¿Qué datos mínimos requiere la calculadora de demanda eléctrica de ascensores?

Para obtener un resultado básico, la calculadora requiere como mínimo el número de ascensores que componen el grupo y la potencia nominal de cada ascensor en kW. Con estos datos y las reglas típicas de diseño, se calcula un factor de demanda estándar y se estima la demanda eléctrica del conjunto.

¿Cómo se determina el factor de demanda utilizado en el cálculo?

Por defecto, el factor de demanda se determina de forma automática en función del número de ascensores del grupo, aplicando valores de simultaneidad típicos empleados en proyectos de instalaciones eléctricas. Opcionalmente, el usuario puede seleccionar el modo manual e introducir un factor de demanda propio derivado de una norma específica, estudio de tráfico vertical o criterio corporativo.

¿Qué resultados entrega la calculadora y en qué unidades?

La calculadora entrega como resultado principal la demanda eléctrica estimada del grupo de ascensores en kW. Adicionalmente, calcula la potencia aparente equivalente en kVA y la corriente trifásica de diseño en amperios, considerando la tensión de alimentación y el factor de potencia seleccionados. Los resultados se presentan formateados con dos decimales para facilitar su uso en hojas de carga y memorias de cálculo.

¿Es suficiente esta calculadora para dimensionar definitivamente transformadores y alimentadores?

La calculadora está orientada al dimensionamiento preliminar según reglas típicas de diseño y valores medios de simultaneidad. El dimensionamiento definitivo de transformadores, alimentadores y protecciones debe complementarse con las normas eléctricas locales, las curvas de carga global del edificio, los datos específicos de los fabricantes de ascensores y, cuando proceda, con estudios de demanda y simulaciones más detalladas.

Calculadora de demanda electrica de ascensores por reglas típicas de diseño

Calculadora de demanda eléctrica para ascensores basada en reglas típicas de diseño normativo y seguridad.

Explica métodos, fórmulas, tablas y ejemplos prácticos para dimensionamiento de suministro y protecciones eléctricas completas.

Calculadora de demanda eléctrica de grupo de ascensores según reglas típicas de diseño

Número de ascensores en el grupo (unid.)

Potencia nominal por ascensor (kW)

Tipo de uso del grupo de ascensores

Opciones avanzadas

Método de factor de demanda

Factor de demanda manual (p.u.)

Tensión de alimentación trifásica (V)

Factor de potencia global cos φ (adim.)

Margen de reserva sobre demanda calculada (%)

Tecnología de accionamiento

Opcional: cargue una foto de placa de datos o diagrama del ascensor para sugerir valores de potencia y tensión.

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Introduzca los datos de diseño para estimar la demanda eléctrica del grupo de ascensores.

Fórmulas empleadas en el cálculo de demanda eléctrica de ascensores

Potencia instalada total del grupo: P_instalada (kW) = N_ascensores × P_nominal_por_ascensor (kW)
Factor de demanda base por número de ascensores: f_d_base = valor típico según tabla de simultaneidad (reglas de diseño)
Coeficiente de uso según tipo de edificio: k_uso = factor adimensional que aumenta o reduce la demanda según el tipo de uso (residencial, oficinas, hospitalario, etc.)
Demanda activa sin reserva: P_demanda (kW) = P_instalada × f_d_base × k_uso
Aplicación de margen de reserva: P_demanda_final (kW) = P_demanda × (1 + Reserva_% / 100)
Potencia aparente trifásica equivalente: S (kVA) = P_demanda_final (kW) / cos φ
Corriente trifásica en la alimentación: I (A) = S (kVA) × 1000 / (√3 × V_L-L) donde V_L-L es la tensión entre líneas en voltios.

