Tabla de contenido
- ¿Qué capacidad tiene un circuito de 15 amperios?
- Cantidad de luces empotradas por vataje
- ¿Qué potencia debo usar para las luces empotradas?
- ¿Qué puede reducir el número de luces empotradas?
- Un ejemplo práctico: 18 luces empotradas en un solo circuito.
- Deja que las necesidades de iluminación de la habitación determinen la distribución.
- Qué comprobar antes de instalar luces empotradas
- Preguntas frecuentes
Un circuito de 15 amperios y 120 voltios proporciona un presupuesto de planificación de 1440 vatios al utilizar la asignación común de carga continua del 80 % . Al dividir ese presupuesto por la potencia de las luminarias, se obtienen 144 luces empotradas de 10 vatios cada una o 120 de 12 vatios cada una , suponiendo un factor de potencia de 1, sin otras cargas conectadas y sin restricciones de equipo.
Estas cifras son estimaciones iniciales útiles. El número real permitido también depende de la carga eléctrica nominal de la luminaria, las cargas de los circuitos existentes, los controladores LED, los atenuadores y los requisitos locales.
En el caso de la iluminación empotrada, una distinción particularmente útil es la siguiente: el número de luces que se ajusta al cálculo de carga del circuito puede ser mucho mayor que el número que un solo regulador de intensidad puede controlar. Comprender ambos límites le ayudará a planificar un sistema que funcione de forma fiable.
Los cálculos que se presentan a continuación parten de la base de un circuito derivado residencial estadounidense de 120 voltios.
¿Qué capacidad tiene un circuito de 15 amperios?
Comience con la tensión y la corriente nominales del circuito:
15 amperios × 120 voltios = 1800 voltios-amperios, o VA
Para cargas con un factor de potencia de 1, eso corresponde a 1.800 vatios.
Un enfoque conservador común para cargas de iluminación continuas utiliza el 80% de la capacidad del circuito:
15 amperios × 0,80 = 12 amperios
12 amperios × 120 voltios = 1440 VA
Con un factor de potencia de 1, el presupuesto de planificación resultante es de 1.440 vatios.
Una carga continua es aquella que se espera que consuma su corriente máxima durante al menos tres horas. Cuando se aplica la regla habitual de dimensionamiento de carga continua del 125 %, el cálculo incluye la parte continua al 125 % y la parte discontinua al 100 %. El código local vigente determina los requisitos para una instalación específica.
No todas las luces de un hogar consumen energía de forma continua. Sin embargo, utilizar una línea base de planificación de 12 amperios resulta útil cuando las luces pueden permanecer encendidas durante toda la noche.
En el caso de las luminarias LED, recuerde que la potencia aparente (VA) y la potencia en vatios (W) pueden ser diferentes. Por lo tanto, la corriente de entrada nominal del controlador puede proporcionar un valor más útil para dimensionar el circuito que la potencia en vatios por sí sola.
Cantidad de luces empotradas por vataje
Para obtener una estimación simplificada, divida la potencia disponible entre la potencia de entrada real de cada luminaria:
Número estimado de luminarias = 1440 ÷ vatios por luminaria
La siguiente tabla presupone un circuito exclusivamente de iluminación, un factor de potencia de 1 y la ausencia de limitaciones adicionales para el equipo.
| Potencia de entrada por luz empotrada | Cálculo | Número idealizado de accesorios |
|---|---|---|
| 8W | 1.440 ÷ 8 | 180 |
| 10W | 1.440 ÷ 10 | 144 |
| 12W | 1.440 ÷ 12 | 120 |
| 15W | 1.440 ÷ 15 | 96 |
| 18W | 1.440 ÷ 18 | 80 |
| 20W | 1.440 ÷ 20 | 72 |
Estos recuentos ilustran el efecto de la potencia. Las cantidades finales de instalación requieren las comprobaciones que se indican a continuación, especialmente cuando un regulador de intensidad controla las luminarias o el circuito alimenta otros equipos.
Los mismos principios de cálculo de carga que se aplican a las luces LED en un circuito de 15 amperios se aplican a la iluminación empotrada, pero las carcasas empotradas y los conjuntos de adaptación merecen una atención adicional.
¿Qué potencia debo usar para las luces empotradas?
