Guía técnica
Artículo 220 NOM-001-SEDE: Cálculo de Cargas Eléctricas — Guía Completa
Guía práctica del Artículo 220 de NOM-001-SEDE-2012. Métodos de cálculo de cargas, factores de demanda, ejemplo completo para casa habitación en México.
¿Qué es el Cálculo de Cargas?
El cálculo de cargas es el proceso de determinar la demanda total de energía eléctrica de una instalación para dimensionar correctamente la acometida, los alimentadores, los conductores y las protecciones. El Artículo 220 de la NOM-001-SEDE-2012 establece los métodos oficiales para realizar este cálculo.
Un cálculo de cargas incorrecto puede resultar en una acometida subdimensionada (provocando disparos frecuentes del interruptor principal) o sobredimensionada (costo innecesario en conductor y equipo).
Métodos de Cálculo
La NOM-001-SEDE ofrece dos métodos principales:
Método Estándar (Art. 220 Parte III)
Es el método general, más conservador y aplicable a cualquier tipo de instalación. Requiere calcular cada tipo de carga por separado y aplicar factores de demanda específicos.
Método Opcional para Viviendas (Art. 220 Parte IV)
Es un método simplificado aplicable a viviendas unifamiliares y departamentos individuales cuando se cumplen los requisitos del artículo. Permite un cálculo más rápido, pero no debe confundirse con la tabla multifamiliar 220.84 ni aplicarse a comercios.
Método Estándar: Paso a Paso
Paso 1: Carga de Alumbrado General
Se calcula multiplicando el área de la vivienda por la densidad de carga indicada en la Tabla 220-12:
| Tipo de ocupación | VA por m² |
|---|---|
| Vivienda (casa, departamento) | 33 VA/m² |
| Oficinas | 39 VA/m² |
| Hospitales | 22 VA/m² |
| Hoteles | 22 VA/m² |
| Bodegas/Almacenes | 3 VA/m² |
| Escuelas | 33 VA/m² |
| Restaurantes | 22 VA/m² |
| Tiendas/Comercios | 33 VA/m² |
Ejemplo: Casa de 150 m²:
- Carga de alumbrado = 150 m² × 33 VA/m² = 4,950 VA
Paso 2: Factores de Demanda para Alumbrado
A la carga de alumbrado se le aplican factores de demanda según la Tabla 220-42:
| Porción de carga de alumbrado | Factor de demanda |
|---|---|
| Primeros 3,000 VA | 100% |
| De 3,001 VA a 120,000 VA | 35% |
| Más de 120,000 VA | 25% |
Ejemplo (continuación):
- Primeros 3,000 VA al 100% = 3,000 VA
- Restantes 1,950 VA al 35% = 682.5 VA
- Carga de alumbrado ajustada = 3,682.5 VA
Paso 3: Cargas de Pequeños Aparatos y Lavandería
Para viviendas, el Art. 220.52 establece cargas fijas obligatorias que representan los circuitos mínimos requeridos:
| Tipo de circuito | Carga asignada | Base normativa |
|---|---|---|
| Pequeños aparatos de cocina (2 circuitos mín.) | 1,500 VA c/u = 3,000 VA | Art. 220.52(A) |
| Circuito de lavandería | 1,500 VA | Art. 220.52(B) |
| Total pequeños aparatos | 4,500 VA |
Nota importante: Estos 4,500 VA se suman a la carga de alumbrado antes de aplicar factores de demanda de la Tabla 220-42. Es decir, la Tabla 220-42 aplica al total combinado de alumbrado + pequeños aparatos + lavandería.
