Calcula demanda eléctrica por ocupación y área con precisión usando métodos estandarizados según normativa vigente.
Herramientas gratuitas y rápidas facilitan estimaciones para diseño, verificación y dimensionado de instalaciones eléctricas comerciales
Calculadora de demanda eléctrica por ocupación y área (kW y A estimados)
Fundamentos y objetivo de la calculadora de demanda eléctrica
La calculadora de demanda eléctrica por ocupación y área proporciona una estimación del requerimiento eléctrico instantáneo que alimenta un edificio o local. Su objetivo es traducir cargas conectadas —iluminación, equipos, climatización, tomas de corriente— en una demanda realista para dimensionar transformadores, conductores y protecciones.
Terminología técnica clave
- Potencia conectada (Pc): suma de todas las potencias nominales de los equipos instalados [kW].
- Factor de demanda (FD): coeficiente que reduce la potencia conectada para estimar la potencia máxima esperada simultáneamente.
- Factor de simultaneidad (FS): porcentaje de probabilidad de que diferentes cargas operen al mismo tiempo.
- Factor de demanda por área / por ocupación: método que asigna potencias por unidad de área (W/m²) o por persona (W/persona).
- Potencia aparente S [kVA] y corriente I [A]: conversión necesaria para dimensionamiento de equipos eléctricos.
Metodologías para estimar demanda: área, ocupación y combinadas
Existen tres enfoques estándar empleados en cálculos de demanda:
- Método por área (densidad de carga): se asigna una potencia por unidad de superficie (W/m²).
- Método por ocupación (potencia por persona): se asigna una potencia por ocupante (W/persona).
- Método combinado: suma de cargas fijas (equipos, cocina, HVAC) más densidad por área y potencia por ocupante.
Cuándo usar cada método
- Uso predominante del método por área en oficinas, bibliotecas y espacios con cargas uniformes.
- Método por ocupación para auditorios, aulas y establecimientos con alta variabilidad por persona.
- Método combinado en comercios, restaurantes y hospitales donde coexisten grandes cargas fijas y cargas por ocupación.
Formulación básica para la calculadora
Presentamos las fórmulas esenciales usando solo HTML y texto explicativo para implementar en una herramienta rápida y gratuita.
1) Potencia demandada total (kW):
Demanda_total (kW) = Σ(Pi) × FD_global
Donde:
- Σ(Pi) = suma de potencias conectadas de todas las categorías [kW].
- FD_global = factor de demanda aplicado a la suma total (0,3–1,0 típico según normativa y ocupación).
2) Método por área:
Demanda_area (kW) = Área (m²) × Densidad (W/m²) / 1000 × FD_area
Variables:
- Área = superficie útil del recinto [m²].
- Densidad = W/m² según uso (ver tablas). Ej.: oficinas 10–20 W/m².
- FD_area = factor de demanda para cargas por área (0,5–1,0 según normativa).
3) Método por ocupación:
Demanda_ocupacion (kW) = Número_personas × Potencia_persona (W/persona) / 1000 × FD_persona
Variables:
- Número_personas = ocupación estimada.
- Potencia_persona = W/persona asignado (ej.: 60–200 W/persona).
- FD_persona = factor de demanda por ocupación (puede ser 0,6–1,0).
4) Conversión a corriente:
Corriente_monofásica (A) = Potencia (kW) × 1000 / (Voltaje (V) × PF)
Corriente_trifásica (A) = Potencia (kW) × 1000 / (√3 × Voltaje_linea (V) × PF)
Variables típicas:
- Voltaje = 230 V monofásico; 400 V o 380 V trifásico (Europa); 480 V/277 V en EE. UU.
- PF = factor de potencia (0,85–0,95 típico; usar 0,9 si desconocido).
Variables, factores y valores típicos recomendados
Para una calculadora práctica incluya campos de entrada para las siguientes variables y valores por defecto basados en práctica profesional:
- Área (m²).
- Ocupación estimada (personas).
- Densidades de carga (W/m²) para iluminación, tomas y equipos.
- Equipos fijos con potencias individuales (kW) — cocina, ascensores, compresores.
- Factor de demanda por categoría y factor global de simultaneidad.
- Voltaje y tipo de red (monofásica/trifásica) y factor de potencia.