Nº de ascensores en grupo	Factor de demanda típico f_d_base (p.u.)	Tipo de uso	Coeficiente de uso k_uso (p.u.)
1	1.00	Residencial / Vivienda	1.00
2	0.90	Oficinas / Comercial	1.10
3 - 4	0.80 - 0.75	Hospitalario / Tráfico intenso	1.15
5 - 6	0.70 - 0.65	Industrial / Carga	1.05
≥ 7	0.62 - 0.55	Personalizado	1.00

¿Qué representa el factor de demanda en un grupo de ascensores?: Es la relación entre la potencia máxima probable demandada de manera simultánea por el conjunto de ascensores y la potencia instalada total. Considera que no todos los ascensores funcionarán al mismo tiempo a plena carga.
¿Por qué se corrige la demanda según el tipo de uso del edificio?: La intensidad de uso de los ascensores varía significativamente entre edificios residenciales, de oficinas, hospitales o industriales. El coeficiente de uso ajusta la simultaneidad para reflejar patrones de tráfico vertical más exigentes o más moderados.
¿Para qué se utiliza el margen de reserva sobre la demanda calculada?: El margen de reserva introduce un colchón de potencia adicional para contemplar ampliaciones futuras, variaciones en el perfil de carga y tolerancias de cálculo, ayudando a seleccionar transformadores, celdas y alimentadores con mayor robustez.
¿Qué resultado eléctrico entrega prioritariamente esta calculadora?: La calculadora entrega la demanda activa estimada del grupo de ascensores en kW, su potencia aparente asociada en kVA y la corriente trifásica de diseño en amperios, a la tensión y factor de potencia seleccionados.

Marco normativo y criterios de diseño aplicables

El dimensionamiento eléctrico de ascensores debe cumplir con normas de seguridad, instalaciones y eficiencia energética. Las referencias principales combinan normas de ascensores y códigos eléctricos nacionales e internacionales, por ejemplo:

UNE-EN 81-20 y UNE-EN 81-50: requisitos de seguridad para el diseño y construcción de ascensores (Europa).
ASME A17.1 / CSA B44: código para ascensores y escaleras mecánicas (Norteamérica).
IEC 60364: instalaciones eléctricas de edificios; guía para el cálculo de cargas y protecciones.
Código Técnico de la Edificación (CTE) DB-SE y DB-HE para proyectos en España.
NFPA 70 (NEC): requisitos de suministro y circuitos en Estados Unidos.

En la práctica de cálculo se combinan restricciones de estos documentos con criterios de ingeniería: simultaneidad, factores de diversidad, curvatura de tráfico y características del variador.

Calculadora de demanda eléctrica de ascensores por reglas típicas de diseño eficaz

Conceptos eléctricos y parámetros de ascensores

Componentes relevantes y su impacto en la demanda

Motor de tracción: potencia nominal P_m (kW). Influye en la carga continua y arranque.
Variador de frecuencia (VVVF/AC drive): reduce corriente de arranque, pero admite picos por control.
Banco de resistencias de frenado o recuperador regenerativo: aporta consumos y posibles retornos a red.
Cuadro de maniobra y control, iluminación de cabina y electrodomésticos (si aplica): carga auxiliar.
Sistemas de seguridad y comunicación: carga constante pequeña pero obligatoria.

Parámetros eléctricos típicos

Tensión nominal de suministro: generalmente 400 V trifásica (Europa), 480 V en instalaciones industriales, 208/240 V en residenciales en Estados Unidos.
Factor de potencia (PF): típicamente 0,8–0,95 para motores y variadores (sin corrección).
Eficiencia del motor (η): 0,85–0,95 según clase motor.
Corriente de arranque: desde 1,2×I_n (con VVVF suave) hasta 6–7×I_n (arranque directo o equipos antiguos).
Uso o tráfico: afecta a la simultaneidad — residenciales, oficinas, hospitales y centros comerciales difieren en patrones de demanda.

