¿Cuál es el cableado correcto (incluida la conexión a tierra) para dos centros de carga principales más el interruptor de transferencia?

Problema n.º 1: el panel de servicio principal A está sobrecargado (!!!!!)

A menos que, por alguna razón, quiera intentar hacer funcionar un calentador de agua sin tanque, por bruto que sea, desde su generador cuando se va la energía, o fallar con cajas de cobertizo de carga para el caso, sus calentadores de agua sin tanque por sí solos son suficientes para sobrecargar Panel de servicio principal A según la información que proporcionó, como 112A + 75A + 30A = 217A, que es mayor que los 200A que pueden manejar esas barras colectoras, y la disposición de "carga no coincidente" en NEC 220.60 realmente no se aplica a un trío de calentadores de agua (imagínese tener el lavavajillas y la lavadora funcionando mientras todos se duchan), ni podemos aplicar procedimientos de cálculo alternativos NEC 220.82 a la situación, ya que ese panel específico no está alimentando una unidad de vivienda completa por sí mismo.

Uno podría actualizar el Panel A y el cableado asociado a 225A, pero eso le deja solo 8A de ampacidad de repuesto en esas barras colectoras, lo que no admite ninguna de las otras cargas grandes que desearía mantener fuera de la energía del generador. Además, ni su generador ni los SMM de Generac utilizados para el deslastre de carga están diseñados para la gran cantidad de amperaje bruto que requiere un calentador de agua sin tanque; mover su calentador de 30A al panel de reserva sería más factible, pero aun así dejaría una ampacidad muy pequeña en el panel que no es de reserva para otras cargas. (Los SMM de la serie 7000 están limitados a 50 A de carga resistiva cada uno, intentar ejecutar varios módulos con la misma configuración de prioridad no es compatible debido a los transitorios de carga excesivos que podría imponer al generador, yla eliminación/restauración de carga parcial de un HWH sin tanque probablemente también crearía problemas).

Problema #2: ¿Dónde está la entrada de servicio?

Su segundo problema es que en su configuración actual, se ha engañado a sí mismo. Normalmente, para una configuración de panel de 2x200A con enchufe de medidor separado en un servicio Clase 320, ambos paneles son de hecho paneles de servicio con sus propias desconexiones de servicio, conexiones de neutro a tierra y conexiones del sistema de electrodos de puesta a tierra. (Estos pueden ser conductores de electrodos de puesta a tierra separados a los electrodos de puesta a tierra en sí mismos, o derivaciones conectadas desde un único conductor de electrodo de puesta a tierra maestro a los paneles principales; NEC 250.64(D) permite ambos enfoques). Además, ambos paneles se instalan uno al lado del otro. para agrupar las desconexiones del servicio según NEC 230.72(A).

Sin embargo, donde ha elegido poner el interruptor de transferencia en su plan actual arroja una llave en todo esto. Ahora, la desconexión del servicio del lado B, el enlace NG y la conexión del sistema del electrodo de puesta a tierra salen del panel del lado B hacia el interruptor de transferencia . Esto significa que su interruptor de transferencia debe ser un interruptor de transferencia con clasificación de entrada de servicio , lo que agrega un poco de costo y, lo que es más importante, obliga a colocar el Panel A junto al interruptor de transferencia para cumplir con NEC 230.72 (A). Esto puede limitar la ubicación del hardware de la entrada de servicio, según el tipo de gabinete en el que esté disponible el interruptor de transferencia. (Montar un gabinete eléctrico clasificado para exteriores en interiores es legal, pero no se ve bien en el contexto de una pared de montantes terminada).

Esto también significa que el Panel B debe conectarse como un subpanel del interruptor de transferencia, a menos que esté usando una combinación de interruptor de transferencia/panel para el Panel B, es decir. En otras palabras, dado que la desconexión del servicio del lado B ahora está en el interruptor de transferencia, lleva todas las demás trampas de desconexión del servicio al interruptor de transferencia, sin dejar el tornillo de unión ni la conexión del conductor del electrodo de puesta a tierra en el Panel B. Esto también significa que la conexión del interruptor de transferencia al Panel B debe ser un alimentador de 4 hilos con hilos neutros y de tierra separados.

Barra lateral: miscelánea de vinculación...

La buena noticia en todo esto es que los generadores de reserva de servicio liviano instalados permanentemente casi siempre se instalan con un neutro flotante. Si bien esto es principalmente una limitación del hardware de transferencia disponible, ya que los interruptores de transferencia automáticos de instalación fija de servicio ligero no están disponibles con un tercer polo de conmutación, significa que su suposición de cómo se supone que el generador debe conectarse y conectarse a tierra es correcta. .

Sin embargo, la mala noticia es que si usa un enchufe de medidor separado, tendrá que usar conductos de PVC desde el enchufe del medidor hasta los gabinetes de desconexión del servicio. Esto se debe a que el uso de conductos metálicos en ese punto del sistema crearía una ruta paralela para la corriente neutra entre el gabinete de desconexión del servicio unido y el enchufe del medidor unido, violando los requisitos de corriente de puesta a tierra objetable NEC 250.6(A).

