILITAR LA SELECCIÓN DE
EQUIPOS
El distribuidor o contratista debe ofrecer SFV completos y tener total disponibilidad de repuestos
y servicios de postventa. Debe ofrecer al usuario la capacitación para el buen uso, manejo y
mantenimiento del sistema. Además el proveedor se encargará de capacitar personal técnico de
la localidad para mantener en servicio los SFV, siendo este el canal de comunicación entre el
usuario y el proveedor para el suministro de partes y repuestos. Este requerimiento es
particularmente importante en sistemas instalados en zonas aisladas.
El distribuidor, proveedor o contratista debe suministrar la información técnica de cada uno de los
componentes del SFV como se indica a continuación:
B.1 MÓDULO FOTOVOLTAICO
Marca y/o nombre del fabricante.
Modelo y dimensiones generales.
Potencia nominal.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-53
Tipo y/o material de las celdas fotovoltaicas.
Corriente de cortocircuito y la de régimen.
Voltaje de circuito abierto y voltaje de régimen.
Voltaje máximo del sistema.
La curva I-V, determinada en condiciones estándar.
Requerimientos de una adecuada instalación
Requerimientos de mantenimiento
Tiempo de vida útil esperado
Certificado de ensayos, emitido por una entidad acreditada para tal fin.
B.2 BATERIAS
Marca y/o nombre del fabricante.
Modelo y dimensiones generales.
Tipo de batería.
Especificar si es sellada. Si no es sellada, informar los requerimientos de mantenimiento.
Capacidad nominal.
Regímenes de carga y descarga.
Profundidad de descarga permisible.
Autodescarga diaria.
Número de ciclos esperados a la profundidad nominal de descarga.
Rango de temperatura permisible de operación y efectos térmicos sobre el voltaje en los terminales.
Capacidad (Ah).
Peso en kilogramos.
Densidades de energía y de potencia.
Requerimientos de instalación.
Certificado de ensayos emitido por una entidad acreditada para tal fin.
B.3 CONTROLADOR DE CARGA
Marca y/o nombre del fabricante.
Modelo y dimensiones generales.
Voltaje nominal.
Corriente máxima en el circuito fotovoltaico.
Corriente máxima en el circuito de consumo.
Si dispone de control ajustable, dar las indicaciones pertinentes.
Valores de voltaje en corte y en reconexión.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-54
Indicador de bajo voltaje (alarma, bombillo etc.)
Tipo de protección contra corriente en sentido inverso.
Especificaciones del tipo de protección contra sobrecorriente.
Requerimientos de instalación.
Requerimientos de mantenimiento.
Tiempo de vida útil esperado.
Certificado de ensayos emitido por una entidad acreditada para tal fin.
B.4 LUMINARIAS
Marca y/o nombre del fabricante.
Modelo y potencia nominal.
Voltaje nominal de operación.
Consumo de corriente en operación.
Flujo luminoso nominal.
Características y especificaciones del chasis.
Requerimientos de instalación.
Requerimientos de mantenimiento.
Tiempo de vida útil esperado.
B.5 INVERSOR
Marca y/o nombre del fabricante
Modelo y dimensiones generales.
Voltaje nominal de operación y rango de voltaje CC de entrada.
Potencia máxima que puede suministrar.
Eficiencia de operación.
Potencia nominal.
Especificaciones del tipo de protección contra polaridad invertida
Tipo de protección para evitar generar interferencias electromagnéticas en equipos de radio y/o TV.
Especificar exigencias en el tipo de consumo que puede soportar (de tipo resistivo, inductivo etc.)
Especificar si el inversor puede suministrar energía a equipos informáticos sin riesgo de daño para dicho equipo.
Requerimientos de instalación.
Requerimientos de mantenimiento.
Tiempo de vida útil esperado.
Certificado de ensayos emitido por una entidad acreditada para tal fin.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-55
B.6 CABLES
Calibre AWG.
Máxima longitud del cable en la instalación.
Requisitos de instalación.
B.7 SOPORTE DEL MODULO FOTOVOLTAICO
Material de fabricación, calibre, dimensiones y acabados
Tipo y geometría
Ángulos de inclinación que puede proporcionar
Requisitos de instalación
Protección y/o prevención contra corrosión.
B.8 ACCESORIOS ELÉCTRICOS
Marca o nombre del fabricante.
Tipo.
Materiales de fabricación, características y acabados.
Vida útil esperada.
B.9 CAJAS Y GABINETES
Marca o nombre del fabricante.
Tipo.
Materiales de construcción, acabados y recubrimientos.
Geometría y dimensiones.
Requisitos de instalación.
Grado de protección.
B.10 GARANTÍAS
El proveedor debe garantizar al usuario la calidad y buen desempeño del sistema total, al menos
por dos años, en base a las especificaciones técnicas de sus componentes indicadas en cada ítem.
Debe considerarse la salvedad en eventos de caso fortuito o fuerza mayor.
C. DOCUMENTOS Y MANUALES QUE EL PROVEEDOR O CONTRATISTA
DEBE ENTREGAR CON LOS EQUIPOS
Guía de instalador ajustado a las normas vigentes para conexiones, pruebas, calibración,
operación del sistema y puesta en servicio, dirigido a personal técnico. Deberá incluir:
Información sobre el mantenimiento, diagnóstico en casos de falla y sus soluciones.
Diagrama unifilar de la instalación.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-56
Manuales de cada uno de los componentes.
Certificaciones de cumplimiento de norma.
Certificados de garantía técnica.
En el caso de la batería, un certificado del proveedor en el que se obliga a retirar la misma cuando cumpla su tiempo de vida útil, previa la reposición.
Guía de usuario en el que se informa acerca del servicio que puede prestar el SFV y las
restricciones a tener en cuenta. Debe incluir:
Instrucciones de operación del sistema, de diagnóstico básico en caso de fallas, reemplazo de partes como baterías, lámparas y limpieza de paneles.
Afiche instructivo sobre componentes y funciones del sistema.
Advertencias de seguridad sobre el uso y disposición final de los elementos.
Listado de distribuidores autorizados, representantes en otras localidades con dirección y teléfono a los que se puede acudir en caso de requerir servicios técnicos.
D. SERVICIOS QUE DEBE OFRECER EL PROVEEDOR O DISTRIBUIDOR
Para la entrega de los SFV el proveedor o contratista debe realizar la instalación y pruebas en el
sitio. Debe quedar en óptimo estado de operación a juicio de la fiscalización o del personal
encargado de aprobar las instalaciones en las viviendas.
El proveedor debe garantizar los servicios de mantenimiento que sean necesarios y, tener la
disponibilidad de repuestos de tal forma que si se reporta un daño, el problema se solucione a la
mayor brevedad y disponer de un taller y/o laboratorio de reparación.
Además, el proveedor debe asegurar servicios de mantenimiento y suministro de partes y
repuestos por fuera de la garantía, de manera directa o por representantes autorizados.
Se debe proveer servicios de capacitación y entrenamiento al personal técnico encargado del
mantenimiento y a los usuarios del SFV, tanto en la parte técnica como en la parte de
sostenibilidad.
E. GUÍA PARA UN PROGRAMA DE SOSTENIBILIDAD
(Esta parte se aplica exclusivamente a sistemas fotovoltaicos residenciales y comunitarios aislados
bajo el esquema del Fondo de Electrificación Urbano Marginal FERUM del Ecuador en que el
Estado aporta con el 100% de la compra inicial y la instalación de los sistemas, y correspondiendo
a los usuarios el mantenimiento y la sostenibilidad de los mismos)
Un proyecto de ejecución de SFV para usuarios aislados de la red debe incluir necesariamente un
Programa de Sostenibilidad que asegure que los sistemas se mantengan en servicio durante la
vida útil. En este Programa de Sostenibilidad participan todos los entes que intervienen en la
implementación del proyecto y en su financiamiento: La empresa eléctrica distribuidora del
servicio en la zona, la comunidad, y el usuario.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-57
La estructura organizativa que participa en el Programa de Sostenibilidad debe considerar los
siguientes criterios:
Organización local, con enfoque empresarial.
Participación activa de la población en la instalación, operación y gestión de los sistemas.
Supervisión de la Empresa Eléctrica a nivel técnico y administrativo.
Establecimiento de instancias de fiscalización y control para la gestión del sistema en sus componentes técnico, de gestión y económico.
Capacitación en el uso racional de la energía.
Seguimiento.
El modelo de organización debe enmarcarse en las particularidades de cada comunidad en base a
estudios socio-económicos, que determinen la capacidad de pago y la voluntad de pago de los
usuarios a través de una contribución mensual. Este pago que no constituye una tarifa, asegura la
disponibilidad de fondos para el mantenimiento de los equipos (principalmente el reemplazo de
baterías al término de su vida útil) y el reconocimiento económico a los técnicos comunitarios,
quienes se encargan del mantenimiento preventivo y correctivo de los SFV y de la gestión de
cobro.
El modelo sugerido de organización es el siguiente:
Figura 20. Modelo de sostenibilidad
Se constituye un Comité de Electrificación con representantes de cada comunidad. Este Comité
suscribe un convenio con la Empresa Eléctrica para realizar el mantenimiento y el cobro de la
contribución. Como parte de este convenio se acuerda abrir una cuenta de ahorros en una
entidad financiera cercana para el manejo de los pagos por los usuarios. Este fondo servirá para
reponer los equipos dañados.
El usuario suscribe un contrato de servicio con la Empresa Eléctrica y un compromiso de pago y
cuidado del SFV con el Comité de Electrificación. Estos dos instrumentos obligan al usuario a
contribuir con el pago del servicio y a cuidar el SFV. En caso de no pago por un período acordado,
el SFV puede ser retirado y entregado a otro usuario.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-58
El Comité de Electrificación deberá implementar mecanismos para una supervisión permanente y
clara del aspecto técnico y económico de todo el sistema. Periódicamente presentará reportes
técnicos y económicos a la propietaria del sistema, en este caso la Empresa Eléctrica.
Para el funcionamiento del esquema se establecen reglamentos y manuales de funciones. Se
asume que estos mecanismos de gestión servirán también para la participación de las instancias
de supervisión local.
El valor de la contribución se calcula tomando en cuenta el costo de los equipos y su reposición
durante la vida útil y los costos de gestión y cobro.
Como consecuencia del modelo de gestión, los usuarios se benefician de un servicio que tiene
mayor permanencia, con energía más limpia y a un costo menor que el que tienen actualmente,
con el uso de diesel, velas y pilas.
Parte importante del Programa de Sostenibilidad es la capacitación a los técnicos de la Empresa
Eléctrica y a los usuarios en las características técnicas, económicas y sociales del modelo.
El modelo debe prever la elaboración de material impreso de información sobre los sistemas y los
manuales de operación y gestión.
F. ASPECTOS AMBIENTALES Y DISPOSICIÓN FINAL DE LOS
COMPONENTES
F.1 DISPOSICIÓN FINAL DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS
Los diferentes componentes de un SFV, tienen una vida útil diferente, determinada por su diseño,
materiales, fabricación, operación y mantenimiento. En este apartado, se recomiendan diferentes
formas de disposición final de cada componente, una vez que el SFV sale de operación
definitivamente por cualquier causa.
F.2 PANELES
Se toman 3 partes que son objeto de recuperación: vidrio, celdas solares del panel y conexiones.
F.3 VIDRIO
Debe ser retirado del panel fotovoltaico, mediante herramientas de corte y separación del
material aglomerante y sellante. El vidrio debe ser cortado en pedazos y enviado a contenedores
específicamente diseñados para este material. Estos contenedores alimentan máquinas
trituradoras que lo reducen a pequeñas astillas de máximo 25 mm de diámetro, que son
posteriormente tamizadas, lavadas y fundidas en hornos, donde se mezclan con un 20%
aproximadamente de materia prima virgen.
Los beneficios de recursos se valoran en:
MgCO3, CaCO3, Na2CO3 80 %
CO2 80 %
Polvo de SiO2 80 %
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-59
F.4 CELDAS SOLARES
Formadas por silicio semiconductor, están fundidas con la red de conexiones de aluminio, tedlar y
EVA principalmente, lo que demanda de procesos especiales para su disposición final. El uso de
hornos de alta temperatura en atmósfera inerte, es el método más aconsejado para separar las
capas de vidrio, celdas y aluminio, controlando la degradación de la capa de EVA. En este caso se
deben tratar los gases tóxicos provenientes del tedlar (acido fluorhídrico principalmente).
El ataque químico de disolventes (como tricloroetileno o ácido nítrico) sobre la capa de EVA, es
una opción, siempre que se controle el tiempo de exposición, para evitar que se deforme la celda
solar.
No se debe triturar el panel FV para luego separar por tamizado y recolección electrostática sus
diferentes componentes.
F.5 CONEXIONES
El marco de aluminio anodizado, los tornillos y remaches donde se aseguran las conexiones del
panel, deben ser retirados manualmente, antes de su disposición final.
F.6 ESTRUCTURA
Según el material de que esté compuesta, la estructura metálica debe ser desmontada, retirados
sus accesorios (pernos, cables, etc.) y enviada a fábricas fundidoras de materiales ferrosos o no
ferrosos, según el caso.
F.7 ACCESORIOS Y CONEXIONES
Los accesorios deben ser desmontados del SFV cuidadosamente, para su posterior revisión y
reutilización certificada. De otra manera, se deben separar manual y mecánicamente los
elementos metálicos (ferrosos, no ferrosos), de protección plástica (aislamientos, recubrimientos,
etc.).
F.8 REGULADOR DE CARGA E INVERSOR
Los componentes de metales pesados, partes de cobre y semiconductores, deben ser
desmontados manualmente para disponerlos por separado según cada material. Para el
desmontaje, se deben tomar todas las precauciones de seguridad, según la hoja de
recomendaciones del fabricante.
F.9 BATERÍAS
Es responsabilidad del proveedor en el momento de la venta de las baterías solares informar
debidamente al comprador sobre las condiciones de mantenimiento y del impacto ambiental que
ocasionan estos elementos y llevar un registro de la vida útil de las mismas.
El proveedor es el responsable de gestionar el reciclado de la batería y su disposición final,
asegurándose de que NO se contamine el medio ambiente.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-60
G. GUÍA PARA LA VERIFICACIÓN Y MANTENIMIENTO PREVENTIVO DE
SISTEMAS FOTOVOLTAICOS
(Adaptado del Proyecto de Desarrollo de operadores eléctricos para reducción de la pobreza en
Ecuador y el Perú (DOSBE) Miguel A. Egido / María Camino, Instituto Energía Solar, Universidad
Politécnica de Madrid IES-UPM, 2008.)
G.1 PROCEDIMIENTOS DE MEDIDA DE COMPONENTES Y SISTEMA
Con el fin de garantizar los requisitos de calidad recogidos en los estándares mencionados en esta
Norma, es necesario definir una serie de procedimientos de medida sobre cada uno de los
componentes del sistema. Una propuesta de verificación de estos requisitos se recoge en un
protocolo de medidas desarrollado también por el Instituto de Energía Solar y de libre distribución
[IES, 2004].
Procedimientos de medida de sistemas fotovoltaicos domésticos. Instituto de Energía Solar, UPM. Marzo 2004.
Los procedimientos de medida aquí propuestos se basan en la utilización de instrumentación
sencilla, como multímetros o shunts, son fácilmente replicables en los países receptores de los
sistemas pero sin perder el rigor científico y con una precisión similar a otros métodos de medida
que utilizan instrumentación más compleja. La filosofía es reducir los costos considerando el
entorno socio-económico donde los SFVAR tienen su principal aplicación, en los países en vías de
desarrollo, facilitando así la replicabilidad de estos procedimientos.
De acuerdo con la clasificación establecida en el estándar, existen seis procedimientos de prueba
bien diferenciados, que corresponden respectivamente a cada uno de los componentes: módulos,
baterías, regulador de carga, inversor y luminarias que integran un SFVAR y, por último, a la
evaluación del funcionamiento del sistema, con lo que también se incluyen los efectos del
cableado, conectores o el ajuste del conjunto controlador de carga-batería. Las pruebas para los
inversores y aplicaciones de AC se describen en el estándar correspondiente [IES,2003].
A continuación se detallan las pruebas específicas sobre cada ítem. La descripción completa de las
mismas (instrumentación necesaria, procedimiento de medida, etc.) se puede encontrar en los
documentos referenciados. [IES, 2003] [IES, 2004]
Sistema: recepción del sistema (inspección visual), medidas del generador fotovoltaico (promedio de producción diaria de energía), autonomía (carga y descarga de la batería), pérdidas de tensión en el cableado (líneas de generador, batería y carga).
Arreglo fotovoltaico: recepción (inspección visual), medida de las condiciones de operación (irradiancia solar global incidente, temperatura de las células), caracterización de los parámetros eléctricos principales (corriente de cortocircuito, tensión de circuito abierto, factor de forma, potencia máxima).
Banco de baterías: recepción (inspección visual), capacidad inicial (descarga de la batería), capacidad estabilizada, ciclado y umbrales de regulación de tensión (ciclos de carga y descarga de la batería), gaseo (corriente de gaseo de la batería)
Regulador de carga: recepción (inspección visual), autoconsumo (arreglo fotovoltaico y cargas en posición OFF, arreglo fotovoltaico y cargas en posición ON, arreglo fotovoltaico en posición OFF y cargas en posición ON), caídas internas de tensión (línea arreglo
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-61
fotovoltaico-batería, línea de carga-batería), umbrales de regulación de tensión (protección contra sobre corriente, protección contra sobre descarga de la batería), protecciones (condición “sin batería”, polaridad inversa en la línea del arreglo fotovoltaico, polaridad inversa en la línea de la batería, sobre corriente, cortocircuito, sobretensión, pérdidas de corriente inversa, grado de protección IP), resistencia frente a corriente máxima.
Luminarias: recepción (inspección visual), protecciones (operación sin tubo, operación con un tubo deteriorado, inversión de la polaridad, salida de cortocircuito, interferencias en la frecuencia de radio), durabilidad (resistencia al ciclado, potencia de entrada), condiciones extremas (altas y bajas temperaturas), luminosidad (comportamiento luminoso).
Inversor: recepción (inspección visual), medidas en el lado AC (medida de potencia nominal y de arranque, regulación de la tensión y de la frecuencia, distorsión armónica), medidas en el lado DC (umbrales de desconexión, rizado), características generales del inversor (rendimiento DC/AC, fiabilidad).
Estos procedimientos están diseñados para ser realizados por cualquier laboratorio acreditado y
su resultado es la certificación de los equipos de acuerdo a la normativa.
G.2 PROCEDIMIENTOS DE MEDIDA EN LA RECEPCIÓN DE SISTEMAS
El siguiente paso en el aseguramiento de la calidad de los equipos fotovoltaicos instalados
consiste en verificar que los componentes del sistema cumplen los requisitos del sistema
diseñado. Para ello, se definen una serie de pruebas sobre los componentes que pueden
replicarse en el lugar de instalación en el momento de la recepción de los equipos. Estos ensayos,
que incluyen pruebas sobre los módulos fotovoltaicos, baterías, controladores y lámparas se
definen en [TaQSolRE, 2004].
Guidelines for Commissioning Photovoltaic stand-alone systems. P. Díaz, M. Egido Aguilera, F. Nieuwenhout, T. de Villers, N. Mate. 2004.
En este documento se incluyen pruebas que pueden ser replicadas en campo y se establecen los
umbrales que deben verificar los componentes. Los requisitos se corresponden con los
propuestos en la Norma Técnica Universal de Sistemas Fotovoltaicos. Las pruebas se
corresponden con las diseñadas para laboratorio pero adaptadas a las condiciones de campo, lo
que implica que no todas las pruebas pueden replicarse; por ejemplo, no pueden realizarse
pruebas de resistencia a la temperatura ni pruebas destructivas para comprobar los límites de
funcionamiento de los componentes.
La primera prueba de la serie consiste en una inspección visual de todos los componentes del
sistema para verificar que no están defectuosos ni han sufrido daños por efecto del transporte
hasta el lugar de instalación. También se pueden realizar algunas medidas sobre los componentes
para verificar su correcto funcionamiento. Estas medidas están basadas en los procedimientos de
certificación en laboratorio. La adaptación de estas medidas en campo implica que los tiempos
que toma cada procedimiento sean razonables y que la instrumentación necesaria para estas
medidas esté disponible localmente.
Este paso tiene sentido, especialmente, si los equipos han sido certificados previamente en
laboratorio ya que de este modo se puede evaluar el deterioro que han sufrido, por efecto del
almacenaje y transporte, desde su fabricación hasta el momento de la instalación.
Energía Renovable
CEC-10 PARTE 14-2-62
G.3 OPERACIÓN, MANTENIMIENTO Y EVALUACIÓN
Asegurar la calidad en el resto de fases del proyecto implica definir los procedimientos sobre los
equipos una vez instalados. En [TaQSolRE, 2005] se definen pruebas sobre los componentes y se
proponen formatos para las visitas de mantenimiento y evaluación una vez que los equipos están
en operación.
Guidelines for Quality Assurance Procedures. Part I: Guideline proposal. P. Díaz, M. Egido Aguilera, F. Nieuwenhout, T. de Villers, N. Mate. 2005.
Durante el período de funcionamiento de los SFVAR una forma de asegurar la confiabilidad del
abastecimiento energético y minimizar el tiempo de no disponibilidad debida a fallos del sistema
es realizar visitas periódicas de mantenimiento preventivo. Es necesario establecer protocolos
adecuados de mantenimiento, preventivo y correctivo (cuando se produzca alguna falla), con el
fin de sistematizar estas tareas y asegurar la calidad del servicio proporcionado a los usuarios.
En el documento desarrollado por el IES y el resto de socios en el marco del proyecto TaQSolRE se
describen los procedimientos de medida que aplican a los componentes tanto en las visitas de
O&M como de evaluación de los sistemas.
Nuevamente, la aplicación periódica de estos procedimientos de medida tiene sentido, si se
cuenta con los resultados de medidas previas bien en laboratorio bien durante las anteriores
visitas al equipo. Esto permite evaluar el deterioro y las pérdidas que sufren los equipos en un
período de tiempo determinado por efecto de su exposición a la intemperie y su funcionamiento
en unas determinadas condiciones de operación.
COMITÉ EJECUTIVO DEL CODIGO
ECUATORIANO DE LA CONSTRUCCIÓN
(Creado Mediante el Decreto Ejecutivo Nº 3970 15 de Julio 1996)
NEC-10 SUBCOMITÉ 9 PARTE 9-1-1
NORMA ECUATORIANA DE
CONSTRUCCIÓN
NEC-10
PARTE 9-1
INSTALACIONES
ELECTROMECÁNICAS
INSTALACIONES ELÉCTRICAS EN BAJO VOLTAJE
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-2
ÍNDICE
1. GENERALIDADES ............................................................................................................................ 4
1.1. OBJETIVO .................................................................................................................................... 4
1.2. ALCANCE .................................................................................................................................... 4
1.3. BASES DE ESTUDIO ..................................................................................................................... 4
1.4. RESPONSABLES DE LA CONSTRUCCIÓN ..................................................................................... 5
2. ACOMETIDAS ................................................................................................................................. 5
2.1. OBJETO Y ALCANCE................................................................................................................ 5
2.2. DISPOSICIONES GENERALES ................................................................................................... 5
2.3. OBRAS CIVILES ........................................................................................................................ 7
2.4. ACOMETIDAS PROVENIENTES DE REDES AÉREAS ................................................................. 12
2.5. CONSIDERACIONES PARA ACOMETIDAS DE MEDIO VOLTAJE .............................................. 12
3. CENTROS DE TRANSFORMACIÓN ............................................................................................ 13
3.1. CÁMARA DE TRANSFORMACIÓN CONVENCIONAL. .............................................................. 13
3.2. CENTROS DE TRANFORMACIÓN TIPO PEDESTAL (PADMOUNTED)....................................... 17
3.3. TORRES DE TRANSFORMACIÓN ............................................................................................ 18
4. SISTEMAS DE AUTOGENERACIÓN ............................................................................................ 18
4.0. CONCEPTOS GENERALES ...................................................................................................... 18
4.1. SISTEMAS DE EMERGENCIA .................................................................................................. 19
4.2. CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE EMERGENCIA............................................................. 20
4.3. ALIMENTACIÓN DE SISTEMAS DE EMERGENCIA ................................................................... 20
4.4. CIRCUITOS DE EMERGENCIA................................................................................................. 22
4.5. INSTALACIÓN DEL GRUPO ELECTRÓGENO............................................................................ 22
5. EXIGENCIAS GENERALES .......................................................................................................... 23
5.0. DE LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS Y ELECTRONICAS ......................................................... 23
5.1. EXIGENCIAS PARA MATERIALES Y EQUIPOS ......................................................................... 24
5.2. ESPACIOS DE TRABAJO Y DISTANCIAS MÍNIMAS DE SEGURIDAD ......................................... 25
5.3. MARCAS E IDENTIFICADORES ............................................................................................... 26
6. TABLEROS ................................................................................................................................ 27
6.0. CONCEPTOS GENERALES ...................................................................................................... 27
6.1. CLASIFICACIÓN ..................................................................................................................... 27
6.2. ESPECIFICACIONES DE CONSTRUCCIÓN ............................................................................... 28
6.3. DISPOSICIONES APLICABLES A TABLEROS GENERALES ......................................................... 32
6.4. DISPOSICIONES APLICABLES A TABLEROS DE DISTRIBUCIÓN ............................................... 32
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-3
6.5. TABLEROS DE MEDIDORES ................................................................................................... 32
7. ALIMENTADORES ..................................................................................................................... 34
7.0. CONCEPTOS GENERALES ...................................................................................................... 34
7.1. ESPECIFICACIONES................................................................................................................ 35
7.2. DIMENSIONAMIENTO DEL NEUTRO ..................................................................................... 36
8. MATERIALES Y SISTEMAS DE CANALIZACIÓN .......................................................................... 37
8.0. CONCEPTOS GENERALES ...................................................................................................... 37
8.1. CONDUCTORES PARA INSTALACIONES ................................................................................. 41
8.2. SISTEMAS DE CANALIZACIÓN ............................................................................................... 41
9. MEDIDAS DE PROTECCION CONTRA VOLTAJES PELIGROSOS .................................................. 63
9.0. GENERALIDADES ................................................................................................................... 63
9.1. MEDIDAS DE PROTECCION CONTRA CONTACTOS DIRECTOS ............................................... 64
9.2. MEDIDAS DE PROTECCION CONTRA CONTACTOS INDIRECTOS ............................................ 64
9.3. PROTECCIÓN CONTRA SOBREVOLTAJES EN INSTALACIONES Y EQUIPOS ............................. 69
10. SISTEMAS DE PUESTAS A TIERRA ........................................................................................... 72
10.0. CONCEPTOS GENERALES .................................................................................................... 72
10.1. REQUISITOS GENERALES .................................................................................................... 73
10.2. MATERIALES ....................................................................................................................... 75
11. INSTALACIONES DE ILUMINACION Y TOMACORRIENTES ...................................................... 80
11.0. CONCEPTOS GENERALES .................................................................................................... 80
11.1. ILUMINACION Y TOMACORRIENTES EN VIVIENDAS ........................................................... 82
11.2. ILUMINACION Y TOMACORRIENTES EN LOCALES COMERCIALES E INDUSTRIALES ............ 83
11.3. ILUMINACIÓN Y TOMACORRIENTES EN AMBIENTES ASISTENCIALES Y EDUCACIONALES . 84
11.4. INSTALACIONES ESPECIALES ............................................................................................... 85
11.5. ALUMBRADO DE EMERGENCIA .......................................................................................... 86
11.6. PIEZAS ELÉCTRICAS ............................................................................................................. 89
12. ASPECTOS COMPLEMENTARIOS ...................................................................................... 89
12.1. PARARRAYOS ............................................................................................................... 89
12.2. CONSIDERACIONES DE EFICIENCIA ENERGETICA: ........................................................ 91
12.3. CÓDIGO DE COLORES .................................................................................................. 92
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-4
PARTE 9–1
INSTALACIONES ELECTROMECÁNICAS
INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE BAJO VOLTAJE
1. GENERALIDADES
1.1. OBJETIVO
Este Código tiene por objeto fijar las condiciones mínimas de seguridad que deben cumplir las
instalaciones eléctricas en Bajo Voltaje, con el fin de salvaguardar a las personas que las operan o
hacen uso de ellas, proteger los equipos y preservar el ambiente en que han sido construidas.
Este Código contiene esencialmente exigencias de seguridad. Su cumplimiento, junto a un
adecuado mantenimiento, garantiza una instalación básicamente libre de riesgos; sin embargo, no
garantiza necesariamente la eficiencia, buen servicio, flexibilidad y facilidad de ampliación de las
instalaciones, condiciones éstas inherentes a un estudio acabado de cada proceso o ambiente
particular y a un adecuado proyecto.
Las disposiciones de Este Código están hechas para ser aplicadas e interpretadas por
profesionales especializados; no debe entenderse este texto como un manual de instrucciones o
de diseño.
1.2. ALCANCE
Las disposiciones de este Código se aplicarán al diseño, construcción y mantenimiento de las
instalaciones eléctricas cuyo voltaje sea inferior a 600 V.
Las disposiciones de este Código se aplicarán a edificaciones de tipo residencial y comercial,
públicos y privados.
1.3. BASES DE ESTUDIO
Este Código ha sido elaborado tomando como base de estudio los siguientes documentos:
. Código Eléctrico Nacional, Ecuador, CPE INEN 19:2001.
. NFPA70 Código Eléctrico Nacional. EEUU, 2008.
. NCH-ELEC.4-2003 Electricidad: Instalaciones de consumo en baja tensión. Código Eléctrico
de Chile.
. Norma Técnica Colombiana NTC 2050 Código Eléctrico Colombiano.
Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC). Bogotá, 1998.
Código de Edificación de la Ciudad Autónoma de Buenos Aires.
. Código de Edificación de Vivienda, México, 2007.
. TIERRAS: Soporte de la seguridad eléctrica, 2da. Edición, Favio Casas Ospina, 2003.
. Código Técnico de la Edificación, España, 2006.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-5
1.4. RESPONSABLES DE LA CONSTRUCCIÓN
LA CONSTRUCCIÓN DE TODA INSTALACION ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA DEBE SER REALIZADA
BAJO LA DIRECCIÓN TÉCNICA Y RESPONSABILIDAD DE UN PROFESIONAL DE LA INGENIERÍA
ELÉCTRICA O ELECTRÓNICA, Y ESTE DEBE CERTIFICAR LA CALIDAD TANTO DE LA EJECUCIÓN COMO
EL HECHO DE QUE TODOS LOS MATERIALES Y EQUIPOS UTILIZADOS SEAN ACEPTADOS POR EL
INEN O POR EL ÓRGANO REGULADOR COMPETENTE. Este profesional responsable de la
instalación deberá estar debidamente calificado por el Órgano Competente.
La construcción de toda instalación eléctrica y electrónica debe ser ejecutada por técnicos
electricistas calificados por el Órgano Competente.
2. ACOMETIDAS
2.1. OBJETO Y ALCANCE
Establecer las especificaciones técnicas que deben ser observadas obligatoriamente por los
solicitantes del servicio eléctrico para la construcción e instalación de obras civiles y eléctricas en
los lugares donde se va a instalar el servicio o a efectuar modificación de los existentes.
2.2. DISPOSICIONES GENERALES
2.2.1. Número de acometidas
Cualquier edificio o predio al que se le suministre energía eléctrica debe tener sólo una
acometida.
Excepción 1: Cuando se requiera una acometida independiente para bombas contra incendios.
Excepción 2: Edificios de gran superficie.
Excepción 3: Para distintos usos, por ejemplo distintas tarifas.
Excepción 4: Las partes de un edificio que tengan entrada independiente por la calle y que no se
comuniquen interiormente, pueden considerarse edificios separados.
2.2.2. Los conductores de acometida de una edificación no deben atravesar el interior de otra
edificación.
2.2.3. Identificación: Un edificio u otra estructura no deben estar alimentados desde otro,
internamente.
2.2.4. Cuando un edificio o estructura esté alimentado por más de una acometida o por una
combinación de circuitos derivados, se debe instalar una placa o un directorio permanente en
cada lugar de conexión de acometida, identificando los alimentadores y los circuitos derivados
que alimentan al inmueble o estructura y el área cubierta por cada uno de ellos.
2.2.5. Conductores fuera del edificio
Se debe considerar que los conductores están fuera de un inmueble u otra estructura en
cualquiera de las siguientes circunstancias:
- Si están instalados a más de 50 mm de concreto por debajo del inmueble u otra estructura;
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-6
- Si están instalados en un edificio u otra estructura en una canalización empotrada a más de 50
mm de concreto o tabique.
- Si están instalados en una cámara de transformación.
2.2.6. Contenido exclusivo
En conductos destinados a líneas de acometidas se instalarán exclusivamente los conductores
pertenecientes a éstas
Excepción 1: Conductores de puesta a tierra.
Excepción 2: Conductores de equipo de control de carga que tengan protección contra sobre
corriente.
2.2.7. Tamaño y capacidad nominal del conductor
2.2.7.1. Capacidad de conducción
Los conductores deben tener suficiente capacidad de conducción de corriente para transportar la
de la carga alimentada y deben tener una resistencia mecánica adecuada.
2.2.7.2. Tamaño nominal mínimo del conductor
Los conductores deben tener un tamaño nominal no menor a 8 AWG (8,37 mm2) si son de cobre o
a 6 AWG (13,30 mm2) si son de aluminio, o lo que establezca la empresa eléctrica suministradora
local.
2.2.7.3. Conductor de neutro
Un conductor de neutro debe tener un calibre nominal que considere si el tipo de carga es lineal o
no lineal y el número de fases de la acometida y lo que establezca la empresa eléctrica
suministradora local en cuanto al máximo desequilibrio y contenido armónico permitido en un
sistema.
2.2.8. Número de conductores en tuberías metálicas
Si se trata de una instalación en tubería metálica el número máximo de conductores debe estar
basado en que la suma de áreas de los conductores no exceda del 40% de la sección útil de la
tubería.
2.2.9. Aislamiento o cubierta
2.2.9.1. Los conductores de acometida deben ser aislados.
Excepción: Esta permitido que el conductor de neutro de una acometida sea desnudo.
2.2.9.2. Los conductores de acometida subterránea deben ser aislados.
Excepción: Se permite que el conductor puesto a tierra o neutro no tenga aislamiento, en los
casos siguientes:
- Si está canalizado.
- Si está directamente enterrado, si se estima que el cobre es adecuado para las condiciones del
suelo.
- Si está directamente enterrado, sin tener en cuenta las condiciones del suelo, si forma parte de
un cable especificado para uso subterráneo.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-7
- Un conductor de aluminio o de cobre revestido de aluminio sin aislamiento o cubierta individual,
si forma parte de un cable especificado para uso subterráneo directamente enterrado o dentro de
una canalización enterrada.
2.2.10. Separación con puertas, ventanas y similares
Los conductores de acometida instalados como conductores expuestos o cables multiconductores
sin tubería de protección, deben tener una separación mínima de 914 mm de las ventanas que se
puedan abrir, puertas, porches, balcones, escaleras, peldaños, salidas de emergencia o similares.
Excepción: Se permite que los conductores que pasen por encima de la parte superior de una
ventana estén a menor distancia que la establecida.
No se deben instalar conductores de acometida aérea por debajo de espacios libres a través de
los que puedan pasar materiales, como espacios libres en granjas y en edificios comerciales y no
se deben instalar en donde obstruyan dichos espacios.
2.2.11. Los cables multiconductores utilizados en las acometidas aéreas se deben sujetar a los
inmuebles u otras estructuras por medio de accesorios o herrajes aprobados e identificados para
su uso con conductores de acometida. Las acometidas con línea abierta deben fijarse con
accesorios aprobados e identificados para el uso con conductores de acometida o aisladores,
sólidamente fijados al inmueble o estructura.
2.2.12. A los conductores aéreos que llegan hasta un inmueble o a otra estructura (como un
poste), en los que se instale un medidor o un medio de desconexión, se les debe considerar como
acometida aérea y ser instalados como tal.
2.3. OBRAS CIVILES
La empresa suministradora local determinará si las obras que se listan a continuación están a
cargo de la misma empresa suministradora o a cargo del cliente.
- Caja porta medidores anti hurto
- Soporte de acometida
- Pozo de revisión
- Tablero Armario de Medidores
- Caja porta medidores para contadores de energía.
- Trabajos de acometidas subterráneas (zanjas, ductos, rotura de vereda, reposición, etc)
- Cuarto para cámara de transformación
- Cuarto de medidores
- Instalación general de puesta a tierra
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-8
FIGURA 2.1. Gráfico ilustrativo de las obras civiles previas a la instalación del servicio eléctrico.
2.3.1. Soporte de la acometida
Es un poste o tubo galvanizado, que sirve para sujetar la acometida a una altura determinada a
partir del suelo.
Los conductores de acometida aérea deberán estar sujetos a un poste de acometida. El calibre
mínimo del tubo de acometida debe ser 51,8 mm y terminar en la parte superior con un codo o
“reversible” o lo que especifique la empresa eléctrica suministradora local.
2.3.1.1. Sujeción de la acometida
El punto de fijación de los conductores de acometida aérea a un inmueble u otra estructura debe
estar de acuerdo a la Tabla 2.1.
TABLA 2.1
LUGAR DE COLOCACIÓN
Altura
desde el
suelo (m)
Ilustración
a.
Cruces de calle, vías públicas, caminos y carreteras
de alto tráfico.
5.5
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-9
b.
En la acera o vías exclusivamente peatonales.
3.5
2.3.1.2. Medios de fijación
Cuando se utilice un tubo como soporte de los conductores de acometida aérea, debe ser de una
resistencia adecuada o estar sujeto por abrazaderas o por alambres de retención que soporten
con seguridad los esfuerzos que origina el cable de acometida.
2.3.1.3. Material de construcción del soporte de la acometida
Tubo metálico galvanizado de 51,8 mm y 2mm de pared de espesor como mínimo.
2.3.2. Caja porta medidores
Son cajas que brindan seguridad al equipo de medición, con un sistema blindado que no permite
el acceso al medidor, tiene incorporada la protección para el equipo de medición (interruptores
termo magnéticos), pueden ser de construcción plástica (polipropileno) o metálica con pintura
electrostática.
La caja de protección de medidores es parte del sistema de medición, siendo responsabilidad de
la empresa la instalación de la misma. Se considera como opción las cajas metálicas para
domicilios que dispongan medidores existentes, siempre y cuando cumplan las normativas
vigentes en lo que respecta a ubicación y altura.
2.3.2.1. Respecto al número de usuarios
La acometida llegará a un cajón para medidores, si se trata de una edificación hasta con 5
abonados, incluido el medidor de servicios comunales
El cajón será fabricado de lámina de acero galvanizada de 1,5 mm de espesor y estará fabricado
según las normas de la Empresa Eléctrica Distribuidora; las dimensiones dependen del número de
usuarios, según el siguiente cuadro:
USUARIOS TAMAÑO
1 40x60x25 cm
2 75x60x25 cm
3 100x60x25 cm
4 125x60x25 cm
5 150x60x25 cm
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-10
Si se trata de una edificación de 6 o más usuarios el cliente deberá contratar la construcción de un
Tablero Armario de Medidores, a través de las personas calificadas por la Empresa.
Para los servicios a ser atendidos por Grandes Clientes o Clientes Especiales, que requieren de
base socket, la caja de medidores deberá ser metálica de construcción mixta con fondo de
madera de 2 cm de espesor, construida en TOL de 1.6 mm como mínimo y tener las siguientes
medidas: 80 x 60 x 30 cm.
2.3.2.2. Ubicación
La caja Porta-Medidores deberá estar ubicada en un
lugar de fácil y libre acceso para el personal encargado
de su control y de la lectura de los medidores allí
instalados y lo más cerca posible del punto de conexión
al sistema de distribución. La caja Porta-Medidores se
instalará en el exterior del local, vivienda o inmueble en
general a una altura aproximada de 1,5 m medidos
desde el piso hasta la parte inferior de la caja.
Las características del tablero armario pueden verse en
la sección 6.5. (Tableros de Medidores).
2.3.2.3. Instalación de puesta a tierra
Las cajas Porta-Medidores estarán puestos a tierra por medio de una varilla de acero de 1.80 m de
alto y 15,9 mm de diámetro y recubrimiento de cobre de 254 micras, alta camada (copperweld),
clavada en el suelo, conectados con conductor aislado o desnudo calibre No. 8 AWG (8,37 mm2),
dejando un chicote de 1 m al interior de la caja..
Si existe una puesta a tierra general de la construcción, la caja del medidor debe ser conectada a
ésta puesta a tierra, en cuyo este caso no hace falta instalar una nueva varilla.
Los tableros, cajas anti hurto para medidores y en general, toda protección de aparatos o equipos
de acometidas deben ponerse a tierra. Referencia a la sección 10. (Sistemas de Puestas a tierra).
2.3.3. Pozos de revisión
Es una caja construida en el piso con paredes de mampostería enlucidas u hormigón con fondo de
de suelo natural y tapa de hormigón armado con cerco metálico. La función del pozo de revisión
es facilitar el tendido del cable, reemplaza a los codos o curvas que hubiere en el trayecto desde
las redes de distribución hasta el sitio que solicita el servicio. Las tapas de los pozos deberán
contar con señalización según los requerimientos de la empresa suministradora local.
Nota.- Refiérase a la sección 8.2.13 para clasificación y detalles generales de cajas y pozos.
2.3.3.1. Dimensiones
Los pozos tendrán las siguientes dimensiones:
Clase de red Cruce de vía Otros sitios
Medio voltaje 80 x 80 x 125 cm 80 x 80 x 90 cm
Bajo voltaje 60 x 60 x 125 cm 60 x 60 x 80 cm
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-11
2.3.3.2. Pozos eléctricos en aceras
Según la ordenanza del municipio local se realiza la distribución del espacio en la acera, siendo la
distribución más usual la siguiente:
- El tercio externo de la acera, el más cercano al bordillo, está reservado para instalaciones
eléctricas de medio y bajo voltaje.
- El tercio medio de la acera, está reservado para instalaciones de comunicaciones: telefónicas,
televisión por cable, proveedores de Internet, etc.
- El tercio interno de la acera, el más cercano a las edificaciones, está reservado para instalaciones
de la empresa de agua potable.
2.3.4. Ductos y materiales
2.3.4.1. Si la red existente o cámara está en la misma acera que la edificación, desde el pozo se
construirá canalización con ductos anillados tipo B de diámetro nominal 110 mm (Norma NTE
INEN 2227:99); para los cruces de parqueaderos se debe conformar canalización de 4 vías o usar
ductos prefabricados de hormigón de 4 vías. La tubería estará instalada a 95 cm si se trata de
medio voltaje o 70 cm si de bajo voltaje, del nivel de la acera, según las normas de la Empresa
Eléctrica.
2.3.4.2. Si la red existente o cámara está en la acera opuesta a la edificación, se construirá
canalización para el cruce de la vía, se deben usar ductos lisos de PVC rígido tipo II pesado de
diámetro nominal 110 mm (Norma NTE INEN 1869:99) o tubos de cemento, instalados a 120 cm
de profundidad desde el nivel de la acera, según las normas de la Empresa Eléctrica. Previamente
se deberá verificar la existencia o no de canalización existente libre disponible.
2.3.4.3. El relleno y apisonado de la zanja cavada para estos efectos, será realizado con material
limpio, en capas de 20 cm de espesor, manteniendo una humedad óptima.
2.3.4.4. Ductos de acometidas domiciliarias
Se aceptan para los ductos de acometidas domiciliarias desde la red subterránea, cualquiera de
los materiales que se anotan a continuación:
- Hierro galvanizado
- PVC del tipo reforzado o duro
- Polietileno (manguera reforzada)
- Tubos conduit
En cualquier caso, el diámetro del ducto será de 51,8 mm como mínimo
En caso de utilizarse tubo de hierro galvanizado se deberá poner codo eléctrico para permitir la
curvatura suave por donde pasará el cable de la acometida.
2.3.4.4.1. Para facilitar la instalación de la acometida subterránea, el ducto irá en una sola pieza
continua desde la caja de medidores hasta la red de baja tensión que pasa por la vereda, siempre
y cuando la distancia no sea mayor a 10 m.
2.3.4.4.2. Para distancias de máximo 10 m no hace falta que se construya el pozo de revisión en la
parte inferior del tablero o caja, sin embargo la acometida bajará desde esta caja en forma
perpendicular hasta el piso, punto desde el cual haciendo una curvatura suave (aproximadamente
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-12
45°), se dirigirá hacia la red de baja tensión. El propósito es que al pasar el cable no se encuentre
interrupciones por uniones de ductos y/o por ángulos pronunciados.
2.3.4.4.3. Plano de la caja porta-medidores con pozo de revisión y sin pozo de revisión
- con pozo de revisión - - sin pozo de revisión-
FIGURA 2.1
2.3.4.4.4. Para circuitos expresos, los pozos de revisión se colocarán cuando así lo exijan las
condiciones constructivas, en curvas y en longitudes largas cada 25 m.
2.3.4.5. De la boca de la tubería
Cuando una canalización de acometida entra desde un sistema de distribución subterránea o
aérea deberá estar debidamente sellada con selladores identificados y ser de un material
compatible con el aislamiento, blindaje u otros componentes particulares. También se deben
sellar las canalizaciones de reserva no utilizadas.
2.4. ACOMETIDAS PROVENIENTES DE REDES AÉREAS
2.4.1. Las acometidas de bajo voltaje provenientes de redes aéreas serán realizadas según las
normas de la Empresa Eléctrica Distribuidora, desde el poste más próximo a la edificación, podrán
ser aéreas o subterráneas.
2.4.2. Si la acometida es subterránea en el poste de derivación se montará un tubo de acero
galvanizado de 6 m de longitud y el diámetro requerido para el cable utilizado, pero no menor a
51.9 mm.
2.4.3. Desde el poste existente hasta frente al ingreso de la acometida a la edificación se tendrá
canalización de acuerdo a lo señalado para acometidas provenientes de redes subterráneas.
2.4.4. Si la acometida es aérea se deberá instalar un tubo de acero galvanizado en la parte
superior del cajón o Tablero Armario, de acuerdo a la sección 2.3.1.
Todas las demás características de montaje serán iguales a las referentes a redes subterráneas.
2.5. CONSIDERACIONES PARA ACOMETIDAS DE MEDIO VOLTAJE
2.5.1. Las acometidas de medio voltaje provenientes de redes aéreas serán realizadas según las
normas de la Empresa Eléctrica Suministradora local, desde el poste más próximo a la edificación.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-13
Para el efecto se montará un tubo de acero galvanizado de 6 m de longitud adosado al poste y el
diámetro requerido no menor a 51.9 mm, para el cable utilizado.
2.5.2. Las acometidas de medio voltaje provenientes de redes subterráneas serán realizadas
según las normas de la Empresa Eléctrica Suministradora local. Partirán desde el centro de
transformación más cercano, con derivación expresa.
2.5.2.1. El tendido de canalización estará de acuerdo al numeral 2.3.4.
2.5.2.2. La construcción de pozos de registro estará de acuerdo al numeral 2.4.3.
3. CENTROS DE TRANSFORMACIÓN
Cuando los requerimientos de la edificación lo determinen se montará un Centro de
Transformación: cámara de transformación o Torre de Transformación; la primera puede ser del
tipo convencional o tipo pedestal cabinado (pad mounted).
3.1. CÁMARA DE TRANSFORMACIÓN CONVENCIONAL.
Estará conformada por un cuarto cuyas dimensiones dependen del voltaje de la acometida, según
el siguiente cuadro:
DIMENSIONES
VOLTAJE (largo, ancho alto) PUERTA
6.300 V 240 x 220 x 270 cm 140 x 230 cm
23000 V 400 x 300 x 360 cm 160 x 230 cm
Previo a la iniciación de trabajos, tanto de obra civil como de obra eléctrica, relativos a la
construcción de la cámara de transformación, se debe tener el proyecto eléctrico debidamente
aprobado por la Empresa Suministradora Local quien nombrará al fiscalizador respectivo que
deberá hacer una inspección previa al inicio de las obras.
3.1.1. Obra Civil
3.1.1.1. Hormigones
El constructor civil tomará en cuenta todos los requerimientos normativos para conseguir
seguridad para los equipos encerrados en la cámara; si no está integrada al edificio deberá
calcular y construir todos los elementos de hormigón armado, tales como: plintos, columnas,
cadenas, vigas y losas. Además considerará los elementos de hormigón simple tales como:
fundamentos de equipo, canales de cables, rampas de acceso, gradas, pisos interiores, etc.
El transformador se montará sobre una base rodeada por un canal, de acuerdo a los planos
particulares de cada caso, este canal deberá rellenarse de ripio lavado # 2.
3.1.1.2. Mampostería
La construcción civil incluye también las paredes de la cámara con mampostería sólida, de
hormigón, o de ladrillo tipo mambrón y mortero de cemento. La mampostería será de relleno y no
portante.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-14
3.1.1.3. Revestimientos
Incluye la ejecución de los siguientes tipos de revestimientos:
- Masillado de losas.
- Enlucido de tumbados.
- Enlucido de paredes.
Todos los revestimientos estarán debidamente pintados en color blanco.
3.1.1.4. Puertas y cerrajería
Comprende la colocación de la puerta de acceso a la cámara que será de hierro perfilado
recubierto con lámina de tol, según el diseño de las normas de la Empresa Suministradora Local;
sus dimensiones pueden verse en el cuadro. La puerta llevará una seguridad con pasador para
candado y picaportes de fijación en una de las hojas.
Incluye la colocación de ventilaciones consistentes en bastidores de hierro perfilado y varillas de
protección de 12 mm Ø, anclado en las paredes con elementos del mismo hierro, recubierto de
malla metálica, formada por alambre galvanizado N° 16. La ventana de malla será de las
dimensiones que constan en los planos para cada caso.
Se deberán colocar las estructuras metálicas para fijación de los elementos eléctricos; serán
perfiles de hierro ángulo de al menos 60 mm de ancho por 5 mm de espesor.
Todos los elementos de cerrajería estarán debidamente pintados en color negro, previo un
tratamiento anticorrosivo.
3.1.2. Obra Eléctrica
3.1.2.1. Malla de tierra
Consiste en la colocación de la malla y varillas de puesta a tierra de acuerdo a los diseños
indicados en las normas de la Empresa Distribuidora, previéndose las derivaciones necesarias para
las conexiones a tierra del neutro del transformador, todas las partes metálicas de los equipos a
instalarse, ventanas y puertas de la cámara.
El mínimo conductor a utilizarse será calibre # 1/0 AWG (53,5 mm²) cableado con 19 hilos.
3.1.2.2. Montaje de equipos
El montaje e instalación de los equipos incluyendo todos los accesorios y conexiones, se hará de
acuerdo a lo indicado en los planos de diseño y las recomendaciones de la fiscalización.
3.1.2.2.1. Transformador
El equipo se instalará sobre la base de hormigón previamente construida luego se procederá a
realizar las comprobaciones recomendadas por el fabricante y los solicitados por la Empresa.
3.1.2.2.2. Seccionadores
Los Seccionadores Fusibles de medio voltaje y los Seccionadores de barra se montarán en los
perfiles de soporte instalados para el efecto, se deben incluir los elementos fusibles.
3.1.2.2.3. Terminales de cables aislados o puntas terminales
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NEC-10 PARTE 9-1-15
Comprende la preparación de las terminaciones de los cables aislados, el montaje de los
terminales en los perfiles de soporte instalados previamente, con todos sus accesorios incluyendo
las conexiones a tierra.
3.1.2.2.4. Protecciones de Bajo voltaje
En los perfiles de soporte, según los planos de diseño, se montarán los Interruptores
termomagnéticos o las bases portafusibles y elementos fusibles de baja tensión, incluyendo
barras de cobre para las fases y neutro y las conexiones a la malla de tierra.
3.1.2.2.5. Conexiones de Medio voltaje
Consiste en realizar las conexiones de Medio voltaje con cable aislado con apantallamiento entre
los terminales, transformador de distribución y seccionadores-fusibles, de acuerdo a lo indicado
en los planos de diseño y número de salidas previstas.
3.1.2.2.6. Conexiones de Bajo Voltaje
Incluye las conexiones realizadas con cable aislado entre los terminales secundarios del
transformador y las barras de bajo voltaje, incluyendo todos los accesorios para montaje de los
cables.
3.1.2.2.7. Conexiones a Tierra
Comprende la instalación de todas las conexiones del neutro del transformador, la carcasa del
mismo y de todos los elementos metálicos requeridos a la malla de tierra instalada previamente.
3.1.2.2.8. Comprobaciones y Pruebas. Incluye la realización de las comprobaciones necesarias
para verificar la correcta instalación de los equipos, de acuerdo a las instrucciones de los
fabricantes y la medición del aislamiento y resistencia de puesta a tierra de la instalación, como
paso previo a la aceptación y puesta en servicio de la cámara.
3.1.3. Ubicación
3.1.3.1. La cámara de transformación dentro de edificaciones, se debe ubicar en un sitio de fácil
acceso desde el exterior con el fin de facilitar tanto al personal calificado las labores de
mantenimiento, revisión e inspección, como a los vehículos que transportan los equipos.
3.1.3.2. Es recomendable ubicar la cámara de transformación en un lugar con facilidades de
ventilación natural, sin riesgos de inundación. Los locales ubicados en semisótanos y sótanos, con
el techo debajo de antejardines y paredes que limiten con muros de contención, deben ser
debidamente impermeabilizados para evitar humedad y oxidación.
− En las zonas adyacentes a los Centros de Transformación está prohibido el almacenamiento de
combustibles y productos químicos peligrosos.
− Por dentro del cuarto de las Cámaras de Transformación está prohibido que crucen
canalizaciones de agua, gas natural, aire comprimido, gases industriales o combustibles, excepto
las tuberías de extinción de incendios y de refrigeración de los equipos de la subestación.
3.1.3.3. Las puertas de la cámara de transformación deben abrir hacia afuera de la cámara.
Frente a la puerta de la cámara de transformación debe existir un espacio de maniobra y/o
seguridad de mínimo 1,20m, que permita fácil acceso a la cámara para mantenimiento futuro.
3.1.3.4. La cámara de transformación puede estar montada sobre suelo firme o sobre una losa
intermedia.
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NEC-10 PARTE 9-1-16
3.1.3.5. En edificios con más de un subsuelo, se recomienda ubicar la cámara en el primer
subsuelo.
Una vez concluidos los trabajos de obra civil y eléctricos de la cámara de transformación, estos
serán recibidos por la Empresa Suministradora Local para dar inicio al trámite de energización.
3.1.4. Señalización de la cámara de transformación
3.1.4.1. Las subestaciones a nivel de piso, deben tener una placa en la entrada con el símbolo de
“Peligro Alta Tensión” y con puerta de acceso hacia la calle, preferiblemente.
3.1.4.2. Cuando un transformador requiera instalación en bóveda, esta debe construirse con
materiales que ofrezcan una resistencia al fuego de mínimo tres horas.
3.1.4.3. Todo transformador debe estar provisto de una placa de características, fabricada de
material resistente a la corrosión, fijada en lugar visible que contenga la siguiente información:
- Marca o razón social del fabricante.
- Número de serie dado por el fabricante.
- Año de fabricación.
- Clase de transformador.
- Número de fases.
- Diagrama fasorial.
- Frecuencia nominal.
- Tensiones nominales, número de derivaciones.
- Corrientes nominales.
- Impedancia de cortocircuito
- Grupo de conexión
- Diagrama de conexiones.
Las inscripciones sobre la placa de características deben ser indelebles y legibles.
3.1.4.4. La siguiente información podrá ser suministrada al usuario en catálogo.
- Corriente de cortocircuito simétrica.
- Duración del cortocircuito simétrico máximo permisible.
- Métodos de refrigeración.
- Potencia nominal para cada método de refrigeración.
- Clase de aislamiento.
- Líquido aislante.
- Volumen del líquido aislante.
- Nivel básico de asilamiento de cada devanado, BIL.
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NEC-10 PARTE 9-1-17
3.1.4.5. Si una persona distinta del fabricante repara o modifica parcial o totalmente el devanado
de un transformador o cualquier otro de sus componentes, debe suministrar una placa adicional
que indique el nombre técnico, el año de reparación y las modificaciones efectuadas.
3.2. CENTROS DE TRANFORMACIÓN TIPO PEDESTAL (PADMOUNTED)
3.2.1. Transformador
Los Centros de Transformación tipo Pedestal están constituidos por cabinas metálicas fabricadas
con láminas de acero al carbono bajo proceso de soldadura tipo MIG. Dentro de la cabina estarán
incluidos el transformador, los terminales de cable de medio y bajo voltaje, terminales para
conexión de pararrayos y las protecciones que se detallan a continuación:
- Pararrayos
- Breaker sumergido en aceite
- Fusible de distribución
- Fusible de respaldo
- Fusible bay-o-net
- Fusible limitador de corriente.
Los cables de entrada y salida de medio y bajo voltaje ingresarán a la cabina por su parte inferior,
a través del pozo que se construirá en la base del transformador.
3.2.2. Malla de tierra
Cumplirá las mismas exigencias señaladas para una cámara de transformación (numeral 3.1.2.1.).
3.2.3. Obras civiles.
3.2.3.1. Ubicación: El transformador padmounted deberá ubicarse en un sitio cuyas
características son las mismas que las de una Cámara de Transformación (numeral 3.1.3.).
3.2.3.2. Base y pozo
El transformador estará montado en una base de las dimensiones requeridas por el fabricante del
transformador; esta base de todas maneras estará conformada por elementos de hormigón de 20
cm de ancho y 20 cm de alto sobre el nivel del piso terminado. La base coincidirá con las paredes
del pozo de cables conformando un solo bloque. Todos los espacios que puedan quedar una vez
montado el transformador deberán sellarse apropiadamente para evitar ingreso de insectos y
roedores.
En general el pozo tendrá las mismas características que los pozos de medio voltaje (numeral
2.3.3.).
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
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FIGURA 3.1
3.3. TORRES DE TRANSFORMACIÓN
Cuando se requiera la instalación de un transformador en Torre de Transformación, esto
corresponde a redes eléctricas de Medio Voltaje aéreas, se deberá ceñir a las regulaciones que la
Empresa Distribuidora tenga al respecto.
4. SISTEMAS DE AUTOGENERACIÓN
4.0. CONCEPTOS GENERALES
4.0.1. Los sistemas de autogeneración están destinados a proporcionar energía a instalaciones
eléctricas en forma independiente de la red pública o en combinación con ésta. Según su finalidad
se clasificarán en:
- Sistemas de emergencia
- Sistemas de corte en horas pico o control de demanda máxima
- Sistemas de cogeneración
4.0.2. Todo sistema de autogeneración deberá ser construido de acuerdo a un proyecto el cual
deberá ser presentado ante el organismo de control de la construcción, para su revisión antes de
iniciarse su etapa de construcción.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-19
4.0.3. Los sistemas de emergencia entrarán en funciones cuando la energía de la red pública no
esté disponible y requerirán para su entrada en servicio de un sistema de partida y un sistema de
transferencia. Estos sistemas pueden ser de accionamiento manual o automático.
4.0.4. Se entenderá por transferencia como el proceso de traspaso de carga desde la red pública
al sistema de autogeneración o viceversa.
4.0.5. Los sistemas de corte en horas pico están destinados a eliminar o disminuir la demanda de
potencia de una instalación en el horario de punta.
4.0.6. Un sistema de cogeneración corresponde a un sistema de autogeneración en que una
parte de la demanda la suple la autogeneración, y la parte restante la entrega la red pública. Esto
exige el funcionamiento en paralelo de la autogeneración y la red.
En este código se tratará exclusivamente los casos de autogeneración de emergencia, pudiendo
los sistemas de cogeneración y de corte de punta ser implementados a futuro en los edificios de
tipo comercial y/o industrial dependiendo de las normativas vigentes por parte del ente regulador
eléctrico en el Ecuador, el CONELEC.
4.1. SISTEMAS DE EMERGENCIA
4.1.1. Los sistemas de emergencia serán necesarios en recintos asistenciales, educacionales,
hoteles, teatros o cines, recintos deportivos, centros comerciales, locales de reunión de personas,
y todo otro recinto o institución de finalidades similares o de asistencia pública masiva.
4.1.2. También deberán contar con el respaldo de sistemas de emergencia aquellos procesos
industriales cuya interrupción accidental pueda provocar daños ambientales severos.
4.1.3. También deberán contar con el respaldo de sistemas de emergencia aquellos edificios
comerciales o residenciales que dispongan de ascensor. En este caso, el generador de
emergencia debe dar cobertura al menos a los servicios comunales.
4.1.4. En el empalme y/o en el tablero general de toda instalación de consumo que cuente con un
respaldo de un sistema de emergencia de transferencia y partida automáticas, se deberá colocar
en forma fácilmente visible un letrero indicando esta condición e indicando la forma en que este
sistema de emergencia se debe desconectar en caso de siniestros, cuando es necesario que la
instalación quede totalmente desenergizada.
4.1.5. Los sistemas de emergencia alimentarán consumos tales como sistemas de sustentación de
funciones biológicas vitales y sus sistemas periféricos esenciales para su funcionamiento,
alumbrado y fuerza en salas de cirugía de centros asistenciales, sistemas de alarma contra
incendio o contra robos, sistemas de combate y extinción de incendios, sistemas de alumbrado de
escape y circulación de emergencia y todo otro consumo de características similares.
4.1.6. Las instalaciones pertenecientes a un sistema de emergencia se canalizarán mediante
alguno de los métodos prescritos en el capítulo correspondiente de este código y todos los
equipos empleados, distintos de los equipos convencionales, deberán ser aprobados para el uso
específico en sistemas de emergencia.
4.1.7. Los sistemas de emergencia deberán ser probados periódicamente para comprobar su
perfecto estado de funcionamiento y asegurar su correcto mantenimiento. De estas pruebas, por
lo menos una cada año deberá ser supervisada por el organismo de control de la Construcción.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-20
Se deberá prever un mantenedor de carga, un precalentador y se deberá realizar una chequeo
mecánico periódico.
4.1.8. Se llevará un registro escrito de las pruebas periódicas efectuadas al sistema de
emergencia, en el cual se indicara las frecuencias con que estas pruebas se efectúan, las pruebas
hechas y sus resultados. Este registro estará disponible cada vez que el organismo de Control de la
Construcción lo requiera, en particular en cada ocasión en que se hagan las pruebas bajo su
supervisión.
4.1.9. En donde se utilicen baterías como fuente de alimentación para sistemas de emergencia,
para el arranque de grupos motor generador o para alimentar circuitos de control, deberá
efectuarse un mantenimiento periódico, de acuerdo a las indicaciones del fabricante o las
prácticas normales para estos casos. En estos casos es recomendable disponer de un mantenedor
de carga de las baterías.
4.1.10. Los elementos de control adecuados para probar el funcionamiento del sistema de
emergencia en cualquier momento se ubicarán en el tablero general de la instalación, el tablero
de transferencia u otra ubicación accesible que sea igualmente satisfactoria.