La iluminación empotrada puede implicar tres valores diferentes: la potencia operativa, la potencia equivalente y la carga nominal utilizada para el diseño eléctrico.
La potencia de entrada real describe la potencia de funcionamiento.
Para un foco LED empotrable integrado, compruebe la potencia de entrada completa de la luminaria, incluido su controlador.
Si las especificaciones del producto distinguen entre la potencia del módulo LED y la potencia total de entrada, utilice la cifra de potencia total de entrada para estimar el consumo eléctrico. El controlador también consume energía.
Comprender qué indica la potencia de la bombilla facilita la interpretación de estas especificaciones.
La potencia equivalente describe el brillo aproximado.
Una bombilla LED empotrable que se anuncia como un "reemplazo de 75 vatios" puede consumir tan solo 11 o 12 vatios.
La cifra de reemplazo compara la potencia lumínica con la de una lámpara antigua. No significa que el LED consuma 75 vatios.
Utilice las especificaciones de entrada eléctrica para la estimación de la carga.
Una carcasa de lámpara reemplazable puede requerir un margen de diseño diferente.
Las luminarias empotrables tradicionales pueden admitir varios tipos de lámparas y tienen una potencia máxima considerablemente superior a la de la bombilla LED instalada.
Sustituir una lámpara por un LED de baja potencia no implica automáticamente que el circuito pueda diseñarse para esa menor carga operativa. Las interpretaciones publicadas del código para focos empotrables exigen que la potencia nominal de la luminaria determine la carga conectada.
Por ejemplo, si una instalación en particular debe permitir 60 VA por vivienda, el cálculo simplificado de carga continua quedaría así:
1440 VA ÷ 60 VA = 24 carcasas
Ese resultado difiere considerablemente del que se obtiene calculando únicamente el consumo de las bombillas LED actualmente instaladas.
Para una caja de empotrar existente o un proyecto de modernización, pida al electricista que confirme la clasificación aplicable de la carcasa, la lámpara o el conjunto de conversión homologado antes de decidir cuántas luminarias se pueden añadir.
¿Qué puede reducir el número de luces empotradas?
Otras cargas ya utilizan parte del circuito.
El interruptor de la luz de una habitación no identifica todos los aparatos alimentados por su disyuntor.
El circuito también puede alimentar luces en otra habitación, tomacorrientes u otros equipos permitidos. Estas cargas conectadas deben tenerse en cuenta antes de asignar capacidad a las nuevas luces empotradas.
Para un circuito con cargas mixtas continuas y discontinuas, un electricista debe calcular las corrientes adecuadas. Simplemente restar la potencia de algunos electrodomésticos a 1440 vatios puede pasar por alto las diferencias en la duración de funcionamiento y el factor de potencia.
Identifique el circuito completo antes de basarse en una estimación del número de accesorios.
El factor de potencia del LED puede cambiar el cálculo de corriente.
Para equipos de CA:
Corriente de entrada = vatios de entrada ÷ (tensión × factor de potencia)
El factor de potencia describe la relación entre la potencia real en vatios y la potencia aparente en VA. Cuando el factor de potencia es inferior a 1, dividir los vatios solo entre el voltaje subestima la corriente.
Consideremos una luminaria empotrada hipotética de 12 W cuya especificación indica una entrada de 0,12 A a 120 V.
Utilizando un presupuesto de planificación de carga continua 12A:
12A ÷ 0,12A = 100 accesorios
El método abreviado basado únicamente en vatios produjo 120 luminarias. El cálculo de la corriente de entrada produce 100, incluso antes de tener en cuenta las cargas compartidas o los controles.
Esta diferencia puede tener poca repercusión práctica en una habitación pequeña, pero se vuelve significativa cuando el diseño se acerca a la capacidad máxima del circuito. Utilice la corriente de entrada nominal aplicable a la luminaria cuando esté disponible.
El regulador de intensidad puede permitir el uso de muchas menos luces.
Un regulador de intensidad tiene sus propios límites de carga. Su clasificación de LED, la lista de accesorios compatibles y las condiciones de instalación son factores importantes.
Supongamos que un atenuador tiene una capacidad nominal de 150 W de carga LED compatible , y que cada luz empotrada consume 12 W:
150W ÷ 12W = 12,5
Por lo tanto, el límite máximo basado en vatios es de 12 luminarias , redondeado a la baja.
