Proyecto de aplicación de sistemas de cogeneración en hospitales en Colombia (página 2)

El control de la combustión nos permite mejorar la eficiencia del equipo y mantener el control sobre la temperatura de los gases de chimenea que no deben exceder a los recomendados en la siguiente tabla, funcionando la caldera a plena carga.

Otro factor importante a tener en cuenta en la operación de calderas es el porcentaje de carga al que normalmente se trabaja el equipo. En la siguiente tabla se aprecia la pérdida de eficiencia cuando se trabaja a bajas cargas.

Variación de la Eficiencia vs Porcentaje de Carga

Fuente: Boiler & Furnace Performance – Tomás Garcia B

El control de las fugas en el sistema de vapor, válvulas, tuberías, trampas, uniones, etc., determinan un gran ahorro potencial por el alto costo en la generación de vapor. En la tabla adjunta se observa el flujo (Lbs vapor/Ltr) que se descargan a la atmósfera a través de diferentes orificios y presiones de operación.

• Aislamientos: El aislamiento en la tubería del sistema de vapor influye en perdidas de calor y en la calidad del vapor por la mayor cantidad de condensados. En la tabla adjunta se muestra.

Waste of Fuel Per Year by Heat Loss From 1 Foot of Pipe(Steam at 100 PSI / Ambient Temp. 60º F.)

Es importante llevar las siguientes estadísticas en el sistema de distribución de vapor.

• Incineradores.

Es importante determinar las condiciones de operación del quemador, así como el estado en general del horno referido a los aislamientos y sello de puertas.

La temperatura de los gases nos indica el grado de eficiencia del horno como observamos en la tabla adjunta.

Fuente: Combustión Technology Manual.

Industrial Heating Equipment Association.

2.5.2.3. Hornos.

Las consideraciones a tener en cuenta son las mismas que para incineradores. Cuando se trata de hornos que utilizan vapor/aire caliente es primordial la estanqueidad por las tapas o puertas de llenados para evitar fugas a través de empaques o sellos en mal estado.

2.5.2.4. Estufas.

Determinar exactamente los ciclos de operación para evitar tiempo en exceso en el calentamiento o preparación de alimentos.

La información requerida para los equipos que consumen gas es la siguiente

• Lavandería.

En este centro de consumo de vapor y agua caliente se consideran los siguientes equipos.

• Lavadoras.

• Secadoras.

• Calandria.

• Planchas.

Es importante determinar si se es posible disminuir los ciclos en cada una de las etapas. Los equipos deben trabajar a su capacidad de carga (nominal), efectuar análisis que permitan racionalizar el trabajo de cada equipo y su utilización en determinados períodos de tiempo como sucede en las calandrias (secadoras, plancha de sábanas), las que, con un programa de selección en el tipo de prendas de lavar solo funcionarían una mínima parte del tiempo.

• Cocina.

Verificar los tiempos de cocción y calentamiento de los alimentos para disminuir en lo posible el ciclo de consumo de vapor en hornos y marmitas. Verificar escapes por empaques o sellos de puestas y tapas.

• Esterilización.

Verificar estado de estanqueidad en tapas y puertas evitando fugas que no permitan las temperaturas adecuadas o que sea necesario un tiempo mayor al determinado para cada actividad de esterilización.

2.5.2.8. Servicios Generales.

Determinar la cantidad de vapor necesario para la necesidad de agua caliente teniendo como parámetros la temperatura inicial y final del agua, el volumen y la presión del vapor de suministro.

En el sistema de vapor en general es importante verificar las fugas, aislamiento de tubería, funcionabilidad de trampas de vapor que pueden llegar a generar ahorros importantes en el gasto térmico

• DETERMINACIÓN DE LOS CENTROS DE CONSUMO EN HOSPITALES.

Los centros de consumo energético en hospitales se dividen en eléctricos y térmicos.

2.6.1 Centros de consumo Eléctrico.

Servicios Generales:

• Iluminación: Incluido áreas comunes, administración, etc.

• Ascensores.

• Compresores: aire comprimido, vacío, A.A. y refrigeración.

• Calentadores: todos incluidas habitaciones.

• Bombas transferencia agua

• Ventilación: áreas comunes y hospitalarias.