4.2. CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE EMERGENCIA
4.2.1. Desde el punto de vista de las necesidades de continuidad de servicio para asegurar el
normal desarrollo de los procesos o actividades ligados al funcionamiento de sistemas de
emergencia, éstos se clasificarán como sigue:
Grupo 0. En este grupo se encuentran aquellos sistemas de emergencia que alimenten consumos
que, por la naturaleza de su finalidad no toleran interrupciones en su alimentación.
Grupo 1. En este grupo se encuentran aquellos sistemas de emergencia que alimenten consumos
que no toleran interrupciones superiores a 0,20 segundos y variaciones de frecuencia no mayores
a ± 0,5%.
Grupo 2. En este grupo se encuentran aquellos sistemas de emergencia que alimenten consumos
que no toleran interrupciones superiores a 15 segundos.
Grupo 3. En este grupo se encuentran aquellos sistemas de emergencia que alimenten consumos
que toleran interrupciones superiores a las indicadas pero en ningún caso superiores a 15
minutos.
4.3. ALIMENTACIÓN DE SISTEMAS DE EMERGENCIA
4.3.1. La alimentación de sistemas de emergencia deberá hacerse en cada caso, mediante alguno
de los métodos que se indican adelante, de modo de asegurar que la energía esté disponible en
un tiempo no superior al previsto, de acuerdo a las condiciones indicadas en la clasificación de
4.2.1.
4.3.2. En donde sea necesario se deberá usar más de una fuente para alimentar sistemas de
emergencia independientes.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-21
4.3.3. Las fuentes de alimentación de los sistemas de emergencia deberán tener una capacidad y
condiciones de funcionamiento adecuados para la operación de todos los equipos conectados a
ellos.
4.3.4. Las fuentes de alimentación aceptadas para alimentar sistemas de emergencia y las
características generales que ellas deben cumplir son las siguientes:
4.3.4.1. Baterías de acumuladores
Los acumuladores que se utilicen para alimentar sistemas de emergencia deberán ser de tipo
estacionario, libres de mantenimiento; no se permitirá el uso de baterías de vehículos o de
plomo-ácido, excepto para el arranque del grupo motor generador de emergencia.
- Los sistemas de emergencia alimentados por baterías podrán funcionar con un voltaje de
servicio distinto de la del sistema normal.
- Estando en funcionamiento la batería deberá tener una capacidad y características tales como
para mantener un voltaje no menor al 85% del valor nominal, durante un periodo no inferior a 90
minutos, alimentando toda la carga conectada a este sistema.
- Las baterías irán montadas sobre soportes y bajo ellas se colocarán bandejas que cumplan las
siguientes condiciones:
- Los soportes podrán ser de madera tratada, de metal tratado o materiales tales como fibra de
vidrio, de modo que sean resistentes a la corrosión provocada por acción del electrolito. En todo
caso, las partes del soporte que estén en contacto directo con las baterías deberán ser de
material no conductor.
- Las bandejas irán colocadas bajo las baterías y serán de madera tratada u otro material no
conductor resistente a la acción corrosiva del ácido.
- Las baterías estarán ubicadas en un recinto adecuadamente ventilado, de modo de evitar la
acumulación de una mezcla gaseosa explosiva.
- La instalación de baterías deberá contar con un equipo cargador o mantenedor de carga.
4.3.4.2. Grupos motor -generador
Los grupos motor - generador accionados por motores de combustión interna podrán utilizarse
para alimentar sistemas de emergencia; aquellos grupos motor generador destinados a servir
sistemas del grupo 1 y grupo 2 deberán contar con equipos de control, que aseguren la
transferencia automática; los que alimentan sistemas del grupo 3 podrán ser de transferencia
manual
- Estos grupos motor generador deberán contar con un depósito de combustible que permita su
funcionamiento a plena carga durante 90 minutos por lo menos.
- Los equipos que utilicen baterías para su partida deberán tener un cargador automático.
4.3.4.3. Unidades autoenergizadas
Para sistemas de alumbrado de emergencia se podrán utilizar unidades autoenergizadas las que
consisten en una batería recargable, libre de mantenimiento, un cargador, una o más lámparas
montadas en la unidad, terminales que permitan la conexión de lámparas remotas y un sistema
de control que conecte automáticamente las lámparas cuando falle la energía normal.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-22
La capacidad y características de la batería deberán ser tales como para mantener el 87,5% de su
voltaje nominal durante 90 minutos, a plena carga. Las unidades deberán montarse fijas en su
ubicación, no removibles sin uso de herramientas y podrán ser alimentadas desde los circuitos
normales de alumbrado, a través de enchufes montados a una altura conveniente.
4.3.4.4. Unidades de suministro de potencia ininterrumpida (UPS).
Las UPS consistirán en un banco de baterías el cual, mediante un sistema convertidor,
transformará el voltaje continuo de salida en un voltaje alterno casi sinusoidal con los valores
nominales de voltaje y frecuencia del sistema normal.
4.3.4.5. Las UPS alimentarán a los consumidores del Grupo 0 y deberán tener una autonomía
suficiente como para permitir la entrada en funciones a plena carga de un sistema de
alimentación de emergencia alternativo que sea capaz de entregar la potencia requerida a
condiciones nominales por un lapso de tiempo ilimitado.
4.3.4.6. Las UPS deberán cumplir las exigencias de norma en cuanto a los valores tolerables de
generación de armónicas y potencia reactiva.
4.4. CIRCUITOS DE EMERGENCIA
4.4.1. En circuitos de alumbrado de emergencia no se podrán colocar enchufes ni conectar otro
tipo de consumo distinto.
4.4.2. El alumbrado de emergencia se proyectará de acuerdo a las exigencias establecidas en el
capítulo correspondiente a canalizaciones y alambrado de circuitos de iluminación.
4.4.3. Los circuitos de alumbrado de emergencia podrán ser totalmente independientes de los
circuitos normales e incluso permanecer apagados mientras no existan fallas, o bien podrán
formar parte de los circuitos normales y operar en modo similar a los circuitos de fuerza de
emergencia.
4.4.4. Los circuitos de fuerza de emergencia formarán parte de los circuitos normales conectados
a una barra Independiente del tablero respectivo, la cual se transferirá a la fuente de emergencia
en caso de falla. Se exceptúa de esta condición a las instalaciones de emergencia cuya fuente de
alimentación está dimensionada para suplir la carga total de la instalación.
4.4.5. En donde existan circuitos independientes de alumbrado de emergencia, éstos se
canalizarán independientes de los circuitos normales.
4.4.6. En donde se proyecten luces de emergencia en el exterior se podrá comandar
separadamente de las luces de emergencia interiores, individualmente o en grupos, mediante una
fotocélula para evitar su funcionamiento durante el día.
En este caso, estas luces deberán estar en circuitos separados de los de las luces de emergencia
interior.
4.5. INSTALACIÓN DEL GRUPO ELECTRÓGENO
4.5.1. El Generador de emergencia debe estar ubicado en un lugar accesible para su instalación,
operación y mantenimiento, sin interferencia de ningún tipo, con un espacio suficiente, con la
ventilación adecuada y considerando el tipo de clasificación de acuerdo al numeral 4.2. El espacio
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-23
previsto para el generador deberá ser de uso exclusivo del sistema eléctrico de suministro de la
edificación.
4.5.2. El Generador de emergencia debe ser seleccionado tomando en cuenta el tipo de usuario,
de acuerdo a la altura a nivel del mar y a las condiciones del ambiente.
4.5.3. Se debe tener en cuenta el montaje mecánico del generador. Si el equipo cuenta con un
sistema antivibración la losa no requiere ninguna consideración especial salvo soportar el peso del
equipo; caso contrario se deberá construir una base apropiada que evite la transmisión de la
vibración al resto de la estructura.
4.5.4. La evacuación de gases del escape al exterior debe ser lo más directa posible, evitando
curvaturas pronunciadas del tubo de escape. La ubicación de la salida al exterior del tubo de
escape debe cumplir con las reglamentaciones u ordenanzas municipales, y en ningún caso el
tubo de escape debe salir en paredes medianeras, o hacia veredas frontales donde afecten a los
peatones. En edificios altos se recomienda que el tubo de escape salga en el nivel de terraza. En
la tubería de escape se debe usar accesorios adecuados para la instalación, tales como
abrazaderas, cinta de aluminio, de tal manera que se eviten fugas al interior del cuarto. Se debe
ubicar este elemento fuera del contacto con personas, para evitar accidentes, para lo cual se debe
prever un ducto adecuado que permita conducir el tubo de escape y desechos de la combustión
en el generador hacia el exterior.
4.5.5. Si el generador no cuenta con un tanque de combustible incorporado en su base o si su
capacidad no es suficiente, se considerará la conexión de un tanque adicional de combustible. En
cualquier caso, se debe garantizar fácil acceso para el suministro de combustible. Las tuberías
que conducen combustible desde el tanque de reserva hacia el tanque diario o al generador,
nunca deberán estar montadas directamente en el piso. Siempre se debe contar con una llave de
paso que cierre la salida del tanque de combustible. Se recomienda que la tubería de conexión
del tanque al generador se la haga con manguera flexible del diámetro adecuado para este fin,
con los materiales y accesorios que deban soportar la acción corrosiva del combustible así como
la acción destructiva de roedores. El tanque del combustible debe ser el adecuado e igualmente
la estructura metálica de la base del mismo y debe ser recubierto con pintura en polvo epóxica
color café, o del color que especifique el Cuerpo de Bomberos local.
4.5.6. Se recomienda contemplar la instalación y conexión de todos los accesorios que requiere el
generador para garantizar su adecuado funcionamiento y su disponibilidad oportuna, esto es,
sistema de precalentamiento cuando sea necesario, mantenedor de carga, sistema automático de
ejercitamiento periódico.
4.5.9. Se debe cumplir con las normas de niveles de ruido y contaminación aplicables de
acuerdo al reglamento u ordenanza de la Dirección Ambiental de la localidad o del Órgano
Competente.
5. EXIGENCIAS GENERALES
5.0. DE LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS Y ELECTRONICAS
5.0.1. Toda instalación deberá ser proyectada y ejecutada dando estricto cumplimiento a las
disposiciones de este Código.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-24
5.0.2. Toda instalación deberá ejecutarse de acuerdo a un proyecto técnicamente concebido, el
cual deberá asegurar que la instalación no presenta riesgos para operadores o usuarios, sea
eficiente, proporcione un buen servicio, permita un fácil y adecuado mantenimiento y tenga la
flexibilidad necesaria como para permitir modificaciones o ampliaciones con facilidad.
5.0.3. Toda instalación debe ser proyectada y ejecutada bajo la supervisión directa de un
profesional de la Ingeniería Eléctrica o Electrónica, debidamente autorizado por el órgano
competente.
5.0.4. En uso de sus atribuciones, el Órgano Competente podrá controlar las instalaciones
Eléctricas y Electrónicas en sus etapas de proyecto, ejecución, operación y mantenimiento.
5.1. EXIGENCIAS PARA MATERIALES Y EQUIPOS
5.1.2. Todos los materiales y equipos usados en instalaciones eléctricas y electrónicas deberán
contar con las certificaciones establecidas y otorgadas por la entidad autorizada para ello, como
el INEN.
5.1.3. Sólo se considerarán aprobados los métodos de montaje indicados en este Código.
5.1.4. Desde un punto de vista de protección mecánica los equipos y materiales usados en
instalaciones se clasificarán en:
- Equipos sin protección.
- Equipos para servicio ligero, que pueden soportar esfuerzos mecánicos pequeños.
- Equipos para servicio pesado, que pueden soportar grandes esfuerzos mecánicos o choques.
5.1.5. Desde el punto de vista de la protección contra la penetración de líquidos o polvos los
equipos se clasifican en:
- Equipos abiertos.
- Equipos protegidos contra la caída vertical de gotas de agua.
- Equipos protegidos contra la lluvia.
- Equipos protegidos contra salpicaduras de agua en cualquier dirección.
- Equipos protegidos contra la penetración de polvo.
- Equipos impermeables.
5.1.6. De acuerdo al ambiente en que se instalen los equipos deberán contar con las siguientes
protecciones:
- Protección contra la intemperie.
- Protección contra la acción del aire salino.
- Protección contra agentes químicos y vapores corrosivos.
5.1.7. Los equipos que se instalen en lugares peligrosos deberán cumplir las normas respectivas.
Nota: En tanto no se dicte el Código local correspondiente, se considerará una práctica aceptable
el utilizar la clasificación y métodos de montaje establecidos en el Código Eléctrico Nacional – NEC
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NEC-10 PARTE 9-1-25
– de EE.UU en su sección 500 sobre instalaciones en lugares peligrosos y/o los especificados por
las Norma CEI.
5.1.8. Para los equipos que se instalen sobre los 1000 m de altura sobre el nivel del mar, se deberá
considerar el factor de pérdida de capacidad en función de la altura considerando una pérdida de
1% por cada 100 m, salvo que el equipo disponga de algún sistema de compensación de esta
pérdida.
5.1.9. Los sistemas de canalización y materiales empleados en ellos deberán ser adecuados al tipo
de equipo al cual se conecten o bien, en la entrada al equipo o en la zona vecina a éste se deberán
agregar las protecciones y accesorios adecuados a cada caso de modo que los equipos no pierdan
sus características. Nota: Se considerarán dentro del alcance de esta exigencia, por ejemplo, las
prensaestopas, conectores y similares que permiten mantener el índice de protección del equipo
aun cuando la canalización que llega a él no tenga esa misma característica.
5.1.10. Conductores, uniones y derivaciones
5.1.10.1. Las disposiciones de este Código se han establecido considerando que los conductores
empleados en las instalaciones serán de cobre. El uso de otro material como conductor eléctrico
deberá ser consultado al Órgano Competente local, quién podrá autorizar y fijar las condiciones
de uso de aquél.
5.1.10.2. Las uniones y derivaciones se aislarán convenientemente, debiendo recuperar al menos
un nivel de aislamiento equivalente al propio del conductor, utilizando para ello cintas aislantes,
mufas de resinas epóxicas, cubiertas termoretráctiles o mecanoretráctiles u otros medios
aprobados.
5.1.10.3. Las uniones no deberán quedar sometidas a tensión mecánica, excepto las uniones
hechas en líneas aéreas; las derivaciones deberán cumplir esta exigencia sin excepción.
5.2. ESPACIOS DE TRABAJO Y DISTANCIAS MÍNIMAS DE SEGURIDAD
5.2.1. Para los efectos de fijación de los espacios de trabajo y distancias mínimas de seguridad, se
considerará como zona alcanzable por una persona, a aquella que medida desde el punto donde
ésta pueda situarse, esté a una distancia límite de 2,50 m por arriba, 1,0 m lateralmente y 1,0 m
hacia abajo.
5.2.2. Los espacios de trabajo y accesos a partes energizadas descubiertas que requieran de
inspección, ajustes o mantenimiento estando bajo tensión, se dimensionarán tomando como
mínimo los valores de distancias indicadas en la tabla Nº 5.1, salvo que en otros artículos de esta
Norma se establezcan valores distintos para condiciones especiales.
5.2.3. Si la parte energizada descubierta está ubicada en la parte frontal de un Tablero o Centro
de Control, el espacio de trabajo libre mínimo será de 1,50 m.
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NEC-10 PARTE 9-1-26
TABLA 5.1
Condiciones de aplicación de la Tabla 5.1:
1.- Lugares en donde en un lado existen partes energizadas descubiertas y el lado opuesto es no
conductor, o bien, partes energizadas a ambos lados pero protegidas convenientemente
mediante cubiertas aislantes removibles.
2.- Lugares en donde existen partes energizadas descubiertas en un lado y el lado opuesto está
formado por material conductor puesto a tierra. Los muros de hormigón, ladrillos, ladrillos
enlucidos con mortero de cemento o recubiertos con cerámicos se considerarán muros
conductores puestos a tierra.
3.- Partes energizadas descubiertas a ambos lados con el operador trabajando entre ellas.
Excepción: No serán necesarios estos espacios de trabajo detrás de los tableros o centros de
control que tengan acceso a todos sus controles, conexiones y operación por la parte frontal o los
costados. En todo caso, desde estas posiciones se deberán respetar los valores mínimos
establecidos en la tabla 5.1.
5.2.4. El acceso a los espacios de trabajo debe estar asegurado por lo menos por una entrada de
ancho mínimo de 0,60 m y altura mínima de 1,50 m, salvo que la presencia de equipos de gran
volumen dentro de la zona exija mayores dimensiones. Las puertas deberán abrir hacia fuera y
estar equipadas de cerraduras que permitan abrir desde el interior sin el uso de llaves o
herramientas.
5.2.5. La altura libre sobre los espacios de trabajo no debe ser inferior a 2,0 m.
5.2.6. Los espacios de trabajo no podrán ser usados como lugares de almacenamiento de ningún
tipo de material, equipo o mobiliario ni como recinto de estadía de personal.
5.2.7. En los puntos de acceso a los espacios de trabajo se deberá colocar en forma destacada
letreros prohibiendo el acceso a personal no calificado.
5.3. MARCAS E IDENTIFICADORES
5.3.1. En todo aparato, accesorio o material eléctrico deberá mostrarse en forma legible e
indeleble el nombre del fabricante, país de origen, marca registrada o bien, otro tipo de marca
que haga posible la inmediata identificación del responsable del producto.
5.3.2. Todo equipo o material eléctrico deberá tener impresas en forma fácilmente visible e
indeleble sus características dimensionales o de funcionamiento, indicaciones de tipo o clase y de
la certificación de aprobación de uso.
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5.3.3. Todos los sistemas de canalización eléctrica en ductos metálicos instalados a la vista u
ocultos se identificarán con el color que corresponda conforme a lo indicado en este Código,
pintando el ducto en toda su extensión o en tramos de no menos de 0,20 m pintados cada 5,0 m o
después de obstáculos que impidan ver alguna de esas marcas.
6. TABLEROS
6.0. CONCEPTOS GENERALES
6.0.1. Los tableros son equipos eléctricos de una instalación, que concentran dispositivos de
protección y de maniobra o comando, desde los cuales se puede proteger y operar toda la
instalación o parte de ella y deben proveer un alto nivel de seguridad y confiabilidad en la
protección de personas e instalaciones.
6.0.2. La cantidad de tableros que sea necesario para el comando y protección de una instalación se determinará buscando salvaguardar la seguridad y tratando de obtener la mejor funcionalidad y flexibilidad en la operación de dicha instalación, tomando en cuenta la distribución y finalidad de cada uno de los ambientes en que estén subdivididos el o los edificios componentes de la propiedad.
6.0.3. Los tableros serán instalados en lugares seguros y fácilmente accesibles, no deben ubicarse en la parte posterior del tablero ningún artículo de vestuario ni ningún depósito, se debe tener en cuenta las condiciones particulares siguientes:
6.0.3.1. Los tableros de locales de reunión de personas se ubicarán en ambientes sólo accesibles al personal de operación y administración.
6.0.3.2. En caso de ser necesaria la instalación de tableros en ambientes peligrosos, éstos deberán ser construidos utilizando equipos y métodos constructivos acorde a las normas específicas sobre la materia.
6.0.4. Todos los tableros serán fabricados por una empresa calificada, y deberán llevar en forma visible, legible e indeleble la marca de fabricación, el voltaje de servicio, la corriente nominal y el número de fases. El responsable de la instalación deberá agregar en su oportunidad su nombre o marca registrada y en el interior deberá ubicarse el diagrama unifilar correspondiente.
6.0.5. El equipo colocado en un tablero debe cumplir con las normas NTE INEN correspondientes y los requisitos establecidos por las empresas de suministro de energía eléctrica. Los cargadores de baterías no deben instalarse en los tableros principales.
6.0.6. Los tableros deben permitir:
Dar respuesta adecuada a las especificaciones técnicas de cada proyecto.
El uso óptimo de las dimensiones y de la distribución en el interior del panel.
Utilizar componentes estandarizados.
Facilidad de modificación.
Fácil conexionado de potencia y auxiliares.
Fácil evolución de la instalación a un costo controlado.
6.1. CLASIFICACIÓN
6.1.1. Atendiendo a la función y ubicación de los distintos Tableros dentro de la instalación, estos se clasificarán como sigue:
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6.1.1.1. Tableros Principales: Son los tableros que distribuyen la energía eléctrica proveniente de las fuentes principales de suministro. En ellos estarán montados los dispositivos de protección y maniobra que protegen los alimentadores y que permiten operar sobre toda la instalación de consumo en forma conjunta o fraccionada.
6.1.1.2. Tableros Principales Auxiliares: Son tableros que son alimentados desde un tablero principal y desde ellos se protegen y operan subalimentadores que energizan tableros de distribución.
6.1.1.3. Tableros de Distribución: Son tableros que contienen dispositivos de protección y maniobra que permiten proteger y operar directamente sobre los circuitos en que está dividida una instalación o parte de ella; pueden ser alimentados desde un tablero principal ó un tablero principal auxiliar.
6.1.1.4. Tableros de Control o Comando: Son tableros que contienen dispositivos de protección y de maniobra o únicamente dispositivos de maniobra y que permiten la operación de grupos de artefactos, en forma individual, en subgrupos, en forma programada o manual. Aquí se incluyen los tableros arrancadores para motores o los tableros tipo centro de control de motores.
6.1.1.5. Tableros de Medición: Son tableros que contienen elementos de medición de los parámetros de corriente, voltaje y potencia, además de alarmas y otra información dependiendo de la aplicación.
6.1.1.6. Tableros de Transferencia: Son tableros que contienen elementos de maniobra para la transferencia del sistema de energía principal a sistema de energía auxiliar o de emergencia, en forma ya sea manual o automática.
6.1.1.5. Tableros Especiales.- Son tableros que cumplen una función específica, con elementos de protección y maniobra. Por ejemplo tablero de Bomba Contra Incendios, tableros aislados de tierra, tableros de compensación de potencia reactiva.
6.2. ESPECIFICACIONES DE CONSTRUCCIÓN
6.2.1. Formas constructivas
6.2.1.1. Todos los dispositivos y componentes de un tablero deberán montarse dentro de cajas, gabinetes o armarios, dependiendo del tamaño que ellos alcancen.
6.2.1.2. Los tableros deben ser fabricados en materiales resistentes al fuego, autoextinguibles, no
higroscópicos, resistentes a la corrosión o estar adecuadamente protegido contra ella.
6.2.1.3. Todos los tableros deberán contar con una cubierta interna sobre los equipos y con una puerta exterior. La cubierta interna tendrá por finalidad impedir el contacto de cuerpos extraños con las partes energizadas, o bien, que partes energizadas queden al alcance del usuario al operar las protecciones o dispositivos de maniobra; deberá contar con perforaciones de tamaño adecuado como para dejar pasar libremente el cableado y demás conexiones pertinentes, sin que ello permita la introducción de los mencionados cuerpos extraños, sin que ninguno de los elementos indicados sea solidario a ella, palancas, perillas de operación o piezas de reemplazo, si procede, de los dispositivos de maniobra o protección. La cubierta cubre equipos se fijará mediante bisagras en disposición vertical, elementos de cierre a presión o cierres de tipo atornillado; en este último caso los tornillos de fijación empleados deberán ser del tipo no desprendible para que no se pierdan.
La puerta exterior será totalmente cerrada con un grado de hermeticidad de acuerdo a su aplicación, permitiéndose sobre ella indicadores, equipos de medida, selectores o pulsadores. Su fijación se hará mediante bisagras en disposición vertical u horizontal.
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Las partes energizadas de un tablero sólo podrán alcanzarse removiendo la cubierta cubre equipos, entendiéndose que esta maniobra solo se realizará por necesidad de efectuar trabajos de mantenimiento o modificaciones en el interior del tablero.
Los elementos de operación de las protecciones o dispositivos de maniobra sólo serán accesibles abriendo la puerta exterior la que deberá permanecer cerrada, para lo cual deberá contar con una chapa con llave o un dispositivo equivalente.
Todo tablero debe contar con la cubierta interior o tapa cubre equipos, y se podrá exceptuar de la exigencia de contar con puerta exterior a todo tablero de uso doméstico o similar.
6.2.1.4. Los tableros podrán ser montados empotrados o sobrepuestos en una pared si son de baja o mediana capacidad, tamaño y peso. Si los tableros son de gran capacidad, tamaño y peso, éstos deberán ser autosoportados mediante una estructura metálica anclada directamente al piso o sobre una estructura de hormigón.
Posición en las paredes.- En las paredes de concreto, azulejo u otro material no combustible, los armarios deben instalarse de modo que el borde delantero del mismo no quede metido más de 6 mm por debajo de la superficie de la pared. En las paredes de madera u otro material combustible, los armarios deben quedar nivel con la superficie o sobresalir de la misma.
En lugares húmedos y mojados.- Los encerramientos montados en superficie a que hace referencia esta Sección deberán estar colocados o equipados de modo que se evite que el agua o la humedad entren y se acumulen dentro de la caja o armario y deben ir montados de modo que quede por lo menos 6.4 mm de espacio libre entre el encerramiento y la pared u otra superficie de soporte. Los armarios o cajas de corte instalados en lugares mojados, deben ser de tipo a prueba de intemperie.
Excepción: Se permite instalar armarios y cajas de corte no metálicos sin espacio libre cuando estén sobre una pared de concreto, ladrillo, azulejo o similar.
6.2.1.5. Los tableros de gran capacidad y tamaño, además de ser accesibles frontalmente a través de puertas y cubiertas cubre equipos, podrán ser accesibles por los costados o por su parte trasera mediante tapas removibles fijadas mediante pernos del tipo no desprendible.
6.2.1.6. El conjunto de elementos que constituyen la parte eléctrica de un tablero deberá ser montado sobre un bastidor o placa de montaje mecánicamente independiente de la caja, gabinete o armario los que se fijarán a éstos mediante pernos, de modo de ser fácilmente removidos en caso de ser necesario.
6.2.1.7. El tamaño de caja, gabinete o armario se seleccionará considerando que:
- El cableado de interconexión entre sus dispositivos deberá hacerse a través de bandejas o canaletas de material no conductor que permitan el paso cómodo y seguro de los conductores.
- Deberá quedar un espacio suficiente entre las paredes de las cajas, gabinetes o armarios y las protecciones o dispositivos de comando y/o maniobra de modo tal de permitir un fácil mantenimiento del tablero.
- Se deberá considerar un volumen libre de 25% de espacio libre para proveer ampliaciones de capacidad del tablero.
6.2.1.8. Las cajas, gabinetes o armarios en que se monten los tableros podrán ser construidos con láminas de hierro, acero o materiales no conductores.
6.2.1.9. Las cajas y gabinetes metálicos podrán estar constituidos por láminas de hierro o acero plegadas y soldadas las que le darán forma y rigidez mecánica. Los armarios metálicos se estructurarán sobre bastidores de perfiles de resistencia mecánica adecuada a las exigencias del montaje y se cerrarán con placas plegadas las que formarán sus cubiertas y puertas. Será
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recomendable la construcción modular de estos contenedores de modo de poder construir tableros de gran tamaño mediante el montaje de grupos de estos módulos.
6.2.1.10. Las láminas de hierro o acero que se utilicen en la construcción de cajas, gabinetes o armarios tendrán espesores mínimos de acuerdo a lo indicado en la Tabla 6.1.
TABLA 6.1. Espesor mínimo de la plancha de acero para cajas, gabinetes o armarios.
Superficie libre [m2]
Espesor de la plancha [mm]
0.25 1.2
0.75 1.5
1 1.8
Sobre 1 2.0
6.2.1.11. Todos los componentes metálicos de cajas, gabinetes y armarios deberán someterse a un proceso de acabado que garantice una adecuada resistencia a la corrosión; La calidad de esta terminación se deberá comprobar mediante la aplicación de las normas de control de calidad correspondientes
6.2.1.12. Los compuestos químicos utilizados para la elaboración de las pinturas a emplearse en los tableros no deben contener TGIC (triglicidilisocianurato).
6.2.1.13. Los tableros deberán construirse con un índice de protección (grado IP) adecuado al ambiente y condiciones de instalación. En general no se aceptará la construcción de tableros de tipo abierto. Como referencia se sugiere considerar un grado IP 41 como mínimo para tableros en interior e IP44 como mínimo para tableros instalados en exterior.
6.2.1.14. Los materiales no metálicos empleados en la construcción de cajas, gabinetes o armarios deberán cumplir las siguientes condiciones:
- Serán no higroscópicos.
- En caso de combustión deberán ser autoextinguibles (soportar 650°C durante 30 segundos), arder sin llama y emitir humos de baja opacidad, sus residuos gaseosos serán no tóxicos.
- Tendrán una resistencia mecánica al impacto mínimo grado IK 05 y tendrán un grado de protección contra sólidos, líquidos y contacto directo, mínimo IP2X para montaje en interiores e IP4X para tableros montados en exteriores.
6.2.1.15. Las distancias mínimas entre partes desnudas energizadas dentro de un tablero serán determinadas de acuerdo a la Tabla 6.2. Se exceptúan de esta exigencia a las distancias entre contactos de dispositivos de protección y de maniobra las cuales deberán cumplir con las Normas específicas respectivas.
6.2.1.16. La altura mínima de montaje de los dispositivos de comando o accionamiento colocados en un tablero será de 0.60 m y la altura máxima será de 2.0 m, ambas distancias medidas respecto del nivel de piso terminado.
6.2.1.16. Se recomienda que todos los tableros eléctricos sean adecuadamente probados y
satisfacer las normas aplicables en referencia a los siguientes aspectos:
Construcción y ensamble de tableros de Baja Tensión
Grado de protección de tableros
Resistencia a la salinidad
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
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Resistencia a la humedad relativa
TABLA 6.2.
Distancias entre partes energizadas desnudas dentro de un tablero.
Voltajes de
servicio
[V]
Partes energizadas
con respecto a tierra
[mm]
0 a 200 15
201 a 400 15
401 a 1000 30
6.2.2. Material eléctrico
6.2.2.1. Los conductores de alimentación que lleguen a un tablero deberán hacerlo mediante puentes de conexión o barras metálicas de distribución, pudiendo existir una protección principal. Desde las barras de distribución se harán las derivaciones para la conexión de los dispositivos de comando o protección constitutivos del tablero. No se aceptará el cableado interno de un tablero con conexiones hechas de dispositivo a dispositivo.
6.2.2.2. Las barras de distribución se deberán montar rígidamente soportadas en las cajas, gabinetes o armarios; estos soportes deberán ser aislantes.
6.2.2.3. Tanto las barras como los conductores del cableado interno de los tableros deberán cumplir el código de colores vigente.
6.2.2.4. Todos los tableros principales de distribución cuya capacidad sea igual o superior a 200 Amperios deberán llevar instrumentos de medida que indiquen el voltaje y corriente sobre cada fase.
6.2.2.5. Todos los tableros principales de distribución deberán llevar luces piloto sobre cada fase para indicación de tablero energizado.
6.2.2.6. Los tableros principales y principales auxiliares y aquellos cuyas características de funcionamiento lo exijan deberán llevar luces piloto de indicación del estado de funcionamiento.
6.2.3. Conexión a tierra
6.2.3.1. Todo tablero deberá contar con una barra o puente de conexión a tierra.
6.2.3.2. Si la caja, gabinete o armario que contiene a un tablero es metálico, todas y cada una de las partes desmontables del tablero, deberán conectarse a la barra o puente de conexión a tierra.
6.2.3.3. Las conexiones a tierra de un tablero deberán cumplir con lo dispuesto en la sección 10 (Sistemas de Puesta a Tierra).
6.2.4. Identificación del tablero
Los tableros deberán contener la siguiente identificación:
- Diagrama Unifilar del tablero
- Tipo de ambiente para el que fue diseñado
- Rotulado para la identificación de circuitos
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- Instrucciones para la instalación, operación y mantenimiento
6.2.5. Ventilación
Dentro del tablero debe existir ventilación ya sea natural o forzada de tal forma que se garantice que los equipos operarán a una temperatura adecuada y que no sobrepasarán las temperaturas máximas de operación.
6.3. DISPOSICIONES APLICABLES A TABLEROS GENERALES
6.3.1. Todo tablero principal o principal auxiliar, del cual dependan más de seis alimentadores deberá llevar un disyuntor general que permita proteger y operar sobre toda la instalación en forma simultánea.
6.3.2. En un tablero principal no podrán colocarse dispositivos de operación o protección para alimentadores de distintos voltajes.
6.3.3. Se permiten conexiones en tableros mediante el sistema de peine, tanto para la parte de potencia como para la de control, siempre y cuando los conductores y aislamientos cumplan con los requisitos establecidos en el numeral 9.1 del presente Código.
6.3.4. Se podrán instalar tableros de producción única, sin Certificado de Conformidad de producto, siempre y cuando el fabricante demuestre mediante documento suscrito por él y avalado por un ingeniero eléctrico o electromecánico, con matricula profesional vigente, que el producto cumple los requisitos establecidos en este código; el inspector de la instalación verificará el cumplimiento de este requisito y su incumplimiento será considerado una no conformidad con este código.
6.4. DISPOSICIONES APLICABLES A TABLEROS DE DISTRIBUCIÓN
6.4.1. En un tablero de distribución en que se alimentan circuitos de distintos servicios, tales como fuerza, alumbrado, calefacción u otros, las protecciones se deberán agrupar ordenadamente ocupando distintas secciones del tablero.
6.4.2. El tablero de distribución, es decir, el gabinete o panel de empotrar o sobreponer, accesible sólo desde el frente; debe construirse en lámina de hierro o acero de espesor mínimo 0.9 mm para tableros hasta de 12 circuitos y en lámina de hierro o acero de espesor mínimo 1.2 mm para tableros desde 13 hasta 42 circuitos.
6.4.3. Todo tablero de distribución debe tener una barra de neutro y una barra de tierra independientes.
6.5. TABLEROS DE MEDIDORES
6.5.1. Definición de tablero armario: Es un cajón metálico cerrado con puertas de acceso, que se utiliza cuando se requiere instalar 5 medidores o más en el predio de un Cliente y que está compuesto por tres compartimientos para alojar en su orden los siguientes equipos y dispositivos eléctricos:
- Seccionador(es) y barras multiconectoras para distribución.
- Equipos de medición.
- Disyuntores.
6.5.2. Los tableros de medidores solo pueden ser fabricados por quienes tengan la debida autorización o calificación de la Empresa Suministradora Local y bajo sus normas en cuanto a dimensiones y materiales de construcción.
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En el tablero de medidores, la barra de neutro debe estar adecuadamente puesta a tierra, al igual que la carcasa del tablero.
6.5.3. Del número de filas
Se deberá considerar el número de filas de acuerdo a la Tabla 6.3:
TABLA 6.3
Tipo de tablero Área útil
Tablero de 2 filas 1 m
Tablero de 3 filas 1.40 m
Tablero de 4 filas 1,80 m
6.5.4. Identificación de Servicios: En el compartimiento de medidores, bajo cada ventanilla de lectura y junto a cada disyuntor, se pintará una identificación de máximo tres caracteres, principalmente en cuanto a la numeración se refiere.
Ejemplo:
LOCAL: LOC 101
DEPARTAMENTO: DEP 201
La numeración dependerá del criterio de identificación escogido por el propietario del inmueble.
No obstante, estas denominaciones deberán guardar conformidad con aquellas que constan en las escrituras del inmueble donde está instalado el tablero armario y con los datos registrados en la Hoja Técnica de datos levantada por el proyectista.
6.5.5. Se debe colocar luminarias frente al tablero de medidores, las que deberán estar lo suficientemente próximas a él, de manera que faciliten el correcto registro de lecturas y las labores de inspección y mantenimiento; por lo que se recomienda una iluminancia mínima de 100 luxes.
6.5.6. Uso del espacio
6.5.6.1. Es necesario prever como reserva, un espacio equivalente al 10 % del número de servicios a instalarse en el tablero armario; es decir, que de 6 a 10 medidores, deberá quedar un espacio de reserva para la instalación futura de un servicio adicional. No obstante, el número de espacios de reserva para expansión futura, dependerá de las proyecciones previstas por el propietario del inmueble.
6.5.6.2. Estos espacios adicionales deberán quedar alambrados y poseer su respectivo disyuntor.
6.5.6.3. En caso de requerirse la prolongación del tablero armario, a efectos de posibilitar la instalación de más medidores, se deberán mantener las dimensiones originales; es decir, el número de filas no variará y el material a emplearse será del mismo tipo del que se haya utilizado para la construcción del tablero original.
Se considerarán también los siguientes factores:
- La ubicación del tablero original.
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- La compatibilidad de los compartimientos existentes con el nuevo compartimiento de medidores.
- En caso de ser necesario, un nuevo compartimiento para disyuntores, se agrupará en un solo cuerpo modular a ambos compartimientos.
6.5.7. Ubicación
6.5.7.1. Cuando la acometida principal se divide desde las redes de distribución en bajo voltaje del sector y se presenta dificultad para la ubicación del tablero, es necesario que el constructor solicite a la Empresa una inspección previa a fin de determinar el sitio de ubicación adecuado.
6.5.7.2. El montaje del tablero armario deberá ser acorde a lo especificado en la tabla 6.3 y numerales 6.2 y 6.5 de este código. Para el tablero de cuatro filas, la base tendrá una altura mínima de 30 cm.
6.5.7.3. El armario para medidores podrá ser anclado, empotrado, semi empotrado o colocado sobre una base. En todo caso, deberá facilitar el acceso para el registro de lecturas o para la ejecución de trabajos de inspección y mantenimiento.
6.5.8. Seguridades
6.5.8.1. Debe preverse una zona o espacio exclusivo para la ubicación del tablero armario, tratando de evitar su instalación en sitios que estén destinados a parqueamiento de vehículos.
No obstante, si no se puede evitar esta situación y el tablero se instala en un parqueadero, se colocará parantes o tubos de protección de acero galvanizado, de 2 pulgadas de diámetro, 40 cm de altura y a 50 cm de distancia del tablero.
6.5.8.2. Si el tablero Armario se ubica al costado de un garaje, será necesario colocar una acera de protección cuyas dimensiones sean: 50 cm de ancho, 20 cm de alto y de un largo que cubra la longitud del tablero armario.
6.5.8.3. En caso de que el tablero tenga que ser ubicado a la intemperie, será indispensable colocar una visera de protección con un volado mínimo de 30 cm.
6.5.8.4. Todo tablero armario en general, deberá estar protegido contra el polvo, la arena y las filtraciones de agua hacia su interior, por lo que se recomienda la colocación de cauchos planos autoadhesivos o de neopreno en los filos de las puertas.
7. ALIMENTADORES
7.0. CONCEPTOS GENERALES
7.0.1. Se clasificarán en:
- Alimentadores principales: son aquellos que van desde la fuente o suministro eléctrico principal
hasta el tablero principal de la instalación o tablero general de medidores, o los controlados
desde el tablero principal y que alimentan tableros principales auxiliares.
- Subalimentadores: son aquellos que se derivan desde un desde un tablero principal o un tablero
principal auxiliar hasta los tableros de distribución.
7.0.2. En un circuito, a los conductores a través de los cuales se distribuye la energía se
denominarán alimentadores secundarios y a los conductores que alimentan a un consumo
específico o llegan al punto de comando de éste se les denominará derivaciones y, en general, no
se les aplicarán las disposiciones de esta sección.
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7.0.3. Los alimentadores de una propiedad no deben pasar por partes de una propiedad vecina.
En el caso de edificios, en el recorrido de los alimentadores deberán utilizarse los espacios de uso
común.
7.0.4. En caso de remodelaciones de edificaciones existentes, si por razones de arquitectura o de
construcción no es posible utilizar los pasillos o ductos de servicio para llevar canalizaciones de
alimentadores, solo se permitirá utilizar espacios de uso común tanto a las paredes exteriores del
edificio como aquellas paredes que dan a pasillos o escaleras. Si se utilizan paredes exteriores se
deberá emplear sistemas de canalización que aseguren una resistencia a la corrosión y una
hermeticidad adecuadas.
7.1. ESPECIFICACIONES
7.1.1. Canalizaciones
7.1.1.1. Los alimentadores se canalizarán, utilizando alguno de los sistemas indicados en la
sección 8.
7.1.1.2. La sección de los conductores de los alimentadores y subalimentadores será, por lo
menos, la suficiente para servir las cargas determinadas de acuerdo a 7.2. En todo caso la sección
mínima permisible será No. 10 AWG (5.26 mm2).
La sección de los conductores de los alimentadores secundarios o circuitos derivados de
iluminación será mínimo No. 14 AWG, y en circuitos de fuerza, calefacción o combinación de estos
consumos será mínimo No. 12 AWG.
7.1.1.3. La sección de los conductores de los alimentadores y subalimentadores será tal que la
caída de voltaje provocada por la corriente máxima que circula por ellos no exceda del 3% del
voltaje nominal.
La sección de los conductores de los alimentadores secundarios y circuitos derivados será tal que
la caída de voltaje provocada por la corriente máxima que circula por ellos no exceda del 3% del
voltaje nominal.
Sin embargo, la caída de voltaje total en el punto más desfavorable de la instalación no debe
exceder del 5% del voltaje nominal.
7.1.1.4. Los alimentadores destinados a energizar departamentos u oficinas en edificios de altura,
es decir los alimentadores entre el tablero general correspondiente y el tablero de distribución de
cada dependencia del edificio, serán propios de cada instalación en particular; en la canalización
de estos alimentadores se deberán respetar las exigencias contenidas en los párrafos 7.1.1.5 y
7.1.1.6. En general, se canalizarán a través de ductos verticales ubicados estratégicamente en la
construcción, que sean revisables, fácilmente accesibles desde áreas comunales, adecuadamente
ventilados.
7.1.1.5. Los ductos serán accesibles en todos los pisos pero permanecerán cerrados mediante
puertas con cerraduras con llave.
7.1.1.6. La canalización de estos alimentadores será preferentemente a través de ductos cerrados
individuales, pero en caso de usar escalerillas portaconductores se deberá cumplir las siguientes
condiciones:
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NEC-10 PARTE 9-1-36
- Sólo podrán utilizarse cables multiconductores o cables unipolares agrupados y adecuadamente
sujetos mediante amarras plásticas colocadas a distancias no mayores a 60 cm., y estos deberán
tener chaquetas y aislamiento del tipo de emisión no tóxica.
- Los cables serán en un solo tramo; no se permitirán uniones en estos alimentadores.
- Se tenderán estos cables ordenadamente manteniendo su posición relativa dentro de las
escalerillas a lo largo de todo su recorrido. Para mantener este ordenamiento los cables serán
peinados y amarrados a los travesaños de la escalerilla en tramos no superiores a 2,0 m.
- Sólo se podrán disponer los alimentadores en una capa y existirá una separación de a lo menos 1
cm entre grupo y grupo de cables.
- Los alimentadores se marcarán piso a piso mediante identificadores tipo collarín plástico o
etiquetas autoadhesivas adecuadas de modo de permitir su fácil identificación para facilitar
trabajos de mantenimiento o reemplazo.
7.1.2. Protecciones
7.1.2.1. Los alimentadores se deberán proteger tanto a la sobrecarga como al cortocircuito, con
las protecciones adecuadas a cada situación.
7.1.2.2. Los alimentadores se protegerán a la sobrecarga de acuerdo a la potencia utilizada,
estando limitada la protección máxima por la capacidad de transporte de corriente de los
conductores.
7.1.2.3. En alimentadores que lleven un conductor de puesta a tierra no deberán colocarse
protecciones en este conductor, a menos, que la protección sea de un tipo tal que opere
simultáneamente sobre todos los conductores del alimentador.
7.1.2.4. Las derivaciones tomadas desde un alimentador deberán protegerse contra las
sobrecargas y los cortocircuitos. Se exceptuarán de esta exigencia a aquellas derivaciones de no
más de 10 m de largo, cuya sección no sea inferior a un tercio de la del alimentador y que sean
canalizadas en ductos cerrados y, a aquellas que queden protegidas por la protección del
alimentador.
7.1.2.5. Cada alimentador deberá tener un dispositivo individual de operación.
7.2. DIMENSIONAMIENTO DEL NEUTRO
El conductor neutro de un alimentador se dimensionará según el siguiente criterio:
7.2.1. El neutro de alimentadores monofásicos tendrá la misma sección del conductor de fase.
7.2.2. El neutro de alimentadores trifásicos que sirvan Cargas Lineales tales como alumbrado
incandescente, calefacción y fuerza, se dimensionará de modo tal que su sección sea a lo menos
igual al 50% de la sección de las fases.
7.2.3. El neutro de alimentadores trifásicos o de circuitos trifásicos que sirvan cargas no lineales,
tales como rectificadores, variadores de velocidad, computadores, UPS’s, iluminación
fluorescente con balastos electrónicos, etc., se dimensionará de modo tal que su sección sea al
menos igual a la sección de los conductores de fases. Este dimensionamiento del neutro podrá
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-37
ser hasta del doble de calibre de las fases si el tipo de carga lo requiere debido a la presencia de
corrientes armónicas.
8. MATERIALES Y SISTEMAS DE CANALIZACIÓN
8.0. CONCEPTOS GENERALES
8.0.1. Conductores
8.0.1.1. Todas las disposiciones de este código se han establecido considerando el uso de
conductores de cobre aislado, con la sola excepción de aquellos artículos en que se acepta el uso
de conductores desnudos.
En alimentadores trifásicos que sirvan cargas no lineales tales como alumbrado mediante
lámparas de descarga, circuitos de sistemas informáticos de procesamiento de datos,
controladores de velocidad de motores alternos mediante variadores de frecuencia, arrancadores
suaves o equipos similares en los cuales se generan armónicas que estarán presentes en el
conductor neutro, la sección de este conductor deberá ser a lo menos igual a la sección de los
conductores de las fases.
Estas exigencias se aplicarán también al dimensionamiento de los neutros de circuitos.
8.0.1.2. La sección mínima a usar en circuitos eléctricos interiores de iluminación será 14 AWG
(2.08mm2), y en circuitos de tomacorrientes o fuerza será 12 AWG (3.31mm2).
Se recomienda que los circuitos de tomacorrientes de UPS utilicen conductores flexibles.
Todos los empalmes en los conductores serán realizados utilizando conectores apropiados para el
efecto.
8.0.1.3. Todo conductor que se instale en cualquier tipo de ducto, cuya sección sea superior al No.
10 AWG (5.26mm2), deberá ser del tipo cableado.
8.0.1.4. En un mismo ducto cerrado sólo podrán llevarse los conductores pertenecientes a
consumos de un mismo servicio y alimentados por un mismo voltaje de servicio.
Esta disposición será aplicable también a cajas de paso, derivación, cámaras en canalizaciones
subterráneas, etc.
Nota.- En el alcance de esta disposición se definirán servicios de:
- Potencia que comprende alumbrado, fuerza y calefacción.
- Computación.
- Control.
- Comunicaciones.
8.0.1.5. En un mismo ducto cerrado sólo podrán llevarse los conductores pertenecientes a un
mismo circuito. Se exceptuarán de esta disposición los conductores canalizados en bandejas,
escalerillas o canaletas, los que estarán de acuerdo a las disposiciones de los párrafos 8.2.15,
8.2.16 y 8.2.17, respectivamente.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-38
8.0.1.6. Los conductores de la excitación, de controles, de relés o de instrumentos de medida que
están conectados a un artefacto de no más de 15 KW de potencia o a un motor o su arrancador y
que operen a su mismo voltaje de servicio podrán ocupar el mismo ducto que los conductores de
la alimentación.
8.0.1.7. Se permitirá el uso de conductores en paralelo, unidos en ambos extremos formando un
conductor único, en líneas de potencia cuya sección sea 1/0 AWG (53.5mm2) o superior,
cumpliendo las condiciones siguientes:
- Que los conductores que formen el conjunto tengan el mismo largo,
- que la sección de cada uno de los conductores que forma el conjunto sea la misma,
- que el aislamiento de cada uno de los conductores que forma el conjunto sea del mismo tipo,
- que en sus extremos tengan el mismo tipo de terminales de conexión y que éstos sean de la
misma dimensión.
Al conjunto de conductores resultante se le deberá aplicar el correspondiente factor de
corrección de la capacidad de transporte por cantidad de conductores.
8.0.1.8. Para longitudes de línea superiores a 50 m, canalizadas en bandejas, escalerillas o en
líneas en que cada fase va canalizada en ductos separados, sea que se utilicen conductores
simples o conductores en paralelo se deberán efectuar transposiciones de ubicación para
mantener el equilibrio de impedancias de la línea y mantener con esto el equilibrio en la
distribución de corrientes por fase. Estas transposiciones se harán dentro de las bandejas o
escalerillas o en cámaras o cajas de paso en líneas en ductos.
Nota.- En líneas en que los conductores de las tres fases estén canalizados en un único ducto el
ordenamiento natural que adoptan las líneas en el interior hace innecesaria la ejecución de
transposiciones.
8.0.2. Protección contra las condiciones de ambientes desfavorables
8.0.2.1. Los conductores expuestos a la acción de: aceites, grasas, solventes, vapores, gases,
humos u otras sustancias que puedan degradar las características del conductor o su aislamiento
deberán seleccionarse de modo que las características típicas sean adecuadas al ambiente.
8.0.2.2. Los sistemas de canalización, de acuerdo al medio ambiente en que se instalen, deberán
cumplir lo establecido en 5.1.
8.0.2.3. En locales muy húmedos, en donde los muros son lavados frecuentemente o muros
construidos con materiales higroscópicos, el sistema completo de canalización, si es a la vista,
debe quedar separado del muro o superficie soportante por lo menos 1 cm. En estos casos, si la
canalización es embutida o preembutida sólo podrán usarse tuberías no metálicas como medio de
canalización.
8.0.3. Canalizaciones a distintas temperaturas
8.0.3.1. En instalaciones en que partes de una misma canalización queden sometidas a
temperaturas ambientes muy dispares, como por ejemplo en bodegas refrigeradas o enfriadas,
deberá evitarse mediante la colocación de los sellos adecuados, la circulación del aire desde la
parte más caliente a la más fría a través de los ductos de canalización.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-39
8.0.3.2. En tramos largos de canalización deberán colocarse juntas de dilatación que compensen
las expansiones o contracciones de los ductos debido a las variaciones de temperatura.
8.0.3.3. Deberá prestarse especial atención al seleccionar un conductor que las condiciones
ambientales más las condiciones de operación no sobrepasen los límites nominales de
temperatura de funcionamiento.
Los factores que definen la temperatura de operación de un conductor son:
- La temperatura ambiente; debe tenerse en cuenta que ésta es variable durante el día y en forma
estacional.
- El calor generado internamente por efecto joule.
- La mayor o menor facilidad de disipación al ambiente del calor generado.
- La presencia de otros conductores vecinos que contribuyen a elevar la temperatura ambiente y
dificultan la disipación del calor generado internamente.
8.0.4. Canalizaciones y conductores
8.0.4.1. Los ductos metálicos, sus accesorios, cajas, gabinetes y armarios metálicos que formen un
conjunto, deberán estar unidos en forma mecánicamente rígida y el conjunto deberá asegurar
una conductividad eléctrica efectiva.
8.0.4.2. Se recomienda evitar, en lo posible, la mezcla de canalizaciones de ductos metálicos con
ductos no metálicos. En donde esta situación no pueda ser evitada la unión se efectuará a través
de una caja de paso metálica la que se conectará al conductor de protección del circuito
correspondiente; en caso de no existir este conductor en esa sección del circuito, deberá ser
tendido para estos fines.
8.0.4.3. Los elementos metálicos integrantes de un sistema de canalización deberán protegerse
contra voltajes peligrosos de acuerdo a lo indicado en las secciones 9 ó 10 según corresponda.
8.0.4.4. Todo ducto debe ser continuo entre accesorio y accesorio y entre caja y caja. Los sistemas
de acoplamiento aprobados no se consideran discontinuidad.
8.0.4.5. Todos los conductores deben ser continuos entre caja y caja o entre artefactos y
artefactos. No se permiten las uniones de conductores dentro de los ductos.
8.0.4.6. En cada caja de derivación, de enchufes o de interruptores, deberán dejarse chicotes, de
por lo menos 15 cm de largo, para ejecutar la unión respectiva. En los tableros se dejará un
exceso de por lo menos 60 cm.
8.0.4.7. Al alambrar una instalación se deberán seguir las siguientes indicaciones:
- Todo el sistema de ductos debe estar instalado completo o en secciones completas antes de
alambrar.
- Hasta donde sea posible, debe evitarse el alambrar mientras la edificación no se encuentre en
un estado de avance tal que se asegure una protección adecuada de la canalización contra daños
físicos, humedad y agentes atmosféricos que puedan dañarla.
- En el momento de efectuar el alambrado debe verificarse que los sistemas de ductos estén
limpios y libres de agentes extraños a la canalización.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-40
- Si se usan lubricantes para el tendido de los conductores, debe verificarse que éstos sean de un
tipo que no altere las características del aislamiento.
8.0.4.8. Las canalizaciones eléctricas deben colocarse retiradas a no menos de 15 cm de ductos de
calefacción, conductos, ductos de escape de gases o aire caliente.
En caso de no poder obtenerse esta distancia, la canalización deberá aislarse térmicamente en
todo el recorrido que pueda ser afectada. Las canalizaciones eléctricas no podrán ubicarse en un
conducto común con tuberías de gas o combustible, ni a una distancia inferior a 60 cm en
ambientes abiertos.
8.0.4.9. Las canalizaciones que se coloquen en desvanes o entretechos, deberán ejecutarse con
conductores en tuberías. Si las cajas de derivación quedan en el desván éste deberá permitir un
tránsito expedito a través de él de modo tal que el acceso a las cajas de derivación sea fácil y
expedito.
8.0.4.10. La altura libre sobre el punto en que se coloque una caja de derivación en un entretecho
deberá ser superior a 50 cm.
8.0.4.11. El acceso al entretecho en que vaya colocada una canalización eléctrica debe asegurarse
mediante una escotilla o puerta de 50 cm x 50 cm como mínimo. La altura mínima del techo sobre
el punto en que deberá estar ubicada la escotilla será de 80 cm.
8.0.4.12. Se permitirá instalaciones en entretechos que no cumplan las dimensiones establecidas
en los párrafos precedentes siempre que las cajas de derivación sean accesibles desde el interior
del ambiente.
8.0.4.13. Las canalizaciones eléctricas deben identificarse adecuadamente para diferenciarlas de
las de otros servicios.
8.0.4.14. Las canalizaciones eléctricas deben ejecutarse de modo que en cualquier momento se
pueda medir su aislamiento, localizar posibles fallas o reemplazar conductores en caso de ser
necesario.
8.0.4.15. Los conductores de una canalización eléctrica se identificarán según el siguiente Código
de Colores:
Alimentadores eléctricos:
- Conductor de la fase 1 azul
- Conductor de la fase 2 negro
- Conductor de la fase 3 rojo
- Conductor de neutro blanco
- Conductor de tierra verde
8.0.4.16. Para secciones superiores a No. 4 AWG (21.2 mm2) si el mercado nacional sólo ofreciera
conductores con aislamiento de color negro, se deberán marcar los conductores cada 10 m, con
un tipo de pintura de buena adherencia al aislamiento u otro método que garantice la
permanencia en el tiempo de la marca, respetando el código de colores establecido en 8.0.4.15.
Para instalaciones interiores:
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NEC-10 PARTE 9-1-41
- Conductor de fase azul, negro o rojo
- Conductor de neutro blanco
- Conductor de tierra verde
- Conductor de retorno cualquier otro color
8.1. CONDUCTORES PARA INSTALACIONES
8.1.1. Generalidades
8.1.1.1. La selección de un conductor se hará considerando que debe asegurarse una suficiente
capacidad de transporte de corriente, una caída de voltaje dentro de los límites permitidos, una
adecuada resistencia mecánica y un buen comportamiento ante las condiciones ambientales.
8.1.1.2. Las disposiciones de esta sección serán aplicables a todos los conductores de las
instalaciones de consumo, excepto a los de alumbrado interno de sistemas de partida y
dispositivos de control.
8.1.2. Especificaciones y condiciones de uso de los conductores
La capacidad de transporte de corriente de los conductores deberá considerar la capacidad
nominal de conducción de acuerdo a la temperatura ambiente y el número de conductores
activos encerrados en una misma canalización, de acuerdo al Código Eléctrico Ecuatoriano.
8.1.2.1. Identificación de los conductores. Los conductores a ser utilizados deben haber sido
previamente homologados por el INEN, y tener impreso sobre el aislamiento o la cubierta
exterior, según corresponda, al menos las siguientes indicaciones:
- Nombre del fabricante o su marca registrada
- Tipo de conductor, indicado por las letras del código, por ejemplo, THW,
THHN, etc.
- Sección del conductor en AWG y opcionalmente en mm2.
- Voltaje de servicio. Corresponde al voltaje entre fases
- Número de certificación, si procede.
Esta inscripción deberá ser fácilmente legible y permanente en el tiempo.
8.1.2.2. Los radios de curvatura de conductores aislados no deberán ser menores a ocho veces el
diámetro externo del conductor, incluido su aislamiento y cubierta, si procede. Para cables con
pantalla este radio será como mínimo de doce veces el diámetro total del cable.
8.2. SISTEMAS DE CANALIZACIÓN
8.2.0. Los sistemas de canalización eléctrica aceptados en el ámbito de aplicación de este Código
son los siguientes:
8.2.0.1. Cables sobre soportes
8.2.0.2. Conductores en tuberías
- Conductores en tuberías metálicas
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-42
- Conductores en tuberías metálicas flexibles
- Conductores en tuberías no metálicas
- Conductores en tuberías no metálicas flexibles
8.2.0.3. Conductores en molduras y bandejas portaconductores no metálicas para uso doméstico
o similar
8.2.0.4. Conductores en canaletas verticales o bajantes de servicio
8.2.0.5. Conductores en Canalizaciones subterráneas
8.2.0.6. Conductores en bandejas portaconductores
- Conductores en bandejas metálicas
- Conductores en bandejas no metálicas
8.2.0.7. Conductores en escalerillas portaconductores
- Conductores en escalerillas metálicas
- Conductores en escalerillas no metálicas
8.2.0.8. Conductores en canaletas
8.2.1. Cables sobre soportes
8.2.1.1. Podrán utilizarse en este sistema de canalización sólo cables multiconductores.
8.2.1.2. Al usar este sistema de canalización los conductores no deberán quedar expuestos a
daños mecánicos. La altura mínima de montaje será de 2 m en tramos horizontales. Se permitirán
bajadas verticales pero deberán protegerse con una cubierta resistente bajo 1,2 m.
8.2.1.3. Los soportes podrán ser metálicos o no metálicos y estar formados por sistemas de
abrazaderas, rieles y abrazaderas u otros similares. La distancia máxima entre ellos será de 1,5m.
8.2.1.4. La separación mínima entre el cable y la superficie de apoyo del soporte será de 1 cm. No
se acepta este tipo de canalización sobre superficies combustibles.
8.2.1.5. Para cables de secciones superiores a 1/0 AWG (53.5 mm2) deberán usarse abrazaderas
de materiales no magnéticos.
8.2.1.6. Si se colocan varios cables en un tendido paralelo, la distancia entre cable y cable debe
ser a lo menos igual al diámetro del cable de menor sección con un mínimo de 1 cm.
8.2.2. Conductores en tuberías metálicas
8.2.2.1. Podrán usarse como sistemas de canalización eléctrica tuberías metálicas ferrosas o no
ferrosas. Las tuberías metálicas de materiales ferrosos podrán ser de pared gruesa (cañerías), de
pared media o de pared delgada (tubos eléctricos). Las tuberías metálicas no ferrosas podrán ser
de cobre o bronce. En una misma canalización no podrán mezclarse tuberías metálicas de
distintos materiales.
8.2.2.2. En alimentaciones de corriente alterna canalizadas en tuberías metálicas deberá evitarse
el calentamiento de éstas debido a la inducción electromagnética, colocando todos los
conductores, incluido el neutro cuando corresponda, en una misma tubería.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-43
8.2.2.3. Las tuberías metálicas ferrosas deberán protegerse contra la corrosión mediante un
proceso de barnizado o galvanizado en caliente. No se aceptará el uso de tuberías protegidas por
medio de un proceso de electrogalvanizado como sistema de canalización eléctrica.
Nota.- La prohibición de uso de la protección electrogalvanizada se debe a que, por las
características de este proceso, no se deposita cinc en el interior de la tubería.
8.2.2.4. Las tuberías barnizadas, si se emplean a la vista, sólo podrán usarse en canalizaciones bajo
techo en locales secos y ambientes no corrosivos.
8.2.2.5. Las tuberías metálicas ferrosas, si se emplean embutidas, sólo podrán cubrirse con
mortero de cemento; no deberán cubrirse o embutirse en contacto directo con yeso.
8.2.2.6. Las tuberías barnizadas sólo podrán preembutirse en hormigón vibrado en las siguientes
condiciones:
- En muros interiores de edificios.
- En losas de cielo de modo tal que los tubos lleguen a los centros o cajas formando una U
invertida ó achatando la boca del tubo, de manera de evitar el ingreso de materiales extraños.
8.2.2.7. Las tuberías galvanizadas podrán usarse a la intemperie cumpliendo en cada caso las
condiciones indicadas en este código en las secciones pertinentes.
8.2.2.8. Las tuberías galvanizadas intermedias y de pared delgada no deberán usarse en recintos
que presenten riesgos de explosión.
8.2.2.9. Todos los cortes que se hagan a una tubería deberán ser repasados cuidadosamente para
eliminar las rebabas.
8.2.2.10. Las tuberías galvanizadas deberán fijarse a la caja o gabinete al cual entren o salgan
mediante conectores de tuerca y contratuerca, tuerca y boquilla, u otro sistema aprobado para
ello.
8.2.2.11. Las tuberías de pared delgada deberán ser acopladas mediante uniones, debiendo los
sistemas de fijación de éstas asegurar una perfecta continuidad eléctrica, una adecuada rigidez
mecánica y no deberán disminuir la sección transversal de la tubería.
8.2.2.12. Las curvas hechas en tuberías metálicas no deberán dañarlas ni disminuir el diámetro
efectivo de ellas. Los radios de curvatura mínimos para tuberías metálicas se regirán al Código
Eléctrico Ecuatoriano.
8.2.2.13. No deberá existir una desviación mayor de 180 grados en un tramo de tubería entre dos
cajas o accesorios. En caso de existir la necesidad de tener una mayor desviación se deberán
colocar cajas intermedias. Para distancias entre cajas de derivación no superiores a 5,0 m se
aceptará una desviación de 270º sin cajas intermedias.
8.2.2.14. Las tuberías metálicas instaladas a la vista u ocultas deberán tener soportes o fijaciones
a una distancia no superior a 1,50 m.
8.2.2.15. Se debe garantizar la continuidad eléctrica de toda la tubería y sus accesorios, desde el
tablero hasta todas y cada una de las salidas.
8.2.3. Conductores en tuberías metálicas flexibles
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-44
8.2.3.1. Se clasificará como tubería metálica flexible a toda tubería construida en lámina de acero,
dispuesta para formar el tubo, generalmente en forma helicoidal y que puede ser curvada en
forma manual sin necesidad de emplear herramientas para este efecto.
8.2.3.2. Las tuberías metálicas flexibles se clasificarán en livianas y de uso pesado.
8.2.3.3. Se entenderá por tubería metálica flexible liviana a una tubería metálica flexible de
sección circular sin chaqueta exterior de protección, en conjunto con sus accesorios de montaje.