Tablas de referencia con valores comunes por ocupación y por equipo
| Uso / Ocupación | Densidad iluminación (W/m²) | Densidad tomas/enchufes (W/m²) | Potencia por persona (W/persona) | Factor de demanda recomendado |
|---|---|---|---|---|
| Oficinas abiertas | 8–12 | 10–20 | 60–100 | 0,6–0,8 |
| Despachos / salas pequeñas | 10–15 | 15–25 | 80–120 | 0,6–0,85 |
| Aulas / auditorios | 10–14 | 10–15 | 80–150 | 0,6–0,9 |
| Comercio minorista | 10–20 | 10–25 | 100–200 | 0,7–0,9 |
| Restaurantes / cocina | 12–18 | 30–80 | 150–300 | 0,6–1,0 |
| Hospital / consultorios | 8–15 | 20–40 | 80–200 | 0,7–1,0 |
| Almacén / logística | 6–10 | 5–15 | 40–80 | 0,5–0,8 |
| Vivienda por m² | 6–12 | 5–10 | 5–10 | 0,8–1,0 |
| Equipo | Potencia típica (kW) | Comentarios |
|---|---|---|
| Aire acondicionado por m² (nominal) | 0,1–0,15 | 100–150 W/m² para cálculo preliminar |
| Ascensor (media) | 5–15 | Depende de capacidad y velocidad |
| Campana extractora industrial | 1–5 | Cocinas comerciales grandes |
| Planchas comerciales | 1–3 | Restauración |
| Iluminación por oficina (por luminaria) | 0,03–0,1 | 30–100 W por luminaria según tecnología |
| Tomas de uso general (por punto) | 0,1–0,5 | 100–500 W por punto según carga esperada |
Cómo integrar la normativa en la calculadora
La precisión exige referenciar y aplicar tablas y factores de normas reconocidas. Incorporar selectores que permitan elegir la normativa aplicable y ajustar valores por defecto.
- NEC (NFPA 70) — capítulos sobre demand factors y cálculo de cargas: artículo 220. Fuente: https://www.nfpa.org
- IEC 60364 — selección y ejecución de instalaciones eléctricas en edificios: https://www.iec.ch
- Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (España) RD 842/2002: https://www.boe.es/eli/es/rd/2002/08/24/842
- Guías de diseño CIBSE (Reino Unido) para iluminación y carga por área: https://www.cibse.org
Algoritmo de la calculadora: flujo de cálculo
- Entrada: área, ocupación, lista de equipos con potencias, selección de normativa y factores por defecto.
- Calcular cargas por categoría:
- Iluminación = Área × Densidad_iluminación
- Tomas = Área × Densidad_tomas o número de puntos × potencia_media
- Equipos fijos = suma de potencias nominales
- Aplicar factores de demanda por categoría (tabulados o seleccionables).
- Sumar demandas parciales para obtener demanda total.
- Convertir a kVA y corrientes según tensión y factor de potencia.
- Presentar resultados y verificar cumplimiento de límites normativos (ej.: capacidad del alimentador, caída de tensión, protecciones).
Ejemplo 1 — Oficina de planta abierta (cálculo completo)
Datos del proyecto:
- Área: 1.200 m²
- Ocupación estimada: 120 personas
- Densidad iluminación: 10 W/m²
- Densidad tomas/enchufes: 15 W/m²
- Equipos fijos: Servidor 3 kW, ascensor 7 kW (compartido), cocina pequeña 2 kW
- Voltaje: 400 V trifásico; PF = 0,9
- Factores de demanda: Iluminación FD_ilumin = 1,0; Tomas FD_tomas = 0,7; Equipos FD_equipos = 0,9
Cálculo paso a paso:
- Iluminación: 1.200 m² × 10 W/m² = 12.000 W = 12 kW
- Tomas: 1.200 m² × 15 W/m² = 18.000 W = 18 kW
- Equipos fijos: 3 + 7 + 2 = 12 kW
- Aplicar factores de demanda:
- Demanda_ilumin = 12 kW × 1,0 = 12 kW
- Demanda_tomas = 18 kW × 0,7 = 12,6 kW
- Demanda_equipos = 12 kW × 0,9 = 10,8 kW
- Demanda_total = 12 + 12,6 + 10,8 = 35,4 kW
- Convertir a potencia aparente: S = 35,4 kW / 0,9 = 39,33 kVA
- Corriente trifásica: I = 35,4 × 1000 / (√3 × 400 × 0,9) = 35.400 / (1.732 × 400 × 0.9) ≈ 56,8 A
Resultado práctico: Para esta planta abierta se dimensionaría un alimentador trifásico para al menos 63 A (norma comercial) y transformador 50 kVA (mínimo recomendado 50 kVA, mejor 63 kVA considerando margen).