• Lavandería:

– Motores: Lavadora.

Secadora.

Calandria.

Plancha

• Cocina: cuartos fríos.

Hornos panadería.

• Cafetería: Estufas.

Cocinetas

Calentadores portátiles

• Otros: Morgue.

Servicios médicos:

Motores y equipos médicos que utilizan energía eléctrica para su normal funcionamiento en las diferentes áreas de servicio:

• Imagenología: comprende las unidades de radiología, tomografía, ecografía y doppler.

• Cardiología, Hemodinamia y Electrofisiología: comprende las áreas de electrocardiogramas, pruebas de esfuerzo, ecocardiogramas, otros.

• Unidad Renal: comprende las unidades de hemodiálisis, hemofiltración, hemodiafiltración y diálisis.

• Ortopedia y Traumatología.

• Unidades de Cuidado Intensivo.

• Unidades de Manejo de Dolor.

• Unidades de Cuidado Intermedio.

• Cirugía: salas de cirugía con equipo de apoyo diagnostico y de control.

• Urgencias.

• Patología y Laboratorios.

• Maternidad y Neonatos: Área con incubadoras para cuidado de recién nacido.

• Recuperación.

• Banco de Sangres: cuenta con equipo de refrigeración y transfusión.

• Esterilización: Autoclaves eléctricos.

• Manejo desechos hospitalarios.

2.6.2 Centros de Consumo Térmico.

Unidades o equipos consumidores directos de energía térmica proveniente de combustibles como gas natural, propano, ACPM, fuel oil, petróleo crudo, carbón, etc., o aquellos que utilizan medios de calentamiento como vapor, aire o agua caliente generados por alguno de los equipos consumidores de combustibles líquidos y/o sólidos.

En los hospitales, se presentan las siguientes áreas de consumo de vapor/aire-agua caliente y sus equipos generadores son:

Servicios Generales:

• Calderas: Generadores de vapor/agua caliente utilizando un combustible líquido, sólido o gas.

• Incineradores: Utilizados para la eliminación de residuos. Utilizan igualmente combustibles gaseosos, líquidos, sólidos.

• Cocina:

• Hornos: Utilizan generalmente gas natural

• Estufas: empleo de propano o gas natural en calentamiento y cocción de alimentos.

• Marmitas: Empleo de vapor en cocción de alimentos.

• Lavandería: En esta área no se consumen combustibles directamente. Utilizan vapor, aire caliente, agua caliente en la operación de lavadoras, secadoras, calandrias, planchas.

Servicios Médicos.

• Esterilización: empleo de vapor para lograr la temperatura de esterilización de instrumental y ropas en las diferentes autoclaves.

• Agua Caliente.

2.7. ESTRATEGIA DE DIFUSIÓN DE LA METODOLOGÍA

Una vez desarrollada una metodología de ahorro de consumo energético en hospitales colombianos, el impacto de la misma no está completo si no se logra un cambio real en la cultura organizacional de los hospitales y en la práctica cotidiana de empleados y usuarios de los mismos. Obviamente un cambio de ésta índole no puede darse sin una muy buena estrategia de difusión de la información y sin la creación de canales apropiados de comunicación tanto internos (al interior del hospital) como externos (entre hospitales y/o entre hospitales y entidades que los regulan), que permitan comparaciones históricas y estándares y que a su vez conlleven a un proceso de mejoramiento continuo en el permanente esfuerzo del ahorro de los consumos energéticos en cada una de los centros hospitalarios.

Por lo tanto la difusión de la metodología se basa en el aprendizaje organizacional, entendiendo éste como la capacidad que tienen las organizaciones, para nuestro caso los hospitales, de incrementar su capacidad de abordar el desafío de ahorro de consumo energético, para beneficio nacional. El aprendizaje individual de usuarios y empleados permitirá la ejecución de pequeñas acciones, que terminan por tener un alto impacto en los resultados y variables relevantes para la consecución del objetivo general.