8.2.3.4. Se entenderá por tubería metálica flexible de uso pesado a una tubería metálica flexible
de sección circular con una chaqueta exterior no metálica, en conjunto con sus accesorios de
montaje.
8.2.3.5. Las tuberías metálicas flexibles livianas se podrán usar en ambientes secos, en lugares en
donde estén protegidas de daños físicos u ocultas en cielos falsos, para proteger las derivaciones
desde la canalización fija a equipos de iluminación. La máxima longitud permitida para una
canalización en tuberías de este tipo es de 1,50 m y los diámetros permitidos serán ½“ y ¾”.
8.2.3.6. El uso de tuberías metálicas flexibles livianas no se permite en canalizaciones embutidas,
preembutidas, subterráneas, en donde quede expuesta a daños físicos y en instalaciones en
lugares peligrosos.
8.2.3.7. Las tuberías metálicas flexibles de uso pesado podrán usarse en ambientes húmedos o
mojados siempre que se las emplee con conductores aptos para este tipo de ambientes, en
lugares en donde estén protegidas de daños físicos, en conexión a canalizaciones fijas de equipos
en cuyo funcionamiento se presenten vibraciones, tal como en el caso de motores. La máxima
longitud permitida para una canalización en tuberías de este tipo es de 2,0 m y los diámetros
permitidos serán desde 13 mm (½ “) a 110 mm (4”).
8.2.3.8. En caso de que la longitud de una tubería metálica flexible de uso pesado exceda de 1,20
m se deberá poner un soporte intermedio que evite un desplazamiento lateral excesivo.
8.2.3.9. La cantidad máxima de conductores en tuberías metálicas flexibles se fijará de acuerdo al
Código Eléctrico Ecuatoriano.
8.2.3.10. En donde las tuberías metálicas flexibles se empleen combinadas con canalizaciones fijas
no metálicas se deberá instalar un conductor de protección de modo de conectarlas a tierra. En el
caso de unirse a canalizaciones fijas conductoras, los accesorios de conexión de las tuberías
metálicas flexibles deberán asegurar una adecuada conducción que garantice el correcto
aterrizamiento de la tubería flexible.
8.2.4. Conductores en tuberías no metálicas. Condiciones generales
8.2.4.1. Podrán usarse como medio de canalización eléctrica tuberías y accesorios de material no
metálico adecuado para soportar la acción de la humedad y agentes químicos. Si se usan en
canalizaciones a la vista u ocultas, deberán ser de tipo incombustible o autoextinguente,
resistente a los impactos, a las compresiones y a las deformaciones debidas a los efectos del calor,
en condiciones similares a las que se encontrarán en su uso y manipulación; para uso subterráneo
embutido o preembutido deberán ser resistentes a la acción de la humedad, de hongos, de
agentes corrosivos en general y tener una resistencia mecánica suficiente como para soportar los
esfuerzos a que se verán sometidas durante su manipulación, montaje y uso. Cuando vayan
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-45
enterradas deberán ser capaces de soportar las presiones a que serán sometidas después de su
instalación.
8.2.4.2. En canalizaciones en locales de reunión de personas, a las características de las tuberías
no metálicas indicadas en 8.2.4.1 deberán agregarse que, en caso de combustión, deberán arder
sin llama, no emitir gases tóxicos, estar libres de materiales halógenos y emitir humos de muy
baja opacidad.
8.2.4.3. Está prohibido el uso de tuberías no metálicas en las siguientes condiciones:
- En lugares en que se presenten riesgos de incendio o de explosión.
- Como soporte de equipos y otros dispositivos.
- Expuesta directamente a la radiación solar, excepto si el material de la tubería está
expresamente aprobado para este uso y la tubería lleva marcada en forma indeleble esta
condición.
- Donde están expuestas a daños físicos severos que excedan la resistencia mecánica para la cual
la tubería fue diseñada.
- En donde la temperatura ambiente exceda la temperatura para la cual la tubería fue aprobada.
- Para llevar conductores cuya temperatura de servicio exceda la temperatura para la cual la
tubería fue aprobada.
8.2.4.4. Los circuitos en canalizaciones no metálicas deben incluir conductor de tierra.
8.2.5. Conductores en tuberías no metálicas rígidas y semirígidas
8.2.5.1. Las tuberías no metálicas rígidas livianas sólo serán aceptadas para canalizaciones en
instalaciones de tipo habitacional; no serán aceptables en instalaciones industriales de ninguna
magnitud, a excepción de recintos dedicados exclusivamente a oficinas.
8.8.5.2. Las tuberías no metálicas rígidas semilivianas, se aceptarán en todo tipo de instalaciones
en que se esperen condiciones de trabajo sin mayores exigencias desde el punto de vista de
resistencia mecánica.
8.2.5.3. Las tuberías no metálicas rígidas pesadas y de alto impacto, serán usadas en donde se
presenten condiciones de exigencias mecánicas fuertes o extremas; en particular en
canalizaciones subterráneas sólo se podrán usar tuberías de estas categorías.
8.2.5.4. Las tuberías rígidas no metálicas y sus accesorios aprobados para su uso eléctrico podrán
usarse bajo las siguientes condiciones:
- Embutidas o preembutidas.
- Para uso subterráneo, cumpliendo las condiciones prescritas en la sección 8.2.11,
- A la vista u ocultas. En estas condiciones estas tuberías no metálicas son especialmente
recomendables para instalaciones en lugares húmedos o mojados tales como lavanderías, fábricas
de conservas, baños públicos o sitios similares. Las cajas de accesorios, abrazaderas, pernos,
prensas y otros deben ser de un material resistente a la corrosión o protegidos en forma
adecuada contra ella.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-46
8.2.5.5. En donde se instale una tubería no metálica oculta, embutida o preembutida en muros, se
le deberá montar en tramos verticales y horizontales próximos al cielo o piso. En los tramos
horizontales se aceptará tenderlos a 0,30 m de los cielos y a 0,20 m de los pisos.
8.2.5.6. Todos los extremos de tuberías deberán ser suavizados Interiormente evitando los bordes
cortantes.
8.2.5.7. Las conexiones entre tramos de tuberías deberán efectuarse mediante “uniones” del
mismo material o expandiendo la tubería en caliente para hacer boquillas que permitan el
acoplamiento de las distintas secciones. La unión o fijación a accesorios o cajas se podrá hacer con
boquillas del mismo material, mediante boquillas y contratuercas roscadas del mismo material o
metálicas galvanizadas, en el caso de tuberías rígidas de tipo pesado.
8.2.5.8. Las tuberías a la vista u ocultas serán fijadas en forma adecuada; Se colocarán
abrazaderas a una distancia mínima de 0,4 m de cajas, gabinetes de tableros o de cualquier otro
extremo de tubería. Los soportes deberán ser de material resistente a la corrosión.
8.2.5.9. En donde sea necesario compensar las contracciones o dilataciones de las tuberías
producidas por efectos de la temperatura se deberá colocar juntas de dilatación.
8.2.5.10. En las entradas de las tuberías a cajas u otros accesorios similares se deberá colocar una
boquilla o adaptador para proteger a los conductores de la fricción, a menos que el diseño de la
entrada de la caja o el accesorio sea tal que proporcione dicha protección.
8.2.5.11. Las curvas en tuberías no metálicas se harán de modo de no dañarlas y el radio de
curvatura deberá ser como mínimo el prescrito en la tabla Nº 8.1.
8.2.5.12. Las tuberías no metálicas semirígidas sólo podrán usarse embutidas, preembutidas y
subterráneas en zonas de tránsito liviano. Atendiendo a su forma de fabricación se tenderán en
tramos continuos evitando uniones entre cajas o cámaras.
8.2.5.13. Los circuitos en canalizaciones no metálicas rígidas o semirígidas deben incluir
conductor de tierra.
TABLA 8.1
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-47
8.2.6. Tuberías no metálicas flexibles
8.2.6.1. Podrán utilizarse tuberías no metálicas flexibles construidas de materiales incombustibles
o autoextinguentes y resistentes a la acción de la humedad, la corrosión y agentes climáticos.
Deberán construirse y dimensionarse de modo que teniendo una flexibilidad suficiente como para
curvarse sin la ayuda de herramientas o métodos especiales, su resistencia mecánica, espesor y
características constructivas las hagan resistentes a los impactos y presiones que puedan
encontrar en condiciones normales de uso.
8.2.6.2. Sólo podrán instalarse en las siguientes condiciones:
- A la vista en sitios secos.
- Ocultas en tabiquerías, entretechos o sitios similares.
- Embutidas si sus características de resistencia mecánica lo permiten. En estas condiciones, al
instalarse en muros sólo se podrá hacerlo mediante tramos verticales u horizontales próximos al
cielo o piso. En los tramos horizontales se aceptará tenderlos a 0,30 m de los cielos y a 0,20 m de
los pisos.
8.2.6.3. En canalizaciones en tuberías no metálicas flexibles no se acepta el empleo de uniones.
8.2.6.4. Los circuitos en canalizaciones no metálicas flexibles deben incluir conductor de tierra.
8.2.7. Cantidad máxima de conductores en tuberías
8.2.7.1. Para fijar la cantidad máxima de conductores en una tubería se aceptará que el conductor
o haz de conductores, incluyendo la aislación de cada uno de ellos, ocupe un porcentaje de la
sección transversal de la tubería que esté de acuerdo con el Código Eléctrico Ecuatoriano.
8.2.8. Cajas de derivación, de aparatos y de accesorios
8.2.8.1. Las cajas se emplearán en las canalizaciones en tuberías como puntos de unión o
derivación, en lugares donde se colocarán aparatos o accesorios y como puntos desde donde se
pueden tirar los conductores para alambrar las tuberías. Se podrán utilizar también, para proteger
derivaciones en tendido de cables sobre soportes o cables planos.
8.2.8.2. Las cajas podrán fabricarse en materiales metálicos o no metálicos. Las cajas metálicas
podrán utilizarse con los distintos tipos de canalización considerados en esta norma; si se usan
con tuberías no metálicas cada caja deberá conectarse a un conductor de protección; esta
conexión se deberá hacer con un perno colocado en la caja con este único propósito. No se
acepta que se usen para este efecto los pernos de sujeción de la tapa.
Las cajas no metálicas no podrán utilizarse en canalizaciones con tuberías
Metálicas a menos que se garantice la continuidad eléctrica de las tuberías.
8.2.8.3. Toda unión, derivación o alimentación de artefacto se debe hacer en una caja. No se
permitirá hacer uniones o derivaciones dentro de las cajas de aparatos o accesorios salvo donde
se empleen cajas de derivación para el montaje de tomacorrientes, siempre que no se exceda de
tres derivaciones. A través de una caja de accesorios podrá pasar la alimentación de un máximo
de dos artefactos.
8.2.8.4. Las cajas podrán ser de forma rectangular, cuadrada, poligonales o redondas.
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NEC-10 PARTE 9-1-48
8.2.8.5. Las cajas redondas deberán tener sus entradas diseñadas de modo tal que permitan la
fijación de la tubería o el cable sin necesidad de usar tuercas, contratuercas o boquillas roscadas.
8.2.8.6. En las cajas de las otras formas, la entrada de las tuberías o cables a la caja se hará a
través de perforaciones que existen en la caja y la fijación de ellas se hará con conectores y una
contratuerca. En el caso de tuberías de diámetro nominal inferior a 25 mm, la unión se podrá
hacer mediante tuerca y contratuerca.
8.2.8.7. No se podrá efectuar la fijación de las tuberías metálicas de pared delgada a las cajas
roscando el tubo; se recomienda el uso de uniones.
8.2.8.8. La entrada de un cable a una caja se fijará y protegerá mediante una prensaestopas o
dispositivo similar, adecuado a la forma del cable.
8.2.8.9. Las entradas de una caja que no se usen deberán dejarse cerradas. Para posibilitar el
cumplimiento de esta disposición, las perforaciones de entrada de las cajas deberán ser semi-
troqueladas, de modo que puedan ser retiradas con facilidad con la ayuda de herramientas, pero
deberán resistir sin desprenderse los esfuerzos propios de su manipulación e Instalación.
8.2.8.10. Toda caja deberá tener su respectiva tapa, la que deberá quedar firmemente asegurada
en su posición mediante pernos u otro sistema de cierre que exija de una herramienta para
removerlo.
8.2.8.11. Las cajas usadas en lugares húmedos o mojados deberán ser de construcción adecuada
para resistir las condiciones ambientes e impedir la entrada de humedad o fluido en su interior.
Nota.- Se deberá considerar un grado de protección IP adecuado al lugar de instalación.
8.2.8.12. Las cajas que se usen en lugares en que haya gran cantidad de polvo en suspensión
deberán ser de construcción a prueba de polvo.
Nota.- Corresponde a un grado de protección IP 5X.
8.2.8.13. Las uniones de las tuberías con cajas a prueba de humedad, goteo, chorro, de agua,
salpicaduras o polvo deben efectuarse de modo que el conjunto conserve sus características de
estanqueidad.
8.2.8.14. Las cajas deben estar rígidamente fijas a la superficie sobre la cual van montadas. En
general, para canalizaciones ocultas o a la vista, las cajas deberán estar fijadas a alguna parte
estructural de la construcción.
8.2.8.15. Los conductores deberán quedar libremente accesibles dentro de la caja sólo retirando
la tapa, y ésta deberá poder retirarse sin necesidad de romper el enlucido de los muros, ni retirar
ningún otro tipo de cubierta.
8.2.8.16. La cantidad de conductores que pueden ir dentro de una caja se fijará en función del
volumen requerido para su fácil manipulación y correcto funcionamiento.
8.2.8.17. Las tuercas, contratuercas y boquillas utilizadas para fijar las tuberías o cables a las
entradas de las cajas, deberán ser resistentes a la corrosión o estar protegidas contra ella, y tener
la resistencia mecánica adecuada al uso que se les esté dando.
8.2.8.18. En alimentación de centro a centro, cuando se necesite pasar conductores a través de
una tapa deberán protegerse las pasadas con una boquilla o pasacables aprobado para dicho uso.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-49
8.2.8.19. Las cajas metálicas deberán ser construidas y terminadas de modo que sean resistentes
a la corrosión. Si son de material ferroso se protegerán mediante un proceso de galvanizado en
caliente o un proceso de pintado, con un tratamiento con pinturas antioxidantes que garanticen
un resultado similar.
8.2.8.20. Las cajas metálicas tendrán un espesor mínimo de paredes de 1,2 mm.
8.2.8.21. Las tapas de las cajas metálicas deberán tener un espesor igual al de las cajas y deberán
ser también resistentes a la corrosión o estar protegidas contra ella.
8.2.8.22. Las cajas metálicas o no metálicas para instalar en pisos, ya sean como cajas de
derivación o cajas de enchufe, deben ser a prueba de polvo y humedad
Nota.- Corresponde a un grado de protección IP 51 o superior.
8.2.8.23. En casos especiales, como por ejemplo, en el piso de altillos o vitrinas, se aceptará el uso
de cajas corrientes en el piso, siempre que estos recintos se puedan considerar libres de los
efectos del polvo y de la humedad.
8.2.8.24. En canalizaciones de alimentadores se podrá pasar o derivar los conductores o cables
que forman los distintos alimentadores a través de una caja común.
8.2.8.25. En este tipo de cajas deberán cumplirse las siguientes condiciones:
- En cajas de paso para tramos rectos, el largo de la caja no podrá ser inferior a 6 veces el
diámetro nominal de la tubería de mayor diámetro que entra en la caja.
- En cajas utilizadas en cambios de dirección de las tuberías o en derivaciones, el largo de la caja
no podrá ser inferior a 4 veces el diámetro nominal de la tubería mayor más la suma de los
diámetros nominales de las tuberías restantes; y la distancia entre la tubería de entrada y la salida
del mismo alimentador no podrá ser inferior a 4 veces el mismo diámetro nominal de la tubería
mayor.
8.2.8.26. En el interior de las cajas de paso o derivación señaladas en 8.2.12.25, los conductores
de cada alimentador deberán quedar ordenados y separados del resto de los conductores.
8.2.8.27. Las cajas no metálicas deberán ser de un material autoextinguente, en caso de
combustión deberá arder sin llama, no emitir gases tóxicos, estar libres de materiales halógenos y
emitir humos de muy baja opacidad; deberán además, ser adecuadas para soportar la acción de la
humedad y agentes químicos, resistentes a las compresiones y deformaciones por efecto del
calor, en condiciones similares a las que encontrará en su manipulación y uso.
8.2.8.28. Las cajas no metálicas tendrán paredes de un espesor mínimo de 1,6 mm.
8.2.9. Canalizaciones en canaletas portaconductores plásticas o similares para usos
habitacionales o similares
8.2.9.1. Las canaletas plásticas portaconductores, para usos habitacionales o similares, son
perfiles de material plástico o similar, de sección rectangular u otra, de tapa removible, que en
conjunto con sus aparatos y accesorios forman un sistema completo de canalización. Su sistema
de ajuste y cierre será tal que ninguno de sus componentes podrá ser removido sin ayuda de una
herramienta
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-50
Nota.- Al proyectar una instalación con este tipo de canalización, se deberá considerar que debe
mantenerse un grado de protección uniforme a lo largo de todo su recorrido, en conjunto con sus
aparatos complementarios; un grado IP mínimo recomendable es IP 51.
8.2.9.2. Las canaletas plásticas, en el alcance de esta sección, podrán usarse solo a la vista,
sobrepuestas en paredes y muros de habitaciones, oficinas y ambientes similares, secos y limpios.
Deberán ser accesibles en todo su recorrido; solo se exceptuará esta exigencia de accesibilidad en
cruces de muro de una habitación a otra.
8.2.9.3. No podrán usarse canaletas plásticas en recintos húmedos, con polvo en suspensión en
ambientes que presenten riesgo de incendio o explosión; tampoco podrán ser instaladas ocultas.
8.2.9.4. Tanto en uniones como en derivaciones o cambios de dirección de la canalización, sólo
podrán usarse los accesorios aprobados como componentes del sistema para estas funciones.
Queda prohibido solucionar alguna de estas condiciones mediante cortes del perfil principal y
adaptaciones de forma para evitar el uso de los citados accesorios.
8.2.9.5. Las canaletas podrán ser simples o compuestas; en las compuestas un tabique fijo o
removible permitirá dividir la sección transversal en dos o más sectores.
8.2.9.6. En canaletas compuestas, se permitirá llevar por separado, en cada una de las secciones
en que éstas estén divididas, conductores de distintos servicios.
Nota.- Se entenderá como conductores de distintos servicios a los correspondientes a potencia,
comunicaciones, datos o control.
8.2.9.7. La cantidad máxima de conductores a instalar en una canaleta se fijará con el mismo
criterio establecido en el código Eléctrico Ecuatoriano para conductores en tuberías.
8.2.9.8. La capacidad de transporte de los conductores instalados en canaletas plásticas deberá
ser afectada por los respectivos factores de corrección.
8.2.10. Canalizaciones en columnas de servicio
8.2.10.1. Una columna de servicio es un perfil metálico o no metálico, cerrado, de sección
rectangular, destinado a ser usado en ambientes secos y limpios, generalmente en oficinas, o
situaciones similares, construidas en la modalidad conocida como de planta libre; su finalidad es
proporcionar conexión a los tomacorrientes necesarios para energizar los equipos de escritorio
ubicados en posiciones que quedan fuera de alcance de los circuitos de tomacorrientes de pared.
8.2.10.2. Las columnas de servicio se conectarán a las canalizaciones fijas del edificio mediante
tuberías metálicas flexibles y sus correspondientes accesorios, cuando las columnas están en
divisiones modulares o tabiquería.
8.2.10.3. Se aceptará que las columnas de servicio se usen como medio de canalización de bajada
para circuitos de comunicación o redes de datos. Los eventuales efectos de interferencia que
puedan producirse al compartir este método de canalización, deberán ser previstos y
solucionados por los especialistas de aquellas disciplinas.
8.2.10.4. Los tomacorrientes utilizados para instalar en columnas de servicio podrán ser del tipo
que permita su montaje sin necesidad de caja de derivación.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-51
8.2.10.5. Las columnas de servicio metálicas deberán ser aterrizadas mediante un conductor de
protección y los circuitos canalizados a través de ellas deberán estar protegidos mediante
diferenciales.
8.2.11. Canalizaciones subterráneas
8.2.11.1. Se entenderá por canalización subterránea a aquella en que los ductos o los conductores
van enterrados directamente en el suelo. No se considerará canalización subterránea a aquella
que se instale en la losa de cimentación de una construcción.
8.2.11.2. Al realizar un proyecto de canalizaciones subterráneas, deberá efectuarse un estudio
cuidadoso de las condiciones del terreno y las instalaciones; en función de estas condiciones se
determinará el tipo de canalización a emplear y sus características de construcción. Entre las
condiciones de terreno que afectan a las características de las canalizaciones subterráneas está la
presencia de capas freáticas superficiales, nivel de precipitaciones pluviales en la zona,
estabilidad, composición química del terreno, etc.
8.2.11.3. Se podrán usar como sistema de canalización subterránea conductores aislados tendidos
directamente en tierra, tuberías metálicas y tuberías no metálicas rígidas o semirígidas.
8.2.11.4. Conductores tendidos directamente en tierra, se utilizarán sólo los conductores
aprobados para este uso.
8.2.11.5. No se permite el tendido de conductores directamente en: tierra en jardines, bajo
calzadas, recintos pavimentados o sitios sobre los cuales se levanten construcciones definitivas.
8.2.11.6. En caso de que los conductores tendidos directamente en tierra deban cruzar bajo una
calzada, este cruce deberá hacerse a través de un ducto apropiado que cubra todo el tramo.
(Refiérase a la sección 2.2.5.2)
8.2.11.7. Tuberías metálicas. Se utilizarán tuberías de acero galvanizado rígidas para uso pesado o
tuberías metálicas flexibles aprobadas para este uso, de acuerdo a lo prescrito en las secciones
8.2.2 y 8.2.3. (Refiérase a la sección 2.2.5.2)
8.2.11.8. Tuberías no metálicas. Se usarán tuberías no metálicas rígidas y semirígidas de acuerdo a
lo prescrito en las secciones 8.2.4 y 8.2.5. (Refiérase a la sección 2.2.5.2)
8.2.11.9. En las canalizaciones subterráneas se considerará el uso de pozos o cajas de revisión
tipos A, B o C, especificadas en 8.2.13.
8.2.11.10. En canalizaciones subterráneas está prohibido el tendido directo, sin ductos, de
conductores tipo TW, THW, THHN, THWN, NSYA. Se deben usar conductores tipo TTU.
8.2.12. Condiciones de instalación
8.2.12.1. Los conductores tendidos directamente en tierra se dispondrán en una zanja de ancho
suficiente y de una profundidad mínima de 50 cm, debiendo colocarse entre dos capas de arena o
protegiéndose con una capa de mortero pobre de cemento coloreado de 10 cm de espesor o por
ladrillos colocados a lo largo de todo su recorrido. En zonas de tránsito de vehículos la instalación
debe ser realizada en ductos aprobados.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-52
8.2.12.2. Las uniones y derivaciones de los conductores tendidos directamente en tierra se harán
en pozos o cajas de revisión, mediante uniones prefabricadas o cajas de conexiones aprobadas,
usando para ello los sistemas de uniones aprobados.
8.2.12.3. Los ductos se colocarán en una zanja de ancho y profundidad suficiente, considerando
que deberán ir cubiertos por un mínimo de 60 cm de tierra de relleno, quedando a 70 cm de
profundidad respecto del nivel superior de la vereda. La profundidad mínima debe ser de 80 cm
en zonas de tránsito de vehículos desde la parte superior del ducto.
El fondo de la excavación deberá emparejarse con una capa de arena y los ductos deberán tener
una pendiente mínima de 0,25% hacia las cajas de revisión o pozos próximos.
8.2.12.4. Las uniones entre los ductos se harán de modo de asegurar la máxima hermeticidad
posible y no deberán alterar la sección transversal interior de ellos.
8.2.12.5. En donde se presenten condiciones desfavorables de resistencia mecánica del terreno se
deberán tomar las medidas necesarias para asegurar un adecuado soporte y protección de los
ductos.
8.2.12.6. En canalizaciones formadas por varios ductos se usarán separadores ubicados a
distancias convenientes para facilitar la colocación de los ductos y mantener su paralelismo.
8.2.12.7. Para las distintas disposiciones de ductos múltiples, la capacidad de radiación de calor de
cada elemento se reducirá según su posición en el conjunto, de acuerdo a los porcentajes que se
indican en el Código Eléctrico Ecuatoriano. Estos valores deberán considerarse al determinar las
secciones de los conductores que se colocarán en las tuberías que conforman el ducto múltiple.
8.2.12.8. Se construirán pozos de registro en los extremos, en cambios de dirección o intermedios
si la longitud excede los 40 m.
8.2.12.9. En tramos cuyo recorrido no sea superior a 20 m se aceptará que los ductos metálicos y
las tuberías de PVC o Polietileno formen una U, sin colocar pozos o cajas de revisión, en casos en
los que resulte físicamente imposible la construcción de pozos o cajas de revisión.
8.2.12.10. Para facilitar la colocación de los conductores en los ductos se recomienda utilizar
lubricantes adecuados, que no dañen los distintos elementos del sistema de canalización.
8.2.13. Cajas de revisión o pozos
8.2.13.1. Los pozos o cajas de revisión se usarán para facilitar la colocación, mantenimiento,
reparaciones, uniones y derivaciones de los conductores y permitir los empalmes de distintos
tipos de ductos. Deberán tener un drenaje que facilite la evacuación rápida de las aguas que
eventualmente lleguen a ellas por filtración o condensación, o dejar el fondo sin fundir con
hormigón.
Referirse al capítulo 2 de este Código para detalles de dimensiones de los pozos o cajas de
revisión. En cualquier caso, la Empresa Suministradora Local definirá las características de los
pozos a usar.
8.2.13.4. Los conductores deberán quedar ordenados siguiendo en lo posible las paredes de los
pozos o cajas de revisión y se tratará de evitar los cruces entre ellos. En los pozos se deberá
utilizar separadores y soportes de conductores para permitir este ordenamiento.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-53
8.2.13.5. Las uniones y derivaciones de conductores dentro de pozos se harán utilizando métodos
aprobados.
8.2.13.6. Las uniones de los ductos con los pozos se deberán hacer de tal modo que no se
produzcan cantos agudos que puedan dañar la aislación o la cubierta de los conductores, para lo
cual se emplearán boquillas u otro sistema similar.
8.2.14. Cruces y paralelismos de canalizaciones eléctricas subterráneas con redes de gas, agua
potable y alcantarillado
8.2.14.1. En los cruces se cuidará que los ductos o conductores eléctricos queden separados de las
tuberías de los otros servicios en 50 cm, como mínimo, en cualquier sentido. Si el cruce se protege
con una capa de hormigón de 20 cm de espesor, la separación mínima podrá reducirse a este
valor.
8.2.14.2. En los cruces deberá protegerse los ductos o conductores eléctricos mediante una capa
de ladrillo mambrón o una capa de mortero de cemento afinado y coloreado de preferencia tono
ladrillo, de un espesor mínimo de 10 cm y que se extienda 50 cm hacia ambos lados. Se
recomienda identificar adecuadamente la existencia de los ductos o conductores eléctricos en el
punto del cruce.
8.2.14.3. Se entenderá que existe paralelismo cuando los ductos o conductores eléctricos queden
dentro del volumen normal de excavación de las tuberías de otros servicios.
8.2.14.4. Los ductos o conductores eléctricos deberán protegerse en toda la extensión del
paralelismo con una capa de ladrillo mambrón o una capa de hormigón afinado y coloreado (tono
ladrillo) de 10 cm de espesor y de ancho equivalente a la suma de los diámetros de los ductos o
conductores más 20 cm a ambos lados de ellos. No se aceptará la existencia o la colocación de
tuberías de otros servicios sobre o bajo este volumen.
8.2.15. Bandejas portaconductores
8.2.15.1. Las bandejas portaconductores son ductos de sección rectangular, cerrados con tapas
removibles, que junto a sus accesorios forma un sistema completo de canalización en el cual se
permite colocar conductores correspondientes a uno o varios circuitos y alimentar distintos
servicios. En el ámbito de aplicación de esta norma no es aceptable el uso de bandejas sin tapa.
8.2.15.2. Las bandejas portaconductores podrán ser metálicas o no metálicas. Las dimensiones y
características constructivas recomendadas se indican en la Figura 8.3
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-54
FIGURA 8.3. Perfiles y sistemas de tapas para bandejas.
8.2.15.3. Las bandejas metálicas se construirán en lámina de acero de un espesor mínimo de 1.6
mm. Dependiendo de las condiciones ambientales en donde se instalen se usarán:
- Bandejas metálicas pintadas, en ambientes secos y sin presencia de agentes químicos activos
- Bandejas electrogalvanizadas, en ambientes húmedos sin presencia de agentes químicos activos
- Bandejas galvanizadas, en ambientes húmedos o mojados, con presencia de agentes químicos
activos
8.2.15.4. Las bandejas no metálicas se podrán utilizar construidas en PVC o resinas epóxicas sobre
una base de fibra de vidrio.
8.2.15.5. El material empleado en la construcción de las bandejas no metálicas deberá ser
autoextinguente, en caso de combustión deberá arder sin llama, no emitir gases tóxicos, estar
libres de materiales halógenos y emitir humos de muy baja opacidad; deberá además ser
adecuado para soportar la acción de la humedad y agentes químicos, resistente a las
compresiones y deformaciones por efecto del calor, en condiciones similares a las que encontrará
en su manipulación y uso.
8.2.15.6. Las bandejas portaconductores, sin distingo de su calidad constructiva, pueden usarse en
instalaciones a la vista u ocultas en lugares accesibles, en el interior de edificios o a la intemperie.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-55
8.2.15.7. No se permite el empleo de bandejas portaconductores en lugares en donde se
manipulen o almacenen gases inflamables y en donde existan polvos o fibras combustibles en
suspensión, en proporción tal como para producir mezclas inflamables o explosivas.
8.2.15.8. En canalizaciones a la intemperie o recintos de ambiente húmedo, los sistemas de
bandejas deberán cumplir las siguientes condiciones:
- Asegurar la impermeabilidad adecuada, según el ambiente en que se instalen.
- Tener una pendiente de 0,25% hacia puntos intermedios de tramos del sistema, en donde se
harán perforaciones pequeñas para facilitar el escurrimiento de condensaciones.
8.2.15.9. Pueden utilizarse además, en zonas expuestas a daños físicos, protegiendo el sistema en
forma adecuada contra éstos, y en ambientes corrosivos si son bandejas de material adecuado y
tienen el recubrimiento apropiado para este ambiente.
8.2.15.10. Los conductores que se utilicen deberán ser adecuados para el medio ambiente, y el
tipo de instalación de los conductores de los diferentes servicios será el adecuado para el mayor
voltaje del conjunto.
8.2.15.11. La sección mínima de estos conductores será de 16AWG (1,6 mm2) . Se autorizará el
uso de secciones menores en caso de usar cables multiconductores.
8.2.15.12. El sistema de bandejas portaconductores debe instalarse de tal modo que sea accesible
en todo su recorrido y que todos sus elementos estén unidos mecánicamente entre si o a
cualquier otro elemento de la instalación, tales como ductos, tableros, etc.
8.2.15.13. La sujeción o fijación de las bandejas portaconductores podrá hacerse mediante
tensores, escuadras, consolas o partes estructurales de la construcción. Estos puntos de sujeción
deberán estar a una distancia máxima de 1,50 m entre si. Estos accesorios, en caso de utilizarse
sistemas de bandejas metálicas, serán metálicos con una protección adecuada al ambiente en que
se instalen, de un material y una calidad igual a la de las bandejas; en caso de bandejas no
metálicas, podrán usarse accesorios del mismo material de las bandejas, en caso que sus
dimensiones y características aseguren una resistencia mecánica adecuada a las condiciones de
uso; si esta condición no se logra, podrán utilizarse accesorios metálicos con un recubrimiento
que asegure que su comportamiento frente al ambiente sea equivalente al del sistema de
bandejas.
La cantidad y disposición de los tensores u otros soportes serán tales que el retiro de uno de ellos
no produzca deformaciones de la bandeja.
8.2.15.14. Los tensores podrán ser barras o cables metálicos de una sección tal que garantice la
resistencia mecánica suficiente y permita, cuando sea necesario, la colocación de un sistema de
nivelación de las bandejas. En todo caso la sección mínima será tal que tenga una resistencia
mecánica equivalente a la de una barra de acero de 6 mm de diámetro.
8.2.15.15. No se permite soldar los tensores directamente a las estructuras de los edificios o a las
bandejas.
8.2.15.16. Las uniones de tramos de bandejas podrán ser apernadas o soldadas; se aceptará que
vayan soldadas en un tramo y apernadas en el otro.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-56
8.2.15.17. Cuando las bandejas se sujetan por medio de consolas o escuadras apernadas o
soldadas a la estructura de la construcción, en los puntos en que existan juntas de dilatación, se
colocarán uniones flexibles.
8.2.15.18. Los sistemas de bandejas deberán llevar juntas de dilatación cuando su longitud recta
exceda los 50 m.
8.2.15.19. Deberá mantenerse una distancia entre el borde superior de la bandeja y el techo del
ambiente de manera que sea posible acceder a los conductores que están en la bandeja.
8.2.15.20. Podrán llevarse tantos conductores sean necesarios, siempre que éstos, incluyendo su
aislamiento, no ocupen más del 20 % de la sección transversal de la bandeja. Se deberá aplicar los
factores de corrección existentes en el Código Eléctrico Ecuatoriano.
8.2.15.21. Se podrá instalar cualquier cantidad de conductores pertenecientes a circuitos de
control y señalización, siempre que sumando su sección, incluido su aislamiento y la de los
conductores activos, no ocupe más del 20% de la sección transversal de la bandeja. No deberán
mezclarse estos conductores para lo cual se recomienda utilizar separadores internos o, en su
defecto, los circuitos de corrientes débiles se alambrarán mediante cables multiconductores.
8.2.15.22. La disposición de los conductores dentro de las bandejas se deberá hacer de tal forma
que conserven su posición y ordenamiento a lo largo de todo su recorrido, y los conductores de
cada circuito deberán amarrarse en grupos o paquetes separados, excepto si se usan cables
multiconductores.
8.2.15.23. Las alimentaciones o derivaciones desde bandejas pueden hacerse en ductos metálicos,
rígidos o flexibles, cables blindados, cables para servicio pesado o tuberías plásticas rígidas.
8.2.15.24. El acoplamiento de estas tuberías o cables con la bandeja deberá hacerse
mecánicamente rígido, utilizando, según sea el caso, conector, prensaestopas o cualquier otro
dispositivo aprobado para este fin. No obstante lo indicado, el paso desde una bandeja a una
tubería rígida deberá hacerse siempre a través de una tubería metálica flexible.
8.2.15.25. Las uniones y derivaciones de los conductores se harán dentro de las bandejas,
utilizando métodos aprobados, cuidando que siempre queden accesibles y fuera del grupo de
conductores o cables. No será necesario utilizar cajas de derivación adosadas a la bandeja para
hacer estas derivaciones.
8.2.15.26. Se aceptarán circuitos de comunicaciones sólo en bandejas de material magnético y
deberán aislarse del resto de los servicios mediante una separación del mismo material a lo largo
de todo el recorrido de la bandeja y de la misma altura que ésta. En este caso, para fijar el número
de conductores se tratará cada sector como una bandeja independiente. Se exceptúan de esta
exigencia los cables de comunicaciones provistos de blindaje con puesta a tierra, en tal caso se
tratarán como conductores de señalización y control. La identificación debe ser clara en todo su
recorrido.
8.2.15.27. Las bandejas podrán atravesar muros, losas o partes no accesibles de no más de 1,00 m
de espesor.
8.2.15.28. Todas las partes metálicas del sistema de canalización en bandejas deberán estar
conectadas a un conductor de protección, asegurando la continuidad eléctrica en toda su
extensión.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-57
8.2.15.29. Dentro de las bandejas podrá colocarse un conductor de protección desnudo, común a
todos los servicios y circuitos, excepto los que operen a voltajes extra bajos; su sección mínima
será de No. 8 AWG (8,37 mm2) y se unirá a la bandeja con pernos o prensas de bronce en cada
tramo de bandeja, pudiendo hacerse derivaciones a los circuitos o consumos desde estos puntos.
No podrá usarse como conductor de protección el cuerpo de las bandejas.
8.2.15.30. Se podrán montar paralelas, vertical u horizontalmente dos o más bandejas, siempre
que la disposición permita retirar fácilmente las tapas y manipular los conductores con facilidad.
Cuando las bandejas se dispongan verticalmente deberán estar separadas como mínimo 20 cm.
8.2.15.31. En cruces de bandejas la separación mínima útil en sentido vertical será de 15 cm. En
caso de que la trayectoria de las bandejas no permita la separación antes indicada, se deberá
emplear piezas de acoplamiento que permitan el cambio de nivel para lograr esta distancia.
8.2.15.32. Las bandejas pueden ser utilizadas como soporte de aparatos y accesorios, tales como
enchufes hembra, equipos fluorescentes, portalámparas, placas portafusibles y similares,
cumpliéndose en cada caso con las normas pertinentes al montaje de tales aparatos y accesorios.
8.2.15.33. Además, podrán utilizarse como soporte de sistemas mecánicos livianos usados para
sostener cables instalados con tensión mecánica reducida destinados a alimentar máquinas
portátiles de potencia no superior a 1 KW.
8.2.16. Escalerillas portaconductores
8.2.16.1. Las escalerillas portaconductores son sistemas de soporte de conductores eléctricos
formado por perfiles longitudinales y travesaños que con sus accesorios forman una unidad rígida
y completa de canalización.
8.2.16.2. Las escalerillas pueden usarse abiertas o con tapa. Las tapas serán exigibles en
ambientes muy sucios en que el material que pueda depositarse sobre los conductores limite su
capacidad de radiación de calor, en tramos verticales accesibles fácilmente y en donde queden al
alcance de personal no calificado.
8.2.16.3. Las escalerillas portaconductores podrán ser metálicas o no metálicas.
8.2.16.4. Las escalerillas portaconductores metálicas se construirán en lámina de acero de un
espesor mínimo de 1.6 mm. Dependiendo de las condiciones ambientales en donde se instalen se
usarán:
- Escalerillas metálicas pintadas en ambientes secos y sin presencia de agentes químicos activos.
-Escalerillas electrogalvanizadas en ambientes húmedos sin presencia de agentes químicos
activos.
- Escalerillas galvanizadas en ambientes húmedos o mojados, con presencia de agentes químicos
activos.
8.2.16.5. Las escalerillas no metálicas. Se podrán utilizar bandejas construidas en PVC o resinas
epóxicas sobre una base de fibra de vidrio.
8.2.16.6. El material empleado en la construcción de las escalerillas portaconductores no
metálicas deberá ser autoextinguente, en caso de combustión deberá arder sin llama, no emitir
gases tóxicos, estar libres de materiales halógeno y emitir humos de muy baja opacidad; deberá
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-58
además ser adecuado para soportar la acción de la humedad y agentes químicos, resistente a las
compresiones y deformaciones por efecto del calor, en condiciones similares a las que encontrará
en su manipulación y uso.
8.2.16.7. Las escalerillas portaconductores se usarán en condiciones similares a las establecidas
para las bandejas en 8.2.15.6 a 8.2.15.19, excepto lo indicado en 8.2.15.8, pudiendo además
utilizarse como soporte de otros ductos eléctricos.
8.2.16.8. Las escalerillas portaconductores no deberán usarse:
- En pozos de ascensores,
- en lugares de uso público en donde queden expuestas a manipulación de personas no
calificadas,
- como soporte común de conductores de cobre de circuitos de potencia y de comunicaciones,
salvo que estos últimos tengan un blindaje puesto a tierra.
No obstante lo indicado, podrán canalizarse conductores de comunicaciones en escalerillas que
cuenten con un separador en toda su longitud que permita un tendido independiente de ambos
sistemas y que se adopten las medidas que sean pertinentes para evitar las posibles interferencias
que los circuitos de potencias puedan hacer sobre las señales de comunicación.
8.2.16.9. Todos los conductores que se coloquen en las escalerillas deberán cumplir lo indicado en
8.2.15.10.
8.2.16.10. La sección mínima de estos conductores será de 10 AWG (5.26 mm2). Se autorizará el
uso de secciones menores en caso de utilizar cables multiconductores o amarrados en grupos que
aseguren la rigidez mecánica del conjunto.
8.2.16.11. Deben instalarse como sistema completo sin interrupciones y estar unidos
mecánicamente a tableros u otros sistemas de canalización de los cuales provengan o en los
cuales continúen.
8.2.16.12. Las uniones de tramos de escalerillas podrán soldarse o apernarse. También se
aceptará que vayan soldadas en un tramo y apernadas en el otro.
8.2.16.13. Las alimentaciones o derivaciones deberán cumplir lo establecido en 8.2.15.23 y
8.2.15.24.
8.2.16.14. Podrán llevar como máximo dos capas de conductores o cables multiconductores; éstos
deberán tenderse ordenadamente en todo su recorrido. En donde corresponda se aplicarán los
factores de corrección de capacidad de transporte indicados en el Código Eléctrico Ecuatoriano.
8.2.16.15. Las uniones y derivaciones de conductores en escalerillas deberán cumplir lo
establecido en 8.2.15.25.
8.2.16.16. Las escalerillas podrán atravesar muros u otras zonas no accesibles y sin ventilación, de
espesor máximo de 1,00 m, colocándose cubiertas de protección total que se prolonguen un
mínimo de 10 cm a cada lado del muro.
8.2.16.17. Pueden instalarse verticalmente atravesando pisos en los cuales no exista la posibilidad
que los conductores se mojen con agua u otros líquidos; en estos tramos verticales deberán
colocarse cubiertas protectoras removibles de resistencia mecánica adecuada, desde el piso hasta
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-59
una altura de 1,80 m. En los tramos verticales los conductores deberán amarrarse
convenientemente a los travesaños.
8.2.16.18. Todas las partes metálicas del sistema deberán estar conectadas a un conductor de
protección y deberá cumplirse lo prescrito en 8.2.15.29.
8.2.16.19. La distancia útil entre escalerillas deberá ser de 15 cm como mínimo, cuando estén
colocadas unas sobre otras, en los cruces con otras escalerillas u otros sistemas de ductos
eléctricos deberá existir una distancia mínima de 15 cm entre ellos.
8.2.17. Canalizaciones en ductos.
8.2.17.1. Los ductos son vaciados hechos en el suelo o piso de una construcción, cuya finalidad es
la de alojar los conductores o tuberías de circuitos eléctricos de distintos servicios o de circuitos
de control.
8.2.17.2. Los muros de los ductos serán de ladrillo u hormigón y el piso será de hormigón; su
construcción deberá asegurar una resistencia mecánica adecuada y su acabado interior será de un
estuco afinado de grano perdido o de una textura equivalente. Sus bordes superiores deberán
protegerse contra desmoronamientos mediante el empleo de ángulos metálicos. Ver Figura 8.4.
FIGURA 8.4. Tapas de canaletas
8.2.17.3. Los ductos se construirán sólo en tramos rectos y sus costados deberán ser paralelos en
toda su longitud.
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NEC-10 PARTE 9-1-60
8.2.17.4. Los ductos se utilizarán cuando las condiciones del terreno hagan difícil o no
recomendable el empleo de otros sistemas de canalización y en ellos se podrán colocar sólo
cables multiconductores o monoconductores de una sección mínima de 8 AWG (8.3 mm2).
8.2.17.5. Todos los conductores que se coloquen en los ductos deberán cumplir con lo indicado en
8.2.15.10.
8.2.17.6. El uso de ductos como sistema de canalización se permitirá preferentemente en recintos
techados. En caso de construirse ductos a la intemperie, los cables que se coloquen en ellos
deberán ser aptos para trabajar sumergidos y las eventuales uniones o derivaciones que sean
necesarias de ejecutar en ellos se aislarán con un sistema aprobado para trabajar en las mismas
condiciones. En todo caso el piso del ducto deberá tener pendiente y el sistema contará con
drenajes similares a los indicados en 8.2.12.3 y 8.2.13.1.
8.2.17.7. Está prohibido el uso de ductos en recintos peligrosos.
8.2.17.8. Los conductores deberán colocarse ordenadamente en el fondo del ducto cuidando al
tenderlos que mantengan su posición relativa durante todo su recorrido, sin entrecruzarse; sin
embargo, cuando la longitud de los recorridos de cables exceda de 50 m deberán hacerse las
transposiciones indicadas en 8.0.1.7. No podrá disponerse, en estas condiciones, de más de una
capa de conductores o cables en una canaleta. Si la cantidad de conductores es tal que su
colocación sólo es posible hacerla en más de una capa se podrán colocar soportes dentro de la
canaleta que permitan llevar los conductores excedentes en una capa separada. Ver Figura 8.5.
FIGURA 8.5. Soporte de cables en canaletas
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NEC-10 PARTE 9-1-61
8.2.17.9. La distancia vertical entre soportes será tal que permita un espacio libre entre
conductores igual al diámetro del conductor mayor, con un mínimo de 15 mm.
8.2.17.10. La distancia horizontal entre soportes deberá permitir manipular cómodamente los
distintos conductores o cables.
8.2.17.11. Los conductores deberán sujetarse a los soportes firmemente mediante amarras
plásticas, de resistencia mecánica adecuada.
8.2.17.12. La distancia entre soportes para un mismo cable no deberá ser superior a 1 m.
8.2.17.16. Las salidas de conductores de las canaletas se harán a través de cualquier sistema de
canalización aprobado para tales condiciones.
8.2.17.17. Si las salidas se hacen en tuberías, los conductores se protegerán con un conector
adecuado para evitar deterioros del aislamiento.
8.2.17.18. Las salidas verticales en un sistema de canaletas se harán efectuando una cavidad
achaflanada en una de las paredes laterales de la canaleta. Ver Figura 8.6.
FIGURA 8.6. Salida de cables desde canaleta
8.2.17.19. En la salida o derivación de conductores desde la canaleta se deberá evitar que éstos se
desordenen o entrecrucen. El sistema de canaletas deberá ir tapado en toda su longitud con tapas
de acero diamantado, tapas de hormigón armado o de un material que asegure una resistencia
mecánica adecuada a la intensidad de tránsito que es dable esperar.
En todo caso el acabado exterior de la tapa debe ser antideslizante.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-62
8.2.17.20. Las tapas estarán divididas en tramos de longitudes no superiores a 1 m y cada sección
de tapa deberá llevar manillas que permitan su fácil manipulación. Ver figura Nº 8.4.
8.2.18. Barras ómnibus.
8.2.18.1. Las barras ómnibus son sistemas de barras desnudas portadoras de energía, montadas
sobre soportes aislantes, cubiertas en toda su longitud por una carcaza metálica o aislante y que,
junto con sus accesorios y aparatos forman un sistema completo de canalización.
8.2.18.2. Las barras ómnibus se podrán usar sólo en instalaciones a la vista u ocultas en lugares
accesibles.
No se podrán instalar en sitios en que queden expuestas a la acción de vapores corrosivos o daños
físicos severos, en fosos de ascensores o montacargas, en ningún tipo de ambientes peligrosos, a
la Intemperie ni en ambientes húmedos o mojados, salvo, en este último caso, que su
construcción sea aprobada para su uso en dichas condiciones.
8.2.18.3. Las barras ómnibus tendrán soportes cada 1,50 m, a menos que tengan algún tipo de
soporte aprobado para distancias mayores, pero en ningún caso esta distancia podrá exceder de 3
m. Para tendidos verticales los soportes deberán ser diseñados para trabajar endicha posición.
8.2.18.4. Las barras ómnibus podrán atravesar paredes o pisos, siempre que las pasadas se hagan
con una sola pieza del sistema y no se produzcan uniones en ella. La pasada a través de un piso
sólo se podrá hacer en barras ómnibus totalmente cerradas (sin perforaciones de ventilación) o
con una cubierta de estas características que alcance hasta una altura mínima de 2 m sobre el
nivel del piso.
8.2.18.5. Todos los extremos de los sistemas de barras ómnibus deberán cerrarse.
8.2.18.6. Desde las barras ómnibus sólo se podrán hacer derivaciones con otras barras ómnibus o
con accesorios aprobados específicamente para estos usos.
8.2.18.7. Los sistemas de barras ómnibus se protegerán contra la sobrecarga y los cortocircuitos
con protecciones dimensionadas de acuerdo a su capacidad de transporte de corriente.
8.2.18.8. Las derivaciones hechas desde una barra ómnibus con reducción de la sección de las
barras deberán ser protegidas contra la sobrecarga y los cortocircuitos. Se podrán omitir estas
protecciones en el caso que la sección de la barra de derivación no sea inferior a un tercio de la
barra principal y la longitud de la derivación no exceda de 15 m.
8.2.18.9. Cuando una barra ómnibus se utilice como alimentador, las derivaciones deberán
contener las protecciones de los circuitos correspondientes.
8.2.18.10. En las barras ómnibus que se usen como líneas de distribución de circuitos, en las
cuales las cargas puedan conectarse en cualquier punto, dichas cargas deberán limitarse en
cantidad y magnitud de modo de mantener las características nominales de los circuitos.
8.2.18.11. Las barras ómnibus deben marcarse con su voltaje y corriente nominales y con el
nombre del fabricante o su marca registrada. Estos datos deberán quedar visibles después de
instalada la barra.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-63
9. MEDIDAS DE PROTECCION CONTRA VOLTAJES PELIGROSOS
9.0. GENERALIDADES
9.0.1. Al accionar un sistema o circuito eléctrico el operador corre el riesgo de quedar sometido a
VOLTAJES peligrosos por contacto directo o por contacto indirecto.
9.0.2. Se entenderá que queda sometido a un voltaje por contacto directo, cuando toca con
alguna parte de su cuerpo una parte del circuito o sistema que en condiciones normales esta
energizada.
9.0.3. Se entenderá que queda sometido a un voltaje por contacto indirecto, cuando toca con
alguna parte de su cuerpo una parte metálica de un equipo eléctrico que en condiciones normales
está desenergizada, pero que en condiciones de falla se energiza.
9.0.4. Se protegerá al operador o usuario de una instalación o equipo eléctrico contra los
contactos directos, utilizando alguna de las medidas prescritas en 9.1 o mediante combinación de
ellas.
9.0.5. Se protegerá al operador o usuario de una instalación o equipo eléctrico contra los
contactos indirectos, limitando al mínimo el tiempo de la falla, haciendo que el valor del voltaje
con respecto a tierra que se alcance en la parte fallada sea igual o inferior al valor de seguridad, o
bien, haciendo que la corriente que pueda circular a través del cuerpo del operador, en caso de
falla, no exceda de un cierto valor de seguridad predeterminado.
El cumplimiento de estas condiciones se logrará aplicando alguna de las medidas contenidas en
9.2 o en la sección 10.
9.0.6. Para los efectos de fijar las medidas de seguridad originadas en la aplicación de los
conceptos contenidos en 9.0.2 a 9.0.5, se establecen los siguientes valores:
9.0.6.1. Se aplicará la definición de zona alcanzable establecida en 5.2.1, ver Figura 9.1
FIGURA 9.1. Zona alcanzable
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-64
9.0.6.2. El valor de resistencia del cuerpo humano se considera igual a 2.000 Ohm para los efectos
de aplicación de esta Norma.
Nota.- Este valor de la resistencia del cuerpo humano debe considerarse sólo como un valor
referencial, utilizable exclusivamente en el ámbito de la norma y restringido a alguno de sus
aspectos específicos. No existe un único valor de la resistencia o impedancia equivalente del
cuerpo puesto que su comportamiento está definido básicamente por la piel y la condición en que
esta se encuentra en el momento del choque eléctrico. La resistencia del cuerpo entre ambas
manos, con un contacto sin piel de por medio, tiene un valor medio para varones de edad
intermedia del orden de 500 Ohm; sin embargo la presencia de una piel sana, seca y un poco más
gruesa que el promedio, puede elevar el valor equivalente a cifras del orden de 1 Megaohm.
Desgraciadamente la piel pierde esta calidad de casi aislante con suma facilidad y por una amplia
diversidad de motivos, de modo que para fines de estudios de seguridad esta cifra tan alta solo
debe tomarse como un dato anecdótico, sin valor práctico.
9.0.6.3. Para los efectos de aplicación de esta Norma, se considerarán como máximos valores de
voltaje a los cuales puede quedar sometido el cuerpo humano sin ningún riesgo, 50 V en lugares
secos y 24 V en lugares húmedos o mojados en general y en salas de operaciones quirúrgicas en
particular.
9.0.6.4. Se considerará piso aislante aquel que tenga una resistencia superior a 50.000 Ohm, en
instalaciones que operen a una tensión de servicio de 208/120 V y a una frecuencia de 60 Hz.
9.1. MEDIDAS DE PROTECCION CONTRA CONTACTOS DIRECTOS
9.1.1. Se considerará suficiente protección contra los contactos directos con partes energizadas
que funcionen a más de 50 V, la adopción de una o más de las medidas siguientes:
9.1.1.1. Colocación de la parte energizada fuera de la zona alcanzable por una persona, definida
en 9.0.6.1.
9.1.1.2. Colocando las partes activas en bóvedas, salas o recintos similares, accesibles únicamente
a personal calificado.
9.1.1.3. Separando las partes energizadas mediante rejas, tabiques o disposiciones similares, de
modo que ninguna persona pueda entrar en contacto accidental con ellas y que sólo personal
calificado tenga acceso a la zona así delimitada.
9.1.1.4. Recubriendo las partes energizadas con aislantes apropiados, capaces de conservar sus
propiedades a través del tiempo y que limiten las corrientes de fuga a valores no superiores a 1
miliamperio. Las pinturas, barnices, lacas y productos similares no se considerarán como una
aislación satisfactoria para estos fines.
9.2. MEDIDAS DE PROTECCION CONTRA CONTACTOS INDIRECTOS
9.2.1. La primera medida contra los contactos indirectos es evitar que estos se produzcan y esto
se logrará manteniendo la aislación en los diversos puntos de la instalación en sus valores
adecuados.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-65
9.2.2. Se considera que una instalación tiene un adecuado valor de resistencia de aislación si
ejecutadas las mediciones en la forma que se describe a continuación se obtienen valores no
inferiores a los prescritos:
9.2.2.1. La resistencia de aislación de una instalación de baja tensión se medirá aplicando un
voltaje no inferior a 500 V y utilizando instrumentos de corriente continua.
Durante el proceso de medición los conductores de la instalación o la parte de ella que se quiere
medir, incluido el neutro, estarán desconectados de la fuente de alimentación.
9.2.2.2. El valor mínimo de resistencia de aislamiento será de 300.000 Ohm para instalaciones con
VOLTAJES de servicio de hasta 220 V o el valor que especifique la Empresa Eléctrica
suministradora local.
9.2.3. Asumiendo que aún en una instalación en condiciones óptimas, ante una situación de falla,
una parte metálica del equipo puede quedar energizada, y además de la verificación y
cumplimiento de lo prescrito en 9.2.2, se deberán tomar medidas complementarias para
protección contra VOLTAJES de contacto peligrosas. Estas medidas se clasificarán en dos grupos.
9.2.4. Grupo A: en los sistemas de protección clase A, se trata de tomar medidas destinadas a
suprimir el riesgo haciendo que los contactos no sean peligrosos, o bien impidiendo los contactos
simultáneos entre las masas y los elementos conductores entre los cuales puedan aparecer
VOLTAJES peligrosas. Dentro de esta clase encontraremos los siguientes sistemas de protección:
- Empleo de transformadores de aislamiento.
- Empleo de VOLTAJES extra bajos (12, 24 voltios).
- Empleo de aislamiento de protección o doble aislamiento.
- Conexiones equipotenciales.
9.2.5. Grupo B: En los sistemas de protección clase B se exige la puesta a tierra o puesta a neutro
de las carcasas metálicas, asociando ésta a un dispositivo de corte automático que produzca la
desconexión de la parte de la instalación con falla; dentro de esta clase encontramos los
siguientes sistemas:
- Puesta a tierra de protección y dispositivo de corte automático operado por corriente de falla.
- Puesta a neutro y dispositivo de corte automático operado por corriente de Falla.
9.2.6. Sistemas de protección clase A. La aplicación de estas medidas, por sus características, será
posible en casos muy restringidos y sólo para ciertos equipos o partes de la instalación.
9.2.6.1. Empleo de transformadores de aislamiento: Este sistema consiste en alimentar el o los
circuitos que se desea proteger a través de un transformador, generalmente de relación 1:1, cuyo
secundario este aislado de tierra. Se deberán cumplir las condiciones siguientes:
- Su construcción será de tipo doble aislamiento.
- El circuito secundario no tendrá ningún punto común con el circuito primario ni con ningún otro
circuito distinto.
- No se emplearán conductores ni contactos de tierra de protección en los circuitos conectados al
secundario.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-66
- Las carcasas de los equipos conectados al secundario no estarán conectados a tierra ni a la
carcasa de otros equipos conectados a otros circuitos, pero la carcasa de todos los equipos
conectados al circuito secundario y que pueden tocarse simultáneamente, estarán
interconectados mediante un conductor de protección.
- El límite de voltaje y de potencia para transformadores de aislamiento monofásicos será de 220
V y 10 KVA; para transformadores trifásicos de aislamiento estos valores límites serán de 380 V y
18 KVA, respectivamente.
- En trabajos que se efectúen dentro de recipientes metálicos, tales como estanques, calderas,
etc., los transformadores de aislamiento deben instalarse fuera de estos recipientes.
Este tipo de protección es aconsejable de usar en instalaciones que se efectúen en o sobre
calderas, andamiajes metálicos, cascos navales y, en general, donde las condiciones de trabajo
sean extremadamente peligrosas por tratarse de locales o ubicaciones muy conductoras. El
empleo de este sistema de protección hará innecesaria la adopción de medidas adicionales.
9.2.6.2. Empleo de VOLTAJES extra bajos: En este sistema se empleará como voltaje de servicio
un valor de 12 V ó 24 V, de acuerdo a lo prescrito en 9.0.6.3. Su aplicación requiere del
cumplimiento de las siguientes condiciones:
- El voltaje extra bajo será proporcionado por transformadores, generadores o baterías cuyas
características sean las adecuadas para este tipo de trabajo.
- El circuito no será puesto a tierra ni se conectará con circuitos de voltaje más elevada, ya sea
directamente o mediante conductores de protección.
- No se podrá efectuar una transformación de medio o alto voltaje a voltaje extra bajo.
El empleo de este sistema de protección es recomendable en instalaciones realizadas en recintos
o lugares muy conductores y hará innecesaria la adopción de otras medidas adicionales de
protección
Nota.- Como ejemplo de lugares muy conductores pueden citarse piscinas en que se utilicen
circuitos de iluminación subacuática, circuitos de alimentación a tinas domésticas de hidromasaje,
saunas, etc.
9.2.6.3. Empleo de aislamiento de protección o doble aislamiento: Este sistema consiste en
recubrir todas las partes accesibles de carcasas metálicas con un material aislante apropiado, que
cumpla lo prescrito en 9.1.1.4 ó utilizar carcasas aislantes que cumplan iguales condiciones.
Nota.- El empleo de materiales no conductores en la construcción de las carcasas de
electrodomésticos y maquinas herramientas portátiles ha hecho que este sistema de protección
haya alcanzado una gran difusión y efectividad.
9.2.6.4. Conexiones equipotenciales: Este sistema consiste en unir todas las partesmetálicas de la
canalización y las masas de los equipos eléctricos entre sí y con los elementos conductores ajenos
a la instalación que sean accesibles simultáneamente, para evitar que puedan aparecer VOLTAJES
peligrosos entre ellos. Esta medida puede, además, comprender la puesta a tierra de la unión
equipotencial para evitar que aparezcan VOLTAJES peligrosas entre la unión y el piso.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-67
En las condiciones indicadas, deben insertarse partes aislantes en los elementos conductores
unidos a la conexión equipotencial, por ejemplo, acoples o uniones aislantes en sistemas de
cañerías, a fin de evitar la transferencia de VOLTAJES a puntos alejados de la conexión.
Las puertas y ventanas metálicas o los marcos metálicos que estén colocados en paredes no
conductoras y fuera del alcance de otras estructuras metálicas no necesitan conectarse a la
conexión equipotencial.
El empleo de este sistema de protección es recomendable en lugares mojados, debiendo
asociarse a uno de los sistemas de protección clase B.
9.2.7. Sistemas de protección clase B. Son aquellos que se indican a continuación; en ellos, las
puestas a tierra deberán cumplir lo prescrito en la sección 10 de sistemas de puesta a tierra.
9.2.7.1. Dispositivos automáticos de corte por corriente de falla asociados con una puesta a tierra
de protección. Este sistema consiste en la conexión a una tierra de protección de todas las
carcasas metálicas de los equipos y la protección de los circuitos mediante un dispositivo de corte
automático sensible a las corrientes de falla, el cual desconectará la instalación o el equipo con
falla; Ver Figuras 9.2 y 9.3.
FIGURA 9.2. Esquema protector diferencial trifásico
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-68
Figura 9.3. Esquema protector diferencial monofásico
La aplicación de este sistema requiere del cumplimiento de las siguientes condiciones:
a) En instalaciones con neutro a tierra:
- La corriente de falla deberá ser de una magnitud tal que asegure la operación del dispositivo de
protección en un tiempo no superior a 5 segundos.
- Una masa cualquiera no puede permanecer a un potencial que exceda el valor de seguridad
prescrito en 9.0.6.3, en relación con una toma de tierra.
- Todas las masas de una instalación deben estar conectadas a la misma toma de tierra.
b) En instalaciones con neutro flotante o conectado a tierra a través de una impedancia se
cumplirán las mismas condiciones de a); en donde no se pueda cumplir la primera condición,
deberán cumplirse las siguientes otras condiciones:
- Deberá existir un dispositivo automático de señalización que muestre cuando se haya
presentado una primera falla de aislamiento en la instalación.
- En caso de fallas simultáneas que afecten el aislamiento de fases distintas o de una fase y
neutro, la separación de la parte con falla de la instalación debe asegurarse mediante dispositivos
de corte automático que interrumpan todos los conductores de alimentación, incluso el neutro.
9.2.7.2. Se deberán utilizar protectores diferenciales como dispositivos asociados a los de corte
automático.
9.2.7.3. Empleo de protectores diferenciales. Las condiciones de operación de un protector
diferencial
Protector diferencial: Dispositivo de protección destinado a desenergizar una
instalación, circuito o artefacto cuando existe una falla a masa; opera cuando la
suma fasorial de las corrientes a través de los conductores de alimentación es
superior a un valor preestablecido.
Para una mejor comprensión de su alcance ver las figuras Nº 9.2 y Nº 9.3. En los casos en que el
diferencial se emplee en instalaciones de uso doméstico o similar en caso de falla deberá
interrumpir el suministro eléctrico al circuito protegido, aún en ausencia del conductor neutro.