Problema n.º 3: es posible que esta configuración ya no sea Código

El problema final con su propuesta es que el NEC actual (2020) requiere que las viviendas unifamiliares tengan un medio de cierre accesible desde el exterior para toda la energía eléctrica de la casa para uso de los socorristas (esto es 230.85 en el NEC 2020). Dependiendo de cómo planeó configurar su hardware, la configuración propuesta puede o no cumplir con este nuevo requisito, ya que obliga a su interruptor de transferencia y al Panel A a salir, a menos que desee agregar un interruptor cerrado sin fusible de 400 A al ecuación para servir como su desconexión de emergencia.

Teniendo en cuenta todo esto, hay mejores formas de conseguir lo que buscas

Teniendo en cuenta todos estos problemas, hay un par de soluciones alternativas para sus problemas subyacentes (principalmente, desear agua caliente infinita y respaldo del generador) que nos permitan solucionar los problemas anteriores; incluso puede ser posible reducir su servicio de 400A a 200A, según la alternativa que elija. También nos permiten deshacernos de los controles de desconexión de carga en algunos casos, y también pueden permitir que el propio generador se reduzca debido a que tiene un mejor control sobre qué cargas son y no son respaldadas.

Circulación de agua caliente para diversión y ganancias

La primera alternativa a su configuración actual que propongo es deshacerse del calentador de agua eléctrico sin tanque y los hornos de gas de aire forzado en favor de una solución hidrónica , usando bobinas hidrónicas en los controladores de aire acondicionado para calefacción central y lo que se conoce como calor indirecto inverso. calentador de agua para calentar agua con una caldera de gas de condensación que lo alimenta todo. Esto le proporciona agua caliente infinita, al igual que sus calentadores sin tanque, pero con varias ventajas sobre los eléctricos sin tanque. En primer lugar, puede administrar la capacidadmucho más eficazmente con estos sistemas, ya que el diseño de un calentador de agua caliente indirecto-inverso proporciona almacenamiento térmico, así como una transferencia de calor altamente eficiente, sin tener que preocuparse por los índices de recuperación. Los calentadores de agua caliente indirectos inversos también brindan la práctica función de separación hidráulica , algo que permite desarrollar un sistema hidrónico extraordinariamente flexible que puede acomodar múltiples fuentes de calor heterogéneas (caldera en invierno, energía solar térmica y/o atemperado en verano) y cargas (agua caliente, acondicionadores de aire centrales, pisos radiantes, lo que sea).

Más calor, menos jugo

Si quemar gas para hacer agua caliente no es una opción absoluta por alguna razón (a pesar de que está bien tener dos hornos de gas y una estufa de gas), hay un par de alternativas que aún nos sacarán de este problema. Lo primero y más importante en mi lista es el uso de un calentador de agua con bomba de calor de sistema dividido para satisfacer sus necesidades de agua caliente. Un Sanden EcoCute de 83 galones, mientras que quizás cuesta el doble del costo de su trío sin tanque, puede mantenerse al día con cargas de agua caliente bastante extremas con su índice de recuperación de más de 100 galones en la primera hora, mientras usa 2/3 de la potencia máxima e incluso menos energía que un calentador con tanque típico. (También tiene un tanque de acero inoxidable, por lo que, a menos que tenga agua con alto contenido de cloruros, no necesitará cambiar un tanque oxidado o con fugas, ni lidiar con los problemas de descalcificación que son comunes con los calentadores sin tanque).

Con los calentadores de agua con bomba de calor de sistema dividido o indirecto inverso, obtiene un beneficio adicional en el sentido de que es posible que ya no necesite ese servicio de 400 A, lo que le ahorrará bastante dinero en hardware de servicio. Además, ambas opciones le permiten tener agua caliente mientras usa el generador, algo que no se puede decir de su enfoque actual. Sin embargo, incluso con esto, aún querrá considerar colocar las cargas de reserva en un subpanel separado, como se explica a continuación.

Consolidación de servicios

La opción final que puede estar disponible para usted, dependiendo de lo que su empresa de servicios públicos piense sobre el hardware de montaje del medidor proporcionado por el cliente, sería usar una combinación de centro de carga de medidor de 400 A de desconexión única para suministrar la desconexión del servicio, la desconexión de emergencia y la unión/ punto de conexión del electrodo de puesta a tierra. Luego conectamos el interruptor de transferencia a un alimentador desde el medidor principal de 400 A y alimentamos un subpanel de cargas de reserva desde los terminales de carga en el interruptor de transferencia. Esto nos permite usar un generador más pequeño y quizás también un interruptor de transferencia más pequeño, y también prescindir del sofisticado hardware de desconexión de carga, ya que las cargas que no desea respaldar pueden simplemente ir al centro de carga del medidor principal, donde obtendrán inherentemente arrojado durante la transferencia.

En su caso, el panel secundario y el interruptor de transferencia se pueden dimensionar para la carga de reserva (100 o 200 A, pero con muchos espacios para interruptores en el panel secundario de cualquier manera), mientras que los interruptores para los calentadores sin tanque, la secadora de ropa y quizás los acondicionadores de aire puede ir en el medidor principal, junto con el interruptor del alimentador para el alimentador de reserva. Esto también proporciona una sola desconexión principal exterior, que cumple con el requisito NEC 230.85 mencionado anteriormente, y simplifica considerablemente las cosas, eliminando algunos de los trucos con tomas de electrodos de puesta a tierra y teniendo que instalar conductos de PVC en lugar de metal entre el medidor y la desconexión del servicio. por motivos de vinculación.