Un programa de ésta índole tiene por objetivo final reducir costos operativos de la prestación del servicio de salud, que en últimas beneficiará a los pacientes, para ello se deberá:

• Incrementar el entendimiento de los beneficios del ahorro de energía

• Encadenar y asociar las acciones individuales con las acciones e iniciativas grupales

• Motivar a los diferentes usuarios y empleados a modificar sus hábitos respecto al uso de la energía

• Conocer cómo y dónde se consume la energía, cómo puede ahorrarse y cómo está su entidad frente a otras que prestan servicios equivalentes.

• Conocer si ha habido o no mejoría a través del tiempo en los consumos de los diferentes centros del hospital.

El éxito de un programa de ahorro de energía en hospitales depende de la cooperación, la aceptación del compromiso y la participación de todos aquellos que utilizan las instalaciones incluyendo los empleados, la administración, los pacientes, el personal de voluntarios, los contratistas y los visitantes.

2.7.1. Difusión Interna

Una vez adquirida la metodología por parte de un centro hospitalario, deberá abarcar las siguientes etapas:

2.7.1.1. Definición y selección de los responsables del proyecto de ahorro de energía.

2.7.1.1.1. Obtención del compromiso de la alta administración.

Obtener el compromiso de la alta administración es crítico para el éxito del programa propuesto por la UPME. Comunicar que la administración está interesada en la metodología y que solicita el apoyo y la colaboración de los empleados incrementa la credibilidad del programa. Mensajes de la alta administración que promuevan el programa y que informen de sus avances y logros, es una forma de demostrar su compromiso con el ahorro de energía y por ende con la Nación.

Es recomendable establecer sistemas que premien los logros obtenidos en los diferentes centros de consumo, que reflexionen sobre el porqué hubo un gasto injustificado de energía en un período determinado y que "castiguen" gastos injustificados por largos períodos de tiempo.

2.7.1.1.2. Designación del líder del programa

La administración debe, explícitamente, designar a una persona que será la encargada de iniciar y controlar la planeación y la implementación de la metodología. Esta persona debe contar con los recursos y la autoridad necesaria para obtener los resultados previstos, y ser lazo de unión entre el hospital, los empleados y la UPME. Si el hospital es muy grande, se recomienda la creación de un comité, pero siempre bajo la dirección de un líder claramente responsable del programa. La selección del líder es un factor crítico del éxito tanto del programa de ahorro de energía como de la difusión. Debe ser entusiasta y comprometido en convertir la eficiencia energética en una actividad de alto perfil.

2.7.1.2. Estudio y comprensión de la metodología presentada

El líder del programa debe leer y entender la metodología de ahorro de energía presentada por el grupo asesor. Adicionalmente debe leer experiencias sobre implementación de la misma en otros centros hospitalarios que ojalá la UPME haya recopilado.

El líder debe instalar la aplicación de computador que permitirá ser alimentada con los datos particulares del hospital en mención y que será utilizada para el adecuado desarrollo de la metodología.

Debe además con ayuda de la metodología, caracterizar cuáles son los centros de consumo más importantes para su hospital en particular, para comenzar por los más grandes, identificando de las actividades que tienen el mayor potencial para ahorrar energía.

Si se sabe dónde, cómo y quién utiliza la energía es más fácil concentrarse en aquellas actividades que generarán los mejores resultados. Es necesario tener información acerca del uso actual que se le da a la energía y los consumos básicos, para establecer objetivos e indicadores contra los cuales puedan evaluarse permanentemente en el futuro.

2.7.1.3. Conformación de equipos de trabajo

Una vez que el líder del programa entiende la metodología, conoce el tipo de información que se requiere para alimentar la aplicación y obtener los mejores análisis y resultados de la misma, y ha identificado los mayores centros de consumo de su institución, debe (con ayuda del comité de ahorro de energía, si existe) conformar el/(los) equipo(s) de trabajo. Es importante que se asegure de incluir personas con un amplio rango de habilidades, conocimientos e intereses de todas las áreas de la organización. Esto garantiza que se tendrá un buen conocimiento de todas las actividades que consumen energía en la instalación y que cuenta con interlocutores de los diferentes departamentos y programas institucionales.

Los equipos de trabajo se encargarán de la toma permanente de datos requeridos para alimentar la aplicación y poder ejecutarla, de analizar cómo funcionan los procedimientos y buscar soluciones operativas que puedan darse en pro de minimizar el consumo, de coordinar a los funcionarios y/o usuarios a su cargo para implementar dichas soluciones y finalmente de comunicarles los resultados obtenidos en dicho período.