Paso 4: Cargas de Equipos Fijos
Los equipos de más de 500 VA se calculan a su potencia nominal:
| Equipo | Potencia típica |
|---|---|
| Calentador de agua eléctrico | 3,000-4,500 VA |
| Secadora eléctrica (mín. 5,000 VA) | 5,000 VA |
| Aire acondicionado (1 TR) | 1,500 VA |
| Aire acondicionado (2 TR) | 3,000 VA |
| Estufa eléctrica (Tabla 220-55) | Variable |
| Bomba de agua | 750-1,500 VA |
Paso 5: Factores de Demanda para Estufas (Tabla 220-55)
Las estufas eléctricas reciben un factor de demanda especial:
| Número de aparatos | Demanda máxima (kW) |
|---|---|
| 1 | 8.0 kW |
| 2 | 11.0 kW |
| 3 | 14.0 kW |
| 4 | 17.0 kW |
| 5 | 20.0 kW |
Ejemplo Completo: Casa Habitación 150 m²
Vivienda unifamiliar con: A/C (2 TR), calentador eléctrico, secadora, bomba de agua.
| Concepto | Carga (VA) |
|---|---|
| Alumbrado: 150 m² × 33 VA/m² | 4,950 |
| Pequeños aparatos (2 × 1,500) | 3,000 |
| Lavandería | 1,500 |
| Subtotal alumbrado + peq. aparatos | 9,450 |
Aplicando factores de demanda Tabla 220-42:
- Primeros 3,000 VA al 100% = 3,000 VA
- Restantes 6,450 VA al 35% = 2,257 VA
- Subtotal ajustado = 5,257 VA
| Cargas fijas adicionales | VA |
|---|---|
| A/C 2 TR (24,000 BTU) | 3,000 |
| Calentador eléctrico | 4,500 |
| Secadora eléctrica | 5,000 |
| Bomba de agua ¾ HP | 1,000 |
| Total cargas fijas | 13,500 |
Carga total calculada: 5,257 + 13,500 = 18,757 VA
Corriente de acometida (220V bifásico, 2 fases + neutro): I = 18,757 ÷ 220 = 85.3 A
Acometida recomendada: Interruptor principal de 100A, conductores 1/0 AWG THW.
¿Por qué 220V y no otro valor fase-fase? En México, CFE suministra 127V fase-neutro y 220V fase-fase para servicios bifásicos y trifásicos residenciales. Por eso, la memoria de carga debe calcularse con 127/220V y no con valores importados de catálogos extranjeros.
Método Opcional para Viviendas (Art. 220 Parte IV)
Para viviendas unifamiliares y departamentos individuales con servicio monofásico o bifásico:
- Calcular la carga general de vivienda conforme al artículo aplicable.
- Aplicar los primeros 10,000 VA de carga general al 100%.
- Aplicar el excedente de carga general al 40%.
- Sumar la carga de climatización correspondiente al 100% conforme a la parte de A/C o calefacción.
Ejemplo (misma casa de 150 m²):
- Carga general sin A/C = 9,450 + 4,500 + 5,000 + 1,000 = 19,950 VA
- Primeros 10,000 VA al 100% = 10,000 VA
- Restantes 9,950 VA al 40% = 3,980 VA
- A/C al 100% = 3,000 VA
- Carga calculada = 16,980 VA
- Corriente: 16,980 ÷ 220 = 77.2 A → Acometida de 100A
Ventaja del método opcional: Para la misma vivienda, el método opcional da 77.2A contra 85.3A del método estándar. Ambos pueden ser válidos si se cumplen sus condiciones, pero el método opcional debe mantener la climatización fuera del recorte general para no subdimensionar.
Cargas de Aire Acondicionado y Calefacción (Art. 220.60)
El Art. 220.60 establece una regla importante para cargas no coincidentes: cuando una instalación tiene tanto aire acondicionado como calefacción eléctrica y no pueden operar simultáneamente, se toma solamente la mayor de las dos cargas.
Ejemplo: Si una vivienda tiene A/C de 3,000 VA y calefacción eléctrica de ambiente de 4,500 VA que no puede operar simultáneamente, se incluye la carga mayor. Esto no sustituye el calentador de agua sanitario ni otras cargas fijas que sí pueden operar junto con el A/C.