Fórmulas fundamentales y explicación de variables

Las fórmulas principales para estimar demanda eléctrica usan potencias, factores de simultaneidad y conversión a corriente:

Potencia total aplicable: P_aplic = Σ (P_i × CF_i × DF_grupo)

Corriente en trifásica: I = P / (√3 × V × PF × η)

Donde:

P_aplic: potencia aplicada o demanda en kW.
P_i: potencia nominal del elemento i (motor, resistencias, auxiliares) en kW.
CF_i: factor de carga o factor de utilización del elemento i (0–1).
DF_grupo: factor de diversidad para el conjunto de ascensores (0–1).
I: corriente por fase en amperios (A).
V: tensión de línea (V), por ejemplo 400 V.
PF: factor de potencia.
η: eficiencia global (motor × variador × pérdidas).

Ejemplo de fórmula de arranque y pico instantáneo:

I_arranque = I_nom × K_arranque

Donde:

I_nom: corriente nominal calculada por la fórmula anterior.
K_arranque: coeficiente de arranque (1,2 con VVVF suave; 4–7 con arranque directo).

Tablas de valores comunes para diseño

Potencia motor (kW)	Tipo de ascensor	Corriente aproximada 400 V (A)	I_arranque típico (×I_nom)	CF auxiliares
1,5	Pequeño residencial	2,9 (PF0,85 η0,85)	1,5 (VVVF)	0,10
3,0	Residencial / Edificio medio	5,8	1,5–2,0	0,12
5,5	Comercial pequeño	10,6	1,5–2,5	0,15
11	Oficina / Edificio grande	21,2	1,5–3,0	0,15
22	Cargas altas / Hospitales	42,4	1,5–3,5	0,18

Número de ascensores	DF recomendado (normal)	DF en hora punta (up-peak)	Comentarios
1	1,00	1,00	Sin diversidad salvo cargas auxiliares
2–3	0,80–0,9	0,9–1,0	Pequeña diversidad por no simultaneidad
4–6	0,6–0,8	0,75–0,95	Aplicable en edificios de oficinas
7–12	0,5–0,7	0,6–0,85	Mayor diversidad por incremento estadístico
>12	0,45–0,65	0,55–0,8	Usar análisis de tráfico detallado

Algoritmo para la calculadora de demanda eléctrica

El algoritmo resume los pasos que debe aplicar la calculadora para ofrecer un resultado confiable y trazable:

Recopilar datos: número de ascensores, potencias nominadas, tipo de variador, tensión nominal, PF y eficiencia estimadas.
Definir factores: CF por motor (uso promedio), DF por conjunto, factor auxiliares.
Calcular potencia aplicada por ascensor: P_app,i = P_m,i × CF_i + P_aux,i
Sumar potencias y aplicar diversidad: P_grupo = (Σ P_app,i) × DF_grupo
Convertir potencia a corriente: I = P_grupo / (√3 × V × PF × η)
Incluir arranques: determinar I_pico = Σ (I_nom,i × K_arranque,i) si los arranques pueden coincidir; aplicar probabilidades de coincidencia si corresponde.
Dimensionar protecciones y conductor: seleccionar calibre > I × 1,25 según normativa local y subida térmica.
Verificar caída de tensión y compatibilidad con transformador y generador si aplica.

Ejemplos de factores recomendados

CF motor para tráfico normal (oficinas): 0,25–0,35 (uso medio por hora).
CF motor para hospitales o tráfico intensivo: 0,35–0,6.
P_aux (iluminación, control): 200–800 W por ascensor según tamaño.
K_arranque con VVVF moderno: 1,2–2,0; con arranque directo: 4–7.

Ejemplo práctico 1: Ascensor residencial único

Datos del proyecto:

Tipo: Ascensor de tracción con variador VVVF.
Potencia motor P_m = 5,5 kW.
Tensión V = 400 V trifásica.
PF estimado = 0,9; eficiencia η = 0,9.
Auxiliares P_aux = 300 W (iluminación, control).
CF motor = 0,30 (uso residencial moderado).
DF (grupo) = 1,0 (solo un ascensor).
K_arranque = 1,6 (VVVF, arranque suave).