2.7.1.4. Desarrollo de un plan de comunicación:

El líder del proyecto debe establecer canales eficientes de comunicación a través de los cuáles fluyen hacia arriba (líder, gerencia, UPME) tanto la lectura de datos, como las posibles soluciones operativas o de inversión en cada sector y hacia abajo (empleados y usuarios) los resultados obtenidos en un determinado período y las comparaciones históricas de los mismos.

Una herramienta necesaria para crear un programa efectivo de cultura es un plan de comunicación bien estructurado y ejecutado. Para ello deberá:

a. Identificar los objetivos y metas de la comunicación.

Los objetivos del líder en la comunicación son claramente:

Obtener de los equipos de trabajo, toda la información necesaria para alimentar la aplicación, de manera precisa, permanente y rápida.

Dar a conocer los índices y la comparación de los mismos a los equipos de trabajo.

Obtener información por parte de los equipos de trabajo sobre las posibles soluciones operativas y de inversión para mejorar dichos índices.

Comprometer a la alta gerencia y a los equipos de trabajo con las soluciones escogidas.

Dar a conocer a la alta gerencia y a los equipos de trabajo los resultados obtenidos.

• b. Asegurar los canales existentes de comunicación.

Usar los canales que tradicionalmente se utilizan en dicho hospital, facilita la comunicación tanto con el personal como con los usuarios. Por ello es importante utilizar mecanismos que les sean familiares. Es decir, si el personal ya está habituado al uso del correo electrónico puede ser un buen medio, pero si están acostumbrados a leer carteleras se debe trabajar con ellas, etc. Por lo tanto, se debe hacer un inventario de los canales existentes teniendo en cuenta la infraestructura tecnológica de que dispone el hospital para evaluar cómo utilizarlos y trabajar con ellos.

• Teléfono

• E-mail

• Fax

• Intercambio de archivos electrónicos.

• Carteleras

• Memorandos

• Cartas

• c. Identificar las audiencias objetivo.

Los mensajes difieren de acuerdo con la audiencia a quién van dirigidos. Definir claramente cuáles serán las audiencias, permitirá desarrollar mensajes específicos, actividades y planes para cada una de ellas. Aunque las personas más involucradas en la comunicación son las anteriormente mencionadas:

• Altas directivas administrativas

• Líder del programa

• Equipos de trabajo

Es importante que todas las personas que de una manera otra están relacionadas con el centro hospitalario (personal administrativo, personal médico, pacientes, visitantes, proveedores, entidades directoras, etc.) se enteren de los esfuerzos que se están realizando en dicha institución y que se les muestre con orgullo los resultados obtenidos por pequeños que éstos sean. Esto permite alinear esfuerzos a un propósito que se espera se vuelva común por ser de interés Nacional.

• d. Desarrollo de los mensajes.

Los mensajes son las ideas más significativas que se quieran comunicar. Al desarrollar los mensajes, se debe tener en cuenta a quién van dirigidos, qué dirán y cómo lo dirán. Los mensajes deben ser simples, cortos, consistentes, claros y relevantes. "Dígalo simple y repítalo".

Se espera que los mensajes contengan información real, propuestas, compromisos y resultados orientados al ahorro del consumo a todo nivel.

• e. Selección de las herramientas de comunicación.

La selección de herramientas efectivas de comunicación depende de varios factores entre los que se incluyen la complejidad del mensaje, la naturaleza de la audiencia objetivo, el tamaño de la instalación y los mecanismos de comunicación existente.

Ejemplos de estas herramientas pueden ser: materiales impresos (boletines, panfletos, etc.), materiales promocionales (esferos, tazas, calendarios, etc.), actividades y eventos (sesiones informativas, sesiones de trabajo, seminarios, etc.). Cada uno de ellas posee características especiales y diferente oportunidad y conveniencia de uso.

Para el adecuado desarrollo de la metodología creemos que las sesiones informativas y de trabajo son las más adecuadas para la conveniencia del flujo adecuado de la información y para la asignación de responsabilidades. Adicionalmente estar mejorando y recibir una felicitación pública de la alta administración, puede ser muy motivador.