Cargas de Vehículos Eléctricos
Si el proyecto incluye cargadores de vehículos eléctricos (EVSE), su demanda debe incorporarse expresamente a la memoria de cargas y a la revisión de acometida, tablero y conductores. No conviene tratarlos como una nota marginal porque suelen convertirse en una de las cargas continuas más altas de la vivienda o del comercio:
| Tipo de cargador | Carga típica | Circuito requerido |
|---|---|---|
| Nivel 1 (127V) | 1,440-1,920 VA | 20A dedicado |
| Nivel 2 (220V, 32A) | 7,040 VA | 40A dedicado |
| Nivel 2 (220V, 48A) | 10,560 VA | 60A dedicado |
Nota: Las cargas EVSE suelen evaluarse como cargas continuas, por lo que conviene revisar conductor, protección, caída de voltaje y capacidad del servicio con criterio conservador y validación documental del proyecto.
Referencia Normativa
- NOM-001-SEDE-2012 Art. 220: Cálculo de cargas — métodos y factores de demanda
- NOM-001-SEDE-2012 Tabla 220-12: Cargas unitarias de alumbrado por tipo de ocupación
- NOM-001-SEDE-2012 Tabla 220-42: Factores de demanda para cargas de alumbrado
- NOM-001-SEDE-2012 Tabla 220-55: Factores de demanda para estufas eléctricas
- NOM-001-SEDE-2012 Art. 230: Acometidas — dimensionamiento basado en carga calculada
Errores Comunes
1. Omitir los circuitos de pequeños aparatos
Los 3,000 VA de cocina y 1,500 VA de lavandería son obligatorios en el cálculo, independientemente de si el cliente planea instalar esos equipos. Son cargas mínimas que establece la norma.
2. No aplicar factores de demanda
Sumar todas las cargas sin aplicar factores de demanda resulta en acometidas sobredimensionadas. Los factores de demanda reflejan que no todos los equipos operan simultáneamente al 100% de su capacidad.
3. Usar el método opcional cuando no corresponde
El método opcional solo aplica cuando la vivienda cumple los requisitos del artículo. Usarlo para comercios, oficinas o alimentadores comunes de condominios es incorrecto y puede resultar en instalaciones subdimensionadas.
Preguntas Frecuentes
¿Qué método de cálculo debo usar para mi casa?
Si su vivienda es unifamiliar, puede evaluar el método opcional (Parte IV del Art. 220) cuando cumpla sus condiciones. Para alimentadores comunes de condominios use el criterio multifamiliar correspondiente; para comercios o cualquier edificación que no sea vivienda, use el método estándar aplicable.
¿Cómo calculo la carga de un local comercial?
Para locales comerciales, use el método estándar. Aplique el valor correspondiente de la Tabla 220-12 según el tipo de negocio (33 VA/m² para tiendas, 39 VA/m² para oficinas). Sume las cargas de equipos específicos (refrigeración, iluminación especial, cocina, UPS, etc.) y no reduzca esas cargas como si fueran alumbrado general.
¿Qué pasa si mi cálculo da más de 100A?
Eso indica que debe revisar la factibilidad del servicio, la tensión disponible, la corriente del interruptor principal, la caída de tensión y el tipo de acometida con CFE y con el proyecto eléctrico. En algunos casos bastará aumentar capacidad en baja tensión; en otros, CFE puede proponer una configuración distinta del suministro. No use un umbral fijo en kW o amperes como regla universal.
¿Debo incluir cargas futuras en el cálculo?
La NOM no lo exige, pero es una buena práctica agregar un 25% de capacidad de reserva. Esto es especialmente importante si se planea instalar un cargador de vehículo eléctrico (7-11 kVA adicionales) o paneles solares con batería de respaldo.
¿El factor de demanda aplica a aires acondicionados?
Los aires acondicionados se calculan al 100% de su potencia nominal salvo análisis específico de cargas no simultáneas permitido y documentado. No aplique un factor genérico a varios equipos de A/C sin sustento técnico y aceptación del proyecto.
¿Cómo incluyo un cargador de auto eléctrico en mi cálculo?
Un cargador Nivel 2 típico consume entre 7,040 y 10,560 VA (220V, 32-48A). Se considera carga continua, por lo que se multiplica por 1.25 para dimensionar el conductor y la protección. Ejemplo: cargador de 32A × 1.25 = 40A → circuito dedicado de 40A con conductor 8 AWG.
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