Cálculo de carga residencial para el examen C-10: método estándar vs. opcional
El cálculo de carga es de los temas que más aparecen en la sección técnica del C-10, y también donde más gente tropieza, no por falta de matemática sino por mezclar reglas de dos métodos distintos. El Artículo 220 te da dos caminos para dimensionar el servicio de una vivienda unifamiliar: el método estándar (Parte III) y el método opcional (220.82). Los dos son válidos, dan resultados parecidos, y el examen espera que sepas cuándo usar cada uno.
Los dos métodos, en una frase
El método estándar te obliga a calcular cada tipo de carga por separado y aplicarle su propio factor de demanda. Es más largo, pero enseña la lógica del Código.
El método opcional junta casi todas las cargas en una sola bolsa y aplica un factor de demanda simple. Es más rápido, pero solo se permite en viviendas servidas por un servicio de 100 A o más (220.82(A)). Si el problema menciona ese detalle, te está avisando cuál método usar.
Las cargas generales (comunes a los dos métodos)
Antes de separar métodos, hay tres piezas que siempre aparecen:
- Iluminación general y tomacorrientes de uso general: 3 VA por pie cuadrado, calculado con las dimensiones exteriores de la vivienda, sin contar garaje, porches abiertos ni espacios no acondicionados y no adaptables para uso futuro (220.12). Una casa de 2000 pies² arranca en 6000 VA.
- Circuitos de pequeños electrodomésticos: mínimo dos circuitos de cocina/comedor a 1500 VA cada uno = 3000 VA (220.52(A)).
- Circuito de lavandería: uno a 1500 VA (220.52(B)).
Súmalos y tienes la "carga general" base. Lo que cambia es cómo se le aplica el factor de demanda.
Método estándar: factores por categoría
En el método estándar, a esa carga general (iluminación + pequeños electrodomésticos + lavandería) le aplicas la Tabla 220.42:
| Porción de la carga general | Factor de demanda |
|---|---|
| Primeros 3000 VA | 100% |
| De 3001 a 120,000 VA | 35% |
| Sobre 120,000 VA | 25% |
En nuestra casa de 2000 pies²: 6000 + 3000 + 1500 = 10,500 VA de carga general. Aplicas 3000 al 100% (3000 VA) y los 7500 restantes al 35% (2625 VA), para un total de 5625 VA de carga general con demanda.
Después sumas, por separado y con sus propias reglas:
- Electrodomésticos fijos (calentador de agua, triturador, lavavajillas): si hay cuatro o más aparatos fijos en la vivienda, aparte del secador y la estufa, puedes aplicar 75% al conjunto (220.53).
- Secadora eléctrica: 5000 VA o la placa de datos, lo que sea mayor (220.54).
- Estufa/horno eléctrico: aquí está la trampa clásica. No sumas la placa completa. Una estufa de hasta 12 kW se calcula como 8 kW de demanda usando la Columna C de la Tabla 220.55. Ese factor de demanda es lo que hace que un servicio de 200 A alcance de sobra.
- Calefacción o aire acondicionado: usas el mayor de los dos, nunca ambos, porque no funcionan al mismo tiempo (220.60).
Sumas todo eso a los 5625 VA y ya tienes la carga total en VA.
Método opcional (220.82): la bolsa grande
Aquí juntas en una sola cifra las cargas generales (los 3 VA/pie², los 1500 VA por cada circuito de pequeños electrodomésticos y lavandería) más la placa completa de casi todo lo demás: estufa, horno, secadora, calentador de agua, lavavajillas, etcétera. Sin factores individuales todavía.
A esa suma le aplicas un factor de demanda de una sola línea (220.82(B)):
- Los primeros 10,000 VA (10 kVA) al 100%.
- Todo lo que pase de ahí, al 40%.
Aparte, y sin meterlo en esa bolsa, sumas la mayor carga de climatización según 220.82(C), que te hace comparar varias opciones (100% del aire acondicionado, 100% de la bomba de calor, 65% o 40% de la calefacción según el caso) y quedarte con la más grande.
Fíjate en la diferencia de filosofía: el opcional te deja meter la placa entera de la estufa y la secadora porque el factor global del 40% ya asume que no todo corre a la vez. Por eso no mezclas los factores de la Tabla 220.55 ni el de la secadora con este método. Ese es exactamente el error que el examen busca: aplicar el descuento de la estufa y además el 40%. Elige un carril y quédate en él.
De VA a amperios: dimensionar el servicio
Los dos métodos terminan en una carga total en VA. Para pasarla a amperios en un servicio residencial de 120/240 V monofásico, divides entre 240:
Amperios = VA totales ÷ 240
Si el resultado da, digamos, 145 A, ese es el tamaño mínimo del servicio y de los conductores. Aquí entra una regla que solo aplica a servicios y alimentadores residenciales: la Tabla 310.12 trae los calibres ya dimensionados para servicios monofásicos 120/240 V al 83% de la carga (la llamada "regla del 83%"), un reconocimiento de que las cargas residenciales rara vez corren todas a plena carga. Aun así, ningún servicio de una vivienda unifamiliar puede bajar de 100 A (230.79(C)).
Si te confunde cómo elegir el calibre una vez que tienes los amperios, repasa cómo dimensionar los conductores por ampacidad con la Tabla 310.16 y sus factores de corrección; el cálculo de carga te da el número, la tabla de ampacidad te da el cable. Y para no sobredimensionar la protección, conviene tener claro cómo funciona la protección contra sobrecorriente del interruptor principal.
Errores que cuestan puntos
- Mezclar métodos. Decide primero si es estándar u opcional y no cruces reglas.
- Contar el garaje o el porche abierto en los pies cuadrados de iluminación. Solo el área habitable, medida por dimensiones exteriores.
- Sumar la placa completa de la estufa en el método estándar en lugar de usar la Tabla 220.55.
- Sumar calefacción y aire a la vez. Siempre el mayor de los dos.
- Olvidar el mínimo de 5000 VA de la secadora cuando la placa dice menos.
El cálculo de motores tiene su propia lógica de factores (125% del motor más grande), así que si el problema mezcla una bomba o un motor grande, cambia de capítulo y repasa cargas de motores y transformadores por separado.
Estos problemas no son difíciles una vez que reconoces el patrón; son cuestión de repetición. Trabaja unas cuantas viviendas completas por los dos métodos, con cronómetro, y verás que en el examen los resuelves casi de memoria. Nuestras preguntas de práctica del C-10 incluyen cálculos de carga con la explicación paso a paso de cada factor.
Cierra con esto en mente: el examinador no busca ver si sabes multiplicar, busca ver si entiendes por qué el Código deja descontar cargas que no corren al mismo tiempo. Cuando esa idea te queda clara, el Artículo 220 deja de ser una lista de números y se vuelve sentido común.