Factores de demanda por tipo de carga

El factor de demanda es un coeficiente adimensional, siempre menor o igual a la unidad, que relaciona la demanda máxima real de un sistema o conjunto de cargas con la carga total conectada durante un intervalo de tiempo. En instalaciones eléctricas, su aplicación reduce la capacidad nominal de alimentadores y servicios porque no todas las cargas funcionan simultáneamente a plena potencia. Los códigos de instalación, como el NEC, establecen factores de demanda normalizados según el tipo y la cantidad de equipos, lo que permite un dimensionamiento seguro y económico de conductores y protecciones.

Fórmula del factor de demanda

La expresión general del factor de demanda instantáneo es:

f_Demanda = P_{máx demanda} / P_{total conectado}

Variable	Significado	Unidad
fDemanda	Factor de demanda	adimensional (≤ 1)
Pmáx demanda	Máxima potencia activa demandada en el intervalo de estudio	kW / hp
Ptotal conectado	Suma de las potencias nominales de todas las cargas conectadas al mismo circuito	kW / hp

Factores de demanda para receptáculos de uso general en locales no residenciales

La sección 220.44 del NEC permite aplicar un factor de demanda del 50 % a la porción de carga de receptáculos y ensamblajes multi-toma fijos que exceda 10 kVA. Los primeros 10 kVA (10 000 VA) se toman al 100 %. Esto reconoce que en ocupaciones comerciales no todos los receptáculos se utilizan al mismo tiempo.

Condición de carga	Factor de demanda
Primeros 10 kVA (10 kW / 13.4 hp)	100 %
Excedente de 10 kVA	50 %

Ejemplo: Para 150 receptáculos de uso general (27 000 VA) más 20 secciones de ensamblaje multi-toma (3600 VA), la carga conectada total es 30 600 VA. La carga de demanda calculada es:

• 10 000 VA × 100 % = 10 000 VA (10 kW / 13.4 hp)
• 20 600 VA × 50 % = 10 300 VA (10.3 kW / 13.8 hp)
• Total = 20 300 VA (20.3 kW / 27.2 hp)

Factores de demanda para electrodomésticos fijos en viviendas

Según 220.53, cuando una vivienda dispone de cuatro o más electrodomésticos fijos en sitio (sujetos, no portátiles) con potencia nominal igual o mayor a ¼ hp ó 500 W, se permite aplicar un factor de demanda del 75 % a la carga total conectada de dichos aparatos. Quedan excluidos de esta reducción los equipos de cocción, secadoras de ropa, calefacción de ambiente y aire acondicionado.

Número de electrodomésticos fijos ≥ ¼ hp o ≥ 500 W	Factor de demanda aplicable
1 a 3	100 %
4 o más	75 %

Factores de demanda para secadoras de ropa eléctricas en viviendas

La carga mínima para cada secadora doméstica es 5000 W (5 kW / 6.7 hp) o la corriente nominal de placa si esta es mayor. Cuando un edificio contiene cinco o más secadoras, se pueden utilizar los factores de demanda de la Tabla 220.54, que reducen la carga de demanda del conjunto.

Cantidad de secadoras	Factor de demanda (%)
1 a 4	100
5	85
6	80
7	75
8	70
9	65
10	60
11	58
12	56
13	54
14	52
15	50
16	48
17	47
18	46
19	45
20	44
21	43
22	42
23	41
24	40
25	39

Los valores son adimensionales (porcentaje). Para convertir la carga total conectada a kW y hp, se multiplica la potencia unitaria (mínimo 5 kW / 6.7 hp) por el número de secadoras y por el factor de demanda correspondiente.

Factores de demanda para equipos de cocina eléctricos en viviendas

La Tabla 220.55 del NEC proporciona la demanda máxima para cocinas, hornos de pared y unidades de cocción de encimera en viviendas. Se aplica a equipos de más de 1.75 kW. La columna C, para equipos de potencia no superior a 8.75 kW, se muestra a continuación. Para potencias entre 8.75 kW y 27 kW, la demanda de la columna C se incrementa un 5 % por cada kilovatio o fracción mayoritaria que exceda 12 kW (Nota 1).

Número de aparatos	Demanda máxima (columna C)	Equivalente en hp
1	8 kW	10.7 hp
2	11 kW	14.8 hp
3	14 kW	18.8 hp
4	17 kW	22.8 hp
5	20 kW	26.8 hp
6	21 kW	28.2 hp
7	22 kW	29.5 hp
8	23 kW	30.8 hp
9	24 kW	32.2 hp
10	25 kW	33.5 hp

Ejemplo: Un rango eléctrico de 15 kW, como único aparato, excede 12 kW en 3 kW completos. La demanda de columna C para un aparato (8 kW) se incrementa 3 × 5 % = 15 %. Demanda final = 8 kW × 1.15 = 9.2 kW (12.3 hp).