Otras características de este sistema de protección son las siguientes:
- El valor mínimo de corriente de falla diferencial a partir del cual el dispositivo opera determina la
sensibilidad del aparato.
- El valor de resistencia de la puesta a tierra a que debe asociarse un protector diferencial se
determinará de acuerdo a la sensibilidad de éste y debe cumplir la relación:
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-69
Siendo IS el valor de la sensibilidad del diferencial expresado en Amperes, VS el voltaje de
seguridad de acuerdo a 9.0.6.3 y R la resistencia de puesta a tierra de protección.
9.3. PROTECCIÓN CONTRA SOBREVOLTAJES EN INSTALACIONES Y
EQUIPOS
9.3.1. Calidad de energía
9.3.1.1. Sin importar cómo se genera, un pico de voltaje puede causar serios daños en equipo
electrónico sensible.
La protección de transientes es aplicada para prevenir:
- daños
- destrucción
- y degradación a equipos y prevenir daños y mal funcionamiento de cargas electrónicas
9.3.1.2. La efectividad de la calidad de energía depende de un adecuado sistema de puesta a
tierra.
9.3.1.3. Este Código recomienda el uso de supresores de transientes en el diseño total de la
instalación, y más si se trata de un proyecto de edificación nueva.
Se recomienda protección para todas las cargas electrónicas en una relación de costo por kVA
adecuada.
9.3.2. Supresores de transientes TVSS
Es un dispositivo electrónico diseñado para proteger equipos críticos de Transientes.
Los supresores reducen picos de corriente y voltajes remanentes de salida.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-70
9.3.2.1. Plan de protección de “Dos Etapas”
Para grandes transientes de corriente, la desviación (de transientes) se efectúa mejor en dos
etapas: la primera desviación debe realizarse en la acometida del edificio. Luego, cualquier voltaje
residual de la acción (del dispositivo de supresión) puede desviarse con un segundo dispositivo de
protección en el tablero de distribución del cuarto de cómputo (u otra carga crítica - ej.
rectificadores).
9.3.2.2. Selección para el servicio eléctrico y protecciones
a) Deben instalarse dispositivos supresores de transientes en todos los servicios de entrada de
energía del edificio: en este caso, se ha previsto un TVSS en el tablero de transferencia
automática, lo cual cubre las dos fuentes de energía disponibles: El suministro local de la Empresa
Eléctrica y el generador de emergencia.
b) Los supresores deben ser probados con la categoría C3, alto grado de exposición (20kV, 10kA,
forma de onda 8/20 microsegundos) según la Norma ANSI/IEEE C62.41.
c) Los sistemas en estrella deben tener elementos de supresión de transientes entre cada
conductor de fase y neutro, entre cada conductor de fase y tierra y entre neutro y tierra.
d) Cada fase debe tener un mínimo de dos módulos. Los módulos de supresión deben tener
fusibles con una capacidad mínima de interrupción de corriente de falla simétrica de 200.000
amps. (200 kAIC).
e) Debe entregarse una indicación visible de correcta operación del equipo. La indicación debe
consistir en un arreglo de LED’s, no deben usarse una sola indicación para toda la unidad.
f) El dispositivo supresor de transientes debe ser equipado con una alarma audible, la que debe
actuar cuando cualquier parte de la circuitería del supresor ha sufrido daño.
g) El supresor debe tener circuitería de seguimiento de onda senoidal y debe proveer filtraje de
ruido eléctrico de alta frecuencia de hasta 50 db de atenuación (100 kHz a 100 Mhz).
h) El supresor debe reunir o exceder los siguientes criterios:
- Mínimo nivel de corriente para impulso simple (L-N + L-T): 240.000 Amp. por fase.
- Poseer tecnología de circuitería híbrida.
- El voltaje de clamping (Residual) según UL 1449 para la categoría C1 de ANSI/IEEE C62.41 no
debe exceder de:
VOLTAJE L-N L-T N-T
230 Vac 800 V 800 V 800
- El voltaje de clamping (Residual) según UL 1449 para la categoría C3 de ANSI/IEEE C62.41 no
debe exceder de:
VOLTAJE L-N L-T N-T
230 Vac 975 V 975 V 975 V
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-71
i) Los supresores deben tener protección redundante por fase y estar fabricados con
componentes de estado sólido bidireccionales.
j) El máximo voltaje de operación continua (MCOV) del supresor debe ser mayor que 110 % del
voltaje nominal del sistema.
k) El supresor debe incorporar un desconectador interno (200 kAIC, 3 polos, aprobado UL).
9.3.2.3. Selección de TVSS para paneles de distribución secundarios
Todos los tableros de distribución PRINCIPAL dispondrán de un TVSS, seleccionado según los
siguientes criterios:
a) Deben instalarse dispositivos supresores de transientes en los tableros secundarios que se
desean proteger.
b) Los supresores deben ser probados con la categoría B según la Norma ANSI/IEEE C62.41.
c) Los sistemas en estrella deben tener elementos de supresión de transientes entre cada
conductor de fase y neutro, entre cada conductor de fase y tierra y entre neutro y tierra.
d) Debe entregarse una indicación visible de correcta operación del equipo. La indicación debe
consistir en un arreglo de LED’s, no deben usarse una sola indicación para toda la unidad.
e) El dispositivo supresor de transientes debe ser equipado con una alarma audible, la que debe
actuar cuando cualquier parte de la circuitería del supresor a sufrido daño.
f) El supresor debe tener circuitería de seguimiento de onda senoidal. El supresor debe tener
circuitos de supresión que sean fácilmente reemplazables en terreno, sin necesidad de
interrupción del servicio.
g) El supresor debe reunir o exceder los siguientes criterios:
- Mínimo nivel de corriente para impulso simple (L-N + L-T): 80.000 Amp. por fase.
- El voltaje de clamping (Residual) según UL 1449 para la categoría B de ANSI/IEEE C62.41 no debe
exceder de:
VOLTAJE L-N L-T N-T
230 Vac 800 V 800 V 800 V
h) Los supresores deben estar fabricados con componentes de estado sólido bidireccionales.
i) El máximo voltaje de operación continua (MCOV) del supresor debe ser mayor que 110 % del
voltaje nominal del sistema.
El voltaje transitorio de la supresión o voltaje de corte se define en UL 1449 como "el voltaje
máximo que ocurre en el plazo de 100 microsegundos después de que se aplico la onda de
prueba. "De lo que realmente estamos hablando es la amplitud o el nivel máximo del voltaje
después de que el SPD haya hecho su trabajo.
La razón más importante de buscar el estándar UL 1449, Segunda edición para los supresores de
transitorios del voltaje es seguridad. Los grados medidos del voltaje limitadores de UL 1449
(voltaje de corte) se determinan como parte de la prueba de seguridad del supresor de UL 1449.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-72
Muchas veces estos son los únicos datos que algunos fabricantes tienen porque no tienen un
laboratorio certificado UL 1449, ni el personal, ni el equipo, ni la experiencia y ni la certificación
requerida para diseñar, para probar y para certificar con eficacia sus productos con varias otras
formas de onda de prueba como ANSI/IEEE C62.41-1991.
10. SISTEMAS DE PUESTAS A TIERRA
10.0. CONCEPTOS GENERALES
10.0.1. En un sistema eléctrico existe la denominada "tierra", que identifica el POTENCIAL "0"
(Cero) VOLTAJE QUE SERVIRA COMO EL NIVEL REFERENCIAL BASICO respecto al cual normalmente
se medirán o se considerarán los correspondientes a los otros niveles, dispositivos, equipos,
puntos, etc., del sistema.
10.0.2. Todos los equipos eléctricos, electrónicos, carcazas, gabinetes, racks y cualquier otro
componente metálico de estos sistemas deben ser apropiadamente aterrizados de acuerdo a la
norma ANSI/NFPA 70-250 (NEC), ANSI/TIA-607.
10.0.3. Toda instalación eléctrica cubierta por el presente Código, excepto donde se indique
expresamente lo contrario, debe disponer de un Sistema de Puesta a Tierra (SPT), de tal forma
que cualquier punto del interior o exterior, normalmente accesible a personas que puedan
transitar o permanecer allí, no estén sometidos a tensiones de paso, de contacto o transferidas,
que superen los umbrales de soportabilidad del ser humano cuando se presente una falla.
La exigencia de puestas a tierra para instalaciones eléctricas cubre el sistema eléctrico como tal y
los apoyos o estructuras que ante una sobretensión temporal, puedan desencadenar una falla
permanente a frecuencia industrial, entre la estructura puesta a tierra y la red.
10.0.4. Los objetivos de un sistema de puesta a tierra (SPT) son:
- La seguridad de las personas: Para ecualizar los niveles de potencial que se pueden inducir
generando niveles peligrosos de voltaje cuando ocurre una descarga eléctrica o una condición de
falla eléctrica.
- La protección de las instalaciones: Para proveer un camino específico para corrientes de falla
hacia el electrodo de puesta a tierra con el propósito de dar una operación confiable y segura
para el personal. Esto incluye el proveer una referencia para todas las fuentes de poder AC y DC.
- La compatibilidad electromagnética: Para reducir el efecto de las perturbaciones provocadas por
electricidad estática, interferencia electromagnética, interferencia de radiofrecuencia y
transitorios espurios que pueden llegar a través de la red provocados por la operación de equipos
eléctricos en el sitio.
10.0.5. Por lo tanto, las funciones de un sistema de puesta a tierra son:
− Garantizar condiciones de seguridad a los seres vivos.
− Permitir a los equipos de protección despejar rápidamente las fallas.
− Servir de referencia al sistema eléctrico.
− Conducir y disipar las corrientes de falla con suficiente capacidad.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-73
10.0.6. Se debe tener presente que el criterio fundamental para garantizar la seguridad de los
seres humanos, es la máxima energía eléctrica que pueden soportar, debida a las tensiones de
paso, de contacto o transferidas y no el valor de resistencia de puesta a tierra tomado
aisladamente. Sin embargo, un bajo valor de la resistencia de puesta a tierra es siempre deseable
para disminuir la máxima elevación de potencial (GPR por sus siglas en inglés).
La máxima tensión de contacto aplicada al ser humano que se acepta, está dada en función del
tiempo de despeje de la falla a tierra, de la resistividad del suelo y de la corriente de falla. Para
efectos del presente Código, la tensión máxima de contacto o de toque no debe superar los
valores dados en la Tabla 10.1, tomados de la figura 44A de la IEC 60364-4-44.
TABLA 10.1
Valores máximos de tensión de contacto aplicada a un ser humano.
Los valores de la Tabla 10.1 se refieren a tensión de contacto aplicada a un ser humano encaso de
falla a tierra, corresponden a valores máximos de soportabilidad del ser humano a la circulación
de corriente y considera la resistencia promedio neta del cuerpo humano entre mano y pie, es
decir, no considera el efecto de las resistencias externas adicionalmente involucradas entre la
persona y la estructura puesta a tierra o entre la persona y la superficie del terreno natural.
10.0.7. Un sistema de puesta a tierra deberá garantizar que los valores máximos de las tensiones
de paso, de contacto y transferidas a que puedan estar sometidos los seres humanos, no superen
los umbrales de soportabilidad.
Para efectos del diseño de una puesta a tierra, se deben calcular las tensiones máximas admisibles
de paso, de contacto y transferidas, las cuales deben tomar como base una resistencia del cuerpo
de 1000 a 2000 Ω y cada pie como una placa de 200 cm2 aplicando una fuerza de 250 N.
El cálculo de un sistema de puesta a tierra debe considerar los siguientes parámetros:
− características del suelo, especialmente la resistividad.
− corriente máxima de falla a tierra, que debe ser entregada por el operador de Red para cada
caso particular.
− tiempo máximo de despeje de la falla para efectos de simulación.
− tipo de carga.
10.1. REQUISITOS GENERALES
10.1.1. Los elementos metálicos que no forman parte de las instalaciones eléctricas, no podrán
ser incluidos como parte de los conductores de puesta a tierra. Este requisito no excluye el hecho
de que se deben conectar a tierra, en algunos casos.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-74
Tierras naturales como tuberías de agua, estructuras metálicas, etc. no deben ser utilizadas como
electrodo de puesta a tierra, pero si conectadas a este electrodo.
10.1.2. Los elementos metálicos principales que actúan como refuerzo estructural de una
edificación deben tener una conexión eléctrica permanente con el sistema de puesta a tierra
general.
10.1.3. Las conexiones que van bajo el nivel del suelo en puestas a tierra, deben ser realizadas
mediante soldadura exotérmica.
10.1.4. En instalaciones domiciliarias, para verificar que las características del electrodo de puesta
a tierra y su unión con la red equipotencial, cumpla con el presente Codigo, se debe dejar al
menos un punto de conexión accesible e inspeccionable. Cuando para este efecto se construya
una caja de inspección, sus dimensiones deben ser mínimo de 30 cm x 30 cm, o de 30 cm de
diámetro si es circular y su tapa debe ser removible.
10.1.5. No se permite el uso de aluminio en los electrodos de las puestas a tierra.
10.1.6. Se permite el uso de electrodos activos si el ingeniero responsable los ha especificado y se
podrán utilizar electrodos de otros tipos o materiales si previamente están incorporados y
autorizados por este código.
10.1.7. A partir de la entrada en vigencia del presente Código queda expresamente prohibido
utilizar en las instalaciones eléctricas, el suelo o terreno como camino de retorno de la corriente
en condiciones normales de funcionamiento. No se permitirá el uso de sistemas monofilares, es
decir, donde se tiende sólo el conductor de fase y donde el terreno es la única trayectoria tanto
para las corrientes de retorno como de falla.
10.1.8. Cuando por requerimientos de un edificio existan varias puestas a tierra, todas ellas deben
estar interconectadas eléctricamente, según criterio adoptado de IEC- 61000-5-2, tal como
aparece en la Figura 10.1.
FIGURA 10.1. Sistema con Puestas a tierra dedicadas e interconectadas.
10.1.9. Así mismo, para una misma edificación quedan expresamente prohibidos los sistemas de
puesta a tierra que aparecen en las Figuras 10.2 y 10.3, según criterio adoptado de la IEC 61000-
5-2.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-75
FIGURA 10.2. Una sola puesta a tierra para todas las necesidades (prohibido).
FIGURA 10.3. Puestas a tierra separadas o independientes (prohibido).
Las anteriores figuras aclaran que se deben interconectar todas las puestas a tierra de un edificio,
es decir, aquellas componentes del sistema de puesta a tierra que está bajo el nivel del terreno.
Adicionalmente se debe cumplir que si una parte conductora que conforma el sistema de puesta a
tierra está a menos de 1,8 m de una bajante de pararrayos, debe ser unida a la bajante.
Igualmente, en el caso de los edificios altos, se requieren anillos equipotenciales para protección
contra rayos.
10.2. MATERIALES
10.2.1. Electrodos de puesta a tierra
Para efectos del presente Código serán de obligatorio cumplimiento que los electrodos de puesta
a tierra, cumplan los siguientes requisitos, adoptados de las normas IEC 60364-5-54, BS 7430, AS
1768, UL 467 y UNESA 6501F (ver Tabla 10.2).
10.2.1.1. La puesta a tierra debe estar constituida por uno o varios de los siguientes tipos de
electrodos: Varillas, tubos, placas, flejes o cables.
10.2.1.2. Se podrá utilizar electrodos de cable de acero galvanizado, siempre que se garanticen las
condiciones de seguridad establecidas en este Código.
10.2.1.3. Los fabricantes de electrodos de puesta a tierra deben garantizar que la resistencia a la
corrosión de cada electrodo, sea de mínimo 15 años contados a partir de la fecha de instalación, e
informar al usuario si existe algún procedimiento específico que debe ser tenido en cuenta para
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-76
su instalación. Para certificar este requisito se podrá utilizar el método de la inmersión en cámara
salina durante 1000 horas tomando como referente las normas ASTM B117 Y ASTM G1 o el
ensayo de corrosión por reproducción del perfil de electrolito del suelo, según criterio de las
normas ASTM G162-99 y ASTM G8-90 u otro método técnicamente aceptado que asegure el
cumplimiento del requisito.
TABLA 10.2.
Requisitos para electrodos de puesta a tierra
10.2.1.4. El electrodo tipo varilla o tubo debe tener mínimo 1,8 m de longitud; además debe estar
identificado con la razón social o marca registrada del fabricante y sus dimensiones; esto debe
hacerse dentro los primeros 30 cm desde la parte superior.
10.2.1.5. El espesor efectivo de los recubrimientos exigidos en la Tabla 10.2, en ningún punto
debe ser inferior a los valores indicados.
10.2.2. Requisitos de instalación de electrodos:
10.2.2.1. Atender las recomendaciones del fabricante.
10.2.2.2. Cada electrodo debe quedar enterrado en su totalidad.
10.2.2.3. El punto de unión entre el conductor del electrodo de puesta a tierra y la puesta a tierra
debe ser accesible y hacerse con soldadura exotérmica. La parte superior del electrodo enterrado
debe quedar a mínimo 15 cm de la superficie. Se debe dejar en la ubicación de una de las varillas
un pozo de revisión que quedará accesible para poder tomar medidas de la puesta a tierra,
chequear su estado en el futuro y dar mantenimiento al electrodo de puesta a tierra.
10.2.2.4. Disposición típica de electrodos:
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-77
FIGURA 10.4.
10.2.2.5. Disposición de electrodos profundos
FIGURA 10.5.
10.2.3. Conductor de puesta a tierra de equipos.
10.2.3.1. Los conductores del sistema de puesta a tierra deben ser continuos, sin interruptores o
medios de desconexión y cuando se empalmen, se deben emplear técnicas comúnmente
aceptadas como la soldadura exotérmica.
10.2.3.2. El conductor de puesta a tierra de equipos, debe acompañar los conductores activos
durante todo su recorrido y por la misma canalización.
10.2.3.3. Los conductores de los cableados de puesta a tierra que, por disposición de la instalación
se requieran aislar, deben ser de aislamiento color verde, verde con rayas amarillas o identificado
con marcas verdes en los puntos de inspección y extremos.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-78
10.2.3.4. Antes de efectuar trabajos de conexión o desconexión en los conductores del sistema de
puesta a tierra, se debe verificar que el valor de la corriente sea cero.
10.2.4. Valores de resistencia de puesta a tierra
Un buen diseño de puesta a tierra debe reflejarse en el control de las tensiones de paso, de
contacto; sin embargo, la limitación de las tensiones transferidas principalmente en centros de
transformación de media y alta tensión es igualmente importante. En razón a que la resistencia de
puesta a tierra es un indicador que limita directamente la máxima elevación de potencial y
controla las tensiones transferidas, pueden tomarse los siguientes valores máximos de resistencia
de puesta a tierra adoptados de las normas técnicas IEC 60364-4-442, ANSI/IEEE 80:
APLICACIÓN VALORES MÁXIMOS DE RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA
Estructuras de líneas de transmisión 20 OHMS
Subestaciones de alta y extra alta tensión 1 OHMS
Subestaciones de media tensión 10 OHMS
Protección contra rayos 10 OHMS
Neutro de acometida en baja tensión 10 OHMS
Se debe buscar que las tensiones de paso, de contacto y transferidas en caso de una falla a tierra no superen las
máximas permitidas.
10.2.5. Mediciones
10.2.5.1. Medición de resistividad aparente.
Las técnicas para medir la resistividad aparente del terreno, son esencialmente las mismas que
para aplicaciones eléctricas. Para su medición se puede aplicar el método tetraelectródico de
Wenner, que es el más utilizado para determinarla.
10.2.5.2. Medición de resistencia de puesta a tierra.
La resistencia de puesta a tierra debe ser medida antes de la puesta en funcionamiento de un
sistema eléctrico, como parte de la rutina de mantenimiento o excepcionalmente como parte de
la verificación de un sistema de puesta a tierra. Para su medición se puede aplicar la técnica de
Caída de Potencial.
10.2.6. Sistemas que deben ser puestos a tierra según NEC (Código Eléctrico Nacional):
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-79
FIGURA 10.6.
Requisitos para conexiones a tierra y uniones para telecomunicaciones en edificios comerciales.
La norma J-STD-607-A especifica métodos de diseño y distribución para conexiones a tierra y
uniones para edificios comerciales. Una adecuada conexión a tierra y cableado en la estructura
del edificio es un requisito del Código Eléctrico Nacional (NEC, por sus siglas en inglés). La unión
de todos los equipos eléctricos y de telecomunicaciones al conductor del electrodo de conexión a
tierra (GEC) primario resulta esencial para optimizar el desempeño y la seguridad.
Nota: La unión a tubería de agua es una violación al código.
La unión del equipo de telecomunicaciones, instalaciones y cableado al electrodo primario de
conexión a tierra se logra usando los siguientes elementos principales:
Conductor del electrodo de conexión a tierra (GEC).
Conductor de unión (BC).
Barra de bus principal de conexión a tierra para telecomunicaciones (TMGB).
Cable primario de unión para telecomunicaciones aislado (TBB).
Barra de bus de conexión a tierra para telecomunicaciones (TGB).
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-80
La norma J-STD-607-A especifica el TMGB y el TGB como una barra de cobre sólido pretaladrada
que extiende el GEC para conectar el TBB. El TBB por lo general es un conductor de cobre
trenzado 6AWG que une los TGB de cobre en cada piso del edificio. Hay un TGB en cada TR y ER
del edificio. La norma J-STD-607-A también recomienda tener dispositivos de protección de picos
tipo TVSS para equipo activo de telecomunicaciones.
El GEC es el conductor de conexión a tierra más grande (malla de tierra), y se extiende hacia la
tierra hasta una profundidad especificada.
El TBB deberá ser continuo y no tener empalmes.
Las conexiones al TBB deben usar los dispositivos de compresión autorizados.
En todos los edificios comerciales se debe prever una instalación de puesta a tierra expresa,
como la indicada en la norma JSTD 607-A, independiente de la instalación de tierra general,
cuyo único punto común es el electrodo de conexión a tierra (GEC).
11. INSTALACIONES DE ILUMINACION Y TOMACORRIENTES
11.0. CONCEPTOS GENERALES
11.0.1.1. Se considerará instalación de iluminación a toda aquella en que la energía eléctrica se
utilice para iluminar el o los ambientes considerados, sin perjuicio que a la vez se lo utilice para
cargas pequeñas con consumos similares a los de un aparato de iluminación, como extractores en
baños, afeitadoras eléctricas o similares.
Se considerará instalación de tomacorrientes a toda aquella en que la energía eléctrica se utilice
para accionar artefactos electrodomésticos o máquinas pequeñas similares conectadas a través
de tomacorrientes.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-81
11.0.1.2. Por razones de operación, facilidad de mantenimiento y de seguridad, las instalaciones
de alumbrado se dividirán en circuitos, los cuales, en lo posible, deberán servir áreas de radio
limitado.
11.0.1.3. Cada circuito de iluminación o de tomacorrientes estará formado por puntos o salidas,
entendiéndose por tales a los artefactos de iluminación que se instalen en puntos físicos
determinados o a los tomacorrientes que permitan la conexión de artefactos susceptibles de
conectarse a este tipo de circuitos.
11.0.2. Canalizaciones
11.0.2.1. Para instalaciones de iluminación o de tomacorrientes se empleará como sistema de
canalización alguno de los indicados en la sección Nº 8, seleccionando el sistema a emplear en
concordancia a las características y condiciones de cada instalación en particular.
11.0.2.2. Las uniones y derivaciones que sea necesario hacer en los conductores de un circuito de
iluminación se ejecutarán siempre dentro de cajas. No se permite hacer la alimentación de
luminaria a luminaria sin cajas de derivación.
11.0.2.3. La conexión entre la caja de derivación y la luminaria, debe realizarse utilizando cable
concéntrico o tubería anillada flexible. La caja debe contar con tapa y un conector “romix” que
sujete los elementos de derivación. No se puede realizar mas de una conexión a luminaria desde
una misma caja de derivación.
11.0.2.3.1. Todos los empalmes deben realizarse utilizando “capuchones” apropiados al calibre
de los conductores de la instalación.
11.0.2.4. Los interruptores se instalarán preferentemente en un lugar tal que se pueda apreciar a
simple vista su efecto. Se exceptuarán las luces de vigilancia, de alumbrado de jardines,
aplicaciones que utilicen domótica o similares. Los interruptores deberán instalarse en puntos
fácilmente accesibles y su altura de montaje estará comprendida entre 0,80 m y 1,40 m, medida
desde su punto más bajo sobre el nivel del piso terminado.
11.0.2.5. Los tomacorrientes se instalarán en puntos fácilmente accesibles y su altura de montaje
estará comprendida entre 0,20 y 0,80 m, medidos como se indica en 11.0.2.4. Se aceptarán
alturas superiores a la prescrita en ambientes o montajes especiales. Cuando se instala sobre
mesones de cocina o baño, se deberá colocar los tomacorrientes a una altura mínima de 0,10 m
del mesón.
11.0.2.6. El uso de unidades interruptor – tomacorriente (tomacorriente mixto) sólo será
permitido en situaciones especiales, en instalaciones económicas de uso doméstico o similar,
tales como en casetas sanitarias, respetando la zona de seguridad establecida, la cual se muestra
en la Figura 11.1 o porterías de un ambiente y de dimensiones reducidas. En tales casos las
condiciones de montaje serán las indicadas para interruptores.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-82
FIGURA 11.1. Zona de seguridad en baños y duchas
11.0.2.7. No se permitirá la instalación de luminarias embutidas en losas.
11.0.3. Tableros
11.0.3.1. Los tableros de una instalación se construirán e instalarán de acuerdo a lo establecido en
la sección Nº 6 de Tableros.
11.0.3.2. No se permitirá la instalación de tableros en dormitorios, baños, cocinas o cuartos de
lavado.
11.0.4. Circuitos
11.0.4.1. La capacidad de los circuitos en que está dividida una instalación de alumbrado se fijará
en función de la capacidad nominal de los aparatos de protección de ellos.
11.0.4.2. Los conductores de los circuitos deberán dimensionarse de modo tal que queden
protegidos a la sobrecarga y al cortocircuito por la respectiva protección.
11.0.4.3. Se podrán instalar circuitos bifásicos o trifásicos para la iluminación de un mismo
ambiente, siempre que las protecciones de estos circuitos operen simultáneamente sobre todos
los conductores activos.
11.0.4.4. La carga máxima en un circuito de iluminación o de tomacorrientes deberá ser a lo más
el 70% de la capacidad nominal del circuito.
11.0.4.5. Con el objeto de fijar la cantidad de puntos de iluminación que es posible conectar a un
circuito de alumbrado se considerará la potencia nominal de cada artefacto de iluminación,
incluidos sus accesorios. Si en algún caso particular dicha potencia no está definida se estimará
una potencia por punto de 100 W.
11.1. ILUMINACION Y TOMACORRIENTES EN VIVIENDAS
11.1.1. En una vivienda se deberán cumplir las siguientes condiciones:
11.1.1.1. Deberá proyectarse, al menos, un circuito de iluminación por cada 70 m2 o fracción de
superficie construida.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-83
11.1.1.2. Todo circuito de tomacorrientes deberá estar protegido mediante un protector
diferencial, o en su defecto se deberán utilizar piezas tomacorrientes con protección GFCI
obligatoriamente en áreas húmedas como baños, cocinas, cuartos de lavado, etc.
11.1.1.3. Para viviendas de estrato popular podrán proyectarse circuitos mixtos, pero deberá
existir al menos un circuito que alimentará, exclusivamente, a tomacorrientes instalados en la
cocina y lavadero. Se entenderá por circuito mixto aquel en que existan mezclados
tomacorrientes y artefactos de iluminación
11.1.2. Para determinar la cantidad de puntos de iluminación o salidas de tomacorrientes a
instalar en una vivienda, se tomarán en cuenta los siguientes factores:
11.1.2.1. En cada habitación habrá, al menos, un punto de iluminación.
11.1.2.2. Se proyectará un tomacorriente por cada 6 m de perímetro o fracción, en cada
habitación.
11.1.3. Las instalaciones en salas de baños deberán cumplir las siguientes condiciones:
11.1.3.1. En una sala de baño existirá un área que se denominará zona de seguridad, la cual se
muestra en la Figura 11.1.
11.1.3.2. No se permitirá el paso de canalizaciones eléctricas por la zona de seguridad, sean éstas
a la vista, embutidas u ocultas.
11.1.3.3. Los artefactos de iluminación que se instalen en el interior del cubículo de ducha,
deberán ser a prueba de salpicaduras.
11.1.3.4. Los puntos de iluminación en baños deben estar integrados a un circuito de
tomacorrientes y por lo tanto, estará protegido por un protector diferencial.
11.1.3.4.1. Todos los circuitos de iluminación y tomacorrientes deben ser cableados con
conductor independiente de tierra, al igual que todos los interruptores. Al realizar la instalación
de luminarias, el conductor de tierra deberá ser conectado a la carcasa de la luminaria y/o al
terminal del equipo accesorio de la luminaria (balasto, transformador, etc.).
11.1.3.5. Deberá efectuarse una unión equipotencial de todas las tuberías metálicas que entren a
la sala de baño, tal como se indica en la sección 9.2.6.4.
11.1.3.6. Se prohíbe el uso de timers o temporizadores para iluminación en gradas
11.2. ILUMINACION Y TOMACORRIENTES EN LOCALES COMERCIALES E
INDUSTRIALES
Una buena iluminación, además de ser un factor de seguridad, productividad y de rendimiento en
el trabajo, mejora el confort visual y hace más agradable y acogedora la vida. Si se tiene en cuenta
que por lo menos una quinta parte de la vida del hombre transcurre bajo alumbrado artificial, se
comprenderá el interés que hay en establecer los requisitos mínimos para realizar los proyectos
de iluminación, los cuales se presentan a continuación.
Un diseño de iluminación debe comprender las siguientes condiciones esenciales:
- Suministrar una cantidad de luz suficiente.
- Eliminar todas las causas de deslumbramiento.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-84
- Prever el tipo y cantidad de luminarias apropiadas para cada caso particular teniendo en cuenta
su eficiencia.
- Utilizar fuentes luminosas que aseguren una satisfactoria distribución de los colores o
reproducción cromática.
11.2.1. El nivel de iluminación mínimo, según el tipo de local y tarea que en él se desarrolle, se
determinará de acuerdo a lo señalado en la tabla 11.1.
11.2.2. Los niveles de iluminación indicados en la tabla11.1 son valores adoptados, considerando
las tareas visuales más frecuentes y representativas. Para tareas no consideradas y que puedan
asimilarse a las indicadas en esa tabla, se adoptará aquel valor correspondiente a la tarea más
semejante. En caso de tareas visuales que requieran de gran concentración visual, discriminación
de detalles finos, selección de colores, etc., deberán adoptarse niveles de iluminación superiores.
TABLA 11.1
TIPO DE LOCAL
NIVEL MÍNIMO DE
ILUMINACIÓN RECOMENDADO
Áreas de trabajo 300 luxes
Áreas de circulación (pasillos, corredores, etc.) 50 luxes
Escaleras, escaleras mecánicas 100 luxes
Áreas de parqueaderos cubiertos 30 luxes
11.2.3. En los locales comerciales u oficinas se instalará al menos un tomacorriente por cada 10
m2 o fracción de local, con un mínimo de (3) tres tomacorrientes.
11.2.4. En locales industriales la cantidad de tomacorrientes se determinará de acuerdo a las
necesidades.
11.2.5. En locales comerciales deberán proyectarse circuitos exclusivos de tomacorrientes y
circuitos exclusivos de iluminación.
11.2.6. Todos los circuitos de tomacorrientes en locales comerciales y oficinas deberán ser
protegidos mediante protectores diferenciales. Y sus tomacorrientes serán del tipo de agujeros
protegidos, es decir, aquellos que no permiten desde afuera tocar directamente los terminales
activos.
11.2.7. Se prohíbe el uso de timers o temporizadores para iluminación en gradas
11.3. ILUMINACIÓN Y TOMACORRIENTES EN AMBIENTES
ASISTENCIALES Y EDUCACIONALES
11.3.1. El nivel de iluminación mínimo según el tipo de local y tarea que en él se desarrolle, se
determinará de acuerdo a lo siguiente:
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-85
TABLA 11.2
Tipo de Recinto Iluminancia [Lux]
Bibliotecas 400
Cocinas 300
Gimnasios 200
Oficinas 300
Pasillos 100
Policlínicos 300
Salas de cirujía* 500
Salas de clase 300
Salas de dibujo 600
(*)Corresponde a la iluminación general del recinto, no considera el aporte de la lámpara quirúrgica
11.3.2. La cantidad de tomacorrientes a instalar en ambientes de locales asistenciales se
determinará de acuerdo a las necesidades de cada ambiente, debiendo haber, en todo caso, un
mínimo de dos tomacorrientes por ambiente.
11.3.3. En cada sala de clases, en locales educacionales de enseñanza media, habrá instalado un
mínimo de 3 tomacorrientes. En salas de párvulos y de enseñanza básica sólo se exigirá 2
tomacorrientes.
11.3.4. Todos los circuitos de tomacorrientes en locales educacionales deberán ser protegidos
mediante protectores diferenciales y sus tomacorrientes serán del tipo de alvéolos protegidos.
11.3.5. Para determinar la cantidad de salidas en los distintos ambientes se aplicarán las mismas
disposiciones que para los locales comerciales y oficinas.
11.3.6. Tanto los locales asistenciales como los locales educacionales deberán cumplir las
disposiciones referentes a instalaciones eléctricas en locales de reunión de personas.
11.3.7. En ambientes asistenciales y educacionales deberán proyectarse circuitos exclusivos de
tomacorrientes y circuitos exclusivos de iluminación.
11.4. INSTALACIONES ESPECIALES
11.4.1. Instalaciones para iluminación de piscinas, espejos de agua y similares
11.4.1.1. Las instalaciones para iluminación de piscinas, espejos de agua y similares, se
alimentarán en lo posible con voltajes no superiores a 24 V, de acuerdo a lo indicado en 9.2.6.2.
11.4.1.2. En caso de que el voltaje de 24 V o menos se obtenga mediante transformadores, éstos
tendrán una potencia máxima de 5 KVA, serán del tipo doble aislación y tendrán una pantalla
entre primario y secundario.
11.4.1.3. Si no es posible cumplir lo indicado en 11.4.1.1, se deberá proteger los circuitos de
alimentación de la iluminación de piscinas o similares mediante interruptores diferenciales de
sensibilidad no superior a 5 mA, de acuerdo a lo indicado en la sección 9.2.7.3.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-86
11.4.1.4. La caja de derivación del cable que alimenta a las luminarias sumergibles, debe estar
siempre a un nivel más alto que el nivel máximo del agua.
11.4.2. Baños públicos
11.4.2.1. Los ambientes de baños públicos y similares se considerarán ambientes mojados; los
artefactos que en ellos se instalen deberán ser a prueba de goteo, a lo menos IPX4 y sus
instalaciones adecuadas para este tipo de ambiente.
11.4.2.2. Los comandos de circuitos y salidas eléctricas no deberán quedar al alcance del público.
11.4.2.3. Todos los circuitos de los ambientes que se clasifiquen como mojados, deberán ser
protegidos mediante protectores diferenciales de una sensibilidad no menor de 10 mA; en el caso
de ambientes húmedos el diferencial podrá tener una sensibilidad máxima de 30 mA.
11.4.3. Instalaciones en lugares públicos
11.4.3.1. La instalación de todo tipo de artefactos o equipos en lugares públicos, que ocupen
energía eléctrica para su funcionamiento, con voltajes de alimentación superiores a 24 V, deberán
usar protectores diferenciales como medio de protección contra contactos indirectos.
11.4.3.2. Se considerarán dentro del alcance de esta disposición los letreros y paneles
publicitarios, iluminaciones de efecto para fachadas, espejos de agua y similares, el alumbrado
público que emplee postes metálicos como soporte de las luminarias y cualquier otro tipo de
equipos que quede al alcance del público en general, en vías públicas, galerías comerciales,
edificios públicos y similares.
11.4.3.3. Se aceptará el empleo de diferenciales de sensibilidades menores de 30 mA cuando se
demuestre que las corrientes de fuga normales superan los 22 mA, como causa de la extensión de
los circuitos protegidos. En tal caso el protector diferencial debe estar asociado a una puesta a
tierra que cumpla las condiciones establecidas en 9.0.6.3.
11.4.3.4. Los equipos eléctricos empleados en este tipo de instalaciones deberán tener un índice
de protección mínimo de IP54
Nota.- Es frecuente la confusión en el uso del término sensibilidad al relacionarla con la corriente
nominal de disparo del protector diferencial; debe recordarse que una menor sensibilidad
corresponde a una mayor corriente de disparo; a modo de ejemplo, en el caso considerado en
artículo precedente un protector diferencial de 300 mA tendrá una menor sensibilidad que un
protector diferencial de 30 mA.
11.5. ALUMBRADO DE EMERGENCIA
11.5.1. En esta sección se establecen las condiciones en que son exigibles los sistemas de
iluminación de emergencia y las exigencias fotométricas que deben cumplir estos sistemas. La
finalidad de este tipo de iluminación es proporcionar vías seguras de escape, sin posibilidad de
confusiones, a las personas que en condiciones de emergencia se vean obligadas a abandonar los
ambientes en que se encuentren.
11.5.2. Las exigencias contenidas en esta sección intentan asegurar buenas condiciones de
visibilidad e identificación en las vías de salida de los lugares y locales en que presenten o se
deban cumplir algunas de las condiciones siguientes:
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-87
- Facilidad de evacuación.
- Iluminación antipánico.
- Ejecución de trabajos peligrosos.
11.5.3. Los sistemas de alumbrado de emergencia deberán funcionar cuando la iluminación
normal falla, por lo tanto deberán tener una fuente de alimentación distinta a la de aquella.
11.5.4. Las condiciones que deben cumplir los sistemas de alumbrado de seguridad se muestran
en la tabla Nº 11.3.
11.5.5. Deberán instalarse luces de emergencia autoenergizadas al menos en los siguientes
puntos de los ambientes dentro del alcance de estas disposiciones:
- Sobre cada puerta de salida de emergencia
- Cerca de las escaleras, de modo que cada escalón reciba iluminación directa
- Cerca de cada cambio de nivel del piso
- En todo cambio de dirección de la vía de escape
- En toda intersección de la vía de escape con corredores laterales
- Al exterior de edificios en la vecindad de las salidas
- Cerca de los equipos de extinción o de alarmas de incendios
- En el cuarto del generador de emergencia.
- En baños públicos.
En todo caso, para fijar la cantidad de lámparas necesarias de instalar se deberá considerar que la
falla de una lámpara no debe dejar ninguna zona completamente oscura.
TABLA 11.3.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-88
Condiciones de aplicación de la Tabla 11.3:
1.- La condición se fija para una vía de evacuación de 2 m de largo. Vías de evacuación de
longitudes mayores pueden considerarse como una sucesión de zonas de 2 m de largo o bien
deben cumplir las exigencias dadas para iluminaciones de emergencia del tipo ambiental.
2.- La iluminancia fuera del eje de esta vía, en una zona de un ancho no inferior a la mitad de su
largo, esta vía deberá tener una iluminancia no inferior a 0,5 lux.
3.- Se entiende por autonomía el tiempo durante el cual la fuente alternativa de alimentación del
sistema de alumbrado de emergencia es capaz de mantener un valor no inferior al 80% para los
parámetros de funcionamiento definidos por esta norma.
4.- Debe considerarse además que el efecto estroboscópico producido por el sistema
seleccionado de alumbrado no debe ser perceptible.
5.- La luminaria empleada no debe modificar en forma notoria este parámetro.
6.- Los valores indicados se medirán en el punto más alejado de la fuente, con exclusión de la
franja periférica señalada.
Nota.- Un contraste marcado entre una luminaria y su plano trasero puede producir
deslumbramiento. El problema principal en la iluminación de vías de evacuación será evitar este
deslumbramiento el cual puede evitar ver la señalización o discernir su contenido.
11.5.6. En general las luminarias destinadas a iluminación de emergencia se montarán a no menos
de 2 m sobre el nivel del suelo y el posible deslumbramiento producido por ellas se controlará
limitando su intensidad luminosa dentro del campo de visión de los usuarios.
11.5.7. Las lámparas de emergencia deben estar conectadas en los circuitos de iluminación del
área de cobertura.
11.5.8. El cumplimiento de las exigencias establecidas en los párrafos precedentes se verificará
por medición y/o por análisis de las características de los equipos establecidas en las fichas
técnicas entregadas por los fabricantes, siempre que sus datos sean certificados por organismos
solventes y reconocidos.
11.5.9. Junto a la iluminación de emergencia serán exigibles avisos de SALIDA a fin de guiar el
camino hacia las salidas de seguridad, las que deben cumplir las exigencias siguientes:
- Los avisos de SALIDA deberán contar con una fuente de iluminación propia.
- Los avisos de SALIDA deberán funcionar en forma permanente, cuando la iluminación normal
funciona o cuando falla, por lo tanto deberán tener una fuente de alimentación distinta a la de
aquella.
- Los avisos de salida deben tener una autonomía mínima de 90 minutos en ausencia de
alimentación eléctrica.
- Los avisos de salida deberán estar en español, o en pictogramas de fácil interpretación.
11.5.10.1. Los colores de las señales de seguridad deben cumplir las exigencias de la Norma NFPA
o de la ISO 3864.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-89
11.6. PIEZAS ELÉCTRICAS
En la selección de las piezas eléctricas se debe considerar lo siguiente:
Todas las piezas eléctricas a utilizar en una edificación deberán contar con el certificado de calidad emitido por el Organo Competente (INEN, OAE).
Todos los tomacorrientes deben ser polarizados.
Los circuitos de tomas reguladas con soporte de UPS, y los circuitos regulados en centros de cómputo deben utilizar tomacorrientes con tierra aislada.
No se debe utilizar interruptores con luz piloto de neón para controlar luminarias fluorescentes con balasto electrónico o lámparas fluorescentes compactas (LFC).
En áreas húmedas, si la protección principal no tiene un elemento diferencial, el tomacorriente debe ser del tipo GFCI.
La selección del tipo de piezas eléctricas en lo referente a su grado de uso y nivel de protección debe corresponder estrictamente al tipo de edificación en donde se la utilizará (residencial, comercial, industrial, hospitalario).
12. ASPECTOS COMPLEMENTARIOS
12.1. PARARRAYOS
El rayo o descarga eléctrica atmosférica es una de las perturbaciones electromagnéticas que más
puede afectar las edificaciones.
El rango de las corrientes del rayo se estima desde 2000 a 500000 Amperios.
En el impacto de un rayo se presenta un gran impulso de campo electromagnético que viaja con
gran intensidad hasta 7 kilómetros, de tal manera que la mayor amenaza se debe a los efectos
inducidos y radiados que producen acoplamientos en las instalaciones.
Respecto a los rayos se puede afirmar, que ninguna medida es económica y efectiva para
evitarlos, como tampoco para garantizar un 100% de protección. Por lo tanto, las precauciones
de protección apuntan hacia los efectos secundarios y a las consecuencias de una descarga
eléctrica atmosférica.
12.1.1 Necesidad de Instalar pararrayos
En cada caso, el responsable de la dirección técnica de las instalaciones eléctricas – electrónicas
de una edificación deberá establecer técnicamente la necesidad de instalar un sistema pararrayos
en obras que, por su altura o por sus especiales características, sean susceptibles de ser dañadas
por descargas eléctricas atmosféricas.
El propósito de la protección contra rayos es controlar, no eliminar, el fenómeno natural,
encausándolo en forma segura. A un alto nivel de riesgo siempre corresponderá un alto nivel de
protección.
El sistema de puesta a tierra es una parte fundamental del sistema de protección contra rayos, el
propósito de la protección externa es hacer posible la descarga y dispersión de las elevadas
corrientes del rayo hacia la tierra a través de elementos conductores, sin causar sobretensiones
peligrosas tanto para las personas como para los equipos. La protección interna sirve como
segundo escalón para limitar las sobretensiones que puedan ingresar hasta las redes internas.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-90
Los componentes del sistema de protección externo deben cumplir con los siguientes requisitos:
Terminales de captación o pararrayos: Cualquier elemento metálico de la edificación que se encuentre expuesto al impacto del rayo, como antenas de televisión, chimeneas, torres de comunicación y cualquier antena o tubería que sobresalga debe ser tratado como un terminal de captación. No se deben utilizar terminales de captación o pararrayos con elementos radiactivos.
El responsable técnico de la instalación deberá seleccionar el tipo de pararrayo más conveniente
en cada caso.
La punta de la barra de un pararrayo estará ubicada por lo menos a 1,00 m. por sobre las partes
más elevadas de un edificio, torres, tanques, chimeneas y mástiles aislados. En las cumbreras de
los tejados, parapetos y bordes de techos horizontales o terrazas, las barras de los pararrayos se
colocarán a distancias que no excedan de 20,00 m. entre si.
Las bajantes del sistema de protección contra rayos deben cumplir los requerimientos de la
siguiente tabla:
ALTURA DE LA ESTRUCTURA
NÚMERO MÍNIMO DE BAJANTES
CALIBRE MÍNIMO DEL CONDUCTOR DE
COBRE
Menor que 28 m 1 2 AWG
Mayor que 28 m 2 1/0 AWG
Cada captador o pararrayos tendrá, por lo tanto, al menos una bajante, excepto en los siguientes casos que serán necesarias dos:
- estructuras de altura superior a 28 m.
- la proyección horizontal del edificio es superior a la proyección vertical
El trazado debe ser lo más rectilíneo posible utilizando el camino más corto posible, evitando curvas bruscas o remontes. Los radios de curvatura no serán inferiores a 20 cm. El bajante debe ser elegido de forma que evite el cruce o proximidad de líneas eléctricas o de señal.
Cuando no sea posible evitar el cruce, la línea debe ubicarse en el interior de un blindaje metálico que se prolongue 1m. a cada lado del cruce. Se debe evitar el contorno de cornisas o elevaciones. Se admite una subida de un máximo de 40 cm para franquear una elevación con una pendiente menor o igual a 45º.
Los bajantes de los pararrayos deben ser conducidos, debidamente protegidos, por sitios de fácil
revisión y mantenimiento. Según el criterio y decisión del profesional eléctrico responsable de la
instalación, se podrá utilizar cable de cobre desnudo o cable con aislamiento no menor a 15 KV.
Los componentes del sistema de protección interno están compuestos por supresores de
transientes de voltaje TVSS. Referirse al capítulo 9 de este Código.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-91
12.2. CONSIDERACIONES DE EFICIENCIA ENERGETICA:
12.2.1 Exigencias básicas de ahorro de energía
- El objetivo del requisito básico “Ahorro de energía” consiste en conseguir un uso racional de la energía necesaria para la utilización de los edificios, reduciendo a límites sostenibles su consumo y conseguir asimismo que una parte de este consumo proceda de fuentes de energía renovable, como consecuencia de las características de su proyecto, construcción, uso y mantenimiento.
- Para satisfacer este objetivo, los edificios nuevos se proyectarán, construirán, utilizarán y mantendrán de forma que se cumplan las exigencias básicas que se establecen en los apartados siguientes.
12.2.2 Exigencia básica: Eficiencia energética de las instalaciones de iluminación
Los edificios dispondrán de instalaciones de iluminación adecuadas a las necesidades de sus
usuarios y a la vez eficaces energéticamente disponiendo de un sistema de control que permita
ajustar el encendido a la ocupación real de la zona, así como de un sistema de regulación que
optimice el aprovechamiento de la luz natural, en las zonas que reúnan unas determinadas
condiciones.
12.2.3 Luminarias y equipo asociado
Atendiendo al criterio de ahorro y eficiencia energética se recomienda el uso de luminarias
eficientes y de bajo consumo. Se deberá priorizar el uso de LFC (lámparas fluorescentes
compactas), lámparas incandescentes de alta eficiencia, iluminación decorativa en base a
semiconductores (Leds). Para iluminación exterior o de fachadas se recomienda priorizar el uso
de lámparas de mercurio halogenado.
Se deberá utilizar luminarias que cumplan lo especificado en las normativas vigentes del INEN
respecto a lámparas fluorescentes.
En el uso de luminarias de tipo fluorescente con balasto electrónico, el balasto deberá garantizar
como mínimo un factor de potencia de 0.95 y una distorsión armónica total menor a 20%.
Como criterio general se deberá seleccionar y utilizar equipos de iluminación que garanticen una
eficiencia luminosa de mínimo 45 lúmenes/vatio.
12.2.4 Exigencia básica: Contribución fotovoltaica mínima de energía eléctrica
En los edificios que así se establezca en este Código se incorporarán sistemas de captación y
transformación de energía solar en energía eléctrica por procedimientos fotovoltaicos para uso
propio. Los valores derivados de esta exigencia básica tendrán la consideración de mínimos, sin
perjuicio de valores más estrictos que puedan ser establecidos por las administraciones
competentes y que contribuyan a la sostenibilidad, atendiendo a las características propias de su
localización y ámbito territorial.
12.2.5 Corrección del factor de potencia y armónicos
Se deberá cumplir las exigencias de la Empresa suministradora local de energía y del CONELEC en
cuanto al mínimo factor de potencia y máxima presencia de armónicos, de ser aplicable.
Instalaciones electromecánicas. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje
NEC-10 PARTE 9-1-92
En el caso de utilizar bancos de capacitores para compensación del factor de potencia se debe
considerar lo siguiente:
La impedancia de los condensadores disminuye al aumentar la frecuencia. Por tanto, si la tensión
está deformada por presencia de armónicos, por los condensadores que se usan para la
corrección del factor de potencia circulan corrientes armónicas relativamente importantes. Por
otra parte, la existencia de inductancias en algún punto de la instalación tiene el riesgo de que se
produzca resonancia con los condensadores, lo que puede hacer aumentar mucho la amplitud de
un armónico en los mismos.
En la práctica, hay que ir con mucho cuidado en no conectar nunca condensadores en
instalaciones que tengan una tasa de distorsión armónica superior al 8%.
12.3. CÓDIGO DE COLORES
Todas las tuberías a la vista deberán ser pintadas en todo su recorrido o al menos en tramos
utilizando franjas de mínimo 20 cm. espaciadas como máximo 3 metros. Todos los cajetines o
cajas de paso o terminación deben ser pintados en su totalidad.
Los colores establecidos en este Código para identificar los diferentes subsistemas eléctricos y
electrónicos son:
12.3.1 INSTALACIONES ELÉCTRICAS
Verde Obscuro Acometidas eléctricas de Bajo Voltaje
Rojo Acometidas de media Tensión
Azul eléctrico Circuitos de tomacorrientes con energía normal
Sin pintura Circuitos de iluminación
Blanco Circuitos de tomacorriente con energía regulada
12.3.2 INSTALACIONES ELECTRÓNICAS
Azul Redes horizontales de cableado estructurado
Blanco Redes de cableado estructurado de 1er nivel (backbone)
Café Redes de interconexión de comunicaciones para campus
Anaranjado Circuitos de acometidas de telecomunicaciones
Celeste Circuitos de sonorización ambiental
Amarillo Circuitos de seguridad, alarmas, control accesos.
Rojo Sistemas de detección y alarma de incendios
COMITÉ EJECUTIVO DEL CODIGO
ECUATORIANO DE LA CONSTRUCCIÓN
(Creado Mediante el Decreto Ejecutivo Nº 3970 15 de Julio 1996)
NEC-10 SUBCOMITÉ 9 PARTE 9-2-1
NORMA ECUATORIANA DE
CONSTRUCCIÓN
NEC-10
PARTE 9-2
INSTALACIONES
ELECTROMECÁNICAS
CABLEADO DE TELECOMUNICACIONES
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-2
ÍNDICE
I. OBJETO ......................................................................................................................................... 10
II. ÁMBITO DE APLICACIÓN ............................................................................................................. 11
III. NORMAS ..................................................................................................................................... 11
NORMA PARA RUTAS Y ESPACIOS DE TELECOMUNICACIONES EN EDIFICIOS COMERCIALES...... 29
CAPÍTULO 1. .................................................................................................................................... 29
1. ÁMBITO DE APLICACIÓN ............................................................................................................. 29
1.1 Generalidades ........................................................................................................................... 29
1.2 Elementos básicos de construcción ........................................................................................... 30
CAPÍTULO 2 ..................................................................................................................................... 32
2. DEFINICIONES .............................................................................................................................. 32
2.1. Definición de términos, acrónimos y abreviaturas, unidades de medida y símbolos. .............. 32
CAPÍTULO 3 ..................................................................................................................................... 37
3. MULTIPLICIDAD DE LOS SISTEMAS DE TELECOMUNICACIONES .................................................. 37
3.1. Generalidades .......................................................................................................................... 37
3.2. Multiplicidad del proveedor de acceso .................................................................................... 38
3.3. Multiplicidad Instalaciones Cableadas / Inalámbricas .............................................................. 38
3.4. Multiplicidad de puntos de acometida. .................................................................................... 38
3.5. Multiplicidad de las rutas de acometida................................................................................... 38
3.6. Multiplicidad de rutas para cableado del edificio ..................................................................... 38
3.7. Multiplicidad de espacios de la edificación .............................................................................. 38
CAPÍTULO 4 ..................................................................................................................................... 39
4. ACOMETIDA ................................................................................................................................ 39
4.1. Generalidades .......................................................................................................................... 39
4.2. Consideraciones de ubicación de la acometida ........................................................................ 39
4.3 Acometida de Servicio ............................................................................................................... 39
4.3.1 Generalidades ........................................................................................................................ 39
4.3.2 Métodos de rutas/rutas de acometida ................................................................................... 39
4.3.2.1 Subterráneo ........................................................................................................................ 39
4.3.2.2. Directamente enterrada ..................................................................................................... 40
4.3.2.3. Aérea .................................................................................................................................. 40
4.3.2.4 Túneles ................................................................................................................................ 41
4.3.2.5 Inalámbrico ......................................................................................................................... 41
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-3
4.3.2.5.1 Línea de vista .................................................................................................................... 41
4.3.2.5.2 Rutas de cable .................................................................................................................. 41
4.3.2.5.3 Ubicación .......................................................................................................................... 41
4.3.2.5.4 Estructuras de Apoyo ....................................................................................................... 42
4.3.2.5.4.1 Generalidades ............................................................................................................... 42
4.3.2.5.4.2. Torres ........................................................................................................................... 42
4.3.2.5.4.3. Montaje de equipos de transmisión/recepción inalámbrica no penetrante. ............... 42
4.3.2.5.4.4. Montaje de dispositivos de transmisión/recepción inalámbrica ................................. 42
4.3.2.5.5. Consideraciones de diseño eléctrico ............................................................................... 42
4.4. Acometida ................................................................................................................................ 42
4.4.1. Consideraciones generales .................................................................................................... 42
4.4.2 Guía de diseño de entrada de conduit ................................................................................... 42
CAPÍTULO 5 ..................................................................................................................................... 43
5. ESPACIOS DEL PROVEEDOR DE ACCESO Y SERVICIOS .................................................................. 43
5.1 Generalidades ........................................................................................................................... 43
5.2. Accesos ..................................................................................................................................... 44
5.3. Ubicación .................................................................................................................................. 44
5.3.1. Generalidades ....................................................................................................................... 44
5.3.2. Interferencia electromagnética ............................................................................................. 44
5.4. Rutas o vías .............................................................................................................................. 44
5.5. Consideraciones constructivas ................................................................................................. 44
5.5.1. Consideraciones arquitectónicas .......................................................................................... 44
5.5.1.1. Particiones .......................................................................................................................... 44
5.5.1.2. Tableros de plywood .......................................................................................................... 44
5.5.1.3. Altura del techo .................................................................................................................. 44
5.5.1.4. Forma de acabados ............................................................................................................ 45
5.5.1.5 Iluminación .......................................................................................................................... 45
5.5.1.6 Techo suspendido ............................................................................................................... 45
5.5.1.7 Puertas ................................................................................................................................ 45
5.5.1.8 Carga sobre piso .................................................................................................................. 45
5.5.1.9 Señalización ......................................................................................................................... 45
5.5.2 Consideraciones ambientales ................................................................................................. 45
5.5.2.1. Contaminantes ................................................................................................................... 45
5.5.2.2. Consideraciones mecánicas ................................................................................................ 46
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-4
5.5.3. Consideraciones Eléctricas .................................................................................................... 46
5.5.3.1. Potencia ............................................................................................................................. 46
5.5.3.1.1. Generalidades ................................................................................................................. 46
5.5.3.1.2. Servicio eléctrico de emergencia ..................................................................................... 46
5.5.3.1.3. Sistemas de acondicionamiento de energía .................................................................... 46
5.5.3.2. Acoples y puestas a tierra................................................................................................... 46
5.5.4. Protección contra Incendios .................................................................................................. 47
5.5.5. Filtración de agua .................................................................................................................. 47
CAPÍTULO 6 ..................................................................................................................................... 47
6. ESPACIOS EN CONSTRUCCIONES CON MULTIPLES PROPIETARIOS .............................................. 47
6.1. Generalidades .......................................................................................................................... 47
6.2. Cuarto comunal de equipos ..................................................................................................... 49
6.2.1. Generalidades ....................................................................................................................... 49
6.2.2. Ubicación ............................................................................................................................... 49
6.2.3. Rutas o vías ........................................................................................................................... 50
6.2.4. Consideraciones generales .................................................................................................... 50
6.3. Cuarto comunal de telecomunicaciones .................................................................................. 50
6.3.1. Generalidades ....................................................................................................................... 50
6.3.2. Ubicación ............................................................................................................................... 50
6.3.3. Penetraciones ........................................................................................................................ 50
6.3.4. Dimensiones .......................................................................................................................... 51
6.3.5. Cantidad ................................................................................................................................ 51
6.3.6. Rutas de bypass ..................................................................................................................... 51
6.3.7. Rutas de Campus ................................................................................................................... 51
CAPÍTULO 7 ..................................................................................................................................... 51
7. ESPACIOS EN EL EDIFICIO ............................................................................................................ 51
7.1. Generalidades .......................................................................................................................... 51
7.2. Puntos de salida de Telecomunicaciones ................................................................................. 51
7.2.1. Densidad de las salidas .......................................................................................................... 51
7.2.2. Consideraciones de ubicación de las tomas de telecomunicaciones ..................................... 52
7.2.3. Áreas de Centro de Control, Asistencia y de Recepción ........................................................ 52
7.3. Salidas de Telecomunicaciones ................................................................................................ 52
7.3.1. Generalidades ....................................................................................................................... 52
7.3.2. Caja de salida ......................................................................................................................... 52
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-5
7.3.3. Modulares ............................................................................................................................. 52
7.4. Ubicación de salida de telecomunicaciones Multi-usuario....................................................... 52
7.5. Ubicación del punto de consolidación ...................................................................................... 52
7.6. Ubicación del punto de conexión horizontal. ........................................................................... 53
7.7. Dispositivos Pasa-muros ........................................................................................................... 53
7.7.1. Generalidades ....................................................................................................................... 53
7.7.2. Tipos ...................................................................................................................................... 53
7.7.3. Requisitos de Instalación y Diseño ........................................................................................ 54
7.8. Cajas de empalmes ................................................................................................................... 54
7.8.1. Uso de cajas de paso ............................................................................................................. 54
7.8.2. Directrices de diseño ............................................................................................................. 54
7.9. Caja de Zona ............................................................................................................................. 55
7.9.1. Generalidades ....................................................................................................................... 55
7.9.2. Consideraciones Constructivas .............................................................................................. 55
7.10. Gabinete de Telecomunicaciones (Racks o armarios) ........................................................... 55
7.10.1. Generalidades ..................................................................................................................... 55
7.10.2. Ubicación ............................................................................................................................. 55
7.10.3. Acceso ................................................................................................................................. 55
7.10.4. Rutas ................................................................................................................................... 55
7.10.5. Consideraciones Constructivas ............................................................................................ 56
7.10.6. Consideraciones Eléctricas .................................................................................................. 56
7.10.7. Protección contra incendios ................................................................................................ 56
7.11. Cuarto de telecomunicaciones ............................................................................................... 56
7.11.1. Generalidades ..................................................................................................................... 56
7.11.2. Ubicación ............................................................................................................................. 57
7.11.3. Acceso ................................................................................................................................. 57
7.11.4. Conductos ........................................................................................................................... 57
7.11.5. Consideraciones Constructivas ............................................................................................ 57
7.11.5.1.2. Cantidad ........................................................................................................................ 58
7.11.5.1.3. Tablero contrachapado ................................................................................................. 58
7.11.5.1.4. Altura del techo ............................................................................................................. 59
7.11.5.1.5. Tratamiento ................................................................................................................... 59
7.11.5.1.6. Iluminación .................................................................................................................... 59
7.11.5.1.7. Techo suspendido.......................................................................................................... 59
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-6
7.11.5.1.8. Puerta ............................................................................................................................ 59
7.11.5.1.9. Carga sobre el piso ........................................................................................................ 59
7.11.5.1.10. Señalización ................................................................................................................. 59
7.11.5.2. Consideraciones Ambientales .......................................................................................... 59
7.11.5.2.3. Vibración ....................................................................................................................... 60
7.11.5.3. Consideraciones Eléctricas ............................................................................................... 60
7.11.5.3.1. Potencia......................................................................................................................... 60
7.11.5.3.2. Servicio Eléctrico de Emergencia ................................................................................... 60
7.11.5.4. Acoples y puesta a tierra .................................................................................................. 61
7.11.6. Protección contra incendios ................................................................................................ 61
7.11.7. Consideraciones especiales para los espacios pequeños .................................................... 61
7.12. Cuarto de Equipos .................................................................................................................. 61
7.12.1. Generalidades ..................................................................................................................... 61
7.12.2. Ubicación ............................................................................................................................. 62
7.12.3. Acceso ................................................................................................................................. 62
7.12.4. Consideraciones constructivas ............................................................................................ 62
7.12.4.1. Arquitectura ..................................................................................................................... 62
7.12.4.1.1. Tamaño ......................................................................................................................... 62
7.12.4.1.1.1. Directrices para voz y datos........................................................................................ 62
7.12.4.1.1.2. Directrices para edificios de uso especial ................................................................... 62
7.12.4.1.1.3. Directrices para otros equipos ................................................................................... 63
7.12.4.1.7. Carga sobre piso ............................................................................................................ 63
7.12.4.2. Condiciones ambientales ................................................................................................. 63
7.12.4.2.2.3. Parámetros Operacionales HVAC ............................................................................... 63
7.12.4.2.3. Baterías ......................................................................................................................... 63
7.12.4.2.4. Vibración ....................................................................................................................... 64
7.12.4.3. Consideraciones eléctricas ............................................................................................... 64
7.12.4.3.1 Potencia ......................................................................................................................... 64
7.12.6. Infiltración de agua.............................................................................................................. 64
7.13. Cuarto o espacio para acometida ........................................................................................... 64
7.13.1. Generalidades ..................................................................................................................... 64
7.13.2. Ubicación ............................................................................................................................. 64
7.13.3. Acceso ................................................................................................................................. 64
7.13.4. Consideraciones Constructivas ............................................................................................ 65
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-7
7.13.4.1. Arquitectura ..................................................................................................................... 65
7.13.4.1.1. Generalidades ............................................................................................................... 65
7.13.4.1.2. Tamaño ......................................................................................................................... 65
7.13.4.1.3. Cantidad ........................................................................................................................ 66
7.13.4.1.8. Puerta ............................................................................................................................ 66
7.13.4.2. Consideraciones Eléctricas ............................................................................................... 66
7.13.4.2.1. Potencia......................................................................................................................... 66
7.13.6. Infiltración de agua.............................................................................................................. 67
CAPÍTULO 8 ..................................................................................................................................... 67
8. RUTAS EN EDIFICACIONES DE MULTIPLES USUARIOS ................................................................. 67
8.1. Generalidades .......................................................................................................................... 67
8.2. Tipos de rutas o vías en edificaciones ...................................................................................... 67
8.3. Áreas sobre techos ................................................................................................................... 68
8.3.1. Consideraciones .................................................................................................................... 68
8.3.2. Guías de diseño y construcción ............................................................................................. 68
8.3.2.1. Planificación ....................................................................................................................... 68
8.3.2.2. Espacio libre ....................................................................................................................... 68
8.4. Áreas del piso ........................................................................................................................... 68
8.4.1. Separación de las vías o rutas de fuentes de inteferencia electromagnética ........................ 68
8.4.1.1. Separación entre los cables de telecomunicaciones y de potencia .................................... 68
8.4.1.2. Reducción del ruido de acoplamiento ................................................................................ 69
8.5. Acceso por piso falso ................................................................................................................ 69
8.5.1. Generalidades ....................................................................................................................... 69
8.5.2. Estructura del edificio ........................................................................................................... 69
8.5.2.1. Desnivel de losa .................................................................................................................. 69
8.5.2.2. Losas normal o parcialmente desniveladas ........................................................................ 70
8.5.3. Guías de diseño y procedimientos para accesos por piso falso ............................................. 70
8.5.3.1. Accesorios de servicio para áreas de trabajo ..................................................................... 70
8.5.3.2. Mínimo espacio libre .......................................................................................................... 70
8.5.3.3. Manejo del cableado .......................................................................................................... 70
8.5.4. Instalación ............................................................................................................................. 71
8.5.4.1. Diseño ................................................................................................................................ 71
8.5.4.2. Conexión al cuarto de telecomunicaciones ........................................................................ 71
8.6. Bandejas portacables y escalerillas de cableado ...................................................................... 71
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-8
8.6.1. Información general de diseño horizontal ............................................................................. 71
8.6.1.1. Bandejas portacables y Rutas de Cables ............................................................................. 71
8.6.1.2. Escalerillas de cableado ...................................................................................................... 71
8.6.2. Soporte .................................................................................................................................. 71
8.6.3. Instalación ............................................................................................................................. 72
8.6.3.1. Terminación en el cuarto de telecomunicaciones .............................................................. 72
8.7. Soportes no continuos ............................................................................................................. 72
8.8. Conduit ..................................................................................................................................... 72
8.8.1. Uso de conduit ...................................................................................................................... 72
8.8.2. Guías de diseño ..................................................................................................................... 73
8.8.2.1. Longitud ............................................................................................................................. 73
8.8.2.2. Curvaturas .......................................................................................................................... 73
8.8.2.3. Dimensionamiento ............................................................................................................. 73
8.8.2.4. Tensión de paso.................................................................................................................. 76
8.8.2.5. Cajas de paso ...................................................................................................................... 77
8.8.2.5.1. Uso de las cajas de paso .................................................................................................. 77
8.8.2.5.2. Guías de diseño y construcción ....................................................................................... 77
8.8.2.6. Recorrido del conduit a las salidas ..................................................................................... 78
8.8.2.7. Terminación en el cuarto de telecomunicaciones .............................................................. 78
8.8.2.8. Conduit para ubicaciones de teléfonos públicos montados en la pared ............................ 78
8.8.2.9. Telecomunicaciones en ascensores .................................................................................... 78
8.8.2.10. Conduit para ubicaciones exteriores ................................................................................ 78
8.8.3. Instalación ............................................................................................................................. 79
8.8.3.1. Terminación de Conduit ..................................................................................................... 79
8.8.3.2. Cuerdas o Alambre para halar ............................................................................................ 79
8.9. Muebles ................................................................................................................................... 79
8.9.1. Interfaces a la Edificación ...................................................................................................... 79
8.9.2. Pisos ...................................................................................................................................... 79
8.9.3. Techos ................................................................................................................................... 79
8.9.4. Factor de llenado de las vías.................................................................................................. 79
8.9.5. Capacidad de vías en mobiliario ............................................................................................ 80
8.9.6. Acceso ................................................................................................................................... 80
8.9.7. Radios de curvatura para vías en los muebles ....................................................................... 80
8.9.8. Reducción de la capacidad de la vía en esquinas .................................................................. 80
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-9
8.9.9. Separación entre alimentación de energía y telecomunicaciones ........................................ 80
8.10. Vías Perimetrales .................................................................................................................... 81
8.10.1. Generalidades ..................................................................................................................... 81
8.10.2. Construcción ....................................................................................................................... 81
8.11.3. Requerimientos del diseño e instalación ............................................................................ 81
8.11.3.1. Dimensionamiento de canaletas ...................................................................................... 81
8.11.3.1.1. El tamaño de la ruta ...................................................................................................... 81
8.11.3.1.2. Accesorios de la vía ....................................................................................................... 81
8.11.3.1.3. Salidas/conectores de telecomunicaciones ................................................................... 82
8.12. Ruta vertical – mangas o conductos y ranuras ....................................................................... 82
8.12.1. Cantidad y configuración de mangas o conductos .............................................................. 82
8.12.2. Cantidad y configuración de las ranuras.............................................................................. 82
8.13. Columnas de servicio .............................................................................................................. 83
8.14. División del Cableado ............................................................................................................. 83
8.15. Cableado en las paredes ......................................................................................................... 84
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-10
PARTE 9-2
INSTALACIONES ELECTROMECÁNICAS
CABLEADO DE TELECOMUNICACIONES
I. OBJETO
Las normas de cableado estructurado especifican topologías genéricas de instalación y diseño que se caracterizan por una "categoría" o "clase" de desempeño de transmisión. Estas normas de cableado son tomadas posteriormente como referencia en estándares de aplicación, desarrollados por comités como IEEE y ATM, como el nivel mínimo de desempeño necesario para asegurar la operación de las aplicaciones. Al especificar un cableado estructurado conforme a las normas se obtienen muchas ventajas. Éstas incluyen la garantía de operación de las aplicaciones, la flexibilidad de las elecciones de cables y de conectividad que son interoperables y compatibles con categorías anteriores, y un diseño y topología de cableado estructurado reconocidos universalmente por los profesionales responsables del manejo de agregados, actualizaciones y cambios.