1) Calcular potencia aplicada del motor:

P_m,aplic = P_m × CF = 5,5 kW × 0,30 = 1,65 kW

2) Añadir auxiliares:

P_app = P_m,aplic + P_aux = 1,65 kW + 0,3 kW = 1,95 kW

3) Aplicar diversidad (DF = 1):

P_grupo = 1,95 kW × 1,0 = 1,95 kW

4) Calcular corriente:

I = P_grupo / (√3 × V × PF × η)

I = 1,95 / (1,732 × 400 × 0,9 × 0,9)

I = 1,95 / (1,732 × 400 × 0,81)

I = 1,95 / (561,7)

I ≈ 0,00347 kA = 3,47 A

5) Corriente nominal aproximada por fase: 3,5 A. Corriente pico de arranque:

I_nom ≈ 3,5 A → I_arranque = 3,5 × 1,6 = 5,6 A

6) Selección de protección y conductor:

Por normativa y factores de seguridad, se elige un conductor con capacidad ≥ 1,25 × I ≈ 4,3 A → mínimo 6 A. En la práctica se selecciona un magnetotérmico y conductor de 10 A y conductor de 1,5 mm² para línea auxiliar; para motores normalmente se coloca cuadro con protección distinta y sección mínima 1,5–2,5 mm² según reglamento.

Comentarios: este cálculo muestra que en edificios residenciales con VVVF modernos la carga continua de un ascensor pequeño es reducida; sin embargo, la instalación debe considerar la corriente de arranque y la compatibilidad con la fuente y el cuadro general.

Ejemplo práctico 2: Grupo de 4 ascensores en edificio de oficinas

Datos del proyecto:

4 ascensores de tracción, motor P_m = 11 kW cada uno.
Tensión V = 400 V trifásica.
PF estimado = 0,9; eficiencia η = 0,9.
P_aux = 400 W por ascensor.
CF motor = 0,30 (uso oficina medio).
DF grupo recomendado = 0,7 (tabla previa para 4 unidades).
K_arranque = 2,0 (VVVF con picos posibles).

1) Potencia aplicada por motor:

P_m,aplic = 11 kW × 0,30 = 3,3 kW por ascensor

2) Añadir auxiliares por ascensor:

P_app,i = 3,3 + 0,4 = 3,7 kW

3) Sumar potencias y aplicar diversidad de grupo:

Σ P_app,i = 3,7 kW × 4 = 14,8 kW

P_grupo = 14,8 kW × 0,7 = 10,36 kW

4) Convertir a corriente:

I = 10,36 / (1,732 × 400 × 0,9 × 0,9)

I = 10,36 / (1,732 × 400 × 0,81)

I = 10,36 / 561,7

I ≈ 0,01846 kA = 18,46 A

5) Consideración de arranques simultáneos (pico instantáneo estimado):

Cada ascensor I_nom individual = P_app,i / (1,732 × 400 × 0,9 × 0,9)

I_nom,i = 3,7 / 561,7 ≈ 6,58 A

I_arranque,i = 6,58 × 2,0 = 13,16 A

Si se considera que en hora punta pueden arrancar simultáneamente hasta tres ascensores (probabilidad), el pico instantáneo sería:

I_{pico_est} = I_nom grupo + (n_{arranque_sim} × (I_arranque,i − I_nom,i))

I_{pico_est} = 18,46 + 3 × (13,16 − 6,58)

I_{pico_est} = 18,46 + 3 × 6,58 = 18,46 + 19,74 = 38,20 A

6) Selección de conductor y protección:

Corriente continua calculada: 18,5 A → aplicar factor de seguridad 1,25 → 23,1 A → seleccionar interruptor de 25 A o 32 A según reglas de coordinación.
Considerando picos de arranque, el interruptor debe soportar corriente térmica-mecánica de arranque; se suele colocar protección magnetotérmica ajustada y control de corriente de arranque por variador.
Se debe comprobar caída de tensión en la línea: ΔV% = (I × L × ρ) / (S × V) × 100; ajustar sección S si ΔV supera límites (normalmente < 5%).