Adicionalmente es importante la comunicación con otros centros hospitalarios que arrojen mejores resultados en ciertos índices para comparar y a través de Benchmarking mejorar algunos de los procesos.

2.7.1.5. Cálculo de índices de consumo del centro hospitalario

El líder del proyecto o la persona a cargo de la aplicación computacional debe alimentar el programa con los datos del centro hospitalario, ya sea históricos si es la primera vez que se corre el mismo, o medidos (en adelante) recopilados por los diferentes grupos de trabajo.

Con ayuda de la metodología debe calcular los diferentes índices y compararlos respectivamente con los índices estadísticos presentados por la metodología. Igualmente debe compararlo con sus propios índices (en caso de llevar más de un período) de períodos anteriores. De esta forma vale la pena conservar dichos resultados en una tabla de Excel para establecer de manera fácil y visual las diferencias que se van obteniendo de un período a otro en un mismo índice de consumo. Así mismo se deben hacer gráficos para evidenciar los progresos.

2.7.1.6. Toma de decisiones operativas o de inversión

a. Análisis de la información.

El líder del proyecto junto con los grupos de trabajo, deben analizar la información obtenida, reflexionar sobre los puntos críticos de consumo (índices demasiado alejados de las estadísticas), cuáles son y porqué se dan, proponer soluciones orientadas a mejorar dichos consumos, que pueden ser de tipo operativo o de inversión.

Se entiende por solución operativa aquella que implica un cambio en la forma, orden o procedimiento para hacer las cosas. Generalmente requiere poca o nada inversión económica, pero sí conlleva a un cambio organizacional.

Se entiende por solución de inversión, aquella que implica un cambio en la tecnología para hacer las cosas. Generalmente requiere una mayor inversión económica y puede o no producir un cambio organizacional.

Efectuar un análisis económico de costos vs. ahorros de ambos tipos de soluciones.

b. Establecimiento de los objetivos de ahorro de energía y los planes de acción.

Los objetivos específicos de ahorro varían de un hospital a otro, dependiendo de variables tales como su tamaño, tipo, localización, naturaleza, etc. Dentro de cada hospital es necesario analizar cuáles son los puntos críticos sobre los cuáles se pueden obtener los mayores beneficios, sin embargo, se debe tratar de mejorar permanentemente en cada uno de los diferentes centros de consumo. El equipo de trabajo y el líder del proyecto junto con la alta administración determinarán objetivos realistas, cuantificables y alcanzables para cada centro de consumo, teniendo en cuenta la comparación de índices previamente realizada, las soluciones tanto operativas como de inversión propuestas y el análisis económico de las mismas. Además se deberá establecer los responsables de ejecutar dichos cambios, el tiempo en el cuál deben realizarse y cuándo deben producir resultados.

Hay que tener presente que objetivos muy altos pueden ser desmoralizadores si no se logran.

2.7.1.7. Ejecución de decisiones y volver al punto 5.

La ejecución de los planes de acción correrá por cuenta de los responsables de los mismos.

Independientemente de ellos se deben seguir tomando las medidas mensualmente y enviándolas para la alimentación continua de la aplicación de software. Es decir se vuelve al punto 5 y se itera en la búsqueda de un mejoramiento continuo.

2.7.2. Difusión Externa

El propósito de la difusión externa es motivar a otros centros hospitalarios a adelantar proyectos de esta índole y generar un uso racional de energía generalizado en el sector hospitalario.

Para esta difusión, que se adelantará una vez desarrollada la metodología, se propone la siguiente estrategia, basada en la participación y dirección de la UPME:

Realización de dos presentaciones-foro, en dos ciudades diferentes, sobre la metodología desarrollada, relatando los resultados obtenidos del uso de la misma en los hospitales piloto.

Se desea invitar en cada una de las ciudades escogidas a los directores de hospitales de la región (ojalá con sus respectivos jefes de mantenimiento) y compartir con ellos un día de trabajo en el área de Uso Racional de Energía, recordarles la importancia que tiene reducir la factura energética de cada centro hospitalario y presentarles la metodología como la herramienta indicada para formalizar un plan de permanente ahorro energético.