Los comités de la Asociación de la Industria de Telecomunicaciones (TIA) y de la Organización Internacional para la Normalización (ISO) son los líderes en el desarrollo de normas de cableado estructurado.
Si bien los requisitos técnicos de las normas TIA e ISO son muy similares para diversos grados de cableado, la terminología relacionada con el nivel de desempeño en las normas de cada comité puede causar confusión. En las normas TIA, los componentes de cableado (por ejemplo, cables, accesorios de conexión y cordones de pacheo) se caracterizan por una "categoría" de desempeño, y se los une para formar un enlace permanente o canal que se describe también por una "categoría" de desempeño. En las normas ISO, los componentes se caracterizan por una "categoría" de desempeño, y los enlaces permanentes y canales se describen por una "clase" de desempeño. Los grados de desempeño equivalentes de las normas TIA e ISO se caracterizan por su ancho de banda, como se indica en la Tabla 1.
Tanto TIA como ISO afirman que los sistemas de cableado especificados en sus normas están pensados para lograr una vida útil de más de 10 años. Dado que las aplicaciones, por ejemplo Ethernet, suelen tener una vida útil de 5 años, se recomienda especificar sistemas de cableado que soporten dos generaciones de aplicaciones de redes. Para la mayoría de los usuarios finales de edificios comerciales, esto significa especificar una planta de cableado que pueda soportar hoy 1000BASE-T (Ethernet Gigabit) y una actualización planeada a 10GBASE-T en 5 años.
Las normas globales de la industria ofrecen las siguientes ventajas:
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-11
- Operabilidad cruzada de hardware de conexión. - Compatibilidad con modelos anteriores. - Arquitectura de sistemas abiertos. - Facilidad de migración a nuevos niveles de desempeño. - Selección de múltiples distribuidores para el usuario final.
II. ÁMBITO DE APLICACIÓN
De acuerdo a este código, todos los edificios de carácter comercial o institucional como edificios
de Oficinas de un solo usuario o multiusuario, edificios corporativos, Hospitales, Instituciones
educativas, edificios gubernamentales, etc., deben ser diseñados y construidos en base a las
normas establecidas por el estandar EIA-TIA 568 y 569. Es decir, se establece la obligatoriedad de
que todas las instalaciones relacionadas con la transmisión de voz y datos en un edificio no
residencial sean realizadas sobre la base de una red de cableado estructurado y bajo las normas
indicadas. Será decisión del ingeniero responsable del diseño y construcción, en estrecha
coordinación con el propietario, el establecer los parámetros de la red en cuanto a topología final
y categoría del cableado.
III. NORMAS
Las instalaciones se basan en las normas que a continuación se mencionan.
ANSI/TIA-568-C
La serie 568-C reemplazó la serie ANSI/TIA-568-B en el 2008.
ANSI/TIA-568-C.0: “Cableado de telecomunicaciones genérico para instalaciones de clientes”.
ANSI/TIA-568-C.1: “Norma para sistemas de cableado de telecomunicaciones en edificios comerciales”.
ANSI/TIA-568-C.2: “Norma para sistemas de cableado de telecomunicaciones con pares trenzados balanceados”.
ANSI/TIA-568-C.3: “Norma para sistemas de cableado de telecomunicaciones en fibra óptica”.
TIA/EIA-569 A rev1.7: “Estandares de rutas y espacios de telecomunicaciones para para edificios comerciales”.
La norma ANSI/TIA-568-C.0 define la infraestructura general del sitio para cableado de cobre y de fibra óptica. También se incluyen los requisitos detallados para la instalación de cableado y pruebas en el sitio. La norma TIA-568-C.1 brinda los requisitos detallados de diseño para infraestructura de cableado horizontal y primario, y de distribución en las instalaciones. Las normas TIA-568-C.2 y C.3 establecen los requisitos de desempeño y pruebas para niveles de componentes para hardware de conexión con cobre y fibra óptica, respectivamente.
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-12
SUBSISTEMAS DE CABLEADO ESTRUCTURADO
Hay siete subsistemas relacionados con el sistema de cableado estructurado, como se ve en la Figura 1. Cada subsistema realiza funciones determinadas para proveer servicios de datos y voz en toda la planta de cables:
Punto de acometida o demarcación dentro de las instalaciones de entrada (EF) en la sala de equipamiento.
Sala de equipamiento (ER).
Sala o cuarto de telecomunicaciones (TR).
Cableado backbone, también conocido como cableado vertical.
Cableado de distribución, también conocido como cableado horizontal.
Área de trabajo (WA).
Administración.
El punto de acometida es donde los cables del proveedor externo de servicios se conectan a los cables del cliente en su edificio.
El cableado backbone está compuesto por cables de alimentación que van desde el punto de acometida hasta la salas de equipamiento y luego a los cuartos de telecomunicaciones en todo el edificio.
El cableado horizontal distribuye los cables desde las salas de telecomunicaciones hasta las áreas de trabajo.
Los cuartos de telecomunicaciones es donde se producen las conexiones que proporcionan una transición entre el cableado backbone y el horizontal.
Estos subsistemas convierten al cableado estructurado en una arquitectura distribuida con capacidades de administración que están limitadas al equipo activo, como por ejemplo los PC, switches, hubs, etc. El diseño de una infraestructura de cableado estructurado que enrute,
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-13
proteja, identifique y termine los medios de cobre o fibra de manera apropiada, es esencial para el funcionamiento de la red y sus futuras actualizaciones.
ANSI/TIA-568-C.0 Y C.1: CABLEADO HORIZONTAL (previamente 568-B.1).
El cableado horizontal en un edificio es una distribución de cable en un solo piso desde la interconexión o administración horizontal (HC) en el cuarto de telecomunicaciones (TR) hasta la salida de pared en el área de trabajo (WA).
Cables horizontales reconocidos
UTP de 4 pares 100Ω o par trenzado apantallado (ScTP), Categoría 3, 5e, 6 y 6A.
Mínimo cable de fibra óptica multimodo de 2 hilos.
Par trenzado blindado de 150 Ω (STP).
Radio de curvatura y fuerza de tracción para cable horizontal
UTP de 4 pares: 4 veces el diámetro del cable.
Cable de fibra: 10 veces el diámetro del cable.
Conectores reconocidos
Jack y plug modulares de 8 posiciones.
• Asignaciones de pines/pares configuradas según T568A o T568B.
Conectores de fibra 568SC y estilo ST.
Conectores de fibra SFF: LC y MT-RJ.
Topología para cableado horizontal y notas de diseño
Cada conexión de salida en el área de trabajo tiene un tendido de cable individual (enlace) desde el TR.
Este arreglo es el más conveniente para movimientos, agregados y cambios (MAC). Cualquier enlace de cable horizontal está limitado a 90 metros de largo. Procure ubicar el TR al centro de cada piso para igualar los largos de tendidos de cable.
Para fines de diseño, en áreas abiertas de oficinas se debe ubicar un área de trabajo por cada 9 o 10 metros cuadrados de espacio de piso.
Punto de consolidación
El punto de consolidación es un nodo de interconexión opcional que se permite en el cableado horizontal entre el TR y el área de trabajo.
El punto de consolidación debe ser montado a una estructura permanente del edificio, en un área libre de obstrucciones o mobiliario.
No se permiten interconexiones en la caja de consolidación.
Debido al efecto NEXT (diafonía del extremo cercano) sobre conexiones múltiples en cercana proximidad, estas normas recomiendan ubicar todos los puntos de consolidación por lo menos a 15m (49 pies) de distancia del TR.
Los puntos de consolidación y puntos de transición no pueden combinarse en ningún enlace horizontal sencillo.
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-14
Cada punto de consolidación deberá servir a un máximo de 12 áreas de trabajo, tomando en consideración el crecimiento futuro.
La administración deberá seguir las directrices de la ANSI/TIA-606-B.
Solución para puntos de consolidación
El MUTOA (Multi-User Telecommunications Outlet Assembly) consiste de múltiples conectores de salida para telecomunicaciones que brindan servicio a un núcleo de áreas de trabajo individuales.
Puede correrse una combinación de cables sólidos de conducción UTP de 4 pares y de fibra óptica desde el TR hasta el MUTOA.
El MUTOA está permanente montado a una estructura del edificio que está a una proximidad cercana de un núcleo de áreas de trabajo.
El MUTOA permite que el cableado horizontal permanezca intacto cuando se modifica el plan de distribución de oficina abierta.
Los cables del área de trabajo pueden ser patch cords de fibra o cordones de conducción de cobre trenzados con un plug modular en cada extremo.
El largo de todos los cables del área de trabajo desde el MUTOA debe estar etiquetado en ambos extremos. El largo máximo es 20 metros para tendidos horizontales de menos de 70 metros.
Cada MUTOA deberá servir un máximo de 12 áreas de trabajo.
La administración deberá seguir las directrices de la norma ANSI/TIA-606-B.
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-15
Conjunto de salidas para telecomunicaciones multiusuario (MUTOA, por sus siglas
en inglés).
El MUTOA consiste de múltiples conectores de salida para telecomunicaciones que brindan servicio a un núcleo de áreas de trabajo individuales.
Puede correrse una combinación de cables sólidos de conducción UTP de 4 pares y de fibra óptica desde el TR hasta el MUTOA.
El MUTOA está permanente montado a una estructura del edificio que está a una proximidad cercana de un núcleo de áreas de trabajo.
El MUTOA permite que el cableado horizontal permanezca intacto cuando se modifica el plan de distribución de oficina abierta.
Los cables del área de trabajo pueden ser patch cords de fibra o cordones de conducción de cobre trenzados con un plug modular en cada extremo.
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-16
El largo de todos los cables del área de trabajo desde el MUTOA debe estar etiquetado en ambos extremos. El largo máximo es 20 metros para tendidos horizontales de menos de 70 metros.
Cada MUTOA deberá servir un máximo de 12 áreas de trabajo.
La administración deberá seguir las directrices de la norma ANSI/TIA-606-B.
ANSI/TIA-568-C.0 y C.1: Distancias aceptables para fibra óptica.
ANSI/TIA-568-C.0: Directrices para el cableado de fibra óptica: Cableado
centralizado.
Los usuarios únicos de redes de datos con fibra óptica pueden evitar la distribución del equipo electrónico al usar el método de cableado centralizado. Centralizar el equipo electrónico y cableado reduce costos y complejidad, y maximiza el desempeño de la transmisión.
Estos métodos permiten el uso de distancias extendidas. Es el método de interconexión más flexible y de mayor preferencia.
ANSI/TIA-568-C.1: Cableado primario
Un sistema de distribución primario es la parte de un sistema de distribución en el sitio que proporciona conexión entre los cuartos de equipos (ER), los cuartos de telecomunicaciones (TR),
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-17
las cajas de telecomunicaciones y las instalaciones de entrada a servicios de telecomunicaciones (EF). Es decir, se entiende como cableado primario el backbone y las acometidas de servicios.
Cables primarios reconocidos
Cable de cobre de par trenzado
Datos: conductor sólido de 100Ω 24-AWG UTP o par trenzado apantallado (ScTP) (Cat. 6A, Cat. 6 o Cat. 5e).
Voz: conductor sólido de 100Ω 24-AWG UTP (Cat. 3 o Cat. 5e).
Cable multipar (25 pares, 50 pares).
Cable de fibra óptica multimodo
Fibra óptica de 62,5/125 µm.
Fibra óptica de 50/125 µm.
Fibra óptica de 50/125 µm (optimizada por láser).
Cable de fibra óptica monomodo
Fibra óptica de 9/125_m.
Radio mínimo de doblez para cable primario
Cable UTP de 4 pares y 100Ω: 4 veces el diámetro del cable.
Multipar (25-50 pares): 10 veces el diámetro del cable.
Cable de fibra óptica: 15 veces el diámetro del cable (cargado) / 10 veces (descargado)
Cable de fibra óptica de planta externa (OSP) : 20 veces el diámetro del cable (cargado) /10 veces (descargado).
Topología del cableado primario y notas de diseño
Para el diseño más sencillo, el administrador HC de cada piso recibe un cable primario instalado internamente desde el MDF (MC) en el cuarto de equipos (ER). Esto representa una topología de estrella. Múltiples edificios en un solo campus forman una topología de estrella jerárquica desde las instalaciones centrales de la MC. Los códigos exigen que un cable primario de planta externa OSP que no sea contra fuego no se extienda más de 50 pies (aprox. 15.2 m) dentro del edificio sin conduit. Se requiere barrera contra el fuego para todas las mangas o ranuras primarias de penetración en el piso o pared.
Los cables verticales deben estar apoyados adecuadamente, y no se deben exceder los límites de elevación vertical del fabricante.
Se deben tomar en consideración rutas de cable diversas y redundantes para recuperación en caso de desastres. De ser posible, es mejor alinear verticalmente los TR en pisos múltiples para simplificar las rutas de acceso primarias.
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-18
ANSI/TIA-568-C.1: Área de trabajo
El área de trabajo es el extremo terminal de la red de cableado estructurado. Éste es el espacio donde las personas interactúan con las computadoras, teléfonos, terminales de datos y otros dispositivos de una red de área local (LAN).
Se requiere de un mínimo de dos conectores de salida para telecomunicaciones en cada área de trabajo, a menos que la solución de telefonía consista en una que utilice tecnología de transmisión de Voz sobre IP.
- Primera salida (obligatoria): UTP de 4 pares y 100Ω o cable ScTP y conector (se recomienda Categoría 5e min.)
- Segunda salida:
Cable UTP de 4 pares y 100 Ω y conector (mín. Categoría 5e, se recomienda Categoría 6).
Cable de fibra óptica de 2 fibras de 62.5/125_m o 50/125_m y conectores: se recomienda SC, estilo ST o SFF.
Se permite un punto de transición horizontal o punto de consolidación.
No se permiten puentes, taps o empalmes en el cableado de cobre.
Se permiten salidas adicionales. Es mejor usar un cajetin doble (doble gang) para el almacenamiento de excedente de cable.
El largo máximo de los cordones del área de trabajo es de 5 metros.
No se permiten divisores (splitters) en los cables de fibra óptica.
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-19
La separación del cableado eléctrico y las rutas de acceso deberá ser de conformidad con ANSI/TIA-569-B.
Las cajas de salida para telecomunicaciones del área de trabajo deberán ubicarse cerca de una salida eléctrica (a menos de 3 pies) y deberán instalarse a la misma altura, de ser posible.
Para conteo de cable y capacidad de rutas de acceso, como regla general designe 1 área de trabajo por cada 9 o 10 metros cuadrados de espacio de piso. Siempre tome en cuenta el crecimiento futuro para todas las rutas de acceso.
ANSI/TIA-568-C.2: Componentes para cableado balanceado de par trenzado
Esta norma específica los requisitos de desempeño eléctrico para cable UTP instalado y hardware de conexión en cada categoría reconocida. Está incluida la Categoría 6 aumentada con frecuencia expandida y parámetros adicionales (ANEXT). En el siguiente cuadro se enumeran las categorías de desempeño, ancho de banda y parámetros de prueba en el sitio.
ANSI/TIA-568-C.2: Enlace permanente UTP y pruebas de canal en el sitio
Prueba de canal o del enlace permanente
La configuración de prueba del vínculo permanente incluye un largo de cable horizontal y un conector adherido a cada extremo (ver diagrama). También se permite una conexión de punto de consolidación (CP) opcional. El enlace permanente corre desde
el panel de interconexión en el TR a la salida en la estación de trabajo. El largo total del enlace permanente no debe exceder 90m (295 pies).
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-20
Prueba de canal completo
La configuración de prueba del canal incluye un largo de cable horizontal de hasta 90 metros, un cordón del área de trabajo y dos interconexiones de patch cord (ver diagrama). También se permite una conexión de punto de consolidación opcional en el canal. El largo total del canal no debe exceder 100m (328 pies).
Prácticas recomendadas de instalación de UTP.
Use la herramienta de pelar apropiada para el forro del cable. No corte los pares del conductor.
Para mejores resultados, use el cordón zip y pele el forro del cable.
Coloque el forro pelado del cable lo más cerca posible al punto de terminado, a fin de minimizar la exposición de los pares trenzados.
Mantenga el trenzado natural de todos los pares del conductor lo más cerca posible al punto de terminado. Para el cableado de Categoría 5e y 6, el largo máximo para los pares trenzados sueltos es 0,5”. Cuento menos se suelten los pares, mejor será el desempeño de la Pérdida de retorno.
Nunca suelte el cable UTP de la bobina estacionaria. Se podrían formar quebraduras permanentes como resultado del enderezado y podría ocurrir fallas NEXT. Desenrolle el cable rotando la bobina con velocidad y tensión constantes. También evite rozaduras y quebraduras cuando alimente dentro del conduit o canaleta.
Almacene la reserva de cable para salidas de pared sobre el cielorraso para terminados futuros.
Use los soportes y espaciado apropiados para minimizar la caída del cable en los tendidos horizontales. Para tendidos largos se deben usar bandejas para cable. No exceda la capacidad de carga de los soportes y bandejas para cable.
No exceda la relación de llenado de cable a más de un 40% en ninguna ruta de acceso.
Evite la IEM maximizando la distancia de separación de los circuitos de alto voltaje, transformadores, motores, etc. Para rutas de acceso compartidas, use la canaleta dividida con un mínimo de 2” de separación del cableado eléctrico.
No coloque cables UTP sobre ductos de calefacción ni de agua caliente. Las altas temperaturas bajarán el desempeño y deteriorarán el forro del cable.
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-21
Centralice los TR para igualar los tendidos de cable horizontales en cada piso. La distancia horizontal máxima es 90 metros. Los tendidos horizontales muy cortos podrían aumentar el NEXT.
Nunca use grapas para fijar los cables.
Use buenas prácticas de manejo de cable para mantener un radio de doblez apropiado.
Para cableado de Categoría 6, almacene el excedente de cable en un patrón en forma de “8” para minimizar la diafonía o la atracción de ruido por IEM.
Toda conexión a tierra o unión de cables debe ser de conformidad con J-STD-607-A.
ANSI/TIA-568-C.0 y C.3: Cableado de fibra óptica y componentes
Esta norma incorpora requisitos de desempeño en fibra óptica, mecánicos y de medio ambiente para cables de fibra óptica y conectores instalados.
La fabricación del cable de fibra óptica consiste de fibra óptica multimodo de 50/125µm, 62,5/125µm, o fibra óptica monomodo de 9/125µm.
El cableado instalado de fibra óptica y hardware de conexión deberá cumplir con los requisitos de la norma ANSI/TIA-568-C.3, así como con las secciones aplicables de ANSI/TIA-568-C.1.
Radio mínimo de curvatura y fuerza de tracción máxima
Los cables de 2 y 4 fibras para cableado horizontal no deberán tener un radio de curvatura menor a 25mm (1”) sin carga aplicada.
Los cables de 2 y 4 fibras para cableado horizontal no deberán tener un radio de curvatura menor a 50mm (2”) con una carga aplicada máxima de 222N (50Lbf).
Todos los demás cables de fibra interiores no deberán tener un radio de curvatura menor a 10 veces el diámetro externo (D.E.) del cable sin carga aplicada, y 15 veces el D.E. del cable con la carga de diseño aplicada.
Los cables de planta externos no deberán tener un radio de curvatura menor a 10 veces el diámetro externo (D.E.) del cable sin carga aplicada, y 20 veces el D.E. del cable con la carga de diseño aplicada.
Los cables de planta externos tendrán una fuerza de tracción mínima de 2670N (600Lbf).
Los cables de caída tendrán una fuerza de tracción mínima de 1335N (300Lbf).
Los cables de las estaciones de trabajo (patch cords) tendrán una fuerza de tracción mínima de 50N (11Lbf).
Conector estándar de fibra 568SC
Es el conector más ampliamente reconocido para aplicaciones multimodo y monomodo.
Cada canal que esté en una interconexión duplex SC se le denomina Posición ‘A’ y Posición ‘B’.
Tanto las cajas del conector multimodo SC de 62,5/125 como los adaptadores vienen en color beige.
Tanto las cajas del conector multimodo SC de 50/125 como los adaptadores vienen en color turquesa.
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-22
Tanto las cajas del conector monomodo SC como los adaptadores vienen en color azul.
Conectores de bajo factor de forma (SFF)
Aprobado para uso en interconexiones principales, cableado horizontal y primario, puntos de consolidación, y áreas de trabajo. Su uso es para aplicaciones de alta densidad.
El conector más recomendado es el SFF tipo ‘LC’.
ANSI/TIA-568-C.0 y C.3: de fibra óptica y componentes.
Pruebas de enlace de fibra óptica
Una configuración de prueba de enlace de fibra óptica incluye un solo cable horizontal o primario
pasivo con un conector fijado en cada extremo. Las conexiones del punto de consolidación son
permitidas dentro del presupuesto de pérdida del sistema. Cada segmento de enlace individual en
un tendido de fibra primaria u horizontal deberá ser probado. La pérdida por inserción total del
enlace es la suma de las pérdidas por inserción individuales del enlace.
Prácticas recomendadas para la instalación de fibra óptica
Tendidos de cable
Use ductos internos a través del conduit y mangas para proteger los cables de la abrasión.
Rigen las reglas de llenado del conduit: llenado máximo del 40% y no más de (2) dobleces de 90° en un solo tendido. Se permite llenar el conduit a un 50% para un solo cable.
Mantenga el radio de curvatura apropiado en todas las ubicaciones. Use un tambor para radio de curvatura para apoyo y alivio de tensión.
Los cables verticales deben ser apoyados por el miembro de resistencia interna.
No use prensas o grapas para soportar los cables.
Use el método apropiado para halar y no exceda la tasa de carga por tensión del cable. Tomar en cuenta las recomendaciones del fabricante.
Pelado y preparación del cable
Use las herramientas apropiadas para pelar el cable a fin de evitar daño a las fibras.
Use el ripcord para remover el forro del cable.
Nunca use una cuchilla para cortar el cable o forro.
Establezca todas las ubicaciones de desconexión antes de realizar la conectorización.
Conectorización
Use métodos reconocidos, tales como de tipo epóxico, anaeróbico, de crimpeo o prepulido.
Termine y pruebe en pequeños lotes.
Alivie todo el peso de cable de los conectores instalados.
Siempre limpie e inspeccione la cara extrema de los conectores antes de unir al adaptador.
Revise varios canales con un OTDR para verificar que la instalación del cable esté libre de microdobleces.
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-23
Excedente de cable
Deje varias vueltas grandes del tendido principal de cable a cada extremo del tendido.
Deje aproximadamente 2 a 3 metros de fibra recubierta arrollada en cajas para fibra.
Deje 1 metro de fibra recubierta arrollada detrás de las salidas de pared.
ANSI/TIA-570-B: Norma de cableado para telecomunicaciones residenciales
Esta norma específica la infraestructura de cableado para la distribución de servicios de telecomunicaciones para residencias unifamiliares o multifamiliares. El cableado residencial empieza en la interfaz con el proveedor de acceso, conocido como el punto de acometida. La distribución de cables dentro de la casa sigue una topología de estrella. El cableado para los controles de audio, seguridad y control del hogar ha sido agregado a estas normas en los apéndices enumerados a continuación.
Existen dos grados de cableado residencial:
Grado 1: Requisitos mínimos.
• Un cable UTP de 4 pares Categoría 3 mínimo y hardware de conexión.
• Un cable coaxial de 75 ohmios y hardware de conexión.
Grado 2: Multimedia avanzado (recomendado).
• Dos cables UTP de 4 pares Categoría 5e mínimo y hardware de conexión.
• Dos cables coaxiales de 75 ohmios y hardware de conexión.
• Un par de fibras ópticas multimodo cableadas (opcional).
ANSI/TIA-570-A Apéndices
570A-1: Cableado de seguridad para residencias
570A-2: Cableado de control para residencias
570A-3: Cableado completo de audio para residencias
ANSI/TIA-606-B: de administración para infraestructura comercial de
telecomunicaciones.
Esta norma establece las directrices básicas para fines de identificación, etiquetado y mantenimiento de registros. Estas prácticas son esenciales para la operación y mantenimiento continuo de una red cableada. Las ventajas de identificar y documentar todos los elementos de la infraestructura de cableado son:
Mejorar la rastreabilidad de las conexiones de red, rutas de acceso y locaciones.
Se implementan más fácilmente los movimientos, agregados y cambios (MAC).
Se simplifica el mantenimiento y la búsqueda de daños.
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-24
Elementos clave de la red que requieren de etiquetas de identificación y registros:
Hardware de conexión y empalmes.
Cables.
Rutas de acceso de telecomunicaciones (conduit, firestops, etc.).
Cuartos de telecomunicaciones
Locaciones de conexión a tierra y uniones (TMGB, TGB, TBB).
Equipo.
Edificio.
Cables y rutas de acceso de planta externa.
Hay cuatro clases de administración de sistemas:
Clase 1: Un solo edificio, 1 cuarto de telecomunicaciones.
Clase 2: Un solo edificio, múltiples cuartos de telecom.
Clase 3: Campus con planta externa.
Clase 4: Multicampus/Multi planta externa.
Requisitos para identificadores:
Los identificadores deberán tener un código alfanumérico lógico.
El número del código deberá estar enlazado a los registros permanentes detallados.
Los códigos de color de la Norma 606-B deberán usarse para todos los campos de interconexión.
Requisitos para registros:
Los dibujos y documentos deben contar con respaldos y ser colocados en un lugar seguro por la administración del edificio.
Los movimientos, agregados y cambios (MAC) deben estar documentados con una orden de cambio.
Los MAC deben estar actualizados en los registros permanentes.
Toda la información sobre identificadores debe tener referencias cruzadas en los registros permanentes.
Requisitos para etiquetas:
Todas las etiquetas deben usar un identificador rastreable y permanente.
Todos los cables y rutas de acceso deben estar etiquetados en ambos extremos.
Todas las etiquetas deben cumplir con los requisitos del UL969 sobre legibilidad, degradación y adhesión.
Las conexiones de la estación pueden estar etiquetadas en la placa de montaje.
Todos los jacks, conectores y hardware de bloque pueden etiquetarse en la salida o panel.
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-25
Codificación por color 606-B:
ANSI/TIA-862: ANSI/TIA-862: Norma para el cableado de los sistemas de
automatización para edificios comerciales.
Esta norma establece las directrices para el cableado estructurado de bajo voltaje para sistemas de automatización para edificios (BAS). El cableado y sistemas de control BAS convergen con las infraestructuras de telecomunicaciones. El NEC permite que los sistemas BAS con limitación eléctrica compartan las rutas de acceso y espacios con la infraestructura de telecomunicaciones. El cableado LAN, por lo tanto, no está limitado a transmisión de voz y datos, y las aplicaciones BAS presentan una nueva oportunidad. El hecho de que converjan los BAS con telecomunicaciones está impulsando nuevas normas en la industria. Los diseñadores deben tomar en cuenta el cableado BAS cuando dimensionan las rutas de acceso y espacios en un edificio.
Las ventajas clave de que converjan el cableado BAS y de Telecom son:
La responsabilidad de un proyecto se reduce a un solo equipo.
Se simplifica el diseño y administración de sistemas del edificio.
Se logra una consolidación de instalaciones de servicios, equipo y cableado.
Las rutas de acceso y puntos de unión comunes crean una infraestructura centralizada.
Se pueden utilizar prácticas de cableado e instalación según ANSI/TIA-568-C.
Los requisitos básicos de cableado para BAS:
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-26
El cableado horizontal, instalación y conector de salida BAS deben cumplir con la norma ANSI/TIA-568-C.1.
Debe usarse una topología de estrella distribuida o centralizada.
Cables reconocidos para cableado horizontal y primario BAS:
• Cable UTP de 100 Ohm balanceado (ANSI/TIA-568-C.2).
• Fibra óptica multimodo y monomodo (ANSI/TIA-568-C.3).
La salida BAS puede ser conectada desde una HC o un CP opcional.
Las rutas de acceso compartidas de los cables BAS/Telecom deben cumplir con los códigos y la capacidad.
Para uso con el cable UTP balanceado, el voltaje y corriente de operación del dispositivo BAS están limitados por ANSI/TIA-862, Apéndice ‘A’.
Se recomienda la separación de servicios en ANSI/TIA-862, Apéndice ‘B’.
• No se recomienda tener un forro compartido de cable para el cableado BAS y de telecomunicaciones.
Convenciones de cableado para UTP estándar.
Cable UTP horizontal y patch cords
El cable UTP 24 AWG de 4 pares y cobre sólido , es el que se especifica para el cableado de distribución. El UTP trenzado se especifica para los patch cords por flexibilidad. En los EE.UU. por lo general no se usa el cable forrado. No es permitido hacer empalmes, puentes o taps.
Los cables, conectores y patch cords deberán estar debidamente marcados con la categoría de desempeño. Siempre haga coincidir las categorías de desempeño de cables y componentes en toda la infraestructura.
Todos los cables, cordones y hardware de conexión deberán cumplir los requisitos de desempeño de ANSI/TIA-568-C.2.
Cable primario UTP
Se especifica cable UTP de cobre sólido, de 4 pares y 25 pares. Un forro general es opcional.
Las marcas de categoría de desempeño y el cumplimiento con ANSI/TIA-568-C.1 y 568-C.2 son requisitos.
Los circuitos con señales incompatibles deberán partirse en grupos separados de carpeta. Antes de hacer las asignaciones de circuito con forro compartido, consulte con el fabricante del equipo para obtener las características de la señal (por ejemplo, frecuencia, amplitud, voltaje, etc.).
El color del aislamiento en el extremo del conductor debe coincidir con el grupo de carpeta. El color del aislamiento en el anillo del conductor corresponde al par.
Configuraciones reconocidas de conectores y cableado
Jack/plug modular de 8 posiciones.
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-27
Panel/plug modular de 8 posiciones.
Opciones de cableado T568A o T568B.
Se recomienda Cat. 5e, Cat. 6 o Cat. 6A.
Tipo M4 – 4 pines es reconocido para automatización industrial.
Convenciones de cableado ANSI/TIA-568 para RJ-45
Se adoptaron dos normas de cableado. Ambas configuraciones se basan en un desempeño máximo de transmisión.
T568A
1: Verde/Blanco
2: Verde
3: Anaranjado/Blanco
4: Azul
5: Azul/Blanco
6: Anaranjado
7: Marrón/Blanco
8: Marrón
Método preferido.
Directamente compatible con sistemas de voz de 2 pares y de anillo de señal que utilizan conectores de 6 posiciones.
T568B
1: Anaranjado/Blanco
2: Anaranjado
3: Verde/Blanco
4: Azul
5: Azul/Blanco
6: Verde
7: Marrón/Blanco
8: Marrón
Método opcional.
Estándar de AT&T.
Directamente compatible con sistemas de telefonía de AT&T.
Convenciones USOC
El Código de Orden de Servicio Universal (USOC, por sus siglas en inglés) es una serie de configuraciones de cableado para Jack Registrado (RJ, por sus siglas en inglés) que desarrolló Bell System para la conexión de equipo en las instalaciones de sus clientes a la red. Las regulaciones de la FCC rigen estas configuraciones.
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-28
Convenciones de cableado LAN
Las normas de la Red de Área Local (LAN, por sus siglas en inglés) están diseñadas para operar
sobre UTP, especificando asignaciones de pines/pares en conectores modulares para diversos
protocolos de transmisión de señal. Aunque las convenciones ANSI/TIA-568A y 568B abarcan
todas estas designaciones, existen algunos casos donde el usuario prefiere cablear únicamente el
número de pares requeridos para estas aplicaciones.
Cableado para audio y video
El cableado y conectores para el nivel de señal AV son una parte integral del cableado horizontal
estructurado. El cableado AV de bajo voltaje puede compartir las mismas rutas de acceso y cajas
de salida de pared con el cableado para datos de par trenzado o de fibra óptica. Sin embargo, de
conformidad con el artículo 725.56(F) de NEC 2005, es prohibido que los cables de potencia de
audio Clase 1 compartan la misma ruta de acceso con cualquier otro cable de Clase 2 o Clase 3
con control de bajo voltaje o cables de red.
Conectores de interfaz comunes para medios AV
Tipos de cables AV para medios
Coaxial: RG6, RG59.
Fire Wire.
15 alambres: VGA/HDMI.
Audio de 2 alambres: 26 a 14 AWG.
UTP o FTP de 4 pares balanceados.
USB.
HDMI.
Dos formas básicas de señal de audio
Audio análogo: las ondas sonoras son moduladas en una señal eléctrica continua.
Audio digital: la señal de audio análogo es codificada en bits digitales.
Dos formas básicas de señal de video
Video compuesto (baja resolución).
• Tres componentes de color transmitidos por un solo cable, sin contenido de audio.
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-29
• Resolución máxima: 480i.
Video componente (alta resolución)
• Componentes de color en rojo/verde/azul (RGB, por sus siglas en inglés) transmitidos en tres cables separados, con contenido de audio.
• Resolución hasta de 1080i.
Límites de distancia para cable AV y otras consideraciones.
Todas las distancias de canal tienen límites según las aplicaciones específicas. Las longitudes para
canal USB no deben exceder los 5,0 metros. Las longitudes para canal Fire Wire no deben exceder
los 4,5 metros. Las instalaciones de cableado horizontal deben contemplar el radio de curvatura
apropiado dentro de las cajas de salida y detrás de las paredes.
Las rutas de acceso compartidas con otro cableado de comunicaciones o de bajo voltaje deben ser
analizadas para evitar problemas potenciales de interferencia de señal.
Consejos para la instalación
No exceda el radio de curvatura mínimo para cable al instalar los conectores.
Soldadura: Use el alambre y temperatura de soldadura apropiados. NOTA: Una “soldadura en frío” causará fallas en el terminado.
Terminal de tornillo: Pele el aislamiento del alambre al largo correcto. Recoja todas las fibras nítidamente durante la inserción.
NORMA PARA RUTAS Y ESPACIOS DE TELECOMUNICACIONES EN
EDIFICIOS COMERCIALES.
CAPÍTULO 1.
1. ÁMBITO DE APLICACIÓN
1.1 Generalidades
Este código está basado en el Estándar EIA-TIA 569.
El ámbito de este código se limita a los sistemas de telecomunicaciones en edificios comerciales,
que comprende las rutas y los espacios de las mismas.
Las rutas sirven para la instalación de medios de telecomunicaciones, y los espacios de
telecomunicaciones son las habitaciones y las zonas donde los medios de comunicación son
terminados y los equipos de telecomunicaciones están instalados.
Si bien el ámbito de aplicación se limita sólo al aspecto de los sistemas de telecomunicaciones del
edificio, éste código influye significativamente en aspectos propios de la construcción, como la
energía eléctrica y la climatización. Esto también afecta la ubicación de espacios dentro del
edificio.
Edificios de uno y varios propietarios son reconocidos por el presente código. La ocupación por lo
general se produce después de que la construcción ha sido ejecutada. De acuerdo al presente
Código, sin embargo, las distintas necesidades de los propietarios individuales en un edificio
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-30
puede dar cabida al incremento de rutas y espacios adicionales de telecomunicaciones más allá de
los previstos en el diseño del edificio. Se espera que en el momento de ocupación cada
propietario diseñará las rutas y espacios de telecomunicaciones de conformidad a ANSI/TIA/EIA-
569-B. Como resultado, el diseño también puede incluir rutas y espacios para soportar un
backbone de 2 niveles para cada propietario.
1.2 Elementos básicos de construcción
Es importante que la construcción de una edificación nueva o remodelada se realice con el
objetivo de evitar obsolescencia. Cuando un edificio es construido con su ciclo de vida en mente,
el edificio resultante responderá a los cambios que se producen en los medios y en los sistemas
de telecomunicaciones durante su vida útil.
La Figura 1 ilustra las relaciones entre las principales rutas de las telecomunicaciones y elementos
de cada espacio dentro de un edificio. La lista de los elementos de la figura describe
las características de cada uno.
FIGURA 1.
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-31
DESCRIPCIÓN Sección, Cláusula o Subcláusula
1 Ruta de entrada de servicio Wireless 4.4.2.5
2 Instalaciones de acceso 4
3 Ductos deL Edificio 8
4 Cuarto de Equipos 7.12
5 Espacio para Proveedor de acceso, 5
6 Espacio para Proveedor de Servicio 5
7 Cuarto de Entrada 7.13
8 Gabinete de Telecomunicaciones 7.1
9 Rutas de Entarda de Servicio 4.4
10 Rutas de Entrada redundantes 3.5
11 Cuarto de Telecomunicaciones 7.11
12 Salida 7.3
13 Lugar de Salida (Area de Trabajo) 7.2
La Figura 2 muestra un modelo representativo de los diversos elementos funcionales que
componen rutas y espacios multi-propietario para un edificio comercial, no está destinado a ser
una representación que incluya todo. Representa la relación entre los elementos y cómo están
configurados para crear un sistema total.
FIGURA 2.
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-32
DESCRIPCIÓN Sección, Cláusula o Subcláusula
1 Ruta de entrada de servicio Wireless 4.4.2.5
2 Instalaciones de acceso 4
3 Ductos comunes de Edificio 8
4 Espacio para Proveedor de acceso, 5
5 Espacio para Proveedor de Servicio 5
6 Cuarto de Equipos comun 6.2
7 Cuarto de Entrada 7.13
8 Rutas de Entrada de Servicio 4.4
9 Rutas de Entrada redundantes 3.5
10 Cuarto de Telecomunicaciones común 6.3
CAPÍTULO 2
2. DEFINICIONES
2.1. Definición de términos, acrónimos y abreviaturas, unidades de medida y
símbolos.
Las definiciones genéricas en esta sección se han formulado para su uso por toda la familia de
normas y estándares de la infraestructura de telecomunicaciones. Los requisitos específicos se
analizan también como parte de la normativa.
A los efectos de la presente Norma, los siguientes definiciones se aplican:
Ablativo: El desarrollo de un material resistente al fuego y las llamas, una característica de un
corta fuego cuando se expone al mismo.
Piso accesible: Un sistema compuesto por paneles de piso completamente removible e
intercambiable, que se apoyan en pedestales ajustables o largueros (o ambos) para permitir el
acceso a la superficie por debajo del mismo.
Líneas de acceso (Access line): Un circuito de telecomunicaciones proporcionado por un
proveedor de servicios en el punto de acometida.
Proveedor de acceso (Access Provider): El operador de toda instalación que se utiliza para
transmitir las señales de telecomunicaciones hacia y desde el domicilio del cliente.
Unidad de acceso: Un lugar que permite la entrada en la sistema de rutas.
Unidad de activación: Un dispositivo de sistema de piso que contiene todos los componentes
necesarios para proporcionar acceso al servicio.
Cable Aéreo: Cable de telecomunicaciones instalado en estructuras de apoyo tales como polos,
los lados de los edificios y otras estructuras.
Entrada Alterna: Una instalación de entrada adicional a un edificio con una ruta diferente, para
proveer la multiplicidad de servicios y para garantizar la continuidad de servicio.
Backbone: una instalación (por ejemplo, ruta, cable o conductores) entre cualquiera de los
siguientes espacios: cuarto de telecomunicaciones, gabinetes de telecomunicaciones, cuarto
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-33
común de telecomunicaciones, el piso para los servidores terminales, instalaciones de entrada,
cuarto de equipos, y cuarto común de equipos.
Bandeja para Backbone: Permite colocar una importante y gran cantidad de cables entre el sitio
de acceso y todos los puntos de conexión dentro de un edificio y entre edificios.
Barreras (arquitectónicas): estructuras arquitectónicas o ensambles.
Muro de carga: Un muro que soporta una carga adicional a su propio peso.
Celda en blanco: Espacio hueco de un metal o unidad de piso accesible celular sin los accesorios
de fábrica instalados.
Sistema de piso combinado: La combinación de unidades de piso accesible celular y de otras
unidades de piso sistemáticamente dispuestos en un patrón modular.
Bonding (unión): La unión permanente de partes metálicas para formar un circuito eléctrico que
garantizará la continuidad eléctrica y la capacidad para conducir con seguridad cualquier corriente
probable que sea impuesta.
Conductores de unión: Un conductor que conecta el apantallado del par trenzado de la
infraestructura de cableado horizontal a la barra de puesta a tierra de telecomunicaciones.
Conductores de unión para telecomunicaciones: Un conductor que interconecta la infraestructura
de bonding de telecomunicaciones a la tierra del equipo de servicio del edificio (alimentación)
Sistema de automatización de edificios: Equipos e infraestructuras de telecomunicaciones que
apoyan la supervisión, control, operación y gestión de los servicios de la edificación.
Backbone del edificio: Cableado para la interconexión de los espacios de telecomunicaciones
desde las instalaciones de entrada de telecomunicaciones a una conexión cruzada horizontal
dentro de un edificio.
Ductos del edificio: un espacio de tres dimensiones que conecta una o más plantas del edificio y
utilizados para la extensión y la distribución de los servicios generales (por ejemplo, ascensores,
aseos,
cajas de escaleras, sistemas mecánicos y eléctricos y de telecomunicaciones) de todo el edificio.
Zona de entrada al edificio: Véase la cuarto de entrada o espacio
Módulo de construcción: La norma seleccionada como la unidad dimensional para el diseño de la
de construcción, por ejemplo, un múltiplo de 100 mm (4 pulgadas).
Cable enterrado: Un cable instalado bajo la superficie de la tierra de tal manera que no se puede quitar sin alterar el suelo.
Gabinete: Un armario que puede contener los dispositivos de conexión, terminaciones, aparatos,
cableado y equipos.
Gabinete de telecomunicaciones: Un armario utilizado para la terminación de las
telecomunicaciones, el cableado y los dispositivos de conexión, dispone de una tapa abatible, por
lo general de color montada en la pared.
Campus: Los edificios y terrenos contiguos que forman parte de un solo sistema de
telecomunicaciones.
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-34
Backbone del campus: Ruta seleccionada para el cableado de interconexión entre los espacios de
telecomunicaciones de los diferentes edificios que componen el campus.
Sistema de distribución de techo: Un sistema de distribución que utiliza el espacio entre el techo falso y la superficie estructural.
Corta fuego de cemento: Un material cortafuego que se mezcla con agua, similar en apariencia
al mortero y que es utilizado para separar físicamente los ambientes a efectos de detener el
fuego.
Edificios comerciales: Un edificio o parte del mismo que se destina para uso de oficina.
Sala de equipos comunes (telecomunicaciones): Un espacio cerrado utilizado para los equipos
y el backbone de las interconexiones de más de un inquilino en un edificio o campus.
Sala común de Telecomunicaciones: Un espacio cerrado utilizado para el backbone de
interconexiones de más de un inquilino en un edificio, que alberga el equipamiento necesario.
Conducto: (1) canal de sección circular. (2) Una estructura que contiene uno o más ductos. Nota
Editorial el término incluye conductos eléctricos tubos metálicos (EMT) o tubos metálicos no
eléctricos (ENT).
Sistema de conductos: Cualquier combinación de ductos, conductos, cajas de mantenimiento y
bóvedas que conforman un sistema integrado.
Puntos de consolidación: Un lugar para la interconexión entre cables horizontales que van desde
las rutas del edificio y los cables horizontales que van hacia las estaciones de trabajo
Área de cobertura: la zona atendida por un dispositivo.
Área de cobertura de cable: Cable que une una salida (outlet) o un punto de conexión horizontal
a un dispositivo del sistema de automatización del edificio
Interconexión (Crossover): Dispositivo de unión en el punto de intersección de dos bandejas de
cable, canales, o conductos (rutas) en diferentes planos.
Instalaciones del cliente: Edificios, terrenos y demás accesorios pertenecientes al cliente.
Equipos de clientes: Los equipos de telecomunicaciones ubicados en el local del cliente.
Punto de demarcación: Punto en el cual cambia el control de la operación o existe cambio de propiedad.
Cable enterrado: Un cable de telecomunicaciones diseñado para ser instalado bajo la superficie de la tierra, en contacto directo con el suelo.
Ducto de distribución: un canal de sección rectangular colocado dentro o justo por debajo del piso terminado y se utiliza para tender los cables a un área de trabajo específica.
Tablero de distribución: Una estructura con terminaciones que permiten conectar el cableado de una instalación de manera tal que la interconexión pueda ser fácilmente realizada.
(1) Principal: Cuando el tablero se encuentra en la instalación de entrada principal para interconexión con el edificio o el campus.
(2) Intermedio: Cuando el tablero se encuentra entre el tablero principal de conexión y el cuarto de telecomunicaciones.
Cortafuegos elastómeros: Cortafuego construido en un material muy flexible similar al caucho.
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-35
Armario eléctrico: Facilidad ubicada en cada piso que contiene el equipo eléctrico, los paneles y los controles.
Equipos para servicio eléctrico: Parte de la instalación del sistema de energía eléctrica, incluye el recinto de servicio o su equivalente, hasta el punto en el que la entidad competente realiza el suministro.
Compatibilidad electromagnética: La capacidad de los sistemas electrónicos para operar en su entorno electromagnético destinado sin sufrir degradación del rendimiento y sin causar degradación del rendimiento en otros equipos.
Interferencia electromagnética: Energía electromagnética radiada o generada que tiene un efecto no deseado en los equipos electrónicos o en transmisiones de la señal.
Ducto embebido: Un ducto completamente albergado dentro de un piso o una pared.
Energía de emergencia: Una fuente auto sustentada secundaria de suministro eléctrico independiente de la fuente de energía eléctrica principal.
Usuario final: El dueño o usuario de las instalaciones del sistema de cableado.
Instalaciones de acometida de telecomunicaciones: Acceso a un edificio del servicio de red tanto público como y privado (incluso servicio inalámbrico) incluye el punto de acceso y llegando hasta el espacio o cuarto respectivo.
Puntos de acceso de telecomunicaciones: El punto de emergencia del cableado de telecomunicaciones de cableado a través de una pared exterior, un piso o de un conducto.
Cuarto o espacio de acceso de telecomunicaciones: Espacio en el que se realiza la interconexión de las instalaciones internas o externas del back bone. Un cuarto de acceso también puede servir como sala de equipos.
Cuarto o sala de equipos de telecomunicaciones: Un espacio centralizado con control del ambiente destinado para la instalación de equipos de telecomunicaciones, alberga el distribuidor principal o intermedio.
Rompe fuego: Material, dispositivo, o montaje de piezas instaladas a lo largo de un sistema de cableado con calificación a prueba de fuego que previene la propagación del fuego a través del cable.
Clasificación de resistencia al fuego: el tiempo en horas o fracción que un material o conjunto de materiales resisten el paso de las llamas y la transmisión de calor cuando se exponen al fuego bajo determinadas condiciones de pruebas y criterios de desempeño.
Sistema corta fuego: Construcción específica consiste de materiales apropiados que llenan la abertura causada en la pared o en las juntas del piso por la inserción de cualquier objeto que penetre, tales como cables, soportes de cables, ductos, conductos, tuberías así dispositivos terminales tales como cajas de distribución eléctrica.
Dispositivo fijo: Dispositivo de bajo voltaje fijo en una superficie para fines de seguridad, detección de incendios o aplicaciones de control, de datos o de entretenimiento.
Área amoblada: Grupo contiguo de áreas de trabajo, que típicamente incluyen las divisiones modulares de espacio, superficies de trabajo, estructuras de almacenamiento y sillones.
Ducto de cabecera: Canal de sección rectangular colocado en el piso que permite asegurar los ductos de distribución o celdas hacia la sala de telecomunicaciones.
Cableado horizontal: 1) El cableado entre la salida y/o conector de telecomunicaciones, y la interconexión horizontal, incluye estas partes. 2) El cableado entre la toma del sistema de automatización del edificio o la primera terminación mecánica y la interconexión horizontal,
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-36
incluye las partes. 3) en un centro de computo, el cableado horizontal es la porción de cable desde la interconexión horizontal (puede ser del distribuidor principal o secundario) hasta la salida en el área de distribución de equipo o de la zona.
Punto de conexión horizontal: Sitio en el que se realiza la interconexión entre los cables horizontales que provienen de las rutas del edificio y los cables horizontales que se extienden hacia los dispositivos del sistema de automatización y hacia los equipos.
Infraestructura (telecomunicaciones): Conjunto de componentes de telecomunicaciones, excluyendo los equipos, que proporcionan el soporte básico para la distribución de toda la información dentro de un edificio o campus.
Corta fuego intumescente: Material resistente al fuego que se expande bajo la influencia del calor.
Caja de conexiones: Dispositivo que permite la transición de las rutas y el acceso a los cables.
Compañía telefónica local: La compañía de telecomunicaciones que proporciona el acceso a la red pública conmutada.
Pozos de mantenimiento (de telecomunicaciones): Una bóveda ubicada en el suelo o la tierra como parte de un sistema de conductos subterráneos y se utiliza para facilitar la colocación, la conectorización y mantenimiento de de los cables, en la que se espera que una persona entrarán a realizar un trabajo.
Punto de entrada mínimo: Punto más cercano al lugar en el cual el operador de servicio accede a la propiedad o el punto más cercano al lugar donde el operador accede a una unidad de múltiples edificios.
Oficinas abiertas: Una división de espacio proporcionada por muebles, tabiques móviles u otros medios en lugar de la construcción de paredes.
Caja de distribución (telecomunicaciones): Dispositivo que permite albergar las salidas y/o conectores de telecomunicaciones.
Ruta: Sistema mecánico que permite la instalación de cable de telecomunicaciones.
Anillo de yeso: Placa de metal o de plástico que se une al panel de yeso o una pared con el fin de montar una placa de las telecomunicaciones.
Pleno: Un compartimento o cámara a la que uno o más conductos de aire están conectados y que forma parte del sistema de distribución de aire.
Pre cableado: (1) Cableado instalado previamente a que las paredes están cerradas o terminadas. (2) Cables instalados en previsión de uso futuro o necesidad.
Private branch Exchange (PBX): Sistema privado de conmutación para telecomunicaciones.
Canaleta: Canal cerrado diseñado para la colocación de alambres o cables.
Interferencia de radiofrecuencia: la interferencia electromagnética en la banda de frecuencias para transmisión de radio.
Hormigón armado: Un tipo de construcción en la cual el acero y el concreto son combinados siendo el acero resistente a la tensión y el hormigón resistente a la compresión.
Cuarto de telecomunicaciones: Espacio cerrado para albergar los equipos de telecomunicaciones, cables terminales y su interconexión; es el lugar definido como interconexión horizontal.
Equipo de servicio (de energía): Equipo necesario, por lo general consta de un conmutador o interruptor y fusibles, ubicado cerca del punto de entrada de la acometida eléctrica. Constituye el control principal de suministro eléctrico.
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-37
Proveedor de servicios: El operador de cualquier servicio que proporciona el servicio de telecomunicaciones (transmisiones) prestados a través de las instalaciones de proveedor de acceso.
Gabinete blindado (shielded): Gabinete construido de modo que las juntas de conducción en las puertas sirvan como un escudo eficaz contra la radiación electromagnética.
Manga: Una apertura, usualmente circular, a través de la pared, techo o el piso para permitir el paso de los cables.
Manga deslizante: Conducto de gran tamaño que se mueve con facilidad a lo largo de un ducto interior y cubre una deficiencia o falta de parte de conductos más pequeños.
Espacio (telecomunicaciones): Espacio utilizado para albergar la instalación y la terminación de la equipos de telecomunicaciones y de cableado, por ejemplo, cuarto de equipos comunes, cuarto de equipamiento, cuarto común de telecomunicaciones, cuarto de telecomunicaciones, áreas de trabajo, y pozos de mantenimiento.
Caja de empalme: Caja situada en una ruta, destinada alojar los empalmes de cable.
Mensajero: Un elemento de fuerza utilizado para soportar el peso del cable de telecomunicaciones.
Telecomunicaciones: Toda transmisión, emisión y recepción de signos, señales, escritos, imágenes y sonidos, es decir, información de cualquier naturaleza, por cable, radio, medios ópticos u otros sistemas electromagnéticos.
Cuarto de telecomunicaciones: Espacio arquitectónico cerrado destinado para albergar los equipos de telecomunicaciones, las terminaciones de cable y su sistema de interconexión.
Topología: La disposición física o lógica de un sistema de telecomunicaciones.
Fuente de alimentación ininterrumpida: Fuente de alimentación eléctrica adicional instalada entre la alimentación del suministrador normal y una carga que requiere alimentación permanentemente controlada.
Superficie útil del suelo: Superficie que es capaz de ser utilizada como un área de trabajo.
Inalámbrico: Uso de la energía electromagnética radiada (por ejemplo señales de radio frecuencia, de microondas, de luz) viajando por el espacio para transmitir información.
Área de trabajo: Espacio del edificio donde los ocupantes interactúan con equipos terminales de telecomunicación
Cable del área de trabajo: Cable que conecta la toma / conector a los equipos terminales.
Caja de zona: Caja utilizada para albergar a uno o más de lo siguiente: a) punto de consolidación, b) un punto de conexión horizontal, c) salidas del sistema de automatización del edificio.
CAPÍTULO 3
3. MULTIPLICIDAD DE LOS SISTEMAS DE TELECOMUNICACIONES
3.1. Generalidades
Si bien la multiplicidad de las instalaciones de telecomunicaciones se pueden desarrollar más
eficientemente en la fase de diseño de un proyecto, también debe considerarse después de la
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-38
finalización de la construcción, sobre todo cuando la continuidad del servicio de
telecomunicaciones es un elemento crítico de la operación comercial.
Los edificios que están equipados con diversas instalaciones de telecomunicaciones deben ser
capaces de continuar su operación en condiciones catastróficas que de otro modo interrumpirían
el servicio del edificio. Se debe tener en cuenta los siguientes incisos, entre otras consideraciones
en el desarrollo de la multiplicidad de los sistemas de telecomunicaciones del edificio.
3.2. Multiplicidad del proveedor de acceso
La construcción de más de una acometida de proveedor de acceso dentro de un edificio alienta y
facilita la presencia de múltiples proveedores de acceso.
3.3. Multiplicidad Instalaciones Cableadas / Inalámbricas
Mediante el desarrollo de instalaciones cableadas e inalámbricas que sirven a un edificio, una
interrupción en una no interrumpe todos los servicios de telecomunicaciones.
3.4. Multiplicidad de puntos de acometida.
Mediante el desarrollo de diversos puntos de acometida, un fallo catastrófico en un momento en
torno a un perímetro del edificio no interrumpirá la totalidad de los servicios de
telecomunicaciones del edificio. Cuando se desarrolla la multiplicidad de acometidas, los puntos
de entradas deben ser establecidos distantes unos de otros, de preferencia entrar en el edificio
por dos o más calles.
3.5. Multiplicidad de las rutas de acometida
Mediante el desarrollo de diversas rutas de acometida al edificio, un fallo catastrófico a lo largo
de una acometida no interrumpirá la totalidad de los servicios de telecomunicaciones de un
edificio. Cuando se desarrollan múltiples rutas de acometida, éstas deben estar separadas por la
mayor distancia posible.
3.6. Multiplicidad de rutas para cableado del edificio
Mediante el desarrollo de multiplicidad de rutas para cableado del edificio, el diseño puede dar
cabida a una falla catastrófica que puede ocurrir a lo largo de una ruta de cables de los edificios.
Cuando se elaboran diversas rutas para cableado, éstas deben ser separadas entre sí por la mayor
distancia posible, y siempre que sea posible, no debe pasar por la misma habitación.
3.7. Multiplicidad de espacios de la edificación
Mediante el desarrollo de más de uno de los siguientes espacios en la edificación, una falla
catastrófica de uno de ellos puede no dar lugar a la interrupción total de los servicios del edificio:
- sala de equipos ER
- sala de equipos comunes
- sala de acometida de telecomunicaciones
- acometida
- sala de control (ANSI/TIA/EIA-862)
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-39
Cuando se desarrollan diversos espacios, éstos deben ser separados por la mayor distancia
posible.
CAPÍTULO 4
4. ACOMETIDA
4.1. Generalidades
La acometida de servicios de telecomunicaciones incluye la acometida a través de la pared del
edificio, y continúa al cuarto o espacio de acometidas designado. La acometida de entrada puede
contener la construcción de rutas que conectan el cuarto de equipos o cuarto de equipos
comunes (compartidos), y otros edificios en situaciones de campus.
Entradas Inalámbricas también pueden formar parte de la acometida.
4.2. Consideraciones de ubicación de la acometida
Se deben considerar las necesidades de conectividad cableada e inalámbrica de los ocupantes y
usuarios de los servicios de telecomunicaciones. Cuando se requiere el acceso a los servicios por
cable e inalámbrico, las acometidas de entrada pueden requerir un ajuste en el tamaño, cantidad
y ubicación.
Accesorios mecánicos (por ejemplo, tuberías, conductos, tubos neumáticos) no relacionados con
el soporte de acometida de entrada no deberían ser instalados, transitar o ingresar en la
acometida de telecomunicaciones.
