La disipación térmica en tableros eléctricos es crucial para la seguridad y eficiencia de instalaciones industriales y comerciales. Calcularla correctamente previene fallas, incendios y prolonga la vida útil de los equipos eléctricos.
Este artículo explica cómo calcular la disipación térmica en tableros eléctricos según IEC y NTC 2050, con fórmulas, tablas, ejemplos y una calculadora inteligente.
Calculadora con inteligencia artificial (IA) Calculadora de disipación térmica en tableros eléctricos – IEC, NTC 2050
- ¡Hola! ¿En qué cálculo, conversión o pregunta puedo ayudarte?
- Calcular disipación térmica para un tablero con 10 interruptores de 32A, temperatura ambiente 35°C, material metálico.
- ¿Cuánta potencia térmica se genera en un tablero de 400A con 20 contactores, temperatura interna 40°C?
- Determinar la ventilación necesaria para un tablero de 250A, 15 disyuntores, temperatura máxima permitida 45°C.
- ¿Qué disipación térmica se produce en un tablero de 630A, con 30 relés, temperatura ambiente 30°C, material plástico?
Tablas de valores comunes para la Calculadora de disipación térmica en tableros eléctricos – IEC, NTC 2050
| Tipo de equipo | Corriente nominal (A) | Potencia disipada por unidad (W) | Cantidad típica en tablero | Material del tablero | Temperatura ambiente (°C) | Temperatura interna máxima (°C) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Interruptor termomagnético | 16 | 2.5 | 12 | Metálico | 25 | 40 |
| Interruptor termomagnético | 32 | 5.0 | 10 | Plástico | 30 | 45 |
| Contactor | 40 | 8.0 | 8 | Metálico | 35 | 50 |
| Relé de protección | 5 | 1.2 | 20 | Metálico | 28 | 40 |
| Disyuntor | 100 | 12.0 | 4 | Plástico | 32 | 50 |
| Transformador de control | 10 | 15.0 | 2 | Metálico | 30 | 45 |
| Fuente de alimentación | 5 | 10.0 | 3 | Metálico | 25 | 40 |
| PLC | 2 | 6.0 | 1 | Plástico | 30 | 45 |
| Variador de frecuencia | 50 | 25.0 | 1 | Metálico | 35 | 50 |
| Relé de estado sólido | 10 | 2.0 | 6 | Plástico | 28 | 40 |
| Terminales | — | 0.5 | 30 | Metálico | 25 | 40 |
| Fusible | 16 | 1.0 | 10 | Plástico | 30 | 45 |
| Medidor de energía | 5 | 3.0 | 1 | Metálico | 28 | 40 |
| Iluminación interna | — | 5.0 | 1 | Metálico | 25 | 40 |
La tabla anterior resume los valores más comunes de disipación térmica en tableros eléctricos, considerando diferentes equipos, materiales y condiciones ambientales. Estos datos son esenciales para realizar cálculos precisos y cumplir con las normativas IEC y NTC 2050.
Fórmulas para la Calculadora de disipación térmica en tableros eléctricos – IEC, NTC 2050
El cálculo de la disipación térmica en tableros eléctricos se basa en la suma de las potencias disipadas por cada componente y la transferencia de calor hacia el ambiente. Las fórmulas principales son:
- Ptotal: Potencia total disipada en el tablero (W)
- Pi: Potencia disipada por el equipo i (W)
- Ni: Número de equipos i en el tablero
- P: Potencia disipada (W)
- I: Corriente nominal del equipo (A)
- R: Resistencia interna del equipo (Ω)
En la práctica, los fabricantes suministran el valor de P directamente.
- Tint: Temperatura interna del tablero (°C)
- Tamb: Temperatura ambiente (°C)
- Ptotal: Potencia total disipada (W)
- A: Área superficial del tablero (m²)
- k: Coeficiente de transferencia de calor (W/m²·K)
- Q: Caudal de aire necesario (m³/s)
- Ptotal: Potencia total disipada (W)
- ρ: Densidad del aire (aprox. 1.2 kg/m³)
- cp: Calor específico del aire (aprox. 1005 J/kg·K)
- ΔT: Diferencia de temperatura permitida (°C)
Valores comunes de variables:
- k (Metálico): 5.5 W/m²·K
- k (Plástico): 2.5 W/m²·K
- Área superficial típica: 1.2 – 2.5 m²
- ΔT recomendada: 10 – 15°C
Ejemplos del mundo real: Aplicación de la Calculadora de disipación térmica en tableros eléctricos – IEC, NTC 2050
Caso 1: Tablero de distribución industrial con 12 interruptores de 32A y 8 contactores de 40A
Datos:
- Interruptores termomagnéticos: 12 unidades, 32A, 5W cada uno
- Contactores: 8 unidades, 40A, 8W cada uno
- Material del tablero: Metálico
- Área superficial: 2 m²
- Temperatura ambiente: 30°C
- k: 5.5 W/m²·K
1. Calcular la potencia total disipada:
2. Calcular la temperatura interna del tablero:
3. Si la temperatura máxima permitida es 45°C, el tablero opera dentro del rango seguro.
4. Si se requiere ventilación para mantener ΔT = 10°C:
Se recomienda instalar un ventilador con capacidad mínima de 40 L/min.
Caso 2: Tablero de control con 4 disyuntores de 100A, 2 transformadores de control y 1 PLC
Datos:
- Disyuntores: 4 unidades, 12W cada uno
- Transformadores: 2 unidades, 15W cada uno
- PLC: 1 unidad, 6W
- Material del tablero: Plástico
- Área superficial: 1.5 m²
- Temperatura ambiente: 28°C
- k: 2.5 W/m²·K
1. Calcular la potencia total disipada:
2. Calcular la temperatura interna del tablero:
La temperatura interna supera el límite recomendado de 45°C. Se requiere ventilación o aumento del área superficial.
3. Calcular el caudal de aire necesario para mantener ΔT = 10°C:
Se recomienda instalar un ventilador de al menos 30 L/min y considerar mejorar la ventilación natural.
Recomendaciones prácticas y consideraciones normativas
- Siempre consulte las hojas técnicas de los fabricantes para obtener la potencia disipada real de cada equipo.
- Considere factores de simultaneidad y carga real en operación para un cálculo más preciso.
- La NTC 2050 y la IEC 61439 establecen límites de temperatura y requisitos de ventilación para tableros eléctricos.
- El uso de materiales con mayor conductividad térmica (como el metal) mejora la disipación natural.
- En ambientes calurosos o con alta densidad de equipos, la ventilación forzada es esencial.
- El monitoreo continuo de temperatura interna ayuda a prevenir fallas y extiende la vida útil de los componentes.
Para más información técnica y normativa, consulte los siguientes recursos:
La correcta aplicación de la calculadora de disipación térmica en tableros eléctricos – IEC, NTC 2050, garantiza seguridad, eficiencia y cumplimiento normativo en cualquier proyecto eléctrico moderno.