Estas presentaciones serán coordinadas por la UPME y los consultores serán expositores. Para dicha reunión, la UPME debe comprometer a los centros hospitalarios a que asistan, además de persuadirlos de que implementen la metodología desarrollada.

En estas presentaciones-foro se entregará material en medio magnético para que los asistentes puedan revisarlo con su grupo de trabajo en cada uno de los hospitales y compartan con sus colaboradores la experiencia. Este material fue ofrecido por los asesores como medio para aumentar la difusión y cobertura del programa.

Se propone que, una vez realizadas las presentaciones-foro anteriores, la UPME plantee un plan de divulgación basado en las experiencias anteriores, plan que puede ser adelantado directamente por la Unidad en asocio con personal externo tal como los directivos de los hospitales piloto o miembros de los grupos de trabajo.

Una vez que se involucren varios centros hospitalarios con el proyecto de ahorro de consumo de energía, la UPME debe recopilar la información de los índices que arrojan mensualmente cada centro de consumo de cada hospital, con cuatro propósitos:

• 1. Monitorear los cambios de consumo de cada centro de consumo de cada hospital, entre otras para mirar el progreso de los mismos y para estimularlos a continuar con el programa.

• 2. Comparar los diferentes consumos en los diferentes centros hospitalarios, para buscar dónde están las grandes diferencias y cuáles son los centros tanto de consumo, en los hospitales, como hospitalarios, en estado más crítico. Un mayor índice no necesariamente implica una ineficiencia, puede haber casos particulares, que debido a diferencias sustanciales en especialidad o infraestructura de la institución, requieran o demanden un mayor gasto energético al promedio en un centro de consumo en particular. Por ejemplo, Un hospital especializado en enfermedades contagiosas, y que por ende le llegan todos los enfermos que las padecen, debe lavar la ropa de cama a temperatura más elevada de lo normal, para asegurar cierto nivel de esterilización. En éste caso y por tal razón, el índice de dicho hospital en su centro de consumo "lavandería" debe ser más alto que el de un hospital promedio.

• 3. Ayudar a que se transfiera información entre los hospitales, de tal manera, que los de menores índices de consumo, ayuden a los de mayores a disminuir su índice (en caso de deberse a ineficiencia en el uso de la energía), con un sistema de comparación o benchmarking tanto a nivel operativo como de inversión.

• 4. Obtener con las tendencias de consumo, una más acertada planeación de las necesidades energéticas del país, o por los menos del sector.

Para terminar, creemos que la implementación de la metodología va a lograr objetivos menos tangibles, pero igual de importantes al ahorro de energía, como lo son:

• i. Generar una "cultura de ahorro de energía" en todos los actores del programa.

• ii. Concientizar a los particulares sobre el consumo.

• iii. Mejorar la competitividad organizacional de los centros hospitalarios al disminuir sus costos operacionales

• iv. Ayudar a los hospitales a recoger información valiosa y utilizarla para el beneficio propio.

• v. Gracias a la toma y comparación histórica de datos, que por primera vez van a ser homogéneos y estándares, se van a lograr análisis, tanto intrainstitucionales como interinstitucionales.

2.8. RESULTADOS ESPERADOS.

Siguiendo el procedimiento señalado en esta metodología, deben obtenerse los siguientes resultados:

• 1. Balance energético.

• 2. Identificación de los centros de consumo.

• 3. Identificación de la prioridad en el servicio de energía.

• 4. Potencial de ahorro.

• 5. Factibilidad para los proyectos de inversión.

Aplicación de la metodología

3.1. Aplicaciones en un centro hospitalario de nivel 4 y en un centro hospitalario de nivel 1

La aplicación de la metodología propuesta se aplica en dos centros hospitalarios de diferente nivel de atención. Se seleccionó de nivel 1 (pequeñas cirugías hospitalización máxima de 3 días) y de nivel 4, que cuenta con los requerimientos de un gran hospital en las áreas de cirugía (trasplantes) y de hospitalización (mayor a 3-5 días), con capacidad mayor a 100/200 camas.

La selección de estos dos tipos de hospital facilita asimilar los hospitales con nivel I-II y los intermedios y grandes niveles III y IV , para los efectos de la aplicación de la metodología de ahorro energético hospitalario.