Los proveedores de acceso y proveedores de servicios deberán ser contactados para establecer
sus requisitos y explorar alternativas para la prestación de servicios. La ubicación de otros
servicios generales, tales como: eléctrico, agua, gas y alcantarillado, deberán ser considerados en
la selección de la ubicación de la acometida de telecomunicaciones.
Diversas acometidas de telecomunicaciones deberán proveerse cuando la seguridad, la
continuidad del servicio, y otras necesidades especiales existan.
Cuando se coloquen transmisores o receptores inalámbricos, se debe evitar la interferencia de la
línea de vista y la interferencia de la señal.
4.3 Acometida de Servicio
4.3.1 Generalidades
Las rutas de acometida de servicios de telecomunicaciones deberán especificarse para soportar
los requerimientos iniciales de telecomunicaciones cableadas e inalámbricas del edificio. Debe
considerarse el alojamiento para acceso de diversos proveedores. Los métodos básicos para las
rutas de aprovisionamiento externo de un edificio se encuentran: subterráneo, enterrado, rutas
aéreas, y túneles.
4.3.2 Métodos de rutas/rutas de acometida
4.3.2.1 Subterráneo
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-40
Una instalación subterránea es un componente de la acometida que consiste en conductos,
ductos, canales, y puede incluir pozo(s) para mantenimiento (ver figura 3).
Se recomienda que las instalaciones subterráneas de telecomunicaciones no estén enterradas en
el mismo plano vertical de otros servicios, como el agua o la energía. Los distintos servicios
deberían estar situados horizontalmente con respecto a los otros, y estará de acuerdo a las
normas de las empresas suministradoras de servicios o accesos locales.
FIGURA 3. Típica Acometida Subterránea
NOTAS:
1 Profundidad de colocación, tal como requerido por las normas locales.
1 A-D: conducto que cruza la tierra removida
2 Conducto con pendiente hacia agujero de mantenimiento.
3 Extremos del ducto deben estar taponados al momento de la colocación.
4 Dejar uno o varios conductos de repuesto para otros usos entre AD, sellado en A
4.3.2.2. Directamente enterrada
Una instalación directamente enterrada es un componente de la acometida de entrada, donde los
cables de telecomunicaciones están en contacto con la tierra. Esto se logra mediante la
excavación de zanjas. El diseñador debe considerar que si bien este método puede ser económico
inicialmente, el cable no puede ser reemplazado fácilmente.
4.3.2.3. Aérea
Una instalación aérea es un componente de la instalación de acometida que consiste en postes,
cables de apoyo y sistema de apoyo. Cuando se contempla el uso de las instalaciones aéreas,
considere:
a) La estética del edificio y el espacio que rodea al lugar;
b) Condiciones ambientales (viento, lluvia, etc.);
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-41
c) Los códigos aplicables;
d) Autorizaciones y la separación (por ejemplo, electricidad, carreteras acera);
e) Protección mecánica;
f) Longitudes de vanos;
g) Acoplamiento al edificio;
h) crecimiento futuro;
i) número de cables en cuestión.
4.3.2.4 Túneles
La acometida de servicios a los edificios en un entorno de campus puede ser a través de un túnel
de servicios generales.
4.3.2.5 Inalámbrico
4.3.2.5.1 Línea de vista
La colocación de dispositivos de transmisión/recepción inalámbrica es fundamental para su
desempeño.
Las interferencias a una transmisión/recepción inalámbrica pueden tomar muchas formas
incluidas las frecuencias de radio, eléctrica y objetos físicos. Las interferencias pueden estar en la
misma plataforma, en un edificio contiguo, o estar ubicados a cierta distancia.
Los equipos de transmisión/recepción inalámbrica deben estar en la línea de vista con su sistema
de destino.
4.3.2.5.2 Rutas de cable
Las rutas de cable desde la torre de montaje de los dispositivos de transmisión/recepción
inalámbrica deben estar consolidados en lo posible en la torre, y permanecer consolidada a lo
largo de su ruta hasta el espacio del proveedor de acceso. Para limitar la atenuación de señal
asociada con longitudes excesivas de cable, se deberá seguir la ruta más directa entre los equipos
de transmisión/recepción inalámbrica y la acometida de entrada. Para proteger los cables de
daños ambientales o físicos, y aislar los cables de tráfico peatonal, estos deben ser protegidos
dentro de conduit o en bandejas de soporte de cables.
4.3.2.5.3 Ubicación
Dependiendo de la función y las condiciones del lugar, los espacios para servicios de
transmisión/recepción pueden estar ubicados en la parte superior de la azotea del edificio,
paredes exteriores, o en la parte inferior del techo. Los puntos de servicio de
transmisión/recepción inalámbricos también pueden ser ubicados dentro del edificio (por
ejemplo, detrás de las ventanas). Siempre que sea posible, las estructuras de soporte de los
equipos de transmisión/recepción inalámbrica deben ser montadas a un mínimo de 2 m (80
pulgadas) por encima de las superficies donde el tráfico peatonal pueda ocurrir. Debería tenerse
en cuenta a manera de prevención, siempre que sea posible, evitar la interferencia de la señal
resultante de vapor y fuentes de calor.
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-42
4.3.2.5.4 Estructuras de Apoyo
4.3.2.5.4.1 Generalidades
Un ingeniero estructural debe ser consultado respecto a la colocación de la estructuras de
soporte de los equipos de transmisión / recepción inalámbrica.
4.3.2.5.4.2. Torres
Cuando la ubicación o la altura del edificio hace que sea un emplazamiento deseable para la
colocación de un equipo de transmisión/recepción inalámbrico, se debería considerar la
instalación de una torre en la cima del edificio. Las torres son deseables porque permiten el uso
eficiente de los espacios limitados en la azotea, y ofrecen una significativa flexibilidad en materia
de planificación del espacio. Los múltiples proveedores de acceso y otros usuarios pueden
compartir el espacio en una sola torre.
4.3.2.5.4.3. Montaje de equipos de transmisión/recepción inalámbrica no penetrante.
Equipos o dispositivos de transmisión/recepción inalámbrica que son de peso y tamaño limitado
se pueden instalar sobre soportes, que no se sujetan a elementos estructurales de la edificación.
En algunos casos, estos soportes están amarrados, para una mayor estabilidad.
4.3.2.5.4.4. Montaje de dispositivos de transmisión/recepción inalámbrica
Normalmente se emplean sistemas de montaje, de dispositivos de transmisión/recepción
inalámbrica, que penetran la azotea o las paredes de un edificio. Las consideraciones principales
son: la carga que los sistemas generen sobre la estructura y la impermeabilización de cualquier
punto de penetración.
4.3.2.5.5. Consideraciones de diseño eléctrico
El servicio eléctrico deberá ser de un tamaño suficiente para suministrar energía a los equipos que
pueden incluir, pero no se limitan, a la iluminación de dispositivos inalámbricos, y el motor de
accionamiento del equipo.
4.4. Acometida
4.4.1. Consideraciones generales
Un punto de acometida es el punto de salida del cableado de telecomunicaciones a través de una
pared exterior, del piso de concreto o de una tubería conduit desde el piso.
4.4.2 Guía de diseño de entrada de conduit
Las entradas de conduit consisten de varias tuberías de 4” y adicionalmente tuberías de 2”. En
general las tuberías de tamaño comercial 2” deberían ser consideradas para uso con diámetros de
cables pequeños tal como fibra óptica., mientras que las tuberías de 4” deberían ser consideradas
para uso con cables de cobre de mayor diámetro.
Un mínimo de 2 tuberías de 4” y una de respaldo deberán ser colocadas para cada punto de
entrada. Adicionalmente 2 tuberías de 2” deberían ser colocadas.
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-43
La tubería debe tener pendiente hacia el exterior, y es necesaria la instalación de una caja de
drenaje.
Todas las salidas conduit deben ser selladas para restringir el paso de gas, agua.
CAPÍTULO 5
5. ESPACIOS DEL PROVEEDOR DE ACCESO Y SERVICIOS
5.1 Generalidades
Los espacios destinados a los proveedores de acceso y de servicios son usados para la ubicación e instalación de equipos de transmisión, recepción y equipo de apoyo. Deben construirse considerando el suficiente espacio para varios proveedores de accesos y de servicios.
Resumen de espacios destinados para proveedor de accesos y proveedor de servicios:
Nombre del espacio Dimensiones
recomendadas Funciones/equipo
Cuarto de Proveedor de acceso
1.5 m x 2m
(4 ft x 6 ft)
Ubicación para los equipos de transmisión y soporte del Proveedor de acceso.
Cuarto de Proveedor de servicios
1.5 m x 2m
(4 ft x 6 ft)
Ubicación para los equipos de transmisión y soporte del Proveedor de servicios.
FIGURAS 6. Ejemplo de cuarto de Proveedor de acceso o proveedor de servicios
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-44
5.2. Accesos
Se debe controlar el acceso a los espacios destinados al proveedor de accesos y al proveedor de servicios, para lo cual se recomienda emplear armarios con cerradura o espacios cerrados.
5.3. Ubicación
5.3.1. Generalidades
Los cuartos de Proveedor de acceso y Proveedor de servicios deberían estar próximos al cuarto de equipos comunes en edificios multi propietario o al cuarto general de equipos en edificios de un solo propietario. Adicionalmente deben ser seleccionados de tal manera que se prevea una expansión del mismo. Estos espacios deben estar ubicados, de forma que puedan ser accesibles desde corredores de uso común. Los cuartos para el Proveedor de acceso inalámbrico deben ser localizados tan cerca como sea posible de los dispositivos de transmisión/recepción a los cuales están conectados.
Su ubicación debe estar en concordancia con el plan de seguridad de la edificación.
5.3.2. Interferencia electromagnética
Los cuartos de Proveedor de acceso y Proveedor de servicios deben estar ubicados lejos de fuentes de interferencia electromagnética tales como transformadores de suministro de potencia, motores, generadores, equipo de rayos-X, transmisores de radio o radar, y equipos de sellado inductivo.
5.4. Rutas o vías
Se deben establecer rutas o vías adecuadas para el cableado desde el cuarto de Proveedor de acceso hasta el cuarto de equipos comunes, desde el cuarto de Proveedor de servicios hasta el cuarto de equipos comunes y desde el cuarto de Proveedor de acceso hasta el cuarto de proveedor de servicios.
5.5. Consideraciones constructivas
5.5.1. Consideraciones arquitectónicas
5.5.1.1. Particiones
En lugares donde el Proveedor de acceso y el proveedor de servicios comparten espacios, cada sitio individual debe estar separado por medio de particiones, que pueden ser malla metálica o tabiques.
5.5.1.2. Tableros de plywood
Al menos una de las paredes debe estar cubierta con plywood A-C de 20 mm (¾ in, libre, de 2.4m (8 pies) de altura, y firmemente sujeta a la pared. El plywood debe ser colocado de forma que cumpla con los códigos establecidos, en especial, para reducir su deformación, debe ser secado al horno para lograr un contenido máximo de humedad del 15%, clasificado contra incendios.
5.5.1.3. Altura del techo
La mínima altura libre en el cuarto debe ser de 2.4m (8 pies) sin obstáculos. La distancia recomendable entre el piso terminado y el punto más bajo del techo es de 3m (10 pies) para poder acomodar los gabinetes más altos y las canaletas aéreas.
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-45
5.5.1.4. Forma de acabados
Los pisos, paredes y techo deben ser tratados para eliminar presencia de polvo. Los acabados deben tener colores claros a fin de mejorar la iluminación en la habitación. Adicionalmente los pisos deben tener propiedades anti-estáticas.
5.5.1.5 Iluminación
La mínima iluminación es de 500 luxes medidos a 1m (3pies) sobre el piso terminado, en la mitad de todos los espacios entre armarios y racks. La iluminación debe ser controlada mediante uno o más interruptores ubicados cerca de la o las puertas de ingreso a la habitación. Es recomendable que estos interruptores sean temporizados. Se deben instalar tanto luces como señales de emergencia, de tal manera que en ausencia de iluminación principal la salida de emergencia sea fácilmente visible.
Nota: Las luminarias no deben ser alimentadas desde el mismo panel de distribución eléctrica dispuesto para el equipo de telecomunicaciones en los cuartos de Proveedor de accesos” y proveedor de servicios. No deben usarse interruptores tipo dimmer.
5.5.1.6 Techo suspendido
No debería usarse techo suspendido en los cuartos de Proveedor de accesos o servicios. En caso de usarse un blindaje a prueba de incendio debe ser dispuesto en todo el techo expuesto, este blindaje debe tener tratamiento para mitigar el polvo en suspensión.
5.5.1.7 Puertas
Las puertas deben tener un mínimo de 0.9m (36 pulgadas) de ancho y 2m (80 pulgadas) de altura, sin umbral, con bisagras para abrir hacia el exterior (permitido por el código), de desplazamiento lateral, o desmontables. Las puertas deben estar equipadas con cerraduras. Se puede considerar la posibilidad de usar puertas de doble hoja.
5.5.1.8 Carga sobre piso
Los cuartos de Proveedor de accesos y proveedor de servicios deben ser construidos en áreas donde el piso este diseñado para soportar como mínimo cargas de 252,5 kg/m2 (50 lbf/pie2). En el caso cuando se concentran los equipos de Proveedor de acceso inalámbrico y el proveedor de servicios, la carga sobre el piso puede alcanzar y sobrepasar los 606 kg/m2 (120 lbf/ft2), y la capacidad piso-carga debe ser diseñada conforme estos valores. Un ingeniero civil deberá verificar que las concentraciones de carga por el equipo no excedan los límites de carga para el piso.
5.5.1.9 Señalización
En caso de usarse señalización, deberá ser instalada de acuerdo al plan de seguridad de la edificación.
Cuando los espacios son usados por Proveedor de acceso y proveedor de servicios inalámbricos y en todo lugar donde exista exposición a campos electromagnéticos de radio frecuencia que puedan afectar al personal, se deben ubicar señales preventivas de peligro, con formatos que cumplan los estándares locales disponibles.
5.5.2 Consideraciones ambientales
5.5.2.1. Contaminantes
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Los espacios del Proveedor de acceso y proveedor de servicios deben estar protegidos contra contaminantes que puedan afectar la operación y la integridad física del equipo instalado.
5.5.2.2. Consideraciones mecánicas
La temperatura y humedad de los espacios para los cuartos de telecomunicaciones, proveedor de acceso y el proveedor de servicios se deben controlar para proporcionar rangos de operación continua de 18°C (65°F) a 24°C (75°F) con un 30 a 55 por ciento de humedad relativa. Para esto, si es necesario se deberán prever equipos de aire acondicionado con control de humedad dependiendo de las condiciones del ambiente. Es recomendable que este espacio tenga presión diferencial positiva con respecto a las zonas circundantes.
Si existe una fuente de energía de reserva en el edificio, se debe considerar también la conexión del sistema HVAC de los cuartos de telecomunicaciones, proveedor de acceso y de servicios al suministro de reserva.
En caso de usar baterías como respaldo de energía, se debe proveer de una ventilación adecuada.
Las vibraciones mecánicas de los equipos o infraestructura de cableado pueden llevar a fallas de servicio. Las vibraciones del edificio podrían transmitirse a los espacios de proveedor de accesos y proveedor de servicio. En estos casos se deben tomar las precauciones para evitar el exceso de vibración en estos espacios.
Instalaciones mecánicas (como instalaciones neumáticas, hidráulicas, de tuberías, ductería, etc.) que no estén relacionadas con el Proveedor de acceso o el proveedor de servicios no deberán ser instaladas, ni adentro, ni a través de estos espacios.
5.5.3. Consideraciones Eléctricas
5.5.3.1. Potencia
5.5.3.1.1. Generalidades
Los requerimientos eléctricos para el Proveedor de acceso y el proveedor de servicios deben estar especificados por el respectivo proveedor. Como referencia mínima se requiere al menos: una toma dedicada de 20A, 120V nominales, un tomacorriente doble ubicado en cada uno de estos cuartos.
5.5.3.1.2. Servicio eléctrico de emergencia
Si una fuente de energía de emergencia se encuentra disponible en el edificio, se debe considerar también que los cuartos de telecomunicaciones, de proveedor de acceso y de proveedor de servicios se sirvan de este suministro.
5.5.3.1.3. Sistemas de acondicionamiento de energía
En los cuartos de telecomunicaciones, del proveedor de accesos y de servicios, se deberá contar con un suministro ininterrumpido de energía (UPS).
Está permitido instalar un UPS de hasta 100 kVA en los cuartos del Proveedor de accesos y proveedor de servicios. UPS´s superiores a 100 Kva. deben estar ubicados en una habitación separada.
5.5.3.2. Acoples y puestas a tierra
Se debe prever la disponibilidad de conexiones a la infraestructura de puesta a tierra, de los sistemas de telecomunicaciones, como se especifica en J-STD-607-A. (Referirse al capítulo de PUESTA A TIERRA de este código).
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-47
5.5.4. Protección contra Incendios
Los cuartos de telecomunicaciones, los cuartos del proveedor de accesos y del proveedor de servicios, deben tener un sistema de protección contra incendio de acuerdo al tipo de equipamiento que contengan.
5.5.5. Filtración de agua
Cuando sea posible, los cuartos de Proveedor de acceso y proveedor de servicios no deben estar situados por debajo del nivel del agua a menos que se tomen las medidas preventivas del caso contra la infiltración de agua. El espacio estará libre de agua o tuberías de drenaje que no sean estrictamente necesarias en el uso de los equipos que entran en estos espacios. Se debe instalar un desagüe de piso donde existe riesgo de ingreso de agua.
CAPÍTULO 6
6. ESPACIOS EN CONSTRUCCIONES CON MULTIPLES PROPIETARIOS
6.1. Generalidades
Los espacios en construcciones con múltiples propietarios incluyen el cuarto comunal de equipos y el cuarto comunal de telecomunicaciones (véase la Figura 6.1). Vías o rutas, así como los espacios para construcciones de múltiples abonados se describen en la sección 8.
TABLA 1. Cuadro resumen de los espacios en construcciones con múltiples propietarios.
Nombre del espacio Dimensiones recomendadas
Funciones / Equipo
Cuarto de ingreso 3m x 3m (10 pies x 10 pies)
Entrada, protección, y paso de cables del proveedor de acceso.
Cuarto comunal de equipos
3m x 4m (10 pies x 13 pies)
- Rutas o vías para paso de cables. - Infraestructura de acometidas cableadas e inalámbricas. - Voceo - Detección y alarma de incendios. - Sistemas de seguridad de red. - Sistemas de seguridad física. -Sistemas de automatización y control del edificio, incluyendo monitoreo de energía, control de iluminación y control de climatización. - Área del equipo de rescate y asistencia.
Cuarto comunal de telecomunicaciones
3m x 2m (10 pies x 7 pies)
- Infraestructura de rutas o vías para paso de cables - Infraestructura para acometidas - Equipos del proveedor de servicios - equipos de voceo - Detección y alarma de incendios - Sistemas de seguridad de red - Sistemas de seguridad física - Sistemas de automatización y control del edificio, incluyendo monitoreo de energía, control de iluminación y control de climatización. - Área del equipo de rescate y asistencia.
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FIGURA 6.1. Ejemplo de rutas y espacios en una construcción de múltiples propietarios.
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Los espacios tratados en este capítulo deben cumplir, en términos generales, las mismas condiciones descritas en los capítulos anteriores en relación a los cuartos de telecomunicaciones y cuartos de los proveedores de servicios y accesos.
6.2. Cuarto comunal de equipos
6.2.1. Generalidades
El cuarto comunal de equipos debe contener sólo instalaciones que sirvan a múltiples propietarios. No se debe instalar equipo propio de los propietarios de la construcción en el cuarto comunal de equipos.
En edificios, puede ser conveniente emplear más de un cuarto comunal de equipos, como en el caso de exceder diez pisos de altura, y en los edificios que son atendidos fija e inalámbricamente por proveedores de acceso y servicios, (véase la Figura 6.2).
El diseño de estos espacios, incluyendo la ubicación debe ser desarrollado de acuerdo con el plan de seguridad del edificio.
FIGURA 6.2. Ejemplo de un cuarto comunal de equipos.
6.2.2. Ubicación
Se puede aumentar la eficiencia estableciendo un espacio contiguo, para incorporar las funciones de los proveedores de acceso, proveedores de servicios y cuarto comunal de equipos. La ubicación del cuarto comunal de equipos debe ser seleccionada de tal manera que se prevea
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-50
ampliaciones. El cuarto comunal de equipos estará situado lo más cerca posible de las vías o rutas provenientes de las los cuartos de telecomunicaciones comunales (CTR), reduciendo así la longitud de las vías asociadas. Cada cuarto comunal de equipos será accesible desde corredores de uso común. El acceso al cuarto comunal de equipos debería permitir un fácil ingreso de bobinas grandes de cable y equipos grandes.
6.2.3. Rutas o vías
Se debe proveer rutas adecuadas entre el cuarto de proveedor de acceso y el cuarto comunal de equipos; y entre el cuarto de proveedor de servicios y la sala de equipos comunales. Rutas adecuadas, deben también ser instaladas desde el cuarto comunal de equipos a cualquier CTR, y desde el cuarto comunal de equipos a los cuartos de equipos, considerando inclusive los casos en que propietarios utilizan rutas alternas a las comunales, llamadas rutas de bypass.
6.2.4. Consideraciones generales
Todos los edificios deben asignar un espacio mínimo de 12 m2 para la sala de equipos comunales. El ancho interno de la habitación no debe ser inferior a 3 metros.
6.3. Cuarto comunal de telecomunicaciones
6.3.1. Generalidades
El cuarto comunal de telecomunicaciones debe contener sólo instalaciones comunales que sirvan a múltiples propietarios. No se debe instalar equipo propio de los clientes-propietarios del edificio en un CTR.
El diseño de estos espacios, incluyendo la ubicación debe ser desarrollado de acuerdo con el plan de seguridad del edificio.
6.3.2. Ubicación
Siempre que sea posible, en edificios altos los CTRs deberían estar alineados verticalmente. El CTR debe estar ubicado en un lugar central al área de servicio y accesible desde corredores de uso común.
6.3.3. Penetraciones
Se define como penetraciones, en el ámbito de este código, las aperturas realizadas en paredes a prueba de fuego, como las de los espacios de telecomunicaciones.
Para determinar el número y las dimensiones de las penetraciones de los CTRs se deben tener en cuenta los siguientes requisitos:
a) Infraestructura de cableado compartida por varios propietarios;
b) requerimientos de conectividad internos;
c) requerimientos de conectividad externo;
d) requerimientos de bypass de proveedores de acceso/servicios fijos; y,
e) requerimientos de bypass de proveedores de acceso/servicios inalámbrico.
En caso de que la infraestructuras de cableado compartida por varios propietarios no satisfaga las necesidades específicas de algún propietario, se debe dejar previsto capacidad para rutas o vías de bypass adicionales.
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-51
6.3.4. Dimensiones
Un tamaño típico para el CTR es de 6 m2.
6.3.5. Cantidad
Cuando el área a cubrir excede de 2000 m2 se debería considerar implementar más de un CTR.
6.3.6. Rutas de bypass
La necesidad de rutas de bypass ocurre cuando los requerimientos de los propietarios del edificio exceden el uso de las rutas o espacios comunales. Un ejemplo de este bypass es cuando un propietario quiere mantener su cableado separado físicamente de las rutas comunales en el edificio.
6.3.7. Rutas de Campus
Las rutas de campus para áreas extendidas en las que se localicen varios edificios con múltiples
propietarios, deben ser dimensionadas teniendo en cuenta entre otras:
las necesidades de conexión de bypass del proveedor de acceso y servicios, por cable e
inalámbricos.
las necesidades de conexión entre propietarios.
la demanda de rutas asociada con la infraestructura de cableado compartida por los
múltiples propietarios.
CAPÍTULO 7
7. ESPACIOS EN EL EDIFICIO
7.1. Generalidades
Los espacios de telecomunicaciones del edificio incluyen una variedad de habitaciones y lugares
que son utilizados por los ocupantes del mismo para interactuar con los equipos de
telecomunicaciones. Estos espacios sirven para la colocación, terminación, e interconexión de
cableado y los equipos de telecomunicaciones.
7.2. Puntos de salida de Telecomunicaciones
7.2.1. Densidad de las salidas
Un mínimo de una toma de telecomunicaciones deberá ser instalada por cada área de trabajo.
Para efectos de planificación, el espacio asignado a cada área de trabajo tiene un promedio de 10
m2. Para áreas de edificios, donde posteriormente resulte difícil agregar puntos de salida de
telecomunicaciones (por ejemplo, espacios de oficina privada) un mínimo de dos tomas de
telecomunicaciones separados deben ser previstos en el diseño inicial. Estas tomas deben ser
ubicadas de tal manera que ofrezcan la máxima flexibilidad dentro del área de trabajo, por
ejemplo en paredes opuestas de la habitación.
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-52
7.2.2. Consideraciones de ubicación de las tomas de telecomunicaciones
La ubicación de las tomas de telecomunicaciones debe ser coordinado con la distribución de los
muebles. Un tomacorriente eléctrico debe ser instalado cerca de cada salida de
telecomunicaciones (por ejemplo, dentro de 1 m). Las tomas de telecomunicaciones son
generalmente ubicadas a la misma altura que el tomacorriente.
7.2.3. Áreas de Centro de Control, Asistencia y de Recepción
Las áreas de centro de control, asistencia, y recepción tienen gran uso de equipos de
telecomunicaciones. Se deberá proveer de rutas independientes y directas desde estas áreas al
cuarto de telecomunicaciones o al cuarto de equipos.
7.3. Salidas de Telecomunicaciones
7.3.1. Generalidades
El rendimiento del cableado es sensible a la holgura del cable detrás de la toma de
telecomunicaciones/conector. Se debe proporcionar suficiente espacio de modo que los
requisitos de radio de curvatura no sean violados en la terminación. La ubicación, el montaje, y el
alivio de la tensión de la toma de telecomunicaciones/conector debe permitir retirar las tapas de
las canaletas o zócalos en muebles modulares, sin perturbar la terminación de cable.
7.3.2. Caja de salida
Una caja de salida no podrá ser inferior a 50 mm de ancho, 75 mm de alto y 64 mm de
profundidad. Esta caja podrá contener uno o dos conductos de (¾) de pulgada de tamaño
comercial. Cuando un conducto mayor es necesario, el tamaño de la caja se incrementará en
consecuencia. Un conducto de máximo (1 - ¼”) de tamaño comercial requerirá una caja de 120
mm x 120 mm x 64 mm de tamaño. Cuando se requiere un conducto de (1”) de tamaño
comercial, se debe utilizar una caja de 100 mm x 100 mm x 57 mm.
7.3.3. Modulares
En mobiliarios se pueden prever orificios de salida para las tomas de telecomunicaciones.
La Figura 7.1 indica dimensiones y tolerancias de salidas en modulares.
7.4. Ubicación de salida de telecomunicaciones Multi-usuario
Las salidas de telecomunicaciones Multiusuarios deberán ser totalmente accesibles, y en lugares
fijos, tales como: columnas, paredes o muebles, y deben estar provistas de la seguridad adecuada.
Estas salidas no estarán situadas en los espacios de techo, bajo el piso, ni en ninguna área
obstruida, y no se instalarán en muebles a menos que el mueble este fijo a la estructura del
edificio. Se debe prever espacio suficiente para el cableado.
7.5. Ubicación del punto de consolidación
El punto de consolidación debe ser desarrollado de acuerdo con el plan de seguridad del edificio.
Deben ser accesibles, con ubicación fija, tal como columnas del edificio y las paredes
permanentes, y deben contar con la seguridad adecuada. Los puntos de consolidación no deberán
ser ubicados en áreas obstruidas, y no podrá ser instalado en un mueble, a menos que éste se
encuentre fijo a la estructura del edificio.
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NEC-10 PARTE 9-2-53
Mobiliario destinado a albergar los puntos de consolidación tendrán el espacio suficiente para
el cableado.
Para ubicar los puntos de consolidación puede utilizarse el espacio sobre el techo falso o el piso.
Siempre que el espacio sea accesible sin mover los accesorios de construcción, equipos o muebles
pesados y sin perturbar a los ocupantes del edificio.
FIGURA 7.1. Dimensiones y tolerancias de salidas en modulares.
7.6. Ubicación del punto de conexión horizontal.
Los puntos de conexión horizontal deben tener plena accesibilidad, la ubicación debe ser en un
lugar fijo, tal como columnas del edificio y las paredes permanentes. El diseño de punto de
conexión horizontal, incluyendo su ubicación debe ser desarrollado de acuerdo con el plan de
seguridad del edificio. Los puntos de conexión horizontal no deberán ser ubicados en cualquier
área obstruida, y no serán instalados en los sistemas de mobiliario, a menos que la unidad de los
muebles está sujeta permanentemente a la estructura del edificio. El uso del espacio de techo
falso o espacio de acceso en el piso puede ser aceptable, siempre que el espacio sea accesible sin
mover accesorios de construcción, equipos o muebles pesados, y sin perturbar a los ocupantes
del edificio.
7.7. Dispositivos Pasa-muros
7.7.1. Generalidades
Los dispositivos a ser utilizados deberán ser reconocidos y aprobados para el efecto.
7.7.2. Tipos
Todos los dispositivos pasa-muros son de un solo servicio o de doble servicio. Un dispositivo de un
solo servicio contiene ya sea telecomunicaciones o potencia eléctrica. Un dispositivo de doble
servicio contiene tanto telecomunicaciones como potencia eléctrica.
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NEC-10 PARTE 9-2-54
7.7.3. Requisitos de Instalación y Diseño
a) Se debe determinar la categoría de incendio del piso.
b) El dispositivo de Pasa-muros debe ser usado de acuerdo a las condiciones de (a)
c) Un ingeniero estructural deberá aprobar la ubicación y la densidad de los dispositivos poke-thru
d) Se documentarán en los registros de la construcción las posiciones y tamaños de los
dispositivos Pasa-muros.
e) Los agujeros pasa-muros abandonados deberán ser tapados adecuadamente.
7.8. Cajas de empalmes
7.8.1. Uso de cajas de paso
Las cajas de paso se pueden utilizar para facilitar el tendido de cable.
No es permitido accesorios de la tubería conduit en lugar de cajas de paso.
7.8.2. Directrices de diseño
Las cajas de paso deberán ser de fácil acceso. Las cajas de paso no se colocarán en el techo falso a
menos que se señalice adecuadamente el panel sobre el que se encuentra.
La selección y ubicación de la caja de paso debe estar de acuerdo con el plan de seguridad del
edificio.
Si la caja de paso tiene componentes metálicos, deberá conectarse a tierra de conformidad con
los códigos vigentes.
TAMAÑOS DE CAJAS DE PASO
Tamaño Conduit " Ancho
mm Largo mm
Profundidad mm
Incremento de ancho para conduit adicional mm (in)
1 300 810 100 75
(1-¼) 355 915 125 100
(1-½) 450 990 150 100
-2 500 1065 175 125
(2-½) 610 1220 200 150
3 760 1375 225 150
(3-½) 915 1525 255 175
4 1065 1675 275 175
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7.9. Caja de Zona
7.9.1. Generalidades
La caja de zona puede ser de construcción metálica o no. Una caja de zona se compone de: una
caja, una tapa o puerta, y los puntos de entrada/salida de cable.
La selección de la caja de zona y su ubicación deben estar de acuerdo con la seguridad
del edificio.
7.9.2. Consideraciones Constructivas
El tamaño debe dar cabida a las necesidades inmediatas y al crecimiento de largo plazo. De
espacio suficiente para asegurar el cumplimiento de radios de curva de cable y para asegurar que
el rendimiento de cable y la longevidad no se vean afectados por la apertura y cierre de la tapa.
Para facilitar el montaje de hardware en la caja de zona, esta puede tener un tablero
contrachapado que se fija a la parte posterior o lateral de la parte interior de la caja.
La puerta de la caja de zona podrá ser de bisagra o removible. Si la puerta es de bisagra, la caja
debe ser montada de tal forma que la puerta se abra sin obstáculos, y permanecerá abierta hasta
que deliberadamente ésta sea cerrada.
Si la caja de zona tiene componentes metálicos, esta deberá estar conectada a tierra en
conformidad con los códigos vigentes.
7.10. Gabinete de Telecomunicaciones (Racks o armarios)
7.10.1. Generalidades
El gabinete de telecomunicaciones se dedica a funciones de telecomunicaciones y servicios de
apoyo conexos. El gabinete de telecomunicaciones es un punto de acceso común para el
backbone y las rutas del edificio. El gabinete de telecomunicaciones deberá ser capaz de contener
los equipos de telecomunicaciones, terminaciones de cable, y cableado de conexión cruzada
asociado.
La selección del gabinete de telecomunicaciones, incluida su ubicación debe estar de acuerdo con
el plan de seguridad del edificio.
7.10.2. Ubicación
El gabinete de telecomunicaciones estará situado lo más cerca posible al centro del área servida.
Los gabinetes de telecomunicaciones no se instalarán en los mobiliarios a menos que éste sea
asegurado de manera permanente a la estructura del edificio.
7.10.3. Acceso
Los gabinetes de telecomunicaciones deben ser accesibles. Se deberá controlar el acceso no
autorizado.
7.10.4. Rutas
Las rutas no deberán pasar por los gabinetes de telecomunicaciones. Los cables que entran y
salen del gabinete de telecomunicaciones deberán ser protegidos para evitar el deterioro del
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-56
aislante y la deformación del conductor utilizando el hardware adecuado para el manejo del
cable.
7.10.5. Consideraciones Constructivas
Un gabinete de telecomunicaciones deben servir a un área no superior a 335 m2.
El gabinete de telecomunicaciones debe ser de tamaño suficiente para acomodar los requisitos
inmediatos y el crecimiento futuro. Su tamaño permitirá asegurar el cumplimiento de limitaciones
de radios de curvatura del cable.
La(s) puerta(s) del gabinete de telecomunicaciones, podrán ser de bisagra o removibles. Si la
puerta (s) es de bisagras debe estar montada de tal forma que la puerta (s) tenga un ángulo
mínimo de apertura de 90 °, o de otro modo proporcione un acceso sin obstáculos hacia el
interior del gabinete, y permanezca abierta hasta cerrarla manualmente. Suficiente espacio de
trabajo debe ser proporcionado y mantenido para el acceso del técnico.
Se debe prever la adecuada ventilación del gabinete de telecomunicaciones.
El ruido audible creado por el equipo dentro del gabinete de telecomunicaciones no deberá
afectar negativamente a la productividad o la satisfacción de los trabajadores cercanos.
7.10.6. Consideraciones Eléctricas
Al menos una toma dedicada de 120 VAC doble debe ser prevista para la alimentación del equipo.
La toma debe estar diseñada para soportar 20A y conectado a un circuito de 20A. Una toma
doble debe ser convenientemente instalada dentro del gabinete y cuando así se lo haga, éste
deberá ser conectado a un circuito distinto de la toma dedicada.
Debe proveerse un medio accesible para desconectar la energía del gabinete de
telecomunicaciones.
Si el edificio dispone de energía de emergencia, debe incluirse el gabinete de telecomunicaciones
como carga del servicio de emergencia.
Si el gabinete está compuesto de elementos metálicos, éste deberá conectarse a tierra de
conformidad con este código.
7.10.7. Protección contra incendios
En caso de que se requiera protección contra incendios en los gabinetes de telecomunicaciones,
ésta debe estar de acuerdo al Código vigente.
Si se requieren aspersores en la zona del gabinete de telecomunicaciones, las cabezas deberían
tener una cubierta protectora para evitar el funcionamiento accidental. Un gabinete de
telecomunicaciones no debe ser instalado donde se encuentre expuesto a fugas de los rociadores
de supresión de fuego. Canales de drenaje deberán estar bajo los tubos del sistema de extinción
para evitar fugas sobre el gabinete de telecomunicaciones.
7.11. Cuarto de telecomunicaciones
7.11.1. Generalidades
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El cuarto de telecomunicaciones en cada piso es un punto común de acceso a backbone y
a las rutas de cables del edificio. El cuarto de telecomunicaciones deberá ser capaz de contener
equipos de telecomunicaciones, terminaciones de cable, y cableado de conexión cruzada. El
cuarto de telecomunicaciones se dedica a la función de las telecomunicaciones y las instalaciones
de apoyo relacionadas. El cuarto de telecomunicaciones no debe ser compartido con instalaciones
eléctricas distintas de las de las telecomunicaciones. Los equipos no relacionados con el apoyo del
cuarto de telecomunicaciones (por ejemplo, tuberías, conductos, tubos neumáticos, etc.) no
deben ser instalados, transitar, o entrar en el cuarto de telecomunicaciones.
El diseño del cuarto de telecomunicaciones, incluida su ubicación debe estar de acuerdo con el
plan de seguridad del edificio.
7.11.2. Ubicación
El cuarto de telecomunicaciones se situará lo más cerca posible al centro del área servida
7.11.3. Acceso
El cuarto de telecomunicaciones debe estar situado preferentemente en un área accesible, por
ejemplo, un pasillo comunal.
7.11.4. Conductos
Si hay múltiples cuartos de telecomunicaciones en un piso, éstos deberán estar conectados por un
conducto de mínimo (3”) de tamaño comercial, o una vía equivalente.
7.11.5. Consideraciones Constructivas
Basado en un área de trabajo por cada 10 m2, el cuarto de telecomunicaciones debe ser de
tamaño dado en Tabla 7.1, que prevé dimensiones mínimas del cuarto aceptable, basada en áreas
atendidas no superiores a 1000 m2. Véase la Figura 7.1 para distribución típica del cuarto de
telecomunicaciones.
TABLA 7.1
Tamaño de Cuarto de Telecomunicaciones
Área Servida
m2
Tamaño de cuarto
mm
1000 3000 x 3400
800 3000 x 2800
500 3000 x 2200
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FIGURA 7.2. Ejemplo del cuarto de telecomunicaciones.
7.11.5.1.2. Cantidad
En edificios comerciales, habrá un mínimo de un cuarto de telecomunicaciones por piso o por
cada 1000 m2. Se debe considerar cuartos de telecomunicaciones adicionales cuando la distancia
de distribución horizontal a la zona de trabajo excede de 90m.
FIGURA 7.3. Plano de piso típico
7.11.5.1.3. Tablero contrachapado
Como mínimo, una pared, debe estar cubierta con plywood A-C de 20 mm (¾ “, libre, de 2.4m de
altura, y firmemente sujeta a la pared. El plywood debe ser colocado de forma que cumpla con los
códigos establecidos para ello. Para reducir la deformación del plywood, clasificado contra
incendios, debe ser secado al horno para lograr un contenido máximo de humedad del 15%.
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7.11.5.1.4. Altura del techo
La mínima altura “libre” en el cuarto debe ser de 2.4m (8 pies) sin obstáculos. La distancia
recomendable desde el piso terminado y el punto más bajo del techo debería ser 3m (10 pies)
para poder acomodar los gabinetes más altos y las canaletas aéreas.
7.11.5.1.5. Tratamiento
Los pisos, paredes y techo deben ser tratados para eliminar presencia de polvo. Los acabados
deben tener colores claros a fin de mejorar la iluminación en la habitación. Adicionalmente los
pisos deben tener propiedades anti-estáticas.
7.11.5.1.6. Iluminación
La mínima iluminación debe de ser de 500 luxes medidos a 1m (3pies) sobre el piso terminado, en
la mitad de todos los espacios entre armarios y racks. La iluminación debe ser controlada
mediante uno o más interruptores ubicados cerca de la o las puertas de ingreso a la habitación.
Se deben instalar tanto luces como señales de emergencia, de tal manera que en ausencia de
iluminación principal la salida de emergencia sea fácilmente visible.
Nota: Las luminarias no deben ser alimentadas desde el mismo panel de distribución eléctrica
dispuesto para el equipo de telecomunicaciones en los cuartos de “Proveedor de accesos” y
“proveedor de servicios”. No deben usarse interruptores tipo dimmer.
7.11.5.1.7. Techo suspendido
Para una máxima flexibilidad, no se debería colocar.
7.11.5.1.8. Puerta
Las puertas deben tener un mínimo de 0.91m (36 pulgadas) de ancho y 2m (80 pulgadas) de
altura, sin umbral, con bisagras para abrir hacia el exterior (permitido por el código), de
desplazamiento lateral, o desmontables. Las puertas deben estar equipadas con cerraduras.
7.11.5.1.9. Carga sobre el piso
Deben ser construidos en áreas donde el piso este diseñado para soportar como mínimo cargas
de 2.4 kPa (50 lbf/pie2) CONVERTIR A KG/M2. Debe verificarse que el equipo propuesto no
exceda esta carga. Si se prevé equipos inusualmente pesados, las especificaciones pueden ser
incrementadas.
7.11.5.1.10. Señalización
Si se utiliza, la señalización debe ser desarrollada dentro del plan de seguridad del edificio.
7.11.5.2. Consideraciones Ambientales
HVAC se incluirán en el diseño del cuarto de telecomunicaciones para mantener una temperatura
igual que la zona de oficina adyacente.
La planificación para la eventual provisión de HVAC continuo, según sea necesario, (24 horas por
día y 365 días al año) se incluirán en el diseño inicial. Una forma de lograrlo es el uso de una
unidad independiente.
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NEC-10 PARTE 9-2-60
Si una fuente de energía de reserva se encuentra disponible en el edificio, el sistema de
climatización del cuarto de telecomunicaciones debe estar conectado a la fuente de emergencia.
Una presión positiva debe ser mantenida con un mínimo de un cambio de aire por hora, o como
sea requerido por las normas aplicables. Cuando se tiene calor producido por los dispositivos
activos, un número suficiente de cambios de aire debe ser proporcionado para disipar el calor.
El cuarto de telecomunicaciones debe estar protegido de los contaminantes que
podrían afectar el funcionamiento y la integridad material de los equipos instalados. Cuando los
contaminantes están presentes en concentraciones mayores que las indicadas en la Tabla 7.2,
barreras de vapor, presión positiva en el cuarto, o filtros absolutos deberán ser usados.
TABLA 7.2. Contaminación Límite
Concentración de Contaminante
Cloro 0.01 ppm
Polvo 100μg/m3/24 h
Hidrocarburos 4μg/m3/24 h
Sulfuro de Hidrógeno 0.05 ppm
Óxidos de nitrógeno 0.1 ppm
Dióxido de Azufre 0.3 ppm
7.11.5.2.3. Vibración
Las vibraciones mecánicas de los equipos o infraestructura de cableado pueden llevar a fallas de
servicio. Las vibraciones del edificio podrían transmitirse al cuarto de telecomunicaciones. En
estos casos se deben tomar las precauciones para evitar el exceso de vibración en estos espacios.
7.11.5.3. Consideraciones Eléctricas
7.11.5.3.1. Potencia
Un mínimo de dos tomas dedicadas de voltaje nominal 120 VAC, no conmutado, dúplex, cada uno
en un circuito de alimentación separada, se facilitará para la alimentación de los equipos. Estos
tomas deberán tener una capacidad nominal de 20 A y estar conectado a circuitos independientes
de 20 A. Además, tomas dúplex identificadas y marcados a conveniencia serán colocadas a
intervalos de 1,8 m (6 pies) alrededor del perímetro de las paredes, a una altura de 15 cm (6
pulgadas) por encima del suelo. Ubicación de tomas específicas para el equipo deberán ser
coordinadas con los diseñadores de sistemas de telecomunicaciones.
NOTA - En muchos casos, es conveniente que una regleta de tomas de energía sea instalada para
servir al cuarto de telecomunicaciones.
7.11.5.3.2. Servicio Eléctrico de Emergencia
Si una fuente de energía de emergencia se encuentra disponible en el edificio, se debe considerar
también que los cuartos de telecomunicaciones se sirvan de este suministro.
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7.11.5.4. Acoples y puesta a tierra
Se debe prever la disponibilidad de conexiones a la infraestructura de puesta a tierra, de los
sistemas de telecomunicaciones, como se especifica en J-STD-607-A. Referirse al capítulo 10 de
este Código.
7.11.6. Protección contra incendios
Los cuartos de telecomunicaciones deben tener un sistema de protección contra incendio de
acuerdo al tipo de equipamiento que contengan y al código aplicable.
Si se requieren aspersores, las cabezas deberían tener una cubierta protectora para evitar el
funcionamiento accidental. Canales de drenaje deberán estar bajo los tubos de riego para evitar
fugas en la caja de telecomunicaciones. En algunos casos se debería considerar la alternativo de
instalar sistemas “secos” de supresión de fuego.
7.11.7. Consideraciones especiales para los espacios pequeños
Espacios menores de 500 m2, podrán ser servidos por pequeñas habitaciones o cajas de
telecomunicaciones.
Para edificios de menos de 100 m2, cajas de telecomunicaciones pueden ser consideradas.
Los cuartos deberían tener un mínimo de 1300 mm de profundidad por 1300 mm de ancho para
servir una superficie de hasta 500 m2.
Cuartos alargados deberían tener un mínimo de 600 mm (24 pulgadas) de profundidad por 2600
mm de ancho para servir una superficie de hasta 500 m2 (véase Figura 7.4).
FIGURA 7.4. Típico Cuarto Alargado
7.12. Cuarto de Equipos
7.12.1. Generalidades
Cualquiera o todas las funciones de un cuarto de telecomunicaciones o la acometida de entrada
podrán alternativamente ser proporcionada por la cuarto de equipos.
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NEC-10 PARTE 9-2-62
La cuarto de equipos tendrá solamente los equipos directamente relacionados con los sistemas de
telecomunicaciones y sus sistemas de apoyo necesarios. Los planos deberán se verificados con los
proveedores de equipos para ver las limitaciones de peso y de distancia entre los gabinetes.
Diseño de la cuarto de equipos, incluida su ubicación debe ser desarrollado de acuerdo con el plan
de seguridad del edificio.
7.12.2. Ubicación
Para la selección del emplazamiento de la cuarto de equipos, se debe evitar los lugares que
limiten su expansión y que están restringidos por los componentes de la construcción, tales como
ascensores, paredes exteriores, paredes fijas del edificio. Se debería considerar la accesibilidad
para la entrega de los equipos grandes al cuarto de equipos.
El cuarto de equipos deberá ser ubicado lejos de fuentes de interferencia electromagnética. Para
lo cual deberá tomarse en cuenta: transformadores de suministro de energía eléctrica, motores y
generadores, equipo de rayos x, transmisores de radio o de radar, y equipos de sellado por
inducción.
7.12.3. Acceso
Puertas de acceso a otras zonas del edificio a través del cuarto de equipos debe evitarse a fin de
evitar el acceso al cuarto de equipos a personal no autorizado.
7.12.4. Consideraciones constructivas
7.12.4.1. Arquitectura
7.12.4.1.1. Tamaño
El cuarto de equipos deberá ser dimensionado para satisfacer las necesidades conocidas de los
equipos a ser usados; esta información se puede obtener del proveedor de equipo (s). El
dimensionado debe incluir los requerimientos actuales y futuros. Cuando se destina este cuarto
para los equipos y para la acometida de entrada, el tamaño deberá ser incrementado para
cumplir con los requerimientos especificados en 8.12 o en la sección 4 o en ambos.
Cuando el equipo a ser usado no se conoce, las siguientes directrices deben ser utilizadas
7.12.4.1.1.1. Directrices para voz y datos
La práctica es proporcionar 0,07 m2 de espacio del cuarto de equipos por cada 10 m2 de espacio
de áreas de trabajo, con un mínimo de 14 m2.
NOTA - Si se espera que la densidad de las áreas de trabajo sea mayor, entonces el tamaño del
cuarto de equipos debe ser aumentado en consecuencia.
7.12.4.1.1.2. Directrices para edificios de uso especial
En edificios de uso especial (por ejemplo, hotel, hospital, laboratorio), la dimensión del cuarto de
equipos se basa en el número conocido de las áreas de trabajo como se muestra en la Tabla 7.3 (y
no en la superficie útil).
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NEC-10 PARTE 9-2-63
Tabla 7.3. Cuarto de Equipos. Edificios de Uso Especial
Áreas de Trabajo Área m2
Up to 100 14
101 to 400 37
401 to 800 74
801 to 1200 111
7.12.4.1.1.3. Directrices para otros equipos
Se permite que se instale en la cuarto de equipos sistemas de control ambiental, tales como
distribución de energía, sistemas de acondicionamiento, y UPS de hasta 100 kVA. UPS mayores a
100 kVA deberán estar ubicados en un cuarto separado.
Los equipos no relacionados con el apoyo del cuarto de equipos (por ejemplo, tuberías,
conductos, tubos neumáticos, etc) no deben ser instalados, transitar, o entrar en el cuarto de
equipos.
Nota: Las condiciones del tablero contrachapado, la altura del techo, tratamiento en pisos
paredes y techo, de iluminación, de techo suspendido, de puerta, de señalización se aplican las
mismas que para el cuarto de telecomunicaciones.
7.12.4.1.7. Carga sobre piso
La capacidad de carga del piso en el cuarto de equipos será suficiente para asumir la distribución
y carga concentrada de los equipos instalados. El cuarto de equipos se diseñarán
para soportar un mínimo de carga distribuida de al menos 4,8 kPa (100 lbf/ft2) y un mínimo de
carga concentrada de por lo menos 8,8 kN (2000 lbf). Si se prevé un equipo inusualmente pesado,
estas especificaciones deben ser modificadas en concordancia.
7.12.4.2. Condiciones ambientales
Nota: Se aplican las mismas condiciones ambientales del cuarto de telecomunicaciones en lo
referente a: contaminantes, HVAC (operación continua, fuente de energía de emergencia, presión
positiva)
7.12.4.2.2.3. Parámetros Operacionales HVAC
La temperatura y la humedad se deben controlar para proporcionar rangos de operación continua
entre 18 grados centígrados a 24 grados centígrados con un 30% a 55% de humedad relativa.
Equipos de Humidificación y de deshumidificación pueden ser necesarios dependiendo de las
condiciones del ambiente.
7.12.4.2.3. Baterías
Una ventilación adecuada debe ser proporcionada en el caso de utilizar baterías de respaldo.
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7.12.4.2.4. Vibración
Similares condiciones que para el cuarto de telecomunicaciones deben ser observadas.
7.12.4.3. Consideraciones eléctricas
7.12.4.3.1 Potencia
Un circuito de alimentación independiente deberá ser dispuesto para el cuarto de equipos. Este
circuito termina en el tablero de cuarto de equipos. En este código no especifica las instalaciones
de aprovisionamiento de energía eléctrica para el cuarto de equipos, las mismas que dependen de
la carga instalada.
Nota: El servicio eléctrico de emergencia, los acoples y puesta a tierra y la protección contra
incendios del cuarto de equipos tendrán las mismas consideraciones que el cuarto de
telecomunicaciones.
7.12.6. Infiltración de agua
El cuarto de equipos no será ubicado bajo el nivel del agua a menos que se tomen las medidas de
prevención en contra de infiltración de agua. La habitación deberá estar libre de agua o tuberías
de desagüe no directamente necesarias en apoyo de los equipos dentro de la habitación. Un
desagüe de piso, se facilitará dentro del cuarto si hay riesgo de entrada de agua existe.
7.13. Cuarto o espacio para acometida
7.13.1. Generalidades
Si en el cuarto de acometida se requieren dispositivos de interfaz de red, equipos de
telecomunicaciones, el espacio adicional debe ser considerado.
El diseño del cuarto o espacio de acometida, incluyendo la ubicación debería ser desarrollado de
acuerdo con el plan de seguridad del edificio.
7.13.2. Ubicación
Cuando se selecciona el cuarto o espacio de acometida, se deberían evitar lugares que están
restringidos por los componentes de la construcción y que limitan la expansión, tales como
ascensores, paredes exteriores o paredes fijas de los edificios. Se debería tener accesibilidad para
la entrega de grandes bobinas de cable al espacio.
El cuarto o espacio de acometida deberá ser localizado en una zona seca, no sujeto a
inundaciones y estar lo más cerca posible del punto de acometida al edificio y cercano al cuarto
de servicio de energía eléctrica con el fin de reducir la longitud del conductor de unión con el
sistema de puesta a tierra eléctrica.
El cuarto de acometida de transmisión o recepción inalámbrica estará situada lo más cerca posible
al campo de transmisión o de recepción inalámbrica.
7.13.3. Acceso
Acceso a el cuarto de entrada deberá ser controlada por el responsable primario o secundario del
edificio (véase el cuadro 2).
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7.13.4. Consideraciones Constructivas
7.13.4.1. Arquitectura
7.13.4.1.1. Generalidades
La decisión de si se ofrece una habitación o área abierta se basa en la seguridad, la cantidad,
tipo de protecciones, el tamaño del edificio, y la ubicación física dentro del edificio. Para los
edificios superiores a 2000 m2 de espacio de suelo utilizable, se debe proporcionar un cuarto
cerrado.
7.13.4.1.2. Tamaño
El cuarto o espacio de acometida será dimensionada de acuerdo a las necesidades conocidas de la
red de distribución; esta información puede obtenerse de los fabricantes. El dimensionamiento
incluirá proyecciones futuras, así como los requerimientos actuales. A tenerse en cuenta los
siguientes cables:
Cables de acometida de los proveedores de servicio
Protecciones
Cables del campus
Cables de la edificación
En los edificios con un máximo de 10 000 m2 de superficie utilizable, el equipo terminal puede ser
ensamblado en la pared. Edificios de mayor área de suelo puede requerir gabinetes parados para
terminaciones de cables.
Cuando se utilice un gabinete de distribución principal, el espacio mínimo será de 2,5 m de ancho
y de longitud suficiente para albergar al gabinete de piso.
Las siguientes tablas especifican el espacio para todas las conexiones cruzadas asociadas a las
telecomunicaciones.
Tabla 7.4 – Longitud Mínima de Pared de Terminaciones
Espacio bruto de piso servido
m2
Longitud Pared
mm
1000 990
2000 1060
4000 1725
5000 2295
6000 2400
8000 3015
10000 3630
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Tabla 7.5 – Mínimo espacio de piso
Espacio de piso bruto servido
m2
Dimensiones de piso
mm
10 000 3660 x 1 930
20 000 3660 x 2 750
40 000 3660 x 3 970
50 000 3660 x 4 775
60 000 3660 x 5 600
80 000 3660 x 6 810
100 000 3660 x 8 440
La Tabla 7.4 se basa en las terminaciones montadas en una pared de 2.5 m de alto. La Tabla 7.5 se
basa en terminaciones montadas en un gabinete de piso.
7.13.4.1.3. Cantidad
Más de un cuarto o espacio de acometidas puede ser necesario, esto depende de la configuración
de la edificación y de la diversidad de las telecomunicaciones. En edificios grandes o de forma
única, varios cuartos o espacios de acometidas pueden requerirse. Depende de la diversidad de
las telecomunicaciones, véase la sección 3.
Nota: Las condiciones del tablero contrachapado, la altura del techo, tratamiento en pisos
paredes y techo, de iluminación, de señalización se aplican las mismas que para el cuarto de
telecomunicaciones.
7.13.4.1.8. Puerta
La puerta será de un mínimo de 910 mm de ancho y 2000 mm de alto, sin umbral, y estará
equipada con una cerradura. Si se prevé que grandes equipos podrían ingresar al cuarto de
equipos, se recomienda el uso de una puerta doble (1820 mm de ancho por 2280 mm de alto) sin
umbral y con poste central.
7.13.4.2. Consideraciones Eléctricas
7.13.4.2.1. Potencia
Un mínimo de dos tomas dedicadas de voltaje nominal 120 VAC, no conmutado, dúplex, cada uno
en un circuito de alimentación separada, se facilitará para la alimentación de los equipos. Estos
tomas deberán tener una capacidad nominal de 20 A y estar conectado a un circuito de 20 A.
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-67
Nota: Los acoples y puesta a tierra y la protección contra incendios del cuarto de acometidas
tendrá las mismas consideraciones que los cuartos de telecomunicaciones y de equipos.
7.13.6. Infiltración de agua
El cuarto o espacio de acometida no será ubicado bajo el nivel del agua a menos que se tomen las
medidas de prevención en contra de infiltración de agua. El espacio por encima o alrededor de 1
m del cuarto o espacio de acometida deberá estar libre de agua o tuberías de drenaje. Un
desagüe de piso debe ser colocado dentro del cuarto o espacio de acometidas si existe riesgo de
entrada de agua.
CAPÍTULO 8
8. RUTAS EN EDIFICACIONES DE MULTIPLES USUARIOS
8.1. Generalidades
Cuando se determina el tamaño de las rutas, cantidad, tamaño de los cables, y requisitos de radio
de curvatura, se debe considerar futuras extensiones de las mismas. Cuando se prevé un gran
número de cables, se debe proporcionar mangas, conductos, bandejas, o ranuras adicionales.
Las rutas de los cables no deben ser ubicadas en los pozos de los ascensores.
Las especificaciones de las rutas deben adecuarse a los requerimientos locales respecto a sismos.
Las rutas en las edificaciones deben estar instaladas en lugares secos que protegen a los cables de
los niveles de humedad que están fuera del rango de funcionamiento previsto de los mismos. Por
ejemplo, diseños de losa sobre piso, donde las rutas están instaladas bajo tierra o en las losas de
concreto que están en contacto directo con la tierra, son considerados "lugares húmedos".
Se debe conservar el buen estado de todos los cortafuegos del edificio cuando el cableado y rutas
pasen por las penetraciones del mismo.
En las rutas o vías de los dispositivos inalámbricos hasta el cuarto de acometida, se debe prever
aislamiento al cableado de los dispositivos inalámbricos de los otros cables del backbone.
Las rutas o vías de la edificación deberán terminar en el cuarto de telecomunicaciones o
gabinetes. Los cuartos de equipos deben ser conectados a las rutas de la edificación para el
cableado del cuarto o espacio de acometida, y los cuartos de telecomunicaciones.
El tamaño de las vías, entre el punto de acometida y el cuarto o espacio de acometida, debe ser el
mismo que el de las rutas de acometida a menos que el camino sea a través de zonas abiertas
accesibles. En tales casos, la vía o ruta puede ser colocada sólo para el cableado de la instalación
inicial con la estructura de soporte adecuada para incorporar necesidades futuras.
8.2. Tipos de rutas o vías en edificaciones
Áreas por encima de los techos pueden ser usadas como rutas o vías para el cableado de
telecomunicaciones, así como espacios para la conexión de hardware.
Los sistemas con acceso por piso falso constarán de planchas modulares de piso apoyados por
pedestales, una estructura de pedestales y travesaños, o un pedestal integral y planchas de piso.
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-68
Los accesos por piso se utilizan típicamente en centros de cómputo y cuartos de equipos, cuartos
de telecomunicaciones y en zonas de oficina general.
Las bandejas de cables y escalerillas de cable son estructuras con componentes pre-fabricados
para apoyo y enrutamiento de cables o conductores que son pasados a través del mismo una vez
instaladas como un sistema completo. Estos sistemas de soporte de cableado pueden ser situados
por debajo o por encima del techo o del piso.
Canalizaciones perimetrales son vías o rutas montadas sobre la superficie, a menudo instalados
en un zócalo, en un riel, o a la altura del techo, que pueden tener puntos o salidas de trabajo. Los
sistemas de rutas montadas sobre la superficie pueden utilizarse como un sistema de distribución
dentro y entre las habitaciones y se puede extender desde las vías o rutas de edificación a las
rutas de los muebles para conectarse a las particiones y servicios de los mismos.
Las columnas de servicio provén un camino para alambres y cableado desde el techo hasta el área
de trabajo.
8.3. Áreas sobre techos
8.3.1. Consideraciones
Las zonas de techo inaccesibles, como del tipo de placas no removibles, gypsum (paneles de
yeso), estucos, no se utilizarán como vías de distribución a menos que conjuntamente con el
proyectista de la red de telecomunicaciones se prevean accesos revisables para mantenimiento
de la red, suficientes en cantidad y de tamaño adecuado.
Las planchas del techo deben ser de tipo removibles.
El diseño previsto debe contemplar un espacio adecuado disponible en el área del techo.
8.3.2. Guías de diseño y construcción
8.3.2.1. Planificación
El diseño deberá proporcionar los medios y métodos adecuados para soportar los cables. El cable
no se colocará directamente sobre las planchas del techo o rieles.
8.3.2.2. Espacio libre
Un mínimo de 75 mm (3 pulgadas) de espacio vertical libre estará disponible por encima de las
planchas del techo para las vías y cableado horizontal.
8.4. Áreas del piso
8.4.1. Separación de las vías o rutas de fuentes de inteferencia electromagnética
8.4.1.1. Separación entre los cables de telecomunicaciones y de potencia
La instalación conjunta de cables de telecomunicaciones y de potencia se rige por el código
eléctrico aplicable en materia de seguridad. Los requisitos de distancia mínima entre los cables de
telecomunicaciones eléctricamente conductivos y los de derivación de los circuitos típicos
(120/240 V, 20 A), deben considerar:
separación de los conductores de energía;
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-69
separación y barreras dentro de las canalizaciones,
separación de las cajas de salida o compartimentos.
8.4.1.2. Reducción del ruido de acoplamiento
Con el fin de reducir el ruido de acoplamiento en cables de telecomunicaciones de fuentes tales
como alimentadores de energía eléctrica, fuentes de radio frecuencia (RF), motores y
generadores eléctricos grandes, calentadores de inducción, y soldadores de arco, también se
debería considerar las siguientes precauciones adicionales:
Aumento de la separación física.
Tanto las líneas de alimentación eléctrica, así como el neutro y los conductores de puesta a tierra
deben mantenerse juntos (por ejemplo: trenzados, enfundados, grapados, o agrupados) para
minimizar el acoplamiento inductivo en el cableado de telecomunicaciones.
Uso de protectores de sobretensión en circuitos ramales que limiten la propagación de los
transitorios eléctricos.
Utilización de canalizaciones metálicas completamente cerradas y puestas a tierra, conductos
metálicos conectados a tierra, o el uso de cable instalado cerca de una superficie metálica a tierra
que limite el ruido de acoplamiento inductivo.
8.5. Acceso por piso falso
8.5.1. Generalidades
Algunos sistemas de acceso por piso falso pueden también usarse para ventilación. Los pisos bajos
no se recomiendan para ventilación.
Es necesario tomar en cuenta la carga estática, dinámica y de impacto del piso.
8.5.2. Estructura del edificio
8.5.2.1. Desnivel de losa
En una construcción nueva, la superficie prevista para recibir el sistema de acceso por piso falso
debe preferentemente estar a desnivel a una profundidad igual a la altura del piso de acceso.
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-70
8.5.2.2. Losas normal o parcialmente desniveladas
En lugares donde la losa no está a desnivel, o cuando la profundidad de la depresión no es igual a
la altura del piso terminado, se deberá implementar rampas. Los códigos de construcción
correspondientes se deberán seguir para ambas estructuras, rampas y pasos.
8.5.3. Guías de diseño y procedimientos para accesos por piso falso
8.5.3.1. Accesorios de servicio para áreas de trabajo
Los accesorios de servicio para áreas de trabajo deberán ser diseñados dentro del proyecto de
piso para disponer del número y ubicación de estas áreas, y el tipo de accesorio de servicio a ser
utilizado. Los puntos de servicio no podrán ser ubicados en áreas transitables, o donde estos
crean peligro para los ocupantes.