El límite de unidades que imponga el fabricante o la reducción de capacidad requerida pueden disminuir aún más esa cifra. Compruebe también cualquier requisito de carga mínima.
La compatibilidad es importante incluso cuando la potencia combinada es inferior a la nominal. Una combinación inadecuada de controlador y control puede provocar que las luces parpadeen con un regulador de intensidad , se enciendan de forma irregular o funcionen mal con bajo brillo.
Calcule la carga a máxima potencia. Mantener el regulador de intensidad bajo no justifica conectar más luminarias de las que permite el equipo.
La corriente de arranque puede limitar los grupos grandes.
Los controladores LED pueden experimentar un breve pico de corriente al activarse. Un grupo de luminarias que se encienden simultáneamente puede exigir más a los controles de lo que sugiere su potencia de funcionamiento constante.
Para instalaciones de mayor tamaño, revise las especificaciones de corriente de arranque del controlador y la capacidad del dispositivo de conmutación. La compatibilidad entre el controlador y el control incluye el comportamiento del equipo durante el arranque.
No existe un multiplicador de corriente de arranque universal que funcione para todas las luces empotradas.
Un ejemplo práctico: 18 luces empotradas en un solo circuito.
Imagina una instalación propuesta con:
- 18 focos empotrables integrados de 12 W cada uno.
- 240 W de iluminación existente en el mismo circuito.
- Se ha propuesto un regulador de intensidad con una capacidad nominal de 150 W para cargas LED compatibles.
Para este ejemplo, supongamos que toda la iluminación tiene un factor de potencia de 1 y se trata como continua.
La nueva iluminación empotrada consume:
18 × 12 W = 216 W
Incluyendo la iluminación existente:
216 W + 240 W = 456 W
A 120 voltios, eso equivale a:
456 W ÷ 120 V = 3,8 A
Aplicando un margen de carga continua del 125% se obtiene:
3,8 A × 1,25 = 4,75 A
Partiendo de estas premisas, la carga de iluminación se sitúa cómodamente por debajo de la capacidad nominal del circuito de 15 A.
Sin embargo, el regulador de intensidad propuesto controlaría 216 W de iluminación LED, superando su capacidad nominal de 150 W.
Dos grupos de control compatibles, cada uno compuesto por nueve dispositivos, llevarían:
9 × 12 W = 108 W
Esa disposición podría resolver el problema de la capacidad del atenuador si el equipo seleccionado permite nueve luminarias por control bajo las condiciones de instalación.
Ambos grupos pueden permanecer en el mismo circuito derivado. Agregar otro grupo de control no requiere necesariamente otro circuito.
Este ejemplo demuestra por qué comprobar únicamente el interruptor puede llevar a una decisión de compra errónea.
Deja que las necesidades de iluminación de la habitación determinen la distribución.
Una vez establecida la capacidad eléctrica, la colocación de las luminarias debe ajustarse al uso que se le dará al espacio.
Un circuito con capacidad sobrante considerable no justifica llenar el techo con focos empotrables adicionales. Cada luminaria debe tener una función específica, como iluminar una superficie de trabajo, complementar la iluminación general o resaltar una pared.
Evaluar:
- Salida de luz: Compare la salida de luz completa de la luminaria en lúmenes .
- Distribución del haz: Compruebe cómo llega la luz a las encimeras, los suelos y las superficies verticales.
- Altura del techo: Considere la distancia entre la luminaria y la superficie que se va a iluminar.
- Deslumbramiento: Evalúe la visibilidad desde las posiciones de asiento y las líneas de visión normales.
- Grupos de control: Separar las actividades que requieren diferentes niveles de brillo.
Por ejemplo, las áreas de preparación de alimentos, comedor y circulación pueden beneficiarse de grupos de control separados, incluso cuando su carga eléctrica combinada sea pequeña.
En proyectos de mayor envergadura, distribuir la iluminación entre varios circuitos también puede reducir la cantidad de superficie que se queda sin luz si falla un circuito.
Un orden de planificación útil es el siguiente: determinar la iluminación necesaria, organizar los controles y verificar el suministro eléctrico.
Qué comprobar antes de instalar luces empotradas
Antes de pedir accesorios o modificar el cableado, confirme lo siguiente:
- Identificación del circuito: Verifique la capacidad del interruptor, la tensión de alimentación y todo lo que esté conectado a ese circuito.
