Um guia para cálculo de carga elétrica

O painel elétrico, também conhecido como painel de serviço, é o centro de controle de todos os circuitos elétricos de uma residência.

Os painéis de hoje são maiores do que as versões anteriores. Eles têm que ser, porque as casas modernas têm muito mais aparelhos, controladores inteligentes e outros dispositivos elétricos e eletrônicos. Com o esforço para eliminar carros movidos a combustíveis fósseis, ferramentas de jardinagem, utensílios de cozinha e fornos, a demanda elétrica residencial só aumentará.

Alguns anos atrás, eu morava em uma casa velha com um painel pequeno e totalmente despreparado para os aparelhos e dispositivos modernos de hoje. A casa tinha fogão elétrico, mas eu prefiro microondas, então comprei um. Sempre que tentei operar os dois ao mesmo tempo, o principal disjuntor no painel disparou, porque a carga combinada excedeu a capacidade do painel.

Em uma casa com todas as conveniências elétricas modernas, adequar a capacidade do painel à carga projetada é mais importante do que nunca. Se a capacidade do painel for muito baixa, algo tão simples como trocar um aquecedor de água a gás por um elétrico exigiria uma atualização cara.

Veja como calcular sua carga elétrica, para saber se é viável adicionar uma bomba de calor ou um carro carregador ao seu sistema.

Carga elétrica vs. Capacidade elétrica

Simplificando, “carga elétrica” é a quantidade de energia que todos os dispositivos elétricos em sua casa consumiriam se todos estivessem ligados ao mesmo tempo.

A capacidade elétrica é a potência máxima que o painel de serviço pode fornecer de uma só vez. A potência elétrica é medida em watts, mas a potência é o produto da tensão pela corrente. E como a tensão residencial permanece sempre a mesma, os eletricistas medem a carga e a capacidade em unidades de corrente, que são ampères ou ampères.

Em cálculos elétricos básicos, os eletricistas usam a unidade de volt-amperes (VA) em vez de watts. Para simplificar, digamos que watts e volt-ampères são sinônimos. E como a tensão de alimentação da sua casa é classificada em 240 volts/120 volts, às vezes 120 volts é usado na matemática e às vezes 240 volts.

É fácil determinar a capacidade existente do seu painel de serviço. Basta abrir a porta do painel e olhar para o disjuntor principal, no centro, na parte superior ou inferior. A classificação atual está claramente marcada no disjuntor. Essa é a capacidade do painel.

Atualmente, a capacidade mínima que o Código Elétrico Nacional (NEC) permite para novos painéis residenciais é de 100 amperes, sendo 200 amperes o padrão para novas construções.

Os painéis existentes em casas mais antigas podem ser classificados para 60 amperes ou até menos. Essa era a classificação do painel da casa em que eu morava, o que explica por que o disjuntor principal ficava desarmando. Por outro lado, algumas casas maiores têm painéis classificados para 300 ou 400 amperes.

Como calcular a carga elétrica

Para determinar a viabilidade de adicionar um novo eletrodoméstico grande ao seu elétrico sistema sem atualizar o painel, você precisa calcular a carga que seu sistema atual consome.

Os eletricistas têm uma fórmula simples para isso. Mas o mestre eletricista John Williamson - o inspetor elétrico chefe aposentado do Departamento de Trabalho e Indústria de Minnesota - diz que não é assim que o NEC calcula a carga. No entanto, como o método NEC é muito complicado para a maioria dos proprietários, é uma boa aproximação.

1. Usando as dimensões externas de sua casa, calcule a metragem quadrada aproximada, incluindo as garagens anexas. Excluir varandas abertas e áreas inacabadas não adaptáveis ​​para uso habitável futuro.
2. Determine o consumo de energia para todos os circuitos gerais de iluminação e receptáculo, bem como os circuitos que alimentam os principais aparelhos.
3. Inclua 1.500 volts-ampères para cada circuito de cozinha de 120 volts e 20 amperes, e da mesma forma para um circuito de lavanderia de 20 amperes.
4. Adicione a potência nominal (em volt-ampères) para todos os aparelhos fixados no lugar, permanentemente conectados ou em dedicado circuitos, como sua lavadora/secadora, lava-louças, fogão elétrico, micro-ondas, geladeira e aquecedor de água. Obtenha a classificação lendo o rótulo do aparelho ou verificando as especificações do produto online. Se a etiqueta especificar consumo de corrente, multiplique pela tensão operacional (120 ou 240 volts, dependendo do tamanho da unidade) para obter a potência nominal em watts.
   Observação: Se você estiver fazendo este cálculo para determinar se seu painel pode lidar com um novo eletrodoméstico como um aquecedor de água, adicione a potência desse eletrodoméstico aqui.
5. Verifique as etiquetas em seu forno e sistema de ar condicionado para suas classificações de energia. Como você nunca usará esses aparelhos juntos, escolha o número maior e some ao total.

Williamson compartilhou a seguinte tabela que mostra um exemplo de cálculo para uma casa de 1.500 pés quadrados:

Iluminação Geral e Receptáculos: 1.500 pés quadrados pés casa x 3 VA por sq. pés	4.500 VA
Circuitos de Pequenos Eletrodomésticos: 2 circuitos x 1.500 VA	3.000 VA
Circuito Lavanderia: 1 circuito x 1.500 VA	1.500 VA
Forno a Gás: 1 circuito x 1.500 VA	1.500 VA
Forno de micro-ondas: 1 circuito x 1.500 VA	1.500 VA
Novo Aquecedor Elétrico de Água: 1 circuito x 3.000 VA	3.000 VA
Carga existente subtotal	15.000 VA
Primeiros 8.000 VA de carga existente a 100%	8.000 VA
Carga existente restante em 40% (15.000 VA – 8.000 VA = 7.000 VA) (7.000 VA x 40% = 2.800 VA)	2.800 VA
Carga Total Existente	10.800 VA
converter 10.800 VA para ampères (10.800 VA dividido por 240 Volts = 45 Amps)	Um serviço de 100 amperes é mais do que adequado para esta casa

Compare a carga com a capacidade do painel

Para evitar sobrecargas e possíveis superaquecimentos, a carga no painel não deve ultrapassar 80% de sua capacidade. Portanto, a carga máxima que você coloca em um painel de 100 amperes não deve ser superior a 80 amperes.

Depois de calcular 80% da capacidade do painel, compare-a com a carga. Se a carga for menor, você está pronto para ir. Mas se a carga for maior, você precisa atualizar o painel para segurança.

Como este é um projeto caro que envolve a instalação de nova fiação, vale a pena consultar primeiro um eletricista licenciado para possíveis maneiras de reduzir sua carga.

Chris Deziel atua no setor de construção há mais de 30 anos. Ele ajudou a construir uma pequena cidade no deserto de Oregon desde o início e ajudou a estabelecer duas empresas de paisagismo. Trabalhou como carpinteiro, encanador e pintor de móveis. Deziel escreve artigos DIY desde 2010 e trabalhou como consultor online, mais recentemente com o serviço Pro Referral da Home Depot. Seu trabalho foi publicado em Landlordology, Apartments.com e Hunker. Deziel também publicou conteúdo científico e é um ávido músico.