Factores de demanda para equipos de cocina comerciales

Para equipos de cocina comerciales con control termostático o de uso intermitente, la sección 220.56 permite aplicar la Tabla 220.56. La carga calculada del alimentador o servicio no debe ser inferior a la suma de las dos cargas más grandes.

Número de unidades	Factor de demanda (%)
1	100
2	100
3	90
4	80
5	70
6	65
7	60
8	56
9	52
10	48
11	44
12	40
13	36
14	32
15	29
16	26
17	23
18	20

Estos factores son adimensionales y reducen la carga conectada total de los equipos de cocina, excepto los de calefacción, ventilación y aire acondicionado.

Factores de demanda para cargas no coincidentes

De acuerdo con 220.60, cuando dos o más cargas no pueden funcionar simultáneamente, para el cálculo del alimentador o servicio se considera únicamente la mayor de ellas. Si la carga mayor incluye un motor, se debe emplear el 125 % de la corriente a plena carga del motor más grande, conforme a 430.24. Esta regla es un factor de demanda extremo donde la carga menor se descarta por completo.

Cálculo del neutro para cargas residenciales

La carga del neutro en alimentadores o servicios se basa en la máxima carga desequilibrada entre el neutro y cualquier fase [220.61(A)]. Para circuitos que alimentan cocinas eléctricas y secadoras de ropa, se permite reducir la contribución al neutro al 70 % de la demanda calculada según las Tablas 220.55 y 220.54 respectivamente [220.61(B)(1)]. En sistemas monofásicos de 3 hilos o trifásicos de 4 hilos, la porción de carga desequilibrada que exceda 200 A también puede tomarse al 70 % [220.61(B)(2)], siempre que no existan cargas no lineales significativas.

Frequently Asked Questions (FAQ)

¿Cuál es la carga de demanda para 150 receptáculos de uso general en un local comercial?

La carga de demanda calculada es 20 300 VA (20.3 kVA), equivalente a 20.3 kW o 27.2 hp, aplicando el 100 % a los primeros 10 kVA y el 50 % al excedente según 220.44.

¿Qué demanda se debe considerar para cinco secadoras de ropa en una vivienda multifamiliar?

Para cinco secadoras, el factor de demanda de la Tabla 220.54 es 85 %. Con una carga unitaria mínima de 5 kW (6.7 hp), la demanda del grupo es 5 × 5 kW × 0.85 = 21.25 kW (28.5 hp).

¿Cómo se aplica el factor de demanda a electrodomésticos fijos en una casa con cuatro aparatos de 500 W o más?

Con cuatro o más electrodomésticos que cumplen la condición de 220.53, la carga total conectada se multiplica por 0.75. Si cada uno consume 600 W, la suma conectada es 2400 W (2.4 kW / 3.2 hp) y la carga de demanda es 2400 W × 0.75 = 1800 W (2.4 hp).

¿Cuál es la demanda de una cocina eléctrica de 15 kW según la Tabla 220.55?

Para un solo aparato de 15 kW, la columna C base es 8 kW. El exceso sobre 12 kW es 3 kW, por lo que se añade un 15 %: 8 kW × 1.15 = 9.2 kW (12.3 hp). Este valor es la demanda máxima que se debe considerar.

¿Qué factor de demanda corresponde a 10 unidades de equipo de cocina comercial?

La Tabla 220.56 asigna un factor de 48 % para 10 unidades. Así, la carga de demanda del conjunto es la suma de las potencias de placa multiplicada por 0.48, sin ser inferior a la suma de las dos cargas más grandes.

¿Cómo se calcula la carga del neutro cuando hay secadoras y cocinas eléctricas?

Se toma el 70 % de la demanda obtenida con las Tablas 220.54 y 220.55 respectivamente [220.61(B)(1)]. Por ejemplo, si la demanda de cocción es 9.2 kW, el neutro asociado se calcula como 9.2 kW × 0.70 = 6.44 kW (8.6 hp).

Fuentes consultadas

• engineeringtoolbox.com: https://www.engineeringtoolbox.com/power-factor-electrical-motor-d_654.html
• mikeholt.com: https://www.mikeholt.com/newsletters.php?action=display&letterID=2144