3.1.1. Nivel 1

Hospital que cuenta con servicio de urgencias, maternidad, pequeña cirugía, RX, odontología, oftalmología, hospitalización (21 camas). Atendiendo a una población de aproximadamente 35.000 habitantes de 3 municipios.

En el momento de las mediciones el hospital tan solo atendía urgencias y la sección de hospitalización no contaba con pacientes.

Aparentemente por falta de recursos financieros lo que se busca es que el hospital sea un centro de atención inmediata donde se remitan pacientes a otros centros hospitalarios de III y IV nivel de atención si es del caso.

Las mediciones se realizaron sobre los siguientes equipos:

• Compresor para odontología.

• Calentador de agua con capacidad de 20 Gl.

• Iluminación.

• Lavandería:

• Lavadora.

• Secadora.

Quedo pendiente de lectura el equipo de RX.

El hospital cuenta además con un sistema de páneles solares que suministran agua caliente al área de hospitalización siendo insuficiente a máxima capacidad.

En las charlas previas con el personal administrativo se observó la voluntad de cooperación en la recolección de la información, sin embargo, la persona encargada de facilitar las estadísticas de consumos eléctricos, de agua, de combustibles, de ocupación, etc., no permitió procesar dicha información para determinar indicadores de consumo.

3.1.2. Nivel 4

Cuenta en la actualidad con 596 (ver anexo 2) camas para hospitalización y con todos los servicios que identifican a un gran hospital: urgencias, unidades de cuidado intensivo, salas de cirugía, recuperación, hospitalización, equipos para ayudas diagnosticas (radiología, tomografía, hemodinamia, hemodiálisis,etc) y con un departamento de servicios generales que suministra entre otros servicios los siguientes:

• Cocina.

• Lavandería

• Aire

• Esterilización

• Bombas de agua

• Planta emergencia.

En la recolección de la información, la parte administrativa colaboró efectivamente con el suministro de estadísticas e información sobre el funcionamiento general de la clínica.

En la parte técnica se presentaron algunos inconvenientes por la falta de información de los equipos instalados (muchos de ellos sin placa o identificación de eficiencia, consumo, capacidad) al no existir ningún catálogo que sirva de referencia.

Igualmente se observó que en el transcurso del tiempo se han realizado cambios y modificaciones a las redes de vapor, de alumbrado, de aire, de conducción de EE y cambios en los tableros de la subestación y de cada uno de los pisos sin haber dejado registros, planos o identificación de los centros de consumo que se están atendiendo.

Es obvio que la falta de información y el no poder identificar plenamente cada uno de los circuitos que alimentan a los diferentes equipos del área de servicios médicos no permite generar indicadores específicos por especialidad o centro específico de consumo sino realizarlos en algunos casos por áreas mas generales de consumo.

El ahorro energético en un hospital depende de que la auditoría energética sea contratada y administrada por el mismo hospital, de tal forma que exista un verdadero compromiso de cada una de las dependencias y del personal administrativo y técnico en facilitar y ayudar a la búsqueda de la información necesaria para poder evaluar el desempeño del equipo instalado y así conformar indicadores que permitan observar su eficiencia o mal utilización y las posibles alternativas de mejoramiento.

• DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA ELÉCTRICO.

El centro de nivel 4 cuenta con una capacidad total instalada de 1875 Kva ( en transformación) distribuidos en cuatro transformadores, así:

• 1. Un (1) transformador de 800 Kva, 11400/220 Vol.

• 2. Un (1) transformador de 500 Kva, 11400/220 Vol.

• 3. Un (1) transformador de 75 Kva, 11400/220 Vol.

• 4. Un (1) transformador de 500 Kva, 11400/220 Vol.

Los dos primeros atienden los servicios del edificio a excepción de RX y urgencias que son atendidos por los dos últimos, en su orden.

Los transformadores 1 y 2, por medio de interruptores alimentan el barraje general, de tal suerte que pueden operar de la siguiente forma:

• a) Uno u otro abastece toda la carga (un solo barraje)

• b) Los dos abastecen toda carga (barrajes separados).

El transformador de 75 Kva, suple el sistema de rayos X.

El cuarto transformador alimenta a urgencias y