Ejemplo 2 — Restaurante con cocina industrial (cálculo completo)
Datos del proyecto:
- Área salón: 200 m²
- Área cocina: 80 m²
- Ocupación salón: 120 personas
- Densidad iluminación salón: 12 W/m²; cocina iluminación 15 W/m²
- Equipos cocina (potencias nominales):
- Horno convección: 12 kW
- Campana extractora y motores: 6 kW
- Freidora: 8 kW
- Refrigerador + cámaras: 4 kW
- Otros equipos salón: barra 3 kW, iluminación y enchufes generales
- Voltaje: 400 V trifásico; PF = 0,9
- Factores: Iluminación FD_ilumin = 1,0; Cocina FD_cocina = 1,0; Tomas salón FD_tomas = 0,8
Cálculo paso a paso:
- Iluminación salón: 200 m² × 12 W/m² = 2.400 W = 2,4 kW
- Iluminación cocina: 80 m² × 15 W/m² = 1.200 W = 1,2 kW
- Tomas salón: 200 m² × 10 W/m² (tomas estimadas) = 2.000 W = 2 kW
- Equipos cocina suma: 12 + 6 + 8 + 4 = 30 kW
- Otros equipos barra: 3 kW
- Aplicar factores:
- Demanda_ilumin_salon = 2,4 kW × 1,0 = 2,4 kW
- Demanda_ilumin_cocina = 1,2 kW × 1,0 = 1,2 kW
- Demanda_tomas_salon = 2 kW × 0,8 = 1,6 kW
- Demanda_equipos_cocina = 30 kW × 1,0 = 30 kW
- Demanda_barra = 3 kW × 0,9 (asumido) = 2,7 kW
- Demanda_total = 2,4 + 1,2 + 1,6 + 30 + 2,7 = 37,9 kW
- Potencia aparente: S = 37,9 / 0,9 = 42,11 kVA
- Corriente trifásica: I = 37,9 × 1000 / (√3 × 400 × 0,9) ≈ 60,7 A
Resultado práctico: seleccionar transformador 50 kVA y alimentador trifásico para 63 A o superior, con protecciones según normativa y espacio para expansión o picos de demanda.
Verificación, seguridad y consideraciones de diseño
- Siempre verificar caída de tensión máxima permitida por normativa y recalcular sección conductora si es necesario.
- Considerar arranques y picos (motores, compresores) y aplicar factores de arranque o usar contactores y soft-starters.
- Incluir margen de crecimiento (10–25 %) para previsiones futuras, especialmente en comercios y oficinas.
- Comprobar capacidad de generación y respaldo (grupos electrógenos, UPS) si aplica.
- Aplicar corrección de factor de potencia y estudiar compensación si la planta presenta FP < 0,9.
Implementación práctica de la calculadora gratuita y rápida
Recomendaciones para la interfaz y validación:
- Formulario con entradas: área, ocupación, selección de uso, lista de equipos con potencias, tensión y PF.
- Selector de normativa que ajuste automáticamente factores por defecto.
- Resultados instantáneos (kW, kVA, A por fase), recomendaciones de transformador y calibre de conductores.
- Salidas adicionales: tabla de cargas por categoría, curva de demanda horaria estimada si hay datos temporales.
- Exportar informe en PDF con cálculos paso a paso para verificación y archivo.
Buenas prácticas y comprobaciones finales
- Comparar cálculo por área con cálculo por ocupación: si la diferencia supera 15 %, investigar causas y priorizar método más conservador.
- Registrar todos los supuestos (densidades, factores aplicados) en la memoria técnica para auditoría.
- Realizar mediciones reales tras puesta en servicio para ajustar modelos y calibrar la calculadora.
Referencias normativas y bibliografía técnica
Documentación y normas internacionales que deben consultarse para validar factores y procedimientos:
- NFPA 70: National Electrical Code — Artículo 220 (Cálculo de cargas y demand factors). https://www.nfpa.org
- IEC 60364 — Instalaciones eléctricas de los edificios (distintas partes). https://www.iec.ch
- Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (España), Real Decreto 842/2002. https://www.boe.es/eli/es/rd/2002/08/24/842
- CIBSE Guides — recomendaciones para diseño de iluminación y cargas por área. https://www.cibse.org
- Guías técnicas de fabricantes de equipos (compresores, hornos, ascensores) para potencias nominales y factores de servicio.
Resumen para implementación en proyectos reales
- Utilice la calculadora como herramienta de estimación preliminar y base para dimensionado.
- Aplique factores normativos y registre supuestos. Prefiera el criterio más conservador en casos de incertidumbre.
- Verifique resultados con mediciones reales y ajuste parámetros (densidades, factores de demanda) para calibrar la herramienta.
Si desea, puedo generar una hoja de cálculo con fórmulas integradas o un prototipo de interfaz para una calculadora web gratuita y rápida, basada en los criterios y tablas mostradas aquí.