8.5.3.2. Mínimo espacio libre
El espacio mínimo en las vías de cableado bajo el piso será de 20 mm desde la parte inferior del
panel de acceso a la losa o el piso original (ver figura 8.1). Un mínimo de 645 mm2 de sección
transversal será proporcionado por cada área de trabajo.
Cuando se utiliza en el entorno de un cuarto de equipos de telecomunicaciones, la mínima altura
del piso terminado debe ser de 300 mm y no deberá ser inferior a 150 mm.
NOTA - En caso de usarse soportes de cables u otras instalaciones bajo piso en una oficina de uso
general, se debe considerar un mínimo de 200 mm.
FIGURA 8.1. Espacios libres recomendados en accesos por piso
8.5.3.3. Manejo del cableado
El Implementar un manejo físico del cable ubicado en el piso disminuye la posibilidad de daños, o
reducción en el rendimiento, o ciclo de vida del cableado. Cuando se tenga gran cantidad de
cableado se proveerá de algún método de manejo del mismo, ejemplo: sistemas de distribución
por zona.
NOTA – Se puede utilizar sistemas de manejo, tales como canalizaciones, escalerillas de cables, y
soportes de cable no continuo.
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-71
8.5.4. Instalación
8.5.4.1. Diseño
El diseño del acceso por piso falso se determinará antes de la instalación de cualquier equipo o
cableado de telecomunicaciones.
8.5.4.2. Conexión al cuarto de telecomunicaciones
Las áreas de los accesos por piso deberían estar junto a los cuartos o gabinetes de
telecomunicaciones. Si no son adyacentes, se deberá proveer de otros medios de comunicación
entre estos. El dimensionamiento de las vías de interconexión se basará en los criterios de diseño
para el tipo de vía en específico.
8.6. Bandejas portacables y escalerillas de cableado
8.6.1. Información general de diseño horizontal
8.6.1.1. Bandejas portacables y Rutas de Cables
Las bandejas portacables deberán estar diseñadas para disponer un llenado máximo calculado de
50% a un máximo de 150 mm de profundidad en el interior. Para la planificación de las vías de la
bandeja de cable, para proyectar el uso de bandejas portacables se debe considerar que use
como máximo un 25% de las vías o rutas.
NOTA – Una proporción de 50% de llenado, físicamente va a llenar la bandeja entera debido a los
espacios entre los cables y la colocación de azar. Véase la figura 16.
FIGURA 8.2. Bandeja portacables con cables de 5.5 mm (0.22 pulg.)
de diámetro calculado con llenado al 50%
8.6.1.2. Escalerillas de cableado
Los cables instalados en las escalerillas deberán apilarse sin sobrepasar los 150 mm (6 pulgadas).
Postes de retención deben ser instalados en la escalerilla para contener los cables.
8.6.2. Soporte
El tramo de apoyo para los sistemas de soporte de cables debe determinarse de acuerdo con la
capacidad máxima de carga que el fabricante recomienda. Estos sistemas pueden ser apoyados
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-72
por tres métodos básicos: soportes en voladizo de una pared, de trapecio o de varillas individuales
sujetados desde el techo, o directamente desde el suelo. La escalerilla de cableado debe estar
ubicada, siempre que sea posible, de tal manera que las conexiones entre las secciones de la
escalerrila estén entre el punto de soporte y un cuarto de distancia del tramo. Un apoyo debería
situarse a 600 mm en cada sitio donde haya un doblaje, una T, o cruce.
8.6.3. Instalación
El interior del sistema de soporte de cables deberá estar libre de rebabas, bordes cortantes o
salientes que puedan dañar el aislamiento del cable. Los soportes abrasivos (por ejemplo, varillas
roscadas) instaladas en el área donde se encuentra el cable deben tener coberturas no ásperas
para que el cable pueda ser pasado sin ningún daño físico. La instalación de cables de
telecomunicaciones no deberán superar los requisitos de llenado. Aberturas en paredes, pisos y
techos con clasificación contra incendio, deberán contar con sus correspondientes cortafuegos.
Bandejas portacables y escalerillas de cableado no deben ser usadas como pasarelas o escaleras.
Las escalerillas se pueden dividir con una barrera para permitir la separación física entre los cables
conductores de potencia y de telecomunicaciones. Cables de potencia y de telecomunicaciones
deberán ser instalados, según el código eléctrico. Se debe proporcionar y mantener un espacio
mínimo de 200 mm de altura libre de acceso por encima de sistema de escalerillas de cableado.
Se pondrá cuidado en garantizar que otros elementos de construcción, (por ejemplo: los
conductos de aire acondicionado) no obstruyan el acceso.
8.6.3.1. Terminación en el cuarto de telecomunicaciones
Las bandejas portacables y escalerillas de cableado en el techo deberán sobresalir en el cuarto
con 25-75 mm, sin curvaturas, y por encima de los 2,4 m de nivel. Estos requisitos en las vías de
entrada evitan las transiciones de curvatura parciales a través de la pared y asegura que el cable
esté a una altura tal que pueda alimentar a los campos de terminación, sin interferir con racks o
paneles traseros.
8.7. Soportes no continuos
Los soportes no continuos deben encontrarse en intervalos no superiores a los 1500 mm. Estos
soportes serán dispuestos para dar cabida a la inmediata y planificada cantidad, peso, y requisitos
de rendimiento del cableado.
Una vara o alambre de soporte de techo independiente debe ser usado para montar
apropiadamente los elementos de sujeción del cableado con múltiples cables hasta llegar al peso
total que soporta el sujetador. El diseño del sujetador no debe interferir con el manejo de las
planchas de cielo falso.
8.8. Conduit
8.8.1. Uso de conduit
El uso del conduit, como un sistema horizontal de canalizaciones para sistemas de cableado de
telecomunicaciones es considerado cuando: es requerido por las normas, los lugares de las salidas
son permanentes, la densidad de dispositivos es baja, se requiere la protección mecánica especial,
o se necesita flexibilidad. Los sistemas de conduit de suelo son muy inflexibles, ya que suelen ser
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-73
enterrados en el hormigón. Si se usan conductos metálicos flexibles, la longitud debe ser inferior a
6 m (20 pies) por cada tramo y el conducto seleccionado debe minimizar la abrasión del cable
cuando éste sea pasado.
NOTA - Para la distribución de conductos, véase 8.3.
Los ductos internos (subductos) son típicamente vías no metálicas dentro de otra vía, y pueden
ser utilizados, de conformidad con los códigos apropiados para la instalación de cableado para
facilitar la colocación posterior de cable adicional en un solo camino.
8.8.2. Guías de diseño
8.8.2.1. Longitud
Ninguna sección del conduit será de más de 30 m (100 pies) entre los puntos de paso.
8.8.2.2. Curvaturas
Ningún sector del conduit contendrá más de dos curvas de 90 grados, o equivalente, entre los
puntos de paso (por ejemplo, cajas de salida, cuartos de telecomunicaciones, o cajas de paso). Si
hay una curvatura de reversa (curva en forma de U), se instalará una caja de paso.
Para conduit con un diámetro interior de 50 mm (2 pulgadas) o menos, el radio interno de
curvatura en el conduit será de al menos 6 veces el diámetro interior. Para conductos con un
diámetro interior mayor de 50 mm (2 pulgadas), el radio interno de curvatura en el conducto será
de al menos 10 veces el diámetro interior. Las curvaturas no deben contener pliegues o
discontinuidades que puedan tener un efecto perjudicial sobre el aislamiento durante el paso del
cableado.
8.8.2.3. Dimensionamiento
El conduit utilizado para cables horizontales debe ser dimensionado según la Tabla 8.1. El conduit
de la vertical (backbone) debe ser diseñado basándose en las especificaciones de llenado
señaladas en la Tabla 8.2 o Tabla 8.3, según corresponda.
NOTA – El dimensionamiento del conduit puede ser afectado cuando los cables se utilizan
exclusivamente para transmisión de datos.
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-74
TABLA 8.1 – Dimensionamiento de conduit para cableado horizontal
Máximo número de cables basado en el llenado
permitido
Tamaño
de Diámetro exterior del cable, mm (pulg.)
conduit 3.3 4.6 5.6 6.1 7.4 7.9 9.4 13.5
comercial (.13) (.18) (.22) (.24) (.29) (.31) (.37) (.53)
16 (½) 1 1 0 0 0 0 0 0
21 (¾) 6 5 4 3 2 2 1 0
27 (1) 8 8 7 6 3 3 2 1
35 (1¼) 16 14 12 10 6 4 3 1
41 (1 ½) 20 18 16 15 7 6 4 2
53 (2) 30 26 22 20 14 12 7 4
63 (2 ½) 45 40 36 30 17 14 12 6
78 (3) 70 60 50 40 20 20 17 7
91 (3 ½) - - - - - - 22 12
103 (4) - - - - - - 30 14
NOTAS
Ver la tabla 10 y la tabla 11 para las dimensiones del conduit.
El número de cables a instalarse en el conduit puede ser limitado por la
máxima tensión de paso del cable permitida.
Especialmente para cables de diámetros grandes, el llenado del conduit es
un factor de la tensión de paso del cable. Ver 8.8.2.4 para información sobre
la tensión de paso.
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-75
TABLA 8.2. Llenado de EMT para cableado vertical (Backbone).
Designad
or de
Tamaño
mm
(pulg.)
Diámet
ro
interno
mm
(pulg.)
Área
total
mm2
(pulg.2)
Máximo copado
recomendado
Mínimo radio
curvatura
A B C D E
1 Cable
53%
lleno
mm2
(pulg.2)
2
Cables
31%
lleno
mm2
(pulg.2)
3
Cables
y mas
40%
Fill
mm2
(pulg.2
)
Capas de
acero en
aislamie
nto
mm
(pulg.)
Otros
aislamien
tos
mm
(pulg.)
21 (¾)
20.9
(0.82)
343
(.53)
182
(.28)
106
(.17)
137
(.21)
210
(8)
130
(5)
27 (1)
26.6
(1.05)
556
(.86)
295
(.46)
172
(.27)
222
(.35)
270
(10)
160
(6)
35 (1¼)
35.1
(1.38)
968
(1.50)
513
(.79)
300
(.46)
387
(.60)
350
(13)
210
(8)
41 (1 ½)
40.9
(1.61)
1314
(2.04)
696
(1.08)
407
(.63)
526
(.81)
410
(15)
250
(9)
53 (2)
52.5
(2.07)
2165
(3.36)
1147
(1.78)
671
(1.04)
866
(1.34)
530
(20)
320
(12)
63 (2 ½)
69.4
(2.73)
3783
(5.86)
2005
(3.11)
1173
(1.82)
1513
(2.34)
630
(25)
630
(25)
78 (3)
85.2
(3.36)
5701
(8.85)
3022
(4.69)
1767
(2.74)
2280
(3.54)
780
(30)
780
(30)
91 (3 ½)
97.4
(3.83)
7451
(11.55)
3949
(6.12)
2310
(3.58)
2980
(4.62)
900
(35)
900
(35)
103 (4)
110.1
(4.33)
9521
(14.75)
5046
(7.82)
2951
(4.57)
3808
(5.90)
1020
(40)
1020
(40)
NOTAS
1 La columna A is usada cuando un cable es puesto en conduit.
2 La columna B is usada cuando dos cables comparten el conduit. El porcentaje
de llenado se aplica a tramos directos con una compensación nominal
equivalente a no más de dos curvaturas de 90°.
3 La columna C es usada cuando tres o más cables comparten el conduit.
4 La columna D indica una curvatura de 10X del diámetro del conduit para cables
equipados con cinta metálica en el aislamiento.
5 La columna E indica una curvatura de 6veces el diámetro del conduit por sobre
e incluyendo el de 53mm (2pulg.), y 10 veces el diámetro cuando éste esta por
bajo los 53mm (2pulg.).
6 El número de cables que pueden ser instalados en el conduit debe ser limitado
por la máxima presión permitida al paso del cable.
7 Para cables de diámetro mayor, el llenado del conduit es factor de la presión
de paso del cable. Ver 8.8.2.4 para información de la tensión de paso del cable.
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-76
TABLA 8.3. Llenado de conduit RMC para cableado vertical.
Designado
r de
Tamaño
mm
(pulg.)
Diámetr
o
interno
mm
(pulg.)
Área
total
mm2
(pulg.2)
Máximo copado
recomendado
Mínimo radio
curvatura
A B C D E
1 Cable
53%
lleno
mm2
(pulg.2)
2 Cables
31%
lleno
mm2
(pulg.2)
3
Cables
y mas
40%
Fill
mm2
(pulg.2
)
Capas de
acero en
aislamie
nto
mm
(pulg.)
Otros
aislamien
tos
mm
(pulg.)
53 (2)
52.9
(2.083)
2198
(3.41)
1165
(1.81)
681
(1.06)
879
(1.36)
530
(20)
320
(12)
63 (2 ½)
63.2
(2.489)
3137
(4.87)
1663
(2.58)
972
(1.51)
1255
(1.95)
630
(25)
630
(25)
78 (3)
78.5
(3.090)
4840
(7.50)
2565
(3.97)
1500
(2.33)
1936
(3.00)
780
(30)
780
(30)
91 (3 ½)
90.7
(3.570)
6461
(10.01)
3424
(5.31)
2003
(3.10)
2584
(4.00)
900
(35)
900
(35)
103 (4)
102.9
(4.050)
8316
(12.88)
4408
(6.83)
2578
(3.99)
3326
(5.15)
1030
(40)
1030
(40)
129 (5)
128.9
(5.073)
13050
(20.21)
6916
(10.71)
4045
(6.27)
5220
(80.9)
1300
(50)
1300
(50)
155 (6)
154.8
(6.093)
18821
(29.16)
9975
(15.45)
5834
(9.04)
7528
(11.66)
1550
(60)
1550
(60)
NOTAS
1 La columna A is usada cuando un cable es puesto en conduit.
2 La columna B is usada cuando dos cables comparten el conduit. El porcentaje de llenado se
aplica a tramos directos con una compensación nominal equivalente a no más de dos
curvaturas de 90°.
3 La columna C es usada cuando tres o más cables comparten el conduit.
4 La columna D indica una curvatura de 10X del diámetro del conduit para cables equipados
con cinta metálica en el aislamiento.
5 La columna E indica una curvatura de 6veces el diámetro del conduit por sobre e incluyendo
el de 53mm (2pulg.), y 10 veces el diámetro cuando éste esta por bajo los 53mm (2pulg.).
6 El número de cables que pueden ser instalados en el conduit debe ser limitado por la máxima
presión permitida al paso del cable.
7 Para cables de diámetro mayor, el llenado del conduit es factor de la presión de paso del
cable. Ver 8.8.2.4 para información de la presión de paso del cable.
8.8.2.4. Tensión de paso
El dimensionamiento del conduit está directamente relacionado con el diámetro previsto del
cableado y la máxima tensión de halado que puede aplicarse a los cables sin la degradación de las
propiedades de transmisión del mismo. El límite de tensión de halado se basa en la fuerza del
conduit (incluyendo la presión lateral), la fuerza de empuje de línea, la geometría del sistema de
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-77
conductos, y la fuerza del cable. La posición de las curvaturas y la longitud del sistema de
conductos afectarán la tensión de halado a la que puede ser sometida el cable.
NOTA – Las tensiones en el tendido del cable pueden ser reducidas usando lubricantes que son
específicamente formulados para la composición del cable.
8.8.2.5. Cajas de paso
8.8.2.5.1. Uso de las cajas de paso
Las cajas de paso deberán ser utilizados para los siguientes fines:
1) Pesca a lo largo de un conducto.
2) Instalación de una cuerda o alambre de halado.
3) Paso del cable a la caja y luego paso del lazo de cable al nuevo recorrido de conducto. Esto
suele hacerse con los cables de diámetro más pequeño y no con cables de 64 mm (2 - ½ pulgadas)
de diámetro o más.
b) Ver 7.8 para requisitos adicionales para cuando las cajas de paso también se utilizan como cajas
de empalme.
c) Accesorios de conductos no deben utilizarse en lugar de cajas de paso.
8.8.2.5.2. Guías de diseño y construcción
Las cajas de paso deberán ser de fácil acceso. Las cajas de paso no se colocarán en un espacio de
techo fijo falso a menos que este panel de acceso sea adecuadamente señalizado.
Una caja de paso se colocará en la corrida de conduit si:
El largo de sea mayor de 30 m (100 pies)
hay más de dos curvaturas de 90°, o equivalente; o,
si el recorrido hay una curvatura de reversa (en forma de U)
Las cajas de paso deben colocarse en un tramo recto de conducto y no utilizarse en lugares de
doblaje. Los extremos deben estar alineados entre sí.
Donde se necesite una caja de paso con conduit de tamaño menor a 1 ¼”, una caja de salida
puede utilizarse como una caja de paso.
Cuando una caja de paso se utiliza con conduit de 1 - ¼ “ de tamaño comercial o mayor, la caja de
paso debe:
a) para recorridos de paso directos, tener una longitud de al menos 8 veces el diámetro (de
tamaño comercial) del conducto más grande;
b) para los ángulos y pasos en U: tener una distancia entre cada entrada del conducto al interior
de la caja y la pared opuesta de la caja de al menos 6 veces el diámetro del tamaño comercial de
los principales conductos, esta distancia se incrementa en la suma de los diámetros de tamaño
comercial de los otros conductos en la misma pared de la caja, y tener una distancia entre los
bordes más cercanos de cada entrada del conduit encerrando el mismo conductor de al menos:
seis veces el diámetro del tamaño comercial del conduit; o diez veces el diámetro del tamaño
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-78
comercial del conduit mas grande en caso de haber diferentes tamaños c) para un conducto
entrando a la pared de una caja de paso opuesta a una tapa removible, tener una distancia desde
la pared a la cubierta, no menor a 6 veces el diámetro del tamaño comercial del más grande de los
conductos.
Si la caja de paso está compuesta de componentes metálicos, se deberá conectar a tierra en
conformidad con los códigos vigentes.
8.8.2.6. Recorrido del conduit a las salidas
Cualquier conducto único que recorra desde el cuarto de telecomunicaciones no deberá servir a
más de 3 salidas.
Los Conductos deben aumentarse gradualmente de tamaño desde la caja más lejana de salida
hacia la cuarto de telecomunicaciones.
8.8.2.7. Terminación en el cuarto de telecomunicaciones
Conductos que sobresalen a través del piso del cuarto de telecomunicaciones deberá culminar
con 25-75 mm (1-3 pulgadas) por encima de la superficie del piso. Este saliente ayuda en la
prevención contra derrame de hormigón en el conduit durante la construcción y protege el
cableado y materiales cortafuegos del agua y otros líquidos.
Tubería conduit en el techo deberá sobresalir en el cuarto una distancia mínimo de 25-75 mm (1-
3-in), sin curvas, por encima de los 2,4 m (8 pies) de nivel. Estos requisitos en las vías de entrada
evitan las transiciones de curvatura parciales a través de la pared y asegura que el cable este a
una altura tal que pueda alimentar a los campos de terminación, sin interferir con rack o paneles
traseros.
8.8.2.8. Conduit para ubicaciones de teléfonos públicos montados en la pared
Como mínimo, un tubo conduit de tamaño comercial de ¾” (19mm) debe instalarse desde el
cuarto de telecomunicaciones para servir a cada uno de los teléfonos públicos montados en la
pared. En consenso con el proveedor de teléfono, y donde sea conveniente para ocultar la caja de
salida con el montaje del teléfono, el centro de la caja de salida debe ser colocada 1220 mm (48
pulgadas) por encima del suelo.
8.8.2.9. Telecomunicaciones en ascensores
Un tubo conduit de ¾” de tamaño comercial se facilitará desde el cuarto de telecomunicaciones
hasta una caja adecuada. Esta ubicación se aplicará a los elevadores de pasajeros, carga, y de
lavado de ventanas y se coordinará con el contratista del ascensor.
8.8.2.10. Conduit para ubicaciones exteriores
Cuando un conduit de telecomunicaciones se va a colocar a un dispositivo expuesto a la
intemperie, se tomará especial atención para impedir la penetración de la humedad. También se
debe asegurar que la humedad no se acumule en los puntos bajos, lo que puede dañar el cable. El
conduit no metálico será resistente a los rayos UV y deberá estar debidamente señalado.
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-79
8.8.3. Instalación
8.8.3.1. Terminación de Conduit
El conduit debe ser fresado para eliminar los bordes afilados. Los conductos metálicos, deben ser
terminados con un tapón aislado.
8.8.3.2. Cuerdas o Alambre para halar
En todos los conductos instalados se deberá dejar colocando alambre o cuerdas de halar.
8.9. Muebles
8.9.1. Interfaces a la Edificación
La interfaz entre los muros de la edificación, columnas, techos y pisos con los muebles deben
ocultar y proteger el cable, mientras que permite el acceso sin obstáculos a cajas de conexión o
vías. Las vías que se utilizan para interconectar los muebles con las vías de la edificación deberán
contar con un área transversal, al menos, igual al área de las vías que están sirviendo al piso.
8.9.2. Pisos
La alineación de los muebles con los módulos de la construcción, ubicación de conductos y medios
de paso del cable deben ser considerados como parte de la planificación de diseño. Los muebles
no se dispondrán de forma que las vías de interfaces ocupen un pasillo, donde la gente camina o
pone los pies, o en otros lugares donde obstáculos pueden ocasionar algún peligro.
8.9.3. Techos
Las vías en los muebles que son alimentados desde el techo deberán cumplir los requisitos de 8.3.
8.9.4. Factor de llenado de las vías
El porcentaje de llenado de una vía se calcula dividiendo la suma de las áreas transversales de
todos los cables por el área transversal de la vía más reducida (limitada). Para la planificación de
las vías de muebles, el llenado de la vía será como máximo del 40% (véase la Figura 8.3). Es
permitido llenar hasta un máximo del 60% de la vía, para adicionales no planificados en la
instalación inicial.
Este límite máximo puede verse afectado por variables como la hélice de cable, intersecciones de
vía, radios de curvatura del cableado, y el espacio para salidas/conectores.
FIGURA 8.3. Llenado de vías en muebles
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-80
NOTA – Las guías de la capacidad de cable toman en consideración que hay espacio que no es
usado entre los cables y los mismos pueden tomar vías independientes. El diagrama muestra
cables de 5,6 mm (0,22 pulgadas) de diámetro en una vía de 645 mm2 (1 in2) vía.
8.9.5. Capacidad de vías en mobiliario
Los mobiliarios utilizados para el cableado de telecomunicaciones deberán presentar una vía
(directa) con un área mínima transversal de 950 mm2 (1-1/2 in2). En general, las vías de muebles
en cualquier elevación sobre el suelo pueden necesitar ser alimentados, ya sea del suelo o el
techo. Por lo tanto, las vías verticales deben contar con un área transversal, al menos igual al de
las vías de la edificación. Esta especificación se basa en un grupo de áreas de trabajo con servicio
a cuatro personas con tres conexiones cada uno (por ejemplo, un UTP, un STP, y un cable de fibra
óptica).
Debido a formas complejas de las canalizaciones y obstáculos, la instalación del cableado en las
vías de muebles por técnicas “pesca y halado” puede resultar en una reducción en la capacidad de
disposición de cableado en las vías. La técnica de instalación de “pesca y halado” no debería
usarse excepto cuando es requerido por las características de las vías del mueble, como en el caso
de canalizaciones sin tapas removibles.
8.9.6. Acceso
Los muebles deben estar dispuestos a garantizar que el acceso a las vías de telecomunicaciones
no esté bloqueado.
8.9.7. Radios de curvatura para vías en los muebles
Las reglas para doblaje de conduit (véase la sección 8.8) deben aplicarse a cualquier esquina
inaccesible en las vías del mueble donde se espere forzar pasos de cable para la instalación.
Las vía de mueble no deberán forzar al cableado a un radio de curvatura inferior a 25 mm (1
pulgada), o mínimo recomendado por el fabricante, lo que sea mayor. Cables híbridos pueden
requerir un mayor radio de curvatura que los cables tradicionales. Los cables híbridos
generalmente están diseñados para que puedan ser deschaquetados en el punto de entrada a los
muebles, en caso de ser necesario para que el radio de curvatura sea manejable. El diseñador
debe contactar con el fabricante del cable para información de los radios mínimos de curvatura.
8.9.8. Reducción de la capacidad de la vía en esquinas
El área transversal de algunas vías de muebles es reducida por los requerimientos en el radio de
curvatura del cableado. Los fabricantes de muebles deberán proporcionar información sobre el
área transversal o capacidad de cableado en las intersecciones de vías.
8.9.9. Separación entre alimentación de energía y telecomunicaciones
Los muebles a menudo tienen vías paralelas a las canalizaciones de potencia; las interfaces de
piso y techo suelen dividirse en alimentación de energía y telecomunicaciones. En tales casos, se
dispondrá de una separación que cumpla con 8.4.1.
En vías metálicas multicanales, las divisiones que separan los canales deben estar conectadas a
tierra.
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-81
8.10. Vías Perimetrales
8.10.1. Generalidades
8.10.2. Construcción
Los sistemas de canaletas de superficie consisten en las bases, las cubiertas, accesorios de unión y
accesorios. Accesorios (por ejemplo: empalmes, esquinas, tapas, adaptadores, cajas de
dispositivos) serían usados para conectar, cambiar la dirección o terminar una canalización en
canaleta. Los accesorios deberán proporcionar los medios de montaje para dispositivos
específicos y generales (Ejemplo: salida del área de trabajo, la conexión de los conductos) internos
o externos a las canaletas.
Las canaletas pueden ser de un solo canal o varios canales. El sistema de un canal simple deberá
ser diseñado y usado para cualquiera de los dos: el cableado de telecomunicaciones o el cableado
eléctrico de potencia. Los sistemas multicanales tendrán pared(es) divisoria(s), ya sean pre
configuradas o modulares.
Los sistemas de canaletas no forzarán el cable a un radio menor que 25mm bajo la condición de
máximo llenado. Radios de curvatura mayores serian requeridos para ciertos tipos de cables o
cuando se prevé aplicación de fuerza sobre el cable durante la instalación del mismo.
Los sistemas de canaletas pueden tener una sección cuadrada, rectangular, triangular o
semicircular, mientras que la cubierta podría ser plana, cóncava o convexa.
8.11.3. Requerimientos del diseño e instalación
8.11.3.1. Dimensionamiento de canaletas
8.11.3.1.1. El tamaño de la ruta
Para la planificación de las canaletas perimetrales, el relleno máximo será de 40%. Un máximo del
60% de llenado se permitirá para dar cabida a instalaciones adicionales después de la instalación
inicial. La capacidad de llenado de las canaletas no considera las restricciones adicionales
causadas por las salidas de telecomunicaciones.
8.11.3.1.2. Accesorios de la vía
Si la sección transversal útil de un sistema de vías se reduce en los accesorios a fin de mantener el
adecuado radio de curvatura de los cables de telecomunicaciones, el fabricante deberá proveer la
sección transversal necesaria en los accesorios basado en el radio de curvatura del cable.
En casos como el de la figura 8.4, deberá proveerse un accesorio interno en la canaleta que
proteja el cable y garantice su radio mínimo de curvatura.
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-82
FIGURA 8.4 – Reducción de la capacidad de la vía en las esquinas
8.11.3.1.3. Salidas/conectores de telecomunicaciones
Salidas/conectores de telecomunicaciones montados internamente reducen la disponibilidad del
área de la sección transversal de la vía del sistema. Los diseñadores e instaladores deben
considerar que conector podría restringir la capacidad del cable disponible alrededor del
conector.
8.12. Ruta vertical – mangas o conductos y ranuras
8.12.1. Cantidad y configuración de mangas o conductos
La cantidad de rutas verticales que usen conductos de tuberia conduit o pasos (mangas) de
103mm (4”) deberían ser cuatro más un conducto o paso adicional por cada 4000m2 de espacio
de piso útil.
Cuando el número de pasos o el área de la ruta requiere más de una fila de pasos o tubos, se debe
restringir el número de filas a máximo dos siempre que sea posible. La ubicación y configuración
de los pasos o tubos deberá ser aprobada por un ingeniero estructural. Ver el ejemplo de la figura
21 y 22.
8.12.2. Cantidad y configuración de las ranuras
Las ranuras (ductos o huecos en la losa) son típicamente localizadas al ras contra una pared
dentro de un espacio y deben ser diseñadas con una profundidad (dimensión perpendicular a la
pared) de 150-600 mm procurando la profundidad más estrecha donde sea posible. La ubicación
y configuración de las ranuras deberá ser aprobada por un ingeniero estructural.
El tamaño de la ranura debe ser de 0.04m2 para edificaciones de hasta 4000m2 de superficie útil
servida por el backbone. El área de las ranuras debe ser incrementada en 0.04m2 por cada
aumento de 4000m2 de superficie útil servida por el backbone. Ver el ejemplo de la Figura 8.5 y
8.6.
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-83
FIGURA 8.5. Diseño de las rutas verticales de un edificio de oficinas.
NOTA – Con los cuartos de telecomunicaciones alineados en una vía vertical, algunos de los medios para pasar el cable
deberían ser proporcionados sobre y en la línea de los pasos o ranuras en el cuarto más alto de la pila. Una tira de
anclaje de hierro o una armella incrustada en el concreto es un ejemplo. Técnicas similares pueden ser requeridas para
vías largas de edificaciones.
FIGURA 8.6. PASOS TÍPICOS E INSTALACIONES DE RANURAS DE PISO.
8.13. Columnas de servicio
Las columnas de servicio deben estar pegadas y sustentadas en los canales de soporte principal
del techo; estas no deben estar pegadas a los canales transversales o de pequeña longitud a
menos que estos estén rígidamente asegurados al soporte principal del canal. Cuando las
columnas de servicio sean utilizadas, las rieles de la cubierta principal deberán ser rígidamente
instaladas y reforzadas para superar los movimientos tanto verticales como horizontales.
8.14. División del Cableado
En el caso de utilizar particiones desmontables para ocultar cables, un complemento en el panel o
una cubierta deberán ser proporcionados. Alternativamente, una partición desmontable puede
Instalaciones electromecánicas. Cableado de telecomunicaciones
NEC-10 PARTE 9-2-84
ser usada para ocultar el cable, si se proporciona un espacio accesible o un conduit de suficiente
tamaño.
8.15. Cableado en las paredes
Una ruta por la cual atraviesan los huecos de lo pernos no debe tener bordes cortantes u objetos
que podrían causar daño a la chaqueta del cable. Cualquier borde cortante u objetos que existan
deberían de ser provistos con casquillos o cojinetes según sea.
COMITÉ EJECUTIVO DEL CODIGO
ECUATORIANO DE LA CONSTRUCCIÓN
(Creado Mediante el Decreto Ejecutivo Nº 3970 15 de Julio 1996)
CEC-10 SUBCOMITÉ 5 PARTE 5-1
NORMA ECUATORIANA DE
CONSTRUCCIÓN
NEC-10
PARTE 5
MAMPOSTERIA ESTRUCTURAL
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-2
ÍNDICE
Capítulo 1 ............................................................................................................................ 6
1. Requisitos Generales ............................................................................................... 6
1.1 Introducción ..................................................................................................... 6
1.2 Propósito .......................................................................................................... 6
1.3 Procedimiento De Diseño ................................................................................ 6
1.4 Estados Límites Y Situaciones Del Proyecto .................................................. 6
1.5 Acciones .......................................................................................................... 7
1.6 Bases Del Proyecto .......................................................................................... 7
1.7 Planos Y Memorias ......................................................................................... 7
Capítulo 2 ............................................................................................................................ 9
2. Clasificación, Definiciones, Nomenclatura Y Unidades ......................................... 9
2.1 Clasificación .................................................................................................... 9
2.2 Definiciones ..................................................................................................... 9
2.3 Nomenclatura................................................................................................. 11
2.4 Unidades ........................................................................................................ 12
Capítulo 3 .......................................................................................................................... 13
3. Materiales .............................................................................................................. 13
3.1 Requisitos Para Los Materiales ..................................................................... 13
Capítulo 4 .......................................................................................................................... 20
4. Requisitos Constructivos Para Mampostería Estructural ...................................... 20
4.1 Alcance .......................................................................................................... 20
4.2 Detalles Del Refuerzo .................................................................................... 20
4.3 Longitud De Desarrollo ................................................................................. 22
4.4 Longitud De Empalme Por Traslapo ............................................................. 22
4.5 Empalmes Mecánicos O Soldados ................................................................ 22
4.6 Ganchos Estandar .......................................................................................... 23
4.7 Diámetros Mínimos De Doblez Para Varillas De Refuerzo ......................... 23
4.8 Requisitos Constructivos Para Cimentaciones .............................................. 23
4.9 Tuberias Embebidas ...................................................................................... 23
4.10 Regatas........................................................................................................... 23
4.11 Juntas De Control .......................................................................................... 24
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-3
4.12 Ventanas De Inspección Y Limpieza.- .......................................................... 24
Capítulo 5 .......................................................................................................................... 25
5. Análisis Y Diseño De Mapostería Estructural ....................................................... 25
5.1 Hipótesis Y Principios Generales .................................................................. 25
5.2 Hipostesis De Diseño..................................................................................... 26
5.3 Dimensiones Efectivas .................................................................................. 27
5.4 Resistencia Para Carga Axial De Compresión ............................................. 29
5.5 Reducción De Resistencia Axial Por Esbeltez .............................................. 29
5.6 Resistencia Nominal Para Carga Axial ......................................................... 29
5.7 Resistencia A Flexión Sin Carga Axial ......................................................... 29
5.8 Secciones Solo Con Refuerzo A Tracción .................................................... 30
5.9 Secciones Con Refuerzo A Compresión ....................................................... 30
5.10 Diseño De Muros En La Dirección Perpendicular A Su Plano ..................... 30
5.11 Diseño De Muros En La Dirección Paralela A Su Plano .............................. 31
5.12 Elementos De Borde ...................................................................................... 34
5.13 Elementos De Concreto Reforzado Dentro De La Mampostería Estructural 35
Capítulo 6 .......................................................................................................................... 36
6. Mampostería Reforzada Construida Con Unidades De Perforación Vertical ....... 36
6.1 Generalidades ................................................................................................ 36
6.2 Refuerzos De Muros ...................................................................................... 36
Capítulo 7 .......................................................................................................................... 38
7. Mampostería Parcialmente Reforzada Construida Con Unidades De Perforación
Vertical .......................................................................................................................... 38
7.1 Generalidades ................................................................................................ 38
7.2 Refuerzos De Muros ...................................................................................... 38
Capítulo 8 .......................................................................................................................... 39
8. Mampostería No Reforzada ................................................................................... 39
8.1 Generalidades ................................................................................................ 39
Capítulo 9 .......................................................................................................................... 40
9. Mampostería De Muros Confinados...................................................................... 40
9.1 Generalidades ................................................................................................ 40
9.2 Usos De La Mamposteria De Muros Confinados .......................................... 40
9.3 Requisitos Para Los Muros De Mamposteria Confinada .............................. 40
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-4
9.3.1 Unidades De Mamposteria Permitidas .......................................................... 40
9.3.2 Espesor Minimo Del Muro ............................................................................ 41
9.3.3 Area Minima De Muros Confinados Por Nivel ............................................. 41
9.4 Requisitos Generales Para Los Elementos De Confinamiento ...................... 41
9.4.1 Resistencia Del Concreto............................................................................... 41
9.4.2 Longitud De Desarrollo ................................................................................. 41
9.4.3 Refuerzo Interior En El Muro.- ..................................................................... 42
9.5 Columnas De Confinamiento ........................................................................ 42
9.5.1 Dimendiones Mínimas ................................................................................... 42
9.5.2 Ubicación ....................................................................................................... 42
9.5.3 Refuerzo Mínimo ........................................................................................... 42
9.5.4 Anclaje Del Refuerzo .................................................................................... 43
9.5.5 Refuerzo Transversal De Confinamiento ...................................................... 43
9.6 Vigas De Confinamiento ............................................................................... 43
9.6.1 Dimensiones Mínimas ................................................................................... 43
9.6.2 Ubicación ....................................................................................................... 43
9.6.3 Refuerzo Mínimo ........................................................................................... 44
9.6.4 Anclaje Del Refuerzo .................................................................................... 44
9.6.5 Viga De Amarre Sobre La Cimentacion........................................................ 44
9.6.6 Cintas De Amarre .......................................................................................... 44
9.7 Requisitos De Analisis Y Diseño .................................................................. 45
9.7.1 Valores De .................................................................................................. 45
9.7.2 Suposiciones De Diseño ................................................................................ 45
9.7.3 Diseño Para Carga Axial De Compresion ..................................................... 46
9.8 Diseño Del Muro En La Direccion Perpendicular A Su Plano ..................... 46
9.9 Diseño A Flexo-Compresión Del Muro En La Dirección Paralela A Su Plano
47
9.10 Diseño A Cortante Del Muro En La Dirección Paralela A Su Plano ............ 48
9.11 Verificacion Por Aplastamiento Del Alma Del Muro.- ................................. 49
9.12 Verificación A Cortante En Los Elementos De Confinamiento Del Muro ... 49
9.13 Diseño Del Acero Longitudinal De La Viga De Confinamiento .................. 50
9.14 Requisitos De Construcción .......................................................................... 50
9.14.1 Detalles Del Refuerzo ................................................................................ 50
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-5
9.14.2 Requisitos Complementarios Para Los Elementos De Confinamiento ..... 50
9.14.3 Construcción Del Muro ............................................................................. 51
9.14.4 Juntas De Control ...................................................................................... 51
9.14.5 Vaciado De Las Columnas De Confinamiento .......................................... 51
9.14.6 Vigas De Confinamiento ........................................................................... 51
Anexo A ............................................................................................................................. 52
1.1 Aparatos ......................................................................................................... 52
1.2 Dimensiones Del Prisma ............................................................................... 53
1.3 Construcción De Prismas En Laboratorio Y En Obra ................................... 53
1.4 Medición Del Prisma ..................................................................................... 54
1.5 Ensayo ........................................................................................................... 54
1.6 Resistencia Prismática ................................................................................... 54
1.7 Informe De Resultados .................................................................................. 55
Anexo B ............................................................................................................................. 56
1.1 Aparatos ......................................................................................................... 56
1.2 Dimensiones Del Murete ............................................................................... 57
1.3 Construcción De Muretes En Laboratorio Y En Obra .................................. 57
1.4 Edad De Ensayo............................................................................................. 58
1.5 Medición Del Murete..................................................................................... 58
1.6 Ensayo ........................................................................................................... 58
1.7 Resistencia Básica De Corte .......................................................................... 59
1.8 Informe De Resultados .................................................................................. 59
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-6
PARTE 5
MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL
CAPÍTULO 1
1. REQUISITOS GENERALES
1.1 INTRODUCCIÓN
Este subcapítulo comprende un grupo de normas y requisitos mínimos para el diseño y construcción de estructuras de mampostería simple, mampostería armada y mampostería confinada.
1.2 PROPÓSITO
Los requisitos indicados en estas normas, están dirigidos a lograr un comportamiento apropiado de las construcciones en mampostería estructural bajo condiciones de carga vertical permanente o transitoria, bajo condiciones de fuerzas laterales de viento o sismo y bajo estados ocasionales de fuerzas atípicas.
1.3 PROCEDIMIENTO DE DISEÑO
Las estructuras de mampostería deben diseñarse por el método del estado límite de resistencia. Sin embargo, también se permite el diseño de estas estructuras por el método de los esfuerzos admisibles.
1.4 ESTADOS LÍMITES Y SITUACIONES DEL PROYECTO
Estados límites son estados que si se sobrepasan, la estructura no satisface las exigencias de comportamiento.
Se clasifican en:
- Estados límites últimos
- Estados límites de utilización
Estados límites últimos son estados asociados al colapso u otras formas de fallo estructural, que puedan poner en peligro la seguridad de las personas.
Los estados límites últimos que deben considerarse son:
- Pérdida de equilibrio de la estructura o de una parte de la misma, considerada como cuerpo rígido.
- Fallo por deformación excesiva, rotura o inestabilidad de la estructura o de una parte de la misma, incluso sustentaciones y cimentaciones.
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-7
Estados límites de utilización son estados que si se sobrepasan no se cumplen los criterios de servicio especificado.
Los estados límites últimos que se incluyen son:
- Deformaciones que puedan afectar a la apariencia o al uso de la estructura (incluyendo el mal funcionamiento de máquinas o servicios) o causar daños a los acabados o a elementos no estructurales.
- Vibraciones que molesten a las personas, dañen al edificio o a su contenido, o limiten su efectividad funcional.
1.5 ACCIONES
Una acción (F) es:
- Una fuerza (carga) aplicada a la estructura (acción directa); ó
- Una deformación impuesta (acción indirecta), por ejemplo, efectos de la temperatura o asientos.
1.6 BASES DEL PROYECTO
1.6.1 Requisitos Fundamentales
Una estructura se proyectará y ejecutará de modo que:
Se mantenga apta para el uso requerido con una probabilidad aceptable, considerando la vida prevista del edificio y su costo.
Soporte las acciones e incidencias que puedan producirse, tanto durante la ejecución y uso con una apropiada fiabilidad, y tenga una durabilidad acorde al costo del mantenimiento.
Los requisitos anteriores se cumplirán eligiendo los materiales apropiados, el proyecto y los detalles correctos y estableciendo métodos de control de producción, construcción y uso aplicables a dicho proyecto.
1.7 PLANOS Y MEMORIAS
PLANOS ESTRUCTURALES.- Además de los requisitos correspondientes que deben cumplir los planos estructurales, estos deben especificar y detallar los siguientes puntos:
Características de las unidades de mampostería utilizadas en el diseño.
Valor o valores de la resistencia nominal a la compresión de la mampostería utilizada en el proyecto, especificada respecto al área neta promedio de la sección (f’m).
Definición del tipo de mortero de pega (M5, M10, M15).
Ubicación de las celdas y cavidades que deben inyectarse con mortero de relleno.
Definición del tipo de mortero de relleno indicando su resistencia mínima a la compresión.
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-8
Tamaño y localización de todos los elementos especificados.
Tamaño especificado, resistencia, tipo y localización de los refuerzos, anclajes mecánicos y conectores utilizados en el diseño.
Ubicación, tamaño y característica de las juntas de control y de las juntas de construcción.
MEMORIAS.- Las memorias de un proyecto de Edificación de Mampostería Estructural deben contener, entre otras cosas los siguientes puntos:
Descripción global del proyecto.
Características de los materiales utilizados en la mampostería.
Método de Análisis y diseño adoptado.
Resultados
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-9
CAPÍTULO 2
2. CLASIFICACIÓN, DEFINICIONES, NOMENCLATURA Y UNIDADES
2.1 CLASIFICACIÓN
Los tipos de muros a los que se hará referencia en estas normas son los siguientes:
Mampostería Reforzada.- Es la estructura conformada por piezas de mampostería de perforación vertical, unidas por medio de mortero, reforzada internamente con barras y alambres de acero. El mortero de relleno puede colocarse en todas las celdas verticales o solamente en aquellas donde está ubicado el refuerzo.
Mampostería Parcialmente Reforzada.- Es la estructura conformada por piezas de mampostería de perforación vertical, unidas por medio de mortero, reforzada internamente con barras y alambres de acero.
Mampostería Simple (No Reforzada).- Es la estructura conformada por piezas de mampostería unidas por medio de mortero y que no cumplen las cuantías mínimas de refuerzo establecidas para la mampostería parcialmente reforzada.
Mampostería de Muros Confinados.- Es la estructura conformada por piezas de mampostería unidas por medio de mortero, reforzada de manera principal con elementos de concreto reforzado construidos alrededor del muro o piezas de mampostería especiales donde se vacíe el hormigón de relleno logrando un confinamiento a la mampostería. Cuando se empleen estas piezas especiales, éstas pueden ser consideradas como parte del recubrimiento de los elementos de concreto reforzado.
2.2 DEFINICIONES
Estructura.- Combinación organizada de las partes conectadas entre sí proyectada para proveer un cierto grado de rigidez. Este término se refiere a las partes sometidas a carga.
Sistema estructural.- Elementos resistentes de la construcción y la forma en que se considera que trabajan a efectos de su modelización.
Mampostería.- Conjunto trabado de piezas asentadas con mortero.
Mampostería armada.- Mampostería en la que se colocan varillas o mallas, generalmente de acero, embebidas en mortero u hormigón, de modo que todos los materiales trabajen en conjunto.
Mampostería Confinada.- Mampostería construida rígidamente rodeada en sus cuatro lados por pilares y vigas de hormigón armado o de fábrica armada no proyectados para que trabajen como pórticos resistentes a flexión.
Aparejo de la fábrica.- Disposición regular de las piezas trabadas para que trabajen conjuntamente.
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-10
2.2.1 PIEZAS DE MAMPOSTERÍA
Pieza de mampostería.- Unidad fabricada, para utilizarse en la construcción de mamposterías.
Soga.- Dimensión correspondiente al lado mayor o largo.
Tizón.- Dimensión correspondiente al lado intermedio o ancho.
Grueso.- Dimensión al lado menor o altura.
Tabla.- Cara mayor de una pieza de mampostería (soga x tizón).
Canto.- Cara mediana de una pieza de mampostería (soga x grueso).
Testa.- Cara menor de una pieza de mampostería (tizón x grueso)
Hueco.- Vacío conformado en una pieza que puede o no atravesarla completamente.
Tabiquillo.- Material entre huecos de una pieza.
Área bruta.- Área de la sección de la pieza sin descontar el área de los huecos.
Resistencia a compresión de piezas de mampostería.- Resistencia media a compresión de un número especificado de piezas.
2.2.2 MORTEROS
Mortero.- Mezcla de conglomerantes inorgánicos, áridos y agua y en algunos casos
adiciones y aditivos.
Resistencia a compresión del mortero.- Resistencia media a compresión de un número especificado de probetas de mortero ensayadas tras 28 días de curado.
2.2.3 HORMIGÓN DE RELLENO
Hormigón de relleno.- Hormigón con la consistencia y el tamaño del árido adecuados para rellenar cámaras o huecos de la mampostería.
2.2.4 ARMADURAS
Acero de armar.- Acero para armaduras de uso en mampostería.
Armadura de tendel.- Armadura de acero preferiblemente prefabricada y que se coloca en los tendeles.
2.2.5 JUNTAS
Tendel o Junta horizontal.- Junta de mortero entre las tablas de las piezas de mampostería.
Llaga o Junta vertical.- Junta de mortero perpendicular al tendel y a la cara del muro.
Sutura.- Junta de mortero vertical en el espesor del muro, paralela a su cara.
Rejuntado.- Proceso de rascado, rellenado y acabado de la junta de mortero.
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-11
2.2.6 TIPOS DE MUROS.
Muro de carga.- Muro con área en planta mayor que 0.04 m2, proyectado para soportar otras cargas además de su peso propio.
Muro transverso.- Muro que soporta acciones horizontales en su plano.
Muro arriostrante.- Muro transverso perpendicular a otro muro para arriostrarlo contra acciones laterales o pandeo y estabilizar el edificio.
Muro sin carga.- Muro no resistente cuya eliminación no perjudica a la integridad del resto de la estructura.
2.2.7 RESISTENCIAS DE LA MAMPOSTERÍA
Resistencia a compresión de la mampostería: Es la resistencia a compresión sin tener
en cuenta los efectos de las coacciones de sustentación, esbeltez o excentricidad de cargas.
Resistencia a corte de la mampostería: Resistencia de la mampostería sometida a esfuerzos cortantes.
Resistencia a flexión de la mampostería: Resistencia de la mampostería a flexión pura.
Resistencia de anclaje por adherencia: La resistencia de adherencia por unidad de superficie entre la armadura y el hormigón o mortero, cuando la armadura está sometida a esfuerzos de tracción o compresión.
2.3 NOMENCLATURA
f’m = Resistencia nominal a la compresión de la mampostería (Mpa).
f’cr = Resistencia a la compresión del mortero de relleno (Mpa).
f’u = Resistencia especificada a la compresión de la unidad de Mampostería medida sobre Área neta. (Mpa).
f’cp = Resistencia especificada a la compresión del mortero de pega (Mpa).
h = Altura de la unidad de Mampostería (mm).
kp = factor de corrección por absorción de la unidad, adimensional
kp = 1.4 para unidades de concreto
kp = 0.8 para unidades de arcilla
Rm = Parámetro definido en la Ec. 3-2
i = Índice de macizo, adimensional
Ae = Área efectiva de la sección de mampostería, en mm2.
Ase = Área efectiva del refuerzo en tracción, en mm2.
Ast = Área total del acero de refuerzo longitudinal del elemento de confinamiento, en mm2.
As1 = Área del refuerzo a tracción equilibrado por la compresión en la mampostería, en mm2.
As2 = Área del refuerzo a tracción equilibrado por el refuerzo de compresión, en mm2.
Av = Área del refuerzo para cortante, en mm2.
Amv = Área efectiva para determinar esfuerzos cortantes en mm2.
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-12
a = Profundidad del bloque equivalente de compresión (tomar 0.85c) en mm.
b = Ancho efectivo de la sección de muro para efectos de pandeo en el plano del muro, en mm.
d = Distancia de la cara de compresión al centroide del refuerzo en tracción, en mm.
d’ = Distancia desde el centroide del refuerzo en compresión flexión hasta la fibra extrema en compresión, en mm.
h’ = Longitud de la diagonal del paño de muro entre elementos de confinamiento, o altura efectiva del elemento para evaluar efectos de pandeo, en mm.
lw = longitud horizontal total del muro, medida centro a centro entre columnas de
confinamiento de borde, en mm.
fr = Módulo de ruptura de la mampostería, en Mpa.
t = Espesor efectivo del elemento para evaluar efectos de pandeo, en mm.
Mu = Momento mayorado solicitado de diseño del muro.
Mn = Momento resistente nominal del muro.
Mcr = Momento de agrietamiento del muro de mampostería.
Po = Máxima resistencia axial teórica, N.
Pb = Carga axial nominal balanceada, en N.
Pn = Resistencia nominal a carga axial, en N
Pu = Fuerza axial de diseño solicitada en compresión sobre el muro, en N.
s = Separación del refuerzo de corte medida a lo largo del eje vertical del muro, en mm.
n = Cuantía de refuerzo horizontal que resiste cortante en un muro en un plano perpendicular al plano Amv
Vn = Fuerza cortante resistente nominal del muro, en N.
Vu = Fuerza cortante mayorada solicitada de diseño del muro, en N.
Vm = Resistencia nominal para fuerza cortante contribuida por la mampostería, en N.
Vs = Resistencia nominal para fuerza cortante contribuida por el refuerzo cortante, en N.
2.4 UNIDADES
Se emplearán las unidades del S.I. de acuerdo con la Norma ISO 1000.
Para el cálculo se recomiendan las siguientes unidades:
- Fuerzas y cargas: kN, kN/m, kN/m2
- Masa específica: kg/m3
- Peso específico: kN/m3
- Esfuerzos y resistencias: N/mm2 ( MN/m2 o Mpa)
- Momentos kN-m
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-13
CAPÍTULO 3
3. MATERIALES
3.1 REQUISITOS PARA LOS MATERIALES
Los materiales utilizados para la construcción de mampostería estructural deben cumplir los requisitos de calidad que se especifican en esta norma. Esto se garantiza mediante ensayos realizados sobre muestras representativas.
3.1.1 CEMENTO Y CAL
El cemento utilizado debe estar en condiciones apropiadas y debe corresponder en su tipo y clase a aquel sobre el cual se basan las dosificaciones del concreto y los morteros. Se debe cumplir con las siguientes normas:
Cemento Portland: ASTM C150 Y C595
Cal Viva: ASTM C5
Cal Hidratada: ASTM C270
3.1.2 ACERO DE REFUERZO
El acero de refuerzo debe ajustarse a las normas respectivas. Además, al momento de la colocación debe estar limpio en la superficie y sin corrosión.
3.1.3 MORTERO DE PEGA
Los morteros de pega deben cumplir con la norma ASTM C270. Estos morteros deben tener buena plasticidad, consistencia y ser capaces de retener el agua mínima para la hidratación del cemento y además, garantizar su adherencia con las unidades de mampostería para desarrollar su acción cementante.
3.1.3.1 DOSIFICACIÓN DEL MORTERO DE PEGA
La dosificación de los componentes de los morteros de pega debe basarse en ensayos previos de laboratorio o en experiencias en obras similares y se clasifican de acuerdo con la dosificación mínima de sus componentes y con la resistencia a la compresión. Esta clasificación se muestra en la tabla III-1.
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-14
TABLA III-1
TIPOS DE MORTERO, DOSIFICACIÓN Y RESISTENCIA MÍNIMA
A COMPRESIÓN A LOS 28 DÍAS
Tipo de Resistencia Mìnima Composición en partes
Mortero a Compresión 28 días por volúmen
(Mpa) Cemento Cal Arena
M20 20 1 - 2,5
M15 15 1 - 3
1 0,5 4
M10 10 1 - 4
1 0,5 5
M5 5 1 - 6
1 1 7
M2,5 2,5 1 - 7
1 2 9
3.1.3.2 USO DE LA CAL
La cal utilizada en la preparación del mortero de pega debe ser cal hidratada y se debe verificar que ésta no sea perjudicial a ninguna de las propiedades especificadas.
3.1.3.3 AGREGADOS
Los agregados para el mortero de pega deben cumplir con la norma ASTM 144 y estar libres de materiales contaminantes que puedan deteriorar las propiedades del mortero.
3.1.3.4 AGUA
El agua utilizada para el mortero de pega debe estar limpia y libre de elementos perjudiciales tales como aceites, ácidos, alcoholes, sales, materias orgánicas u otras substancias que puedan ser dañinas para el mortero o el refuerzo embebido.
3.1.4 MORTERO DE RELLENO
Los morteros de relleno deben cumplir con la norma ASTM C476. Estos morteros deben tener buena consistencia y con fluidez suficiente para penetrar en las celdas de inyección sin segregación.
3.1.4.1 DOSIFICACIÓN DEL MORTERO DE RELLENO
La dosificación de los componentes del mortero de relleno debe basarse en ensayos previos de laboratorio o en experiencias en obras similares y se clasifican de acuerdo con la dosificación mínima de sus componentes y con la resistencia a la compresión. Esta clasificación se muestra en la tabla III-2.
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-15
TABLA III-2
CLASIFICACIÓN Y DOSIFICACIÓN POR VOLÚMEN DE MORTERO DE RELLENO
TIPO CEMENTO
DE
MORTERO PORTLAND MIN MAX MIN MAX
FINO 1 2,25 3,5 - -
GRUESO 1 2,25 3 1 2
AGREGADOS/CEMENTO
FINO GRUESO( tamaño < 10 mm)
3.1.4.2 VALOR MÁXIMO DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN ( f’cr)
La resistencia a la compresión del mortero de relleno, medida a los 28 días debe tener un valor máximo de 1.5 veces f’m y un valor mínimo de 1.2 veces f’m , pero en ningún caso la resistencia a la compresión a los 28 días puede ser inferior a 10 MPa.
3.1.4.3 CAL
La cal utilizada en la preparación del mortero de relleno debe cumplir con la norma ASTM C207 con una dosificación máxima del 10% del volumen del cemento.
3.1.4.4 AGREGADOS
Los agregados para el mortero de relleno deben cumplir con la norma ASTM C404 y estar libres de materiales contaminantes que puedan deteriorar las propiedades del mortero.
El tamaño máximo del árido no será mayor que 10 mm. cuando el hormigón rellene huecos de dimensión no menor que 50 mm, o cuando el recubrimiento de las armaduras esté entre 15 mm y 25 mm. No será mayor que 20 mm cuando el hormigón rellene huecos de dimensión no menor a 100 mm o cuando el recubrimiento de la armadura no sea menor que 25 mm.
3.1.4.5 AGUA Y ADITIVOS
El agua utilizada para el mortero de relleno debe estar limpia y libre de elementos perjudiciales tales como aceites, ácidos, alcoholes, sales, materias orgánicas u otras substancias que puedan ser dañinas para el mortero o el refuerzo embebido.
3.1.5 PIEZAS DE MAMPOSTERÍA
3.1.5.1 TIPOS DE PIEZAS
Se puede realizar la siguiente clasificación:
- Piezas de arcilla
- Piezas silicocalcáreas
- Piezas de hormigón
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-16
3.1.6 PROPIEDADES MECÁNICAS DE LA MAMPOSTERÍA
La mampostería posee propiedades mecánicas intrínsecas entre las cuáles podemos citar las siguientes:
- Resistencia a Compresión f ‘m
- Resistencia a Corte fv
- Resistencia a flexión fx
- Relación tensión deformación (-)
Aunque la mampostería tiene resistencia a tracción, generalmente no se emplea en el cálculo.
3.1.6.1 RESISTENCIA A COMPRESIÓN DE LA MAMPOSTERÍA
La resistencia a compresión de la mampostería se puede determinar de dos maneras:
Experimental
Teórica
En forma experimental, se realizará mediante ensayos sobre probetas de mampostería indicadas en esta norma, y la forma teórica se puede estimar a partir de las resistencias a compresión de las piezas de mampostería y del mortero.
3.1.6.2 DETERMINACIÓN EXPERIMENTAL DE f ‘m
La resistencia especificada a la compresión de la mampostería f ‘m , se puede determinar experimentalmente realizando ensayos sobre muretes de acuerdo a lo indicado en los Anexos de esta Norma.
3.1.6.3 DETERMINACIÓN TEÓRICA DE LA RESISTENCIA A COMPRESIÓN
DE LA MAMPOSTERÍA
La resistencia teórica a compresión de la mampostería se puede calcular en función de las resistencias a compresión de sus componentes con la siguiente ecuación:
225.065.0 /''' mmNffKf cpum (3-1)
con f’cp no mayor que 20 N/mm2, ni que 2fu;
K, es la constante en (N/mm2)0.10 que puede tomar los siguientes valores:
0.60 Para piezas de hormigón.
0.55 Para piezas de arcilla
f’u, es la resistencia normalizada a compresión de las piezas de fábrica, en la dirección del esfuerzo, en N/mm2;
f’cp, es la resistencia a compresión especificada del mortero de pega en N/mm2.
El valor de f ‘m se puede determinar también empleando la siguiente ecuación:
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-17
cucp
p
cum ffh
kf
h
hR '8.0'
375
50'
375
2
(3-2)
f ‘m = 0.75Rm (3-3)
Cuando la mampostería tiene celdas con mortero de inyección, la resistencia a compresión de la mampostería f ‘m , se puede determinar con la siguiente ecuación:
mcrmm RfiiRf 94.0')1(9.075.0' (3-4)
3.1.6.4 RESISTENCIA A CORTE DE LA MAMPOSTERÍA
La resistencia a corte fvm de la mampostería, se determinará mediante ensayos sobre probetas de mampostería ó mediante una relación deducida de ensayos entre fvmo , y el esfuerzo de
compresión d aplicado.
La resistencia a corte puro fvmo de una mampostería puede determinarse mediante ensayos indicados en estas normas, u obtenerse en la tabla III-3.
TABLA III-3
RESISTENCIA A CORTE PURO fvmo
TIPO fvmo Valor Límite
DE fvm
MORTERO (Mpa) (Mpa)
M2,5; M5 0,1
M10; M15; M20 0,2
M2,5; M5 0,15
M10; M15; M20 0,3
f'u
f'u<15 Mpa
f'u>15 Mpa
0,75
1,5
La resistencia a corte de la mampostería fvm será el menor de los valores:
fvm = fvmo + 0.4d (3-5)
ó = 0.065 fb , no menor que fvmo
ó = el valor límite de la tabla III-3
donde:
fvmo es la resistencia a corte puro, con esfuerzo de compresión nula, según normas.
d es el esfuerzo de cálculo a compresión perpendicular a la tabla en el nivel considerado.
f’u es la resistencia normalizada a compresión de las piezas de mampostería, con carga perpendicular a la tabla.
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-18
En zonas sísmicas, puede admitirse que la resistencia residual a corte es el valor de fvm dado por la ecuación anterior y con los límites para dichas ecuaciones, multiplicado por 0,7.
3.1.6.5 RESISTENCIA A FLEXIÓN DE LAS FÁBRICAS
La resistencia a flexión de una mampostería se determinará mediante ensayos de probetas de muros.
Se debe evaluar dos tipos diferentes de resistencias a flexión. La resistencia a flexión por tendeles fxm1 cuyo plano de rotura es paralelo a los tendeles, y la resistencia a flexión por llagas fxm2 cuyo plano de rotura es perpendicular a los tendeles.
La resistencia a flexión fxm1 de la mampostería se empleará sólo para el cálculo de muros con acciones variables normales a su superficie (por ejemplo el viento). El valor de fxm1 se tomará igual a cero cuando la rotura del muro pueda originar colapso o pérdida total de estabilidad de la estructura, o en el proyecto sismorresistente.
La resistencia a flexión de la mampostería puede expresarse como la letra F seguida por las resistencias a flexión en N/mm2, F fxm1/fxm2 (por ejemplo: F 0,35/1.00).
3.1.6.6 PROPIEDADES DE DEFORMACIÓN DE LA MAMPOSTERÍA
DIAGRAMA TENSIÓN-DEFORMACIÓN
El diagrama tensión-deformación de la mampostería tiene la forma general de la figura 3.1
FIG. 3-1
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-19
MÓDULO DE ELASTICIDAD
El módulo de elasticidad secante instantáneo, E, de una mampostería se determinará mediante ensayos según la norma respectiva con la carga de servicio, por ejemplo, con un tercio de la carga máxima.
Si no se tiene un valor determinado experimentalmente, se pueden tomar los siguientes valores:
MAMPOSTERÍA EN CONCRETO: Em = 750 f ‘m 14000 Mpa
MAMPOSTERÍA EN ARCILLA: Em = 500 f ‘m 10000 Mpa
MORTERO DE RELLENO: Er = 4000 crf ' 20000 Mpa
MÓDULO DE ELASTICIDAD TRANSVERSAL O DE CORTE
Si no se tiene valores de G más precisos, se puede tomar los siguientes valores:
MAMPOSTERÍA: Gm = 0.4 Em
MORTERO DE RELLENO: Gr = 0.5 Er
CÁMARA DE LA CONSTRUCCIÓN DE QUITO
CEC-10 SUBCOMITÉ 5 PARTE 5-20
CAPÍTULO 4
4. REQUISITOS CONSTRUCTIVOS PARA MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL
4.1 ALCANCE
Los requisitos constructivos que se presentan en este capítulo, cubren los diferentes sistemas de mampostería estructural. Cuando los requisitos sean particulares a un sistema, se los indicará en cada caso.
4.2 DETALLES DEL REFUERZO
4.2.1 EMBEBIDO
Todo refuerzo que se emplee en los diferentes tipos de mampostería estructural debe estar embebido en concreto, mortero de relleno o mortero de pega, y debe estar localizado de tal manera que se cumplan los requisitos mínimos de recubrimiento mínimo, anclaje, adherencia y separación mínima y máxima con respecto a las unidades de mampostería y a otros refuerzos.