7) Verificación de transformador:

Potencia aparente estimada S = P_grupo / (PF) = 10,36 / 0,9 = 11,51 kVA

Se recomienda seleccionar transformador con margen (ej. 15–20 %), por tanto un transformador de 15 kVA sería prudente si no hay otras cargas importantes en el mismo cuadro.

Comentarios: en este ejemplo la diversidad reduce notablemente la potencia continua requerida, pero la consideración de arranques simultáneos obliga a verificar capacidades de cortocircuito y selección de protecciones adecuadas.

Consideraciones adicionales para la calculadora

Incluir opción para especificar tipo de arranque: VVVF, autotransformador, arranque directo, soft-starter; cada uno define K_arranque.
Permitir entrada de perfiles horarios para estimaciones energéticas (consumo kWh) y cálculo de demanda pico mensual.
Calcular caída de tensión y seleccionar sección de conductor mínima para cumplir normativa (por ejemplo ΔV ≤ 5 %).
Determinar compatibilidad con generador de emergencia: si ascensores deben operar en modo emergencia, calcular potencia sostenida y picos tolerables del generador.
Incluir corrección por factor de potencia y opciones de compensación pasiva o activa si necesario.
Registrar resumen de supuestos y parámetros; generar ficha técnica con trazabilidad para revisión por la ingeniería eléctrica y la inspección.

Ejemplo de cálculo de caída de tensión (fórmula y variables)

Fórmula aproximada para caída de tensión en conductor trifásico:

ΔV = √3 × I × (R cosφ + X sinφ) × L

En aproximación resistiva (conductores de cobre, longitud L en metros y sección S en mm²):

ΔV ≈ (I × L × ρ) / S × √3

Donde:

ΔV: caída de tensión en V.
I: corriente por fase en A.
L: longitud de conductor ida o tomada como longitud eficaz (m).
ρ: resistividad del cobre ≈ 0,0175 Ω·mm²/m a 20 °C.
S: sección del conductor en mm².
cosφ: factor de potencia (PF).
X: reactancia por metro (generalmente pequeña para conductores cortos).

Valores típicos: para I = 38 A, L = 30 m, ΔV% admisible 3 % a 400 V → ΔV admisible = 12 V. Selección de S se hace iterativamente.

Buenas prácticas y recomendaciones operativas

Siempre documentar todos los supuestos: CF, DF, PF, η, K_arranque.
Hacer un estudio de tráfico si el edificio es complejo o si la demanda afecta a generador/transformador.
Preferir variadores VVVF con limitación de corriente y rampas programables para reducir picos.
Considerar instalación de acumuladores o sistema de recuperación regenerativa para reducir demandas instantáneas.
Coordinar protecciones diferenciales y magnetotérmicas por selectividad con el resto de la instalación.
Realizar mediciones in situ tras la puesta en marcha para validar supuestos y calibrar la calculadora.

Referencias normativas y recursos de consulta

UNE-EN 81-20: Requisitos de seguridad para el diseño y fabricación de ascensores. https://www.une.org/
ASME A17.1 / CSA B44: Safety Code for Elevators and Escalators. https://www.asme.org/
IEC 60364: Low-voltage electrical installations. https://www.iec.ch/
NORMALIZACIÓN ELECTRICA: NFPA 70 (NEC) para requisitos de suministro y circuitos en EE. UU. https://www.nfpa.org/
Código Técnico de la Edificación (CTE) — Ministerio competente para proyectos en España. https://www.codigotecnico.org/
Guías técnicas y publicaciones sobre diseño de ascensores y control de tráfico: CIBSE Guides (Chartered Institution of Building Services Engineers). https://www.cibse.org/

El dimensionamiento correcto exige combinar normativa, análisis probabilístico del tráfico y especificaciones del fabricante. Una calculadora bien parametrizada, con validación in situ, mejora la fiabilidad técnica y la eficiencia económica del proyecto.