- Especificaciones del dispositivo: Registre la corriente de entrada, la potencia y la carga de diseño nominal aplicables.
- Duración de la operación: Identifique qué cargas requieren tratamiento de carga continua.
- Capacidad de control: Compruebe la capacidad de carga de los LED, la cantidad de luminarias aprobadas, la compatibilidad y cualquier reducción de potencia.
- Requisitos de instalación: Haga revisar el cableado, las conexiones, la lista de equipos y los requisitos locales.
Los disparos repetidos del disyuntor, los olores a quemado, la decoloración o el calor anormal requieren una investigación antes de instalar más luces. El parpadeo también puede tener varias causas, como la incompatibilidad de los controles o conexiones defectuosas.
Solicite a un electricista calificado que evalúe las modificaciones permanentes del cableado. Nunca utilice un interruptor automático de mayor capacidad como solución temporal para un problema de carga o cableado sin resolver.
Para un circuito de 15 amperios, el valor final útil proviene del límite eléctrico o de equipo más bajo aplicable , combinado con la cantidad de accesorios que la habitación realmente necesita.
Preguntas frecuentes
1. ¿Puedo usar cable 14/2 para luces empotradas en un circuito de 15 amperios?
El cable de cobre 14/2 con conductor de puesta a tierra se usa comúnmente para circuitos de iluminación residenciales de 15 amperios. El método de cableado, las condiciones de instalación, los ajustes necesarios del conductor y los terminales del equipo también deben ser apropiados. La guía de cableado residencial recomienda el cable de cobre NM de 14 AWG con protección contra sobrecorriente de 15 A.
La configuración de cableado necesaria también depende del sistema de conmutación. Pida al electricista que seleccione el calibre y la cantidad de conductores para la instalación completa.
2. ¿Se pueden conectar en serie las luces empotradas?
Las luminarias empotrables estándar de 120 V normalmente se conectan eléctricamente en paralelo, de modo que cada una recibe la tensión de alimentación prevista.
El tendido de cables desde la caja de conexiones de una luminaria a la siguiente se suele denominar conexión en cadena. Este recorrido físico del cable no convierte las luminarias en un circuito en serie.
Las instrucciones del equipo deben permitir el cableado pasante, y cada caja debe alojar los conductores y las conexiones. No se debe asumir que una caja de controlador pequeña admite un número ilimitado de cables.
3. ¿Las luces empotradas necesitan protección AFCI o GFCI?
La protección AFCI es un requisito común en los códigos residenciales modernos de EE. UU. para los circuitos derivados de iluminación que abastecen áreas como dormitorios y salas de estar. Los requisitos aplicables dependen del código local vigente y de si el trabajo implica un circuito nuevo o la modificación de uno existente.
Los requisitos de los interruptores de circuito por falla a tierra (GFCI) dependen de la ubicación, el equipo y las instrucciones de instalación. Solicite al electricista que verifique ambos tipos de protección para el proyecto específico.
4. ¿Pueden las luces empotradas tocar el aislamiento del ático?
Utilice el contacto directo con el aislamiento únicamente cuando lo permitan las especificaciones del producto y las instrucciones de instalación.
Las luminarias empotrables con clasificación IC están diseñadas para condiciones específicas de contacto con el aislamiento. Las luminarias sin clasificación IC requieren espacio libre respecto al aislamiento.
Un diseño con LED o sin carcasa no tiene automáticamente clasificación IC. Verifique las marcas y las instrucciones del conjunto completo, incluyendo cualquier carcasa de controlador independiente. El permiso para contactar con el aislamiento tampoco implica necesariamente la autorización de cualquier material o método de aplicación de aislamiento.
5. ¿Se pueden instalar luces empotradas encima de una ducha?
Sí, cuando el conjunto completo del accesorio esté listado y marcado para el lugar de instalación.
Es importante distinguir entre las clasificaciones para zonas húmedas y zonas mojadas . La zona de bañera y ducha correspondiente requiere la señalización adecuada, y los accesorios expuestos al chorro de agua de la ducha deben ser aptos para zonas mojadas.
Verifique la combinación aprobada de carcasa, fuente de luz y embellecedor. Un embellecedor resistente a la humedad por sí solo no garantiza que el conjunto completo sea adecuado.