4.2.2 DIÁMETROS MÁXIMOS Y MÍNIMOS PERMITIDOS PARA EL
REFUERZO
Los refuerzos que se empleen en la mampostería estructural deben cumplir los siguientes diámetros máximos y mínimos:
4.2.2.1 PARA REFUERZO LONGITUDINAL EN CELDAS Y CAVIDADES QUE
SE INYECTAN
El refuerzo longitudinal que se coloca dentro de celdas de unidades de perforación vertical, celdas de unidades especiales tipo viga o cavidades que posteriormente se inyectan con mortero debe cumplir los siguientes requisitos:
- El diámetro mínimo es 10 mm.
- Para muros con espesor nominal de 200 mm o más no puede tener un diámetro mayor que 25 mm.
- Para muros de menos de 200 mm. de espesor nominal no puede tener un diámetro mayor que 20 mm.
- El diámetro no puede exceder la mitad de la menor dimensión libre de la celda.
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-21
4.2.2.2 REFUERZO DE TENDEL
El refuerzo horizontal colocado en los tendeles debe cumplir los siguientes requisitos:
- El diámetro debe ser mínimo de 4 mm.
- El diámetro no puede exceder la mitad del espesor del tendel.
4.2.2.3 REFUERZO LONGITUDINAL Y TRANSVERSAL EN ELEMENTOS DE
CONFINAMIENTO
Los diámetros mínimos y máximos que debe cumplir el refuerzo longitudinal y transversal en los elementos de confinamiento de la mampostería confinada, están indicados en el Capítulo IX de estas normas.
4.2.3 LIMITES PARA LA COLOCACIÓN DEL REFUERZO
Se establecen los siguientes límites respecto a la colocación del refuerzo en la mampostería estructural:
4.2.3.1 NUMERO DE VARILLAS POR CELDA VERTICAL
En la mampostería de unidades de perforación vertical solo debe colocarse una varilla de refuerzo vertical por celda. Cuando la dimensión menor de la celda sea mayor de 140 mm, se permite colocar dos varillas por celda siempre y cuando su diámetro no sea mayor de 16 mm.
4.2.3.2 BARRAS EN PAQUETE
Cuando se permiten colocar dos varillas por celda en la mampostería de unidades de perforación vertical, las varillas pueden ser colocadas en paquete y en contacto para actuar como una unidad. Los puntos de corte de las varillas individuales de un paquete deben estar espaciados como mínimo 40 veces el diámetro de la varilla.
4.2.3.3 DISTANCIA ENTRE LA VARILLA Y EL BORDE INTERIOR DE LA
CELDA
El espesor de mortero de relleno entre el refuerzo y la unidad de mampostería no debe ser menor de 13 mm.
4.2.3.4 RECUBRIMIENTO DEL REFUERZO
La distancia de recubrimiento de las varillas de refuerzo en mampostería de unidades de perforación vertical es la siguiente:
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-22
4.2.3.5 RECUBRIMIENTO DE LAS VARILLAS COLOCADAS EN CELDAS
Las varillas de refuerzo deben tener un recubrimiento incluyendo el mortero de relleno y la pared de la unidad de mampostería no menor a los dos valores siguientes:
Para mampostería expuesta al contacto con la tierra o intemperie:
- 51 mm para varillas mayores a 16 mm.
- 38 mm para varillas menores o iguales a 16 mm.
Para mampostería no expuesta al contacto con la tierra o intemperie:
- 38 mm.
4.2.4 RECUBRIMIENTO DE LAS VARILLAS COLOCADAS EN TENDELES
El refuerzo horizontal debe estar completamente embebido en mortero de pega con un recubrimiento mínimo de 12 mm, cuando la mampostería está en contacto con la tierra o intemperie; y 6 mm, cuando no se encuentra en contacto con la tierra o intemperie.
4.3 LONGITUD DE DESARROLLO
La longitud de desarrollo, ld para varillas corrugadas embebidas en mortero de relleno en tracción o en compresión, viene dada por la siguiente ecuación:
mml
l ded 300
(4.1)
Donde:
b
m
yb
de dfK
fdl 52
'
8.12
(4.2)
K: es el recubrimiento del refuerzo, y no debe exceder de 3db
: 0.8 para desarrollo del refuerzo
Para varillas lisas, la longitud de desarrollo será el doble de la obtenida para varillas corrugadas.
4.4 LONGITUD DE EMPALME POR TRASLAPO
La longitud de empalme por traslapo se debe tomar igual a la longitud de desarrollo ld. Las varillas unidas por medio de empalmes por traslapo que no estén en contacto, no deben estar espaciadas transversalmente más de una quinta parte de la longitud requerida de traslapo ni más de 200 mm.
4.5 EMPALMES MECÁNICOS O SOLDADOS
Los empalmes mecánicos o soldados deben ser capaces de resistir por lo menos 1.25 veces fy de la barra.
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-23
4.6 GANCHOS ESTANDAR
Los ganchos estándar en esta norma tienen las siguientes características:
- Un doblez de 180 mas una extensión recta de al menos 4 veces el diámetro de la varilla pero no menor de 64 mm. en el extremo libre de la varilla.
- Un doblez de 90 mas una extensión recta de al menos 12 veces el diámetro de la varilla en el extremo libre de la varilla.
- Un doblez de 135 mas una extensión recta de al menos 6 veces el diámetro de la varilla en el extremo libre de la varilla.
4.7 DIÁMETROS MÍNIMOS DE DOBLEZ PARA VARILLAS DE REFUERZO
10 mm. a 22 mm. 240 Mpa 5db
10 mm. a 25 mm. 420 Mpa 6db
4.8 REQUISITOS CONSTRUCTIVOS PARA CIMENTACIONES
Las características propias de las cimentaciones para mampostería estructural, obedecen a las condiciones del suelo de cimentación y del proyecto en sí mismo.
4.8.1 ANCLAJE EN LA CIMENTACIÓN DEL REFUERZO DE LOS MUROS
Todos los refuerzos verticales de los muros estructurales deben quedar anclados de acuerdo a lo que especifica el ACI en la parte de cimentaciones, mediante varillas de empalme que sobresalgan la longitud necesaria para realizar el traslapo.
4.8.2 TOLERANCIA DE LOCALIZACIÓN DEL REFUERZO DE EMPALME
CON EL MURO
La tolerancia de colocación longitudinal y transversal de la varilla de empalme debe ser como máximo una cuarta parte de la dimensión de la celda en cada sentido. En caso de que se exceda esta tolerancia, la posición de la varilla de empalme se puede corregir con inclinación suave 1H:16V. Se prohíbe la corrección brusca de la posición de la barra de empalme.
4.9 TUBERIAS EMBEBIDAS
Se pueden embeber tuberías en los muros de mampostería siempre y cuando se coloquen en celdas no inyectadas y que tengan un diámetro inferior a la menor dimensión de la celda.
4.10 REGATAS
Se prohíbe la colocación de tuberías en los muros de mampostería estructural de unidades de perforación vertical mediante regatas.
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-24
4.11 JUNTAS DE CONTROL
Deben proveerse juntas de control en los muros para permitir los movimientos relativos previstos en la construcción, en los siguientes sitios:
a) En donde la altura del muro cambia de manera apreciable.
b) En cambios de espesor en la longitud del muro.
c) Cuando está previsto así su funcionamiento en el diseño.
d) En empates con elementos estructurales de función diferente y no integrados a la función del muro.
e) En donde haya juntas de control en la fundación, en las losas ó en las cubiertas.
f) En antepechos de ventanas cuando así se haya previsto.
4.11.1 DISTANCIA ENTRE JUNTAS DE CONTROL
La distancia máxima entre juntas de control es de 8 m. Esta distancia puede aumentarse en caso de que haya evidencia técnica que se lo permita.
4.11.2 CONFIGURACIÓN DE LA JUNTA DE CONTROL
La junta de control se configura con las unidades de mampostería apropiadas para tal función. En ausencia de unidades especiales para junta, esta debe ser diseñada y detallada en los planos de construcción. En todos los casos se debe garantizar que no haya movimiento diferencial en la dirección transversal, entre los muros separados por la junta.
4.12 VENTANAS DE INSPECCIÓN Y LIMPIEZA.-
Deben dejarse ventanas de inspección y limpieza en la base de los muros en cada celda con refuerzo vertical, cumpliendo los siguientes requisitos:
a) Las dimensiones de las ventanas no deben ser menores de 75 mm. x 75 mm., ni mayores de 100 mm x 100 mm.
b) Cuando se hagan inyecciones parciales en altura no se requiere el uso de ventana de inspección si la porción de muro de inyectar no supera 1.4 metros.
c) Se deben retirar las rebabas internas y externas de la junta de pega.
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-25
CAPÍTULO 5
5. ANÁLISIS Y DISEÑO DE MAPOSTERÍA ESTRUCTURAL
5.1 HIPÓTESIS Y PRINCIPIOS GENERALES
5.1.1 GENERALIDADES
El análisis y diseño de la mampostería estructural debe hacerse utilizando métodos racionales basados en principios aceptados por la ingeniería, de tal forma que reflejen las características y propiedades de los materiales y los métodos constructivos.
5.1.2 DISEÑO POR ESTADOS LÍMITES ÚLTIMOS
El Método que se empleará para el análisis y diseño de Mampostería Estructural, será el de Estado Límite Último. Sin embargo, se permite utilizar el método de esfuerzos admisibles como un método alternativo de diseño.
5.1.3 RESISTENCIA REQUERIDA
La resistencia requerida de los elementos de mampostería estructural se obtiene como el valor máximo de las solicitaciones resultantes de la aplicación de diferentes cargas muertas, vivas, de viento, sísmicas, desplazamientos, retracción de fraguado y flujo plástico, variaciones de temperatura, empujes de tierra o líquidos. Estas cargas son combinadas y mayoradas.
5.1.4 RESISTENCIA DE DISEÑO
La resistencia de diseño que tiene un elemento, en términos de Momento flector, Axial, Cortante y Torsión, debe ser igual a su resistencia nominal calculada de acuerdo con los requisitos y
suposiciones del presente Capítulo, multiplicada por un coeficiente de reducción de resistencia, .
Por lo tanto se debe cumplir la siguiente condición:
Resistencia de Diseño = x Resistencia Nominal Resistencia Requerida = U
5.1.4.1 VALORES DE
FUERZAS HORIZONTALES PERPENDICULARES AL PLANO DEL MURO:
Flexión y Flexo-compresión ..................................................................... = 0.80
Cortante ...................................................................................................... = 0.60
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-26
FUERZAS HORIZONTALES PARALELAS AL PLANO DEL MURO:
Flexión ........................................................................................................ = 0.85
Compresión y Flexo-compresión .......................................................... = 0.60
Para muros con refuerzo simétrico y que fy 420 Mpa, se puede incrementar linealmente
hasta 0.85, en la medida que Pn disminuye desde 0.10f ‘m Ae ó 0.25Pb hasta cero.
Para muros con todas sus celdas inyectadas, Pb puede calcularse utilizando la siguiente ecuación:
bmb abfP '85.0 (5.1)
Siendo:
s
y
mu
mub
E
fda
85.0 (5.2)
Cortante .................................................................................................... = 0.60
Este valor puede incrementarse a = 0.85 en muros donde la resistencia nominal a cortante excede el cortante correspondiente al desarrollo de su resistencia nominal a flexión para la combinación de fuerzas mayoradas.
5.1.4.2 VALORES DE PARA EL REFUERZO
Para el refuerzo embebido en mortero de relleno:
Desarrollo del refuerzo ........................................................................ = 0.80
Empalmes por traslapo ....................................................................... = 0.80
5.2 HIPOSTESIS DE DISEÑO
Las hipótesis para el cálculo de elementos de mampostería armada sometidos a compresión o flexión simple o compuesta son:
- La sección se mantiene plana
- La armadura tiene la misma variación de deformación unitaria que la mampostería.
- La resistencia a tracción de la mampostería es nula.
- La máxima deformación a compresión de la fábrica depende del material.
- La máxima deformación a tracción de la armadura depende del material.
- El diagrama tensión-deformación de la mampostería será rectangular.
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-27
- El diagrama tensión-deformación de la armadura es el adoptado para un acero de fy = 4200 kg/cm2.
- En secciones con solo esfuerzo normal a compresión, la deformación unitaria se limita a –0.002.
- En secciones no totalmente comprimidas, la deformación unitaria límite a compresión se tomará igual a –0.0035. En situaciones intermedias, el diagrama se define admitiendo que la deformación unitaria es –0.002 a 3/7 de la altura de la sección, medida desde la cara más comprimida.
Cuando una zona comprimida incluya parte de mampostería y parte de hormigón, como resistencia de cálculo a compresión se tomará la del material menos resistente.
5.3 DIMENSIONES EFECTIVAS
5.3.1 AREA EFECTIVA (Ae)
El área efectiva a utilizar para el cálculo de los esfuerzos axiales debe ser la suma del área mínima de contacto entre el mortero de pega y la unidad de mampostería y el área neta inyectada. Cuando la junta de mortero sea ranurada el área efectiva debe reducirse proporcionalmente. En la mampostería confinada incluye el área de los elementos de confinamiento.
5.3.2 ESPESOR EFECTIVO PARA EVALUAR EL EFECTO DE PANDEO (t)
El espesor efectivo t a utilizar para el cálculo del coeficiente de reducción por pandeo, se debe tomar de la siguiente forma:
a) Para muros sin machones o columnas de arriostramiento, el espesor efectivo es su espesor real.
b) Para muros arriostrados a distancias regulares por machones integrados monolíticamente al muro, el espesor efectivo es el producto del espesor real del muro por el coeficiente de la tabla V-1
c) En elementos de sección rectangular se debe considerar como espesor efectivo la dimensión de la sección en la dirección considerada. Para secciones no rectangulares se debe considerar como espesor efectivo en cada dirección el espesor de una sección rectangular de igual ancho e inercia equivalente.
TABLA V-1
COEFICIENTES PARA MUROS ARRIOSTRADOS CON MACHONES
1 2 3
6 ó menos 1 1,4 2
8 1 1,3 1,7
10 1 1,2 1,4
15 1 1,1 1,2
20 ó más 1 1 1
Para valores intermedios se puede interpolar
ESPESOR MACHÓN/ESPESOR MUROespaciamiento machón/espesor machón
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-28
5.3.3 ALTURA EFECTIVA PARA EVALUAR EL EFECTO DE PANDEO (h’)
En elementos soportados lateralmente arriba y abajo en la dirección considerada, como la distancia libre entre apoyos.
En elementos no soportados en un extremo en la dirección considerada, como el doble de la dimensión medida desde el apoyo.
Cuando se justifique apropiadamente, se puede utilizar como altura efectiva una dimensión menor a la distancia libre entre apoyos.
Para muros estructurales, se debe cumplir la siguiente relación:
25'
t
h (5-3)
5.3.4 ANCHO EFECTIVO (b)
El ancho efectivo para ser empleado en los cálculos de la resistencia a flexión y flexo-compresión de muros de mampostería construidos con unidades de perforación vertical, debe tomarse de la siguiente manera:
ANCHO EFECTIVO b PARA FLEXIÓN PERPENDICULAR AL PLANO DEL MURO. Cuando la dirección de las fuerzas horizontales es perpendicular al plano del muro, e inducen flexión o flexo-compresión con respecto a un eje paralelo al muro, el ancho efectivo b que se debe tomar para efectos de diseñar la sección es, para aparejo trabado, la mayor entre 6 veces el ancho nominal del muro y la distancia centro a centro entre refuerzos verticales. En la mampostería con todas sus celdas inyectadas, la sección se considera sólida y no hay necesidad de aplicar las reducciones indicadas anteriormente.
ANCHO EFECTIVO b PARA FLEXIÓN PARALELA AL PLANO DEL MURO. Cuando la dirección de las fuerzas horizontales es paralela al plano del muro, e inducen flexión o flexo-compresión con respecto a un eje perpendicular al plano del muro, el ancho efectivo b que se debe tomar para efectos de diseñar la sección es igual al ancho sólido promedio del muro. El ancho efectivo b, corresponde al área efectiva dividida por la longitud horizontal del muro (b=Ae/lw).
5.3.5 AREA EFECTIVA PARA DETERMINAR ESFUERZOS CORTANTES
(Amv)
El área efectiva para calcular esfuerzos cortantes en muros de mampostería construidos con unidades de perforación vertical, debe tomarse de la siguiente manera:
AREA EFECTIVA Amv PARA CORTANTE EN LA DIRECCIÓN PERPENDICULAR AL PLANO DEL MURO. Cuando la dirección de la fuerza horizontal es perpendicular al plano del muro, e induce esfuerzos cortantes en esa dirección, el área efectiva para cortante es igual a Ae (Amv = Ae), excepto cuando se emplea mortero de pega sólo en las paredes laterales de la unidad de perforación vertical, caso en el cuál Amv corresponde a la suma de las porciones del muro inyectadas con mortero de relleno, incluyendo las paredes de las unidades de mampostería que las circundan y que tienen mortero de pega.
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-29
AREA EFECTIVA Amv PARA CORTANTE EN LA DIRECCIÓN PARALELA AL PLANO DEL MURO. Cuando la dirección de las fuerzas horizontales es paralela al plano del muro, e induce esfuerzos cortantes en esa dirección, solo el alma de la sección resiste esfuerzos cortantes y Amv es el área neta del alma de la sección. Generalmente Amv = blw , siendo b el ancho efectivo del alma. No obstante, cuando hay concentraciones de celdas inyectadas con mortero de relleno en los extremos del muro, el ancho efectivo para este propósito debe calcularse en la zona central del alma.
5.4 RESISTENCIA PARA CARGA AXIAL DE COMPRESIÓN
La máxima resistencia axial teórica del muro sometido a carga axial sin excentricidad, Po , se obtiene por medio de la siguiente expresión:
emyststemo AffAAAfP ')('85.0 (5-4)
5.5 REDUCCIÓN DE RESISTENCIA AXIAL POR ESBELTEZ
El efecto de la esbeltez del muro en la resistencia nominal para carga axial se obtiene por medio del parámetro Re :
340/'1 thRe (5-5)
5.6 RESISTENCIA NOMINAL PARA CARGA AXIAL
La resistencia nominal para carga axial de compresión Pn sin excentricidad y teniendo en cuenta los efectos de esbeltez, no puede ser mayor que el valor dado a continuación:
eon RPP 80.0 (5-6)
La máxima resistencia de diseño para carga axial de compresión Pu, sin excentricidad y teniendo en cuenta los efectos de esbeltez, está dada por la siguiente expresión:
eonu RPPP 80.0 (5-7)
5.7 RESISTENCIA A FLEXIÓN SIN CARGA AXIAL
Cuando la sección del muro está sometida a momento flector sin la presencia de carga axial, se debe cumplir la siguiente condición:
nu MM (5-8)
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-30
5.8 SECCIONES SOLO CON REFUERZO A TRACCIÓN
Cuando la sección del muro está simplemente reforzada, y su cuantía es menor del 75% de la cuantía para condiciones balanceadas, la resistencia nominal a flexión Mn , se puede obtener por medio de la siguiente ecuación:
2
adfAM ysn (5-9)
bf
fAa
m
ys
'85.0 (5-10)
5.9 SECCIONES CON REFUERZO A COMPRESIÓN
Cuando la sección del muro tiene refuerzo que trabaja a compresión, y se puede probar que el refuerzo de compresión está en fluencia, la resistencia nominal a flexión Mn , se puede obtener por medio de la siguiente ecuación:
)'()2/( 21 ddfAadfAM ysysn (5-11)
5.10 DISEÑO DE MUROS EN LA DIRECCIÓN PERPENDICULAR A SU
PLANO
5.10.1 RESISTENCIA A FLEXIÓN PARA MUROS CON CARGA AXIAL MENOR
QUE 0.10 f’mAe
Cuando la carga axial que actúa sobre el muro Pu en la sección bajo estudio es menor que 0.10 f’mAe, el momento de diseño solicitado, Mu , debe cumplir la condición dada por la ecuación:
neu MRM (5-12)
donde Re está dado por la anterior ecuación y Mn se obtiene por medio de:
2
adfAM ysen (5-13)
y
uys
sef
PfAA
(5-14)
bf
PfAa
m
uys
'85.0
(5-15)
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-31
y la cuantía de refuerzo a flexión, bd
As no debe exceder a 0.5b
5.10.2 RESISTENCIA A FLEXION PARA MUROS CON CARGA AXIAL MAYOR
QUE 0.10f’mAe
Cuando la carga axial que actúa sobre el muro Pu en la sección bajo estudio es mayor que 0.1f’mAe , la relación de esbeltez del muro h’/t no debe ser mayor que 30, y el momento de diseño solicitado, Mu , que acompaña la carga axial Pu , debe cumplir la condición dada por la ecuación:
neu MRM (5-16)
Donde, Re está dado por la ecuación anterior y Mn se obtiene teniendo en cuenta la interacción entre momento y carga axial, de acuerdo con los principios enunciados y empleando el
coeficiente de reducción de resistencia , apropiado.
5.10.3 RESISTENCIA A CORTANTE EN LA DIRECCIÓN PERPENDICULAR AL
PLANO DEL MURO
Se debe cumplir la siguiente condición con respecto a la fuerza cortante que actúa en la dirección perpendicular al plano del muro:
nu VV (5-17)
Donde:
mmvn fAV '6
1 (5-18)
5.11 DISEÑO DE MUROS EN LA DIRECCIÓN PARALELA A SU PLANO
Cuando el modo de falla dominante del muro es la flexión, la resistencia nominal a flexión del muro Mn debe cumplir la siguiente relación:
crn MM (5-19)
Donde:
= 1.8 Mampostería con todas sus celdas inyectadas con mortero de relleno.
= 3.0 Mampostería donde solo están inyectadas las celdas que contienen refuerzo.
Mcr Momento de agrietamiento que viene dado por la ecuación.
r
w
cr fbl
M6
2
(5-20)
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CEC-10 PARTE 5-32
fr : es el módulo de ruptura de la mampostería y que se obtiene así:
Mampostería con todas sus celdas inyectadas ................. MPaff mr 6.1'33.0
Mampostería con solo las celdas con refuerzo inyectada .... MPaff mr 8.0'21.0
5.11.1 RESISTENCIA A LA FLEXOCOMPRESIÓN
El momento de diseño solicitado, Mu que acompaña la carga axial Pu debe cumplir la condición anterior para el nivel de carga Pu
nu MM (5-21)
Mn se obtiene teniendo en cuenta la interacción entre momento y carga axial, de acuerdo con los principios enunciados, los cuales permiten calcular un diagrama de interacción del muro,
empleando el coeficiente de reducción de resistencia, apropiado y que depende del nivel de carga axial.
5.11.2 RESISTENCIA A CORTANTE EN LA DIRECCIÓN PARALELA AL
PLANO DEL MURO
Se debe cumplir la siguiente condición con respecto a la fuerza cortante que actúa en la dirección perpendicular al plano del muro.
nu VV (5-22)
smn VVV (5-23)
Si mu VV , entonces el refuerzo debe tomar todo el esfuerzo cortante y
Vm y Vs se calcula de acuerdo a lo que veremos a continuación. Además el cortante nominal total, Vn no puede exceder en ninguna sección horizontal del muro el valor dado en tabla V-3
5.11.3 VERIFICACIÓN DE ARTICULACIÓN PLASTICA
Si el cortante nominal del muro Vn , excede el cortante que se produce con la resistencia nominal a flexión del muro Mn , existe la posibilidad de que se desarrolle una articulación plástica en la base del muro y deben adoptarse precauciones especiales dentro de una región que va desde la base del muro hasta una altura igual a lw . Todas las secciones dentro de esta región deben tener una resistencia nominal al cortante igual a:
sn VV (5-24)
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CEC-10 PARTE 5-33
La resistencia al corte requerida, Vu para esta región puede determinarse con base en el momento
resistente Mn en una sección localizada a una altura igual a lw/2, pero no más de medio piso, por
encima de la base del muro. La separación, s, del refuerzo horizontal de cortante dentro de esta región comprendida entre la base y una altura igual a lw , no puede exceder tres veces el ancho nominal del muro, t, ni 600 mm. En el resto del muro hacia arriba, la resistencia nominal al cortante puede determinarse por medio de la ecuación 5-23.
5.11.3.1 VALOR DE Vm
El cortante nominal resistido por la mampostería, Vm , se calcula utilizando las expresiones dadas en la tabla V-2, donde M es el momento que ocurre simultáneamente con V en la sección bajo consideración, y d puede tomarse como 0.8lw en ausencia de un análisis de compatibilidad de deformaciones. Amv está definida en V.3.5
TABLA V-2
VALOR DEL CORTANTE NOMINAL RESISTIDO POR LA MAMPOSTERÍA, Vm
Vd
M Vm
Vd
M25.0
mmvm fAV '20.0
00.125.0 Vd
M mmvm fA
Vd
MV '13.023.0
00.1Vd
M
mmvm fAV '10.0
5.11.3.2 VALOR DE VS
El cortante nominal resistido por el refuerzo horizontal de cortante Vs , se calcula utilizando la ecuación:
mvyns AfV (5-25)
Donde, fy es la resistencia a la fluencia del refuerzo cortante, y n es la cuantía del refuerzo que contribuye a resistir la fuerza cortante.
sb
Avn (5-26)
Av es el área de refuerzo horizontal que resiste cortante, espaciado una separación s medida verticalmente, colocado dentro de elementos horizontales embebidos dentro del muro.
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-34
5.11.3.3 VALORES MÁXIMOS DE Vn
El cortante nominal Vn , no puede exceder valores dados en la tabla V-3 donde M es el momento que ocurre simultáneamente con V en la sección bajo consideración y d puede tomarse como
0.8lw en ausencia de un análisis de compatibilidad de deformaciones.
TABLA V-3
VALOR MÁXIMOS PARA EL CORTANTE NOMINAL, Vn
Vd
M Vn
Vd
M25.0
mvmmv AfA 7.2'50.0
00.125.0 Vd
M mvmmv A
Vd
MfA
Vd
M
3.10.3'23.056.0
00.1Vd
M
mvmmv AfA 7.1'33.0
5.12 ELEMENTOS DE BORDE
Se pueden utilizar elementos de borde en los muros de mampostería de unidades de perforación vertical, cuando el modo de falla del muro sea en flexión y el esfuerzo de compresión de la fibra extrema exceda 0.20f’m en condiciones de cargas mayoradas. Deben cumplirse además los siguientes requisitos:
a) Los elementos de borde se pueden suspender a partir de la sección en la que el esfuerzo de compresión sea inferior a 0.15f’m, pero no deben suspenderse antes de llegar a una altura igual a lw, medida desde la base del muro.
b) Los esfuerzos se calculan para las fuerzas mayoradas, utilizando un modelo linealmente elástico y considerando la sección como no fisurada.
c) Los elementos de borde deben avanzar hacia el centro del muro una distancia no menor de 3 veces el espesor del muro, para que confinen todo el refuerzo vertical cuyo esfuerzo de compresión correspondiente en la mampostería adyacente exceda a 0.4f’m.
d) Los elementos de borde deben tener estribos de confinamiento de diámetro 10 mm. separados verticalmente a 200 mm. o su equivalente, dentro del espacio inyectado con mortero de relleno.
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-35
5.13 ELEMENTOS DE CONCRETO REFORZADO DENTRO DE LA
MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL
Se permite el empleo de elementos de concreto reforzado embebidos dentro de la mampostería estructural, o en combinación con ella, en elementos tales como dinteles, vigas, elementos conectores de diafragmas, machones, etc. para los casos diferentes a los contemplados explícitamente dentro de cada uno de los tipos de mampostería estructural.
Los enchapes realizados con piezas de mampostería cuando se utilicen como formaleta para vaciar el concreto, pueden considerarse como parte del recubrimiento de los elementos de concreto reforzado.
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-36
CAPÍTULO 6
6. MAMPOSTERÍA REFORZADA CONSTRUIDA CON UNIDADES DE
PERFORACIÓN VERTICAL
6.1 GENERALIDADES
Es la construcción con base en piezas de mampostería de perforación vertical, unidas por medio de mortero, reforzada internamente con barras y alambres de acero y que cumple los requisitos del capítulo 4 de estas normas.
Los muros de este tipo de mampostería deben tener un espesor mínimo nominal de 120 mm. Sólo se admite el aparejo trabado y no se admiten morteros M2.5 y M5.
La resistencia de la mampostería f ‘m para este tipo de muros no debe ser menor a 10 Mpa ni una resistencia mayor de 28 Mpa.
6.2 REFUERZOS DE MUROS
6.2.1 CUANTÍA MÍNIMA
Se deben cumplir las siguientes cuantías mínimas:
a) La cuantía del refuerzo evaluada sobre el área bruta de la sección del muro, en cada una de las direcciones, vertical y horizontal, no debe ser menor que 0.0007.
b) La suma de ambas cuantías, horizontal y vertical, no puede ser menor que 0.0002.
c) La cuantía del refuerzo vertical no puede ser menos de la mitad de la cuantía del refuerzo horizontal.
d) En la evaluación de las cuantías se puede tener en cuenta los refuerzos mínimos vertical y horizontal, siempre y cuando sean continuos en el tramo del muro.
e) El refuerzo requerido por cortante colocado en los elementos embebidos se puede considerar dentro de la evaluación de la cuantía horizontal.
6.2.2 REFUERZO VERTICAL MÍNIMO
Deben cumplirse los siguientes requisitos para el refuerzo vertical:
a) El espaciamiento horizontal entre refuerzos verticales no puede ser mayor de 1.20 m.
b) Se debe disponer como mínimo una barra de 12 mm. en cada extremo del muro.
c) Se debe disponer como mínimo una barra de 12 mm. al lado de ventanas o aberturas interiores mayores de 600 mm. horizontal o verticalmente. Este refuerzo debe ser continuo dentro del tramo del muro.
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-37
6.2.3 REFUERZO HORIZONTAL MÍNIMO
Deben cumplirse los siguientes requisitos para el refuerzo horizontal:
a) El diámetro del refuerzo horizontal en las juntas horizontales de pega no puede ser menor de 4 mm. y no puede espaciarse verticalmente a más de 600 mm.
b) El refuerzo horizontal colocado dentro de elementos embebidos dentro de unidades de mampostería especiales, no puede espaciarse verticalmente a mas de 1.20 m.
c) Se debe colocar un refuerzo horizontal mínimo de dos barras 10 mm. en el remate y arranque de los muros y a nivel de las losas de entrepiso.
d) Se debe colocar además un refuerzo horizontal mínimo de dos barras 10 mm. en la parte superior y en la parte inferior de aberturas interiores con dimensiones mayores de 600 mm. Este refuerzo debe extenderse dentro del muro al menos 600 mm.
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-38
CAPÍTULO 7
7. MAMPOSTERÍA PARCIALMENTE REFORZADA CONSTRUIDA CON
UNIDADES DE PERFORACIÓN VERTICAL
7.1 GENERALIDADES
Es la construcción con base en piezas de mampostería de perforación vertical, unidas por medio de mortero, reforzada internamente con barras y alambres de acero y que cumple los requisitos del capítulo 4.
Los muros de este tipo de mampostería deben tener un espesor mínimo nominal de 120 mm. No se admite el uso de morteros M2.5 y M5.
7.2 REFUERZOS DE MUROS
7.2.1 CUANTÍA MÍNIMA
La cuantía del refuerzo en cada una de las direcciones, vertical y horizontal, no debe ser menor que 0.00027, evaluadas sobre el área bruta de la sección del muro, teniendo en cuenta en la evaluación de la cuantía únicamente el refuerzo que sea continuo en el tramo del muro.
7.2.2 REFUERZO VERTICAL MÍNIMO
Deben cumplirse los siguientes requisitos para el refuerzo vertical:
a) El espaciamiento horizontal entre refuerzos verticales no puede ser mayor de 2.40 m.
b) Se debe disponer como mínimo una barra de 10 mm. en cada extremo del muro.
c) Se debe disponer como mínimo una barra de 10 mm. al lado de ventanas o aberturas interiores mayores de 600 mm. horizontal o verticalmente. Este refuerzo debe ser continuo dentro del tramo del muro.
7.2.3 REFUERZO HORIZONTAL MÍNIMO
Deben cumplirse los siguientes requisitos para el refuerzo horizontal:
a) El refuerzo horizontal en las juntas horizontales de pega no puede ser menor de 4 mm. y no puede espaciarse verticalmente a más de 800 mm.
b) El refuerzo horizontal colocado dentro de elementos embebidos dentro de unidades de mampostería especiales, no puede espaciarse verticalmente a mas de 3.00 m.
c) Se debe colocar un refuerzo horizontal mínimo de dos barras 10 mm. en el remate y arranque de los muros y a nivel de las losas de entrepiso.
d) Se debe colocar además un refuerzo horizontal mínimo de dos barras 10 mm. en la parte superior y en la parte inferior de aberturas interiores con dimensiones mayores de 600 mm. Este refuerzo debe extenderse dentro del muro al menos 600 mm.
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-39
CAPÍTULO 8
8. MAMPOSTERÍA NO REFORZADA
8.1 GENERALIDADES
Es la construcción con base en piezas de mampostería unidas por medio de mortero que no cumple las cuantías mínimas de refuerzo establecidas para la mampostería parcialmente reforzada. Debe cumplir los requisitos del capítulo 4.
Los muros de este tipo de mampostería deben tener un espesor mínimo nominal de 120 mm.
Los muros de mampostería no reforzada deben diseñarse por el método de esfuerzos admisibles.
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-40
CAPÍTULO 9
9. MAMPOSTERÍA DE MUROS CONFINADOS
9.1 GENERALIDADES
Mampostería confinada aquella que se construye utilizando muros de mampostería rodeados con elementos de elementos de concreto reforzado, vaciados posteriormente a la ejecución del muro y que actúan monolíticamente con éste.
Las estructuras en mampostería de muros confinados deben cumplir los requisitos dados en los Capítulos 1, 2, 3, 4 y 5 de este Reglamento, con las excepciones que se anotan dentro del presente Capítulo.
9.2 USOS DE LA MAMPOSTERIA DE MUROS CONFINADOS
La mampostería de muros confinados debe cumplir con las limitaciones establecidas en el capítulo S.3 de estas normas. Este sistema estructural se clasifica, para efectos de diseño sismo resistente, como uno de los sistemas con capacidad moderada de disipación de energía en el rango inelástico (DMO).
9.3 REQUISITOS PARA LOS MUROS DE MAMPOSTERIA CONFINADA
GENERAL. Los muros estructurales de mampostería confinada deben cumplir los requisitos de
esta sección. La resistencia ante todas las cargas se obtiene por medio de los muros
estructurales, los cuales deben ser confinados. Para que un muro confinado se considere como
muro estructural debe ser continuo desde la cimentación hasta su nivel superior y no puede tener
ningún tipo de aberturas. Los muros que no cumplan los requisitos anteriores, se consideran
como muros no estructurales.
9.3.1 UNIDADES DE MAMPOSTERIA PERMITIDAS
La mampostería de muros confinados se debe construir utilizando unidades de concreto, de arcilla cocida o sílico- calcáreas. Las unidades de mampostería pueden ser de perforación vertical, de perforación horizontal o macizas y deben cumplir las especificaciones establecidas en 3.1.
Valores mínimos para la resistencia de las unidades, f’cu.- Las unidades se empleen en la construcción de muros de mampostería confinada deben tener al menos las resistencias mínimas que se dan en la Tabla IX-1.
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-41
TABLA IX-1
Resistencia mínima de las unidades para muros de mampostería confinada
Tipo de Unidad f’cu (Mpa)
Ladrillo macizo 15
Bloque de perforación horizontal de arcilla 3
Bloque de perforación vertical de concreto o de arcilla (sobre área neta)
5
Restricción al uso del bloque de perforación horizontal de arcilla.- Solo se permite el uso del bloque de perforación horizontal de arcilla en edificaciones de uno y dos pisos y en los dos pisos superiores de edificaciones de más de dos pisos, cuando se permita su empleo, éste se limitará a
muros donde se cumpla meu fAP '15.0/
9.3.2 ESPESOR MINIMO DEL MURO
Los muros de mampostería confinada en ningún caso pueden tener una la relación entre la altura libre del muro y su espesor mayor de 25 y deben tener un espesor nominal no menor de 110 mm.
9.3.3 AREA MINIMA DE MUROS CONFINADOS POR NIVEL
El área mínima de muros confinados por nivel en cada dirección principal, está limitada por la siguiente expresión:
20
pa
m
ANAA (9-1)
9.4 REQUISITOS GENERALES PARA LOS ELEMENTOS DE
CONFINAMIENTO
9.4.1 RESISTENCIA DEL CONCRETO
Tanto las columnas como las vigas de confinamiento se deben construir utilizando concreto cuya resistencia mínima a la compresión debe ser 17.5 Mpa medida a los 28 días.
9.4.2 LONGITUD DE DESARROLLO
Las longitudes de desarrollo, las longitudes de empalme por traslapo, y el anclaje, del refuerzo de los elementos de confinamiento son los mismos establecidos en la sección correspondiente del ACI, con excepción de las dimensiones mínimas y las cantidades de refuerzo mínimas establecidas en el presente Capítulo.
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-42
9.4.3 REFUERZO INTERIOR EN EL MURO.-
Todo refuerzo debe ir colocado dentro de las columnas y vigas de confinamiento, no se permite colocar los refuerzos de confinamiento dentro de unidades de perforación vertical. Se exceptúan las vigas de remate de los muros, las cuales se pueden realizar en unidades tipo U, inyectadas con mortero de resistencia a la comprensión no menor de 10Mpa.
9.5 COLUMNAS DE CONFINAMIENTO
GENERAL. Se consideran columnas de confinamiento los elementos de concreto reforzado que se colocan en los dos bordes del muro que confinan y en puntos intermedios dentro del muro. Las columnas de confinamiento deben ser continuas desde la cimentación hasta la parte superior del muro y se deben vaciar directamente contra el muro con posterioridad al alzado de los muros estructurales de cada piso.
9.5.1 DIMENDIONES MÍNIMAS
Las dimensiones para los elementos de confinamiento deben ser las siguientes:
Espesor mínimo.- El espesor mínimo de los elementos de confinamiento debe ser el mismo del muro confinado.
Área mínima.- El área mínima de la sección transversal de los elementos de confinamiento es 20000 mm2 (200 cm2).
9.5.2 UBICACIÓN
Deben colocarse columnas de confinamiento en los siguientes lugares:
(a) En los extremos de todos los muros estructurales.
(b) En las intersecciones con otros muros estructurales.
(c) En los lugares intermedios a distancias no mayores de 35 veces de espesor efectivo del muro, 1.5 veces la distancia vertical entre elementos horizontales de confinamiento ó 4 m.
9.5.3 REFUERZO MÍNIMO
El refuerzo mínimo de la columna de confinamiento debe ser el siguiente:
(a) Refuerzo longitudinal.- No debe ser menor de 3 barras de 10 mm. El área de refuerzo longitudinal debe ser mayor o igual a 0.0075 veces el área de la sección bruta del elemento, pero el refuerzo longitudinal no puede ser menor al requerido para atender los esfuerzos de diseño de acuerdo a IX.7.
(b) Refuerzo transversal.- Debe utilizarse refuerzo transversal consistente en estribos cerrados mínimo de diámetro 6 mm, espaciados a una separación no mayor de 1.5 veces la menor dimensión del elemento, o 200 mm. En ningún caso, el refuerzo transversal puede ser menos que el requerido para atender los esfuerzos de diseño, de acuerdo con IX.7.
Mampostería Estructural
CEC-10 PARTE 5-43
9.5.4 ANCLAJE DEL REFUERZO
El refuerzo vertical de las columnas de confinamiento debe anclarse al sistema de cimentación. Pueden utilizarse barras de empalme ancladas en la cimentación mediante ganchos a 90º. Estas barras deben sobresalir la longitud de empalme por traslapo desde la cara superior del cimiento. Los empalmes de refuerzo vertical de las columnas de confinamiento deben cumplir los correspondientes requisitos establecidos en el ACI. En el extremo superior de la columna de confinamiento los refuerzos longitudinales deben anclarse en un elemento de confinamiento transversal a su dirección con un gancho de 90º
9.5.5 REFUERZO TRANSVERSAL DE CONFINAMIENTO
En las zonas de amenaza sísmica alta e intermedia se debe utilizar estribos cerrados de confinamiento mínimo de 6 mm, espaciados a 100 mm y cuyas ramas no pueden estar separadas a distancias mayores de 150 mm. La distancia en cada extremo del elemento, medida a partir del elemento transversal de confinamiento, en la cual se deben colocan los estribos de confinamiento debe ser la mayor entre 450 mm. 3 veces la mayor dimensión de la sección del elemento o la sexta parte de la luz en cuestión.
9.6 VIGAS DE CONFINAMIENTO
GENERAL. Se consideran vigas de confinamiento los elementos de concreto reforzado que se colocan en la parte inferior y superior de muros confinados. Las vigas de amarre se vacían directamente sobre los muros estructurales que confinan. La viga de cimentación se considera como una viga de amarre y debe cumplir los requisitos mínimos de las vigas de amarre.
9.6.1 DIMENSIONES MÍNIMAS
Las dimensiones mínimas para las vigas de confinamiento deben ser las siguientes:
Espesor mínimo.- El espesor mínimo de las vigas de confinamiento debe ser el mismo del muro confinado.
Área mínima.- El área mínima de la sección transversal de los elementos de confinamiento es de 20000 mm2 (200 cm2). En caso de utilizarse una losa de entrepiso maciza de espesor superior o igual a 100 mm. Se puede prescribir de las vigas de amarre en la zona ocupada por este tipo de losa, colocando el refuerzo requerido para la viga dentro de la losa. En vigas que requieran enchaparse, el ancho especificado puede reducirse hasta en 75mm, siempre y cuando se incremente su altura, de tal manera que el área transversal no sea inferior al mínimo.
9.6.2 UBICACIÓN
Deben colocarse vigas horizontales de confinamiento en el arranque y en el remate del muro, en los entrepisos y a distancias libres verticales no mayores de 25 veces el espesor del muro. Las vigas deben disponerse formando anillos cerrados en un plano horizontal entrelazando los muros estructurales en las dos direcciones principales para conformar diafragmas con ayuda del entrepiso ó la cubierta. Deben ubicarse vigas amarres en los siguientes sitios:
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(a) A nivel de cimentación.- El sistema de cimentación constituye el primer nivel de amarre horizontal.
(b) A nivel del sistema de entrepiso.- Las vigas de amarre deben ser parte del sistema de entrepiso.
(c) A nivel del enrase de cubierta.- Se presentan dos opciones para la ubicación de las vigas de amarre y la configuración del diafragma.
Vigas horizontales al nivel de dinteles más cintas de amarre como remate de las culatas.
Vigas de amarre horizontales en los muros sin culatas, combinadas con vigas de amarre inclinadas, configurando los remates de las culatas.
9.6.3 REFUERZO MÍNIMO
El refuerzo mínimo de las vigas de amarre debe ser el siguiente:
(a) Refuerzo longitudinal.- El refuerzo longitudinal no debe ser inferior a 3 barras de 10 mm. El área de refuerzo longitudinal no puede ser menor a 0.0075 veces el área de la sección bruta del elemento. Para anchos inferiores a 110 mm, y en los casos en que el entrepiso sea una losa maciza, el refuerzo mínimo debe ser dos barras de 12 mm. En ningún caso, el refuerzo longitudinal puede ser menos que el requerido para atender los esfuerzos de diseño, de acuerdo con 9.7.
(b) Refuerzo transversal.- El refuerzo transversal mínimo debe consistir en estribos cerrados de 6 mm, espaciados a distancias no mayores de 200 mm ni de 1.5 veces la menor dimensión del elemento. En ningún caso, el refuerzo transversal puede ser menos que el requerido para atender los esfuerzos de diseño, de acuerdo con 9.7.
(c) Vigas que continúan fuera del muro confinado.- Cuando una viga de amarre continúa fuera del muro confinado, y cumpla funciones de dintel, de apoyo para losa, o como elemento colector dentro del diafragma, la viga debe diseñarse de acuerdo a los requisitos del Código ACI.
9.6.4 ANCLAJE DEL REFUERZO
El refuerzo de las vigas de confinamiento debe anclarse en los extremos terminales con ganchos de 90º dentro de un elemento de confinamiento transversal a su dirección.
9.6.5 VIGA DE AMARRE SOBRE LA CIMENTACION
Sobre la cimentación debe colocarse una viga de amarre que cumpla con los requisitos mínimos para vigas de confinamiento dados en esta sección. Cuando la cimentación está construida con elementos de concreto reforzado, éstos se consideran la viga de amarre y solo se debe cumplir con las cuantías mínimas, pero en ningún caso, el refuerzo puede ser menos que el requerido para atender los esfuerzos de diseño, de acuerdo con 9.7.
9.6.6 CINTAS DE AMARRE
Se consideran las cintas de amarre como elementos suplementarios a las vigas de amarre, utilizables en antepechos de ventanas, en remates de culatas, en remates de parapetos, etc. Las cintas de amarre deben construirse de tal manera que se garantice el trabajo monolítico con el elemento que remata. El refuerzo longitudinal de las cintas de amarre se debe anclar en los
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CEC-10 PARTE 5-45
extremos terminales. Indistintamente, se puede utilizar como cinta de amarre cualquiera de los siguientes elementos:
(a) Un elemento de concreto reforzado de altura superior o igual a 100 mm, con ancho igual al espesor del elemento que remata y reforzada mínimo con dos barras longitudinales de 10 mm. El refuerzo transversal debe ser el necesario para mantener en la posición deseada las barras longitudinales.
(b) Un elemento construido con piezas de mampostería tipo U, reforzado longitudinalmente mínimo con dos barras de 10 mm ó una barra de 12 mm, e inyectado con mortero de inyección de resistencia a la comprensión no inferior a 7.5 Mpa.
9.7 REQUISITOS DE ANALISIS Y DISEÑO
GENERAL. Las estructuras de mampostería de muros confinados se deben analizar y diseñar de acuerdo a los requisitos dados en el Capítulo 5 con las excepciones dadas en la presente sección. El diseño se debe realizar de acuerdo con el método de diseño por estados límites de resistencia.
9.7.1 VALORES DE
En vez de los valores de dados en 5.1.4, deben emplearse los siguientes:
(a) Carga axial de comprensión, con o sin flexión…………….………….. = 0.70
(b) Carga axial de tracción………………………………………………………..…... = 0.90
(c) Flexión sin carga axial………………………………………………………………. = 0.90
(d) Cortante………………………………………………………………………………….. = 0.60
9.7.2 SUPOSICIONES DE DISEÑO
Deben tenerse en cuenta las siguientes suposiciones en el diseño de muros de mampostería confinada:
(a) Las suposiciones de diseño indicadas en 5.1.2.
(b) Deben considerarse en el caso de mampostería de muros confinados, que el muro es un elemento homogéneo que incluye la porción de mampostería y los elementos de confinamiento. Las propiedades mecánicas del muro, como conjunto, se describen a través de las de la mampostería, las cuales, a su vez, deben ser las que se definen en el Capítulo 5.
(c) Para efectos de aplicar las características dimensionales efectivas indicadas en 5.3, debe considerarse que los elementos de confinamiento son equivalentes a celdas inyectadas con mortero de relleno, a menos que dentro de los requisitos del presente Capítulo se indique explícitamente algo diferente.
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CEC-10 PARTE 5-46
9.7.3 DISEÑO PARA CARGA AXIAL DE COMPRESION
El muro, globalmente, debe verificarse para las cargas axiales de comprensión, de acuerdo con lo indicado en 5.4. El área de refuerzo a emplear allí, corresponde a la del acero longitudinal de las columnas de confinamiento. Cuando los procedimientos de diseño requieren que se verifiquen las resistencias axiales de los elementos de confinamiento, pueden emplearse las siguientes resistencias nominales a comprensión axial, Pnc, y tracción axial, respectivamente, Pnt.
stystcicnc AfAAfP '85.080.0 (9-2)
stynt AfP (9-3)
La resistencia nominal a la comprensión de la mampostería solo, Pnd, sin contribución de los elementos de confinamiento, está definida por:
emdmnd RAfP )'85.0(80.0 (9-4)
Donde Amd, es el área de la sección de mampostería, y Re, se obtiene por medio de:
Re = 1-[h’/40t]3 (9-5)
9.8 DISEÑO DEL MURO EN LA DIRECCION PERPENDICULAR A SU PLANO
Los requisitos de esta sección se emplean para el diseño por el método del estado límite de resistencia, de muros de mampostería confinada para el efecto de las cargas horizontales perpendiculares al plano del muro, además de las fuerzas verticales que actúan sobre el muro.
Resistencia a flexo-compresión.- La resistencia del muro a flexión producida por fuerzas horizontales perpendiculares a su propio plano, debe evaluarse con base a los siguientes requisitos:
(a) La resistencia a flexo-compresión es contribuida únicamente por las columnas de confinamiento.
(b) Como ancho efectivo, b, debe tomarse únicamente el de las columnas de confinamiento, medido en la dirección del muro.
(c) El diseño se realiza en su totalidad de acuerdo con los requisitos de concreto reforzado del ACI.
(d) La carga axial, PU, sobre el elemento de confinamiento debe considerarse como el doble de la que se obtiene proporcionalmente a las áreas de mampostería y de columnas de confinamiento, a menos que se realice un análisis más detallado, teniendo en cuenta las relaciones modulares y la posición de las cargas que la inducen.
Resistencia a cortante.- La resistencia del muro a cortante producido por fuerzas horizontales perpendiculares a su propio plano, debe evaluarse con base a los requisitos de V.10.3.
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9.9 DISEÑO A FLEXO-COMPRESIÓN DEL MURO EN LA DIRECCIÓN
PARALELA A SU PLANO
Los requisitos de esta sección se emplean para el diseño a flexo-compresión por el método del estado límite de resistencia, de muros de mampostería confinada para el efecto de las cargas horizontales paralelas al plano del muro, además de las fuerzas verticales que actúan sobre él. El diseño puede realizarse por uno de los dos procedimientos dados a continuación:
Resistencia a flexo-compresión despreciando la contribución de la mampostería.- En este procedimiento se desprecia la contribución de la mampostería a la resistencia a flexo-compresión del muro.
Deben calcularse las fuerzas axiales solicitadas máximas, de compresión Puc y de tracción Put, sobre cada una de las columnas de confinamiento, por medio de las ecuaciones 9-6 y 9-7 respectivamente.
uiu
ct
ciuc PP
A
AP (9-6)
0 uiu
ct
ciut PP
A
AP (9-7)
Donde Pu y Pui son siempre positivas, y Pui se obtiene por medio de la siguiente ecuación:
ct
iciu
uiI
xxAMP
( (9-8)
En las ecuaciones anteriores,
i
cict AA (9-9)
ct
i
ici
A
xA
x
(9-10)
i
icict xxAI 2)( (9-11)
En cada una de las columnas de confinamiento del muro deben cumplirse las condiciones siguientes:
ncuc PP (9-12)
ntut PP (9-13)
Cuando se trata de un muro confinado que únicamente tiene dos columnas de confinamiento iguales en sus bordes, las ecuaciones 9-6 a 9-8 se simplifican a:
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CEC-10 PARTE 5-48
uu
uc PP
P 2
(9-14)
02
uu
ut PP
P (9-15)
Donde Pu y Pu son siempre positivas, y Pu se obtiene por medio de la siguiente ecuación:
w
ul
MP (9-16)
Resistencia a flexo-compresión teniendo en cuenta la contribución de la mampostería.-
El momento de diseño solicitado Mu que acompaña la carga axial Pu debe cumplir la condición dada por la ecuación (9-17), para el nivel de carga Pu.
nu MM (9-17)
Mn se obtiene teniendo en cuenta la interacción entre momento y carga axial, de acuerdo con los principios enunciados en V.2 y en IX.7.2, los cuales permiten calcular un diagrama de interacción
del muro, empleando el coeficiente de reducción de resistencia, , apropiado de los dados en IX.7.1.
9.10 DISEÑO A CORTANTE DEL MURO EN LA DIRECCIÓN PARALELA A SU
PLANO
En la mampostería de muros confinados toda la fuerza cortante sobre el muro debe ser tomada por la mampostería, y se supone que no hay contribución a la resistencia a cortante por parte de los elementos de confinamiento. La resistencia de diseño solicitada, Vu, debe cumplir la siguiente condición:
nu VV (9-18)
Y la resistencia normal a cortante por tracción diagonal, se obtiene de:
mvmmv
e
umn AfA
A
PfV '
6
1
3'
12
1
(9-19)
Donde Pu en este caso, es la carga axial mayorada que actúa simultáneamente con la máxima fuerza cortante mayorada solicitada, Vu para la cual se realiza el diseño.
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CEC-10 PARTE 5-49
9.11 VERIFICACION POR APLASTAMIENTO DEL ALMA DEL MURO.-
Debe verificarse que el paño de muro enmarcado por las vigas y columnas de confinamiento, no falle por aplastamiento. Para el efecto se considera una biela de compresión en la diagonal del muro, la cual tiene un ancho efectivo igual a un quinto de la longitud de la diagonal. Debe cumplirse la condición:
ndud PP (9-20)
La fuerza axial que actúa en la diagonal, Pud, se obtiene por medio de:
u
w
ud Vl
hP
' (9-21)
Donde h’ es la longitud de la diagonal del paño de muro entre elementos de confinamiento, lw es la longitud total del muro sobre el cual actúa el cortante horizontal de diseño solicitado Vu. La resistencia nominal al aplastamiento se obtiene por medio de la ecuación (9-4), Allí hay que emplear una longitud para evaluación de pandeo h’ igual a la dimensión de la diagonal del muro en el paño en estudio, y un espesor efectivo para pandeo t, igual al espesor del muro. El área de la biela de compresión Amd es igual al ancho efectivo de la biela, h’/5, multiplicada por el espesor efectivo del muro, b, para efectos en la dirección paralela al plano del muro, tal como se define en 5.3.4.
9.12 VERIFICACIÓN A CORTANTE EN LOS ELEMENTOS DE
CONFINAMIENTO DEL MURO
Los elementos de confinamiento reciben la fuerza de la biela de compresión en la esquina de intersección entre vigas y columnas de confinamiento, por lo tanto hay necesidad de verificar que están en capacidad de resistir como fuerza cortante aplicada, transversal al eje longitudinal del elemento de confinamiento, al menos una fuerza cortante igual a la mitad de la componente correspondiente de la fuerza de compresión que actúa sobre la biela.
La fuerza cortante actuante, Vuc, sobre la columna de confinamiento es:
u
w
cuc V
l
lV
2 (9-22)
Y la fuerza cortante actuante, Vuc, sobre la viga de confinamiento es:
u
w
p
uc Vl
hV
2 (9-23)
En ambos casos debe cumplirse que:
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CEC-10 PARTE 5-50
ncuc VV (9-24)
Donde Vnc para elemento de confinamiento debe calcularse de acuerdo con los requisitos del ACI.
9.13 DISEÑO DEL ACERO LONGITUDINAL DE LA VIGA DE
CONFINAMIENTO
La componente horizontal de la biela de compresión que actúa en la diagonal del muro debe ser resistida como fuerza de tracción en la viga de confinamiento que llega a la misma esquina del paño del muro donde actúa la biela de compresión. Esta fuerza de tracción es igual a la fuerza cortante que lleva el paño de muro. Por lo tanto:
u
w
cut V
l
lP (9-25)
La fuerza axial de tracción sobre la viga de confinamiento debe ser resistida en su totalidad por el acero de refuerzo longitudinal de la viga:
ntut PP (9-26)
Donde Pnt se obtiene por medio de la ecuación (9-3)
9.14 REQUISITOS DE CONSTRUCCIÓN
GENERAL. Deben cumplirse los requisitos de construcción dados en el Capítulo 4 de este Reglamento. Además deben cumplirse los requisitos adicionales dados a continuación:
9.14.1 DETALLES DEL REFUERZO
Todo refuerzo debe estar colocado en elementos de confinamiento. El refuerzo debe cumplir los requisitos dados en el ACI.
9.14.2 REQUISITOS COMPLEMENTARIOS PARA LOS ELEMENTOS DE
CONFINAMIENTO
Las especificaciones, requisitos, controles y tolerancias de los elementos de confinamiento son los mismos establecidos en el ACI, con excepción de las dimensiones y las cantidades de refuerzo mínimas establecidas en el presente Capítulo.
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CEC-10 PARTE 5-51
9.14.3 CONSTRUCCIÓN DEL MURO
La ejecución del muro se debe hacer de manera previa al vaciado de las columnas, dejando el espacio especificado para ellas, siguiendo los procedimientos y controles establecidos el Capítulo 4 de este título. Se deben cumplir tolerancias constructivas. El mortero de pega debe cumplir los requisitos de 3.1.3.
9.14.4 JUNTAS DE CONTROL
En el espacio confinado entre columnas no se permiten juntas de control. Si se requiriesen, estas deben localizarse entre columnas adyacentes diseñadas para tal propósito.
9.14.5 VACIADO DE LAS COLUMNAS DE CONFINAMIENTO
Una vez dispuesto el refuerzo vertical y el refuerzo horizontal de las columnas, se deben colocar los testeros laterales que constituyen la formaleta de las columnas, permitiendo que el concreto vaciado haga contacto con la superficie terminal del muro confinado, la cual debe estar libre de rebabas y de materiales que restrinjan la adherencia entre el concreto y la mampostería. El refuerzo vertical de la columna debe sobresalir de la superficie de enrase la cantidad necesaria para realizar los empalmes por traslapo con la columna superior su la hubiese; el remate del refuerzo vertical se debe anclar en la cara superior de la viga de confinamiento, utilizando ganchos a 90º.
9.14.6 VIGAS DE CONFINAMIENTO
Una vez vaciadas las columnas de confinamiento, se debe proceder a realizar el vaciado de la losa o de las vigas de confinamiento que van directamente sobre los muros confinados y en contacto con estos.
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ANEXO A
CONFECCIÓN Y ENSAYO DE PRISMAS DE MAMPOSTERÍA
1. ALCANCE Y CAMPO DE APLICACIÓN
Este anexo establece el método para la confección de prismas de mampostería y para efectuar el ensayo de comprensión.
1.1 APARATOS
1.1.1 PRENSA DE ENSAYO
Debe tener de rigidez suficiente para transmitir los esfuerzos del ensayo sin alterar las condiciones de distribución y dirección de la carga.
Debe tener un sistema de rótula que permita hacer coincidir la resultante de la carga aplicada con el eje del prisma.
Las superficies de aplicación de la carga deben se lisas y planas; no se aceptan desviaciones con respecto al plano mayores que 0,015 mm en 100 mm, medidos en cualquier dirección.
Las dimensiones de las aristas de las placas de carga deben ser mayores o iguales a las aristas del prisma.
NOTA.- En caso de usar placas suplementarias para aumentar la dimensión de las placas de carga de la prensa, éstas deben tener superficies rectificadas de acuerdo con el literal 3 A.1.1, espesor mayor o igual a 50mm y dureza mayor o igual a la de las placas de la prensa.
La sensibilidad de la prensa debe ser tal que la menor división de la escala de lectura sea menor o igual al 1% de la carga máxima.
La exactitud de la prensa debe tener una tolerancia de el 1% de la carga dentro del rango utilizable de la escala de lectura.
La prensa debe contar con dispositivos de regulación de la carga que permitan aplicarla como se indica en A.5.d).
1.1.2 REGLA GRADUADA
La regla graduada o cinta metálica de medir debe contar con una escala graduada en mm.
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1.2 DIMENSIONES DEL PRISMA
1.2.1 ESPESOR
El espesor del prisma debe ser igual al espesor de los muros y vigas de la estructura.
1.2.2 LONGITUD
La longitud del prisma debe ser mayor o igual al espesor y a la longitud de la unidad de albañilería.
1.2.3 ALTURA
La altura del prisma debe cumplir con las siguientes condiciones:
a) Incluir un mínimo de tres hiladas; y
b) El cociente entre la altura y el espesor debe ser mayor o igual a 3.
1.3 CONSTRUCCIÓN DE PRISMAS EN LABORATORIO Y EN OBRA
Los prismas deben construirse reflejando, tanto como sea posible, las condiciones y calidad de los materiales y mano de obra que se tendrán efectivamente en la construcción.
En este aspecto, se tendrán especialmente en cuenta la consistencia y el tipo de mortero, el contenido de humedad de las unidades, el espesor y el trabajo de juntas y el relleno de los huecos con hormigón de relleno.
Los huecos de las unidades deben llenarse con hormigón de relleno sólo en el caso que en la obra estén todos llenos. La colocación del hormigón de relleno en los huecos debe hacerse desde el extremo superior, dos días después de construido el prisma, usando el mismo método de compactación usando en la obra.
Los prismas construidos en la obra deben protegerse y transportarse de manera tal que se eviten los golpes y caídas.
1.3.1 CURADO DE LOS PRISMAS
Los prismas construidos en laboratorio deben almacenarse cubriéndose con polietileno durante los primeros 14 días. Durante las últimas semanas deben mantenerse descubiertos en las condiciones ambientales del laboratorio.
Los prismas construidos en la obra deben mantenerse en ella por un plazo no inferior a los catorce días, en condiciones similares a los elementos que representan. Después que los prismas hayan sido despachados al laboratorio, el curado debe realizarse manteniéndolos descubiertos en las condiciones ambientales del laboratorio hasta el momento del ensayo.
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1.3.2 REFRENTADO DE LAS CARAS DE APOYO
El prisma debe refrentarse en sus extremos con una pasta de yeso. El espesor promedio de la capa de refrentado debe ser menor o igual a 3,5mm. La capas de refrentado deben colocarse por lo menos 24 horas antes de efectuar el ensayo.
La pasta de yeso debe tener una resistencia a la comprensión mayor o igual a 35MPa en el momento del ensayo. Esta resistencia debe determinarse usando la norma correspondiente ASTM.
1.3.3 EDAD DE ENSAYO
Los prismas deben ensayarse, en general, a la edad de 28 días, la cual se considera como edad de referencia.
1.4 MEDICIÓN DEL PRISMA
1.4.1 ESPESOR Y LONGITUD
El espesor y la longitud del prisma deben determinarse con el promedio de las mediciones de las caras laterales de la unidad ubicada a media altura del prisma.
1.4.2 ALTURA
La altura del prisma debe determinarse con el promedio de las alturas de las cuatro caras laterales del prisma. Estas medidas deben hacerse aproximadamente al centro de cada cara y deben incluir el refrentado.
Las medidas del prisma deben expresarse en mm con aproximación a 1mm.
1.5 ENSAYO
El procedimiento debe consultar las siguientes etapas:
a) limpiar la superficie de las placas de carga y las caras extremas del prisma;
b) colocar el prisma sobre la placa de carga inferior alineando su eje central con el centro de esta placa;
c) asentar cuidadosamente la placa de carga superior sobre el prisma;
d) aplicar la carga en forma continua, sin choques, a una velocidad uniforme, de modo que el ensayo demore entre 3 y 4 minutos en alcanzar la carga máxima;
e) registrar la carga máxima, expresándola en N (kgf).
1.6 RESISTENCIA PRISMÁTICA
La resistencia prismática debe calcularse como el cociente entre la carga máxima y el área de la sección transversal. Cuando el prisma tenga los huecos llenos debe usarse el área bruta calculada con las dimensiones obtenidas en A.4.1; cuando el prisma tenga los huevos vacíos debe usarse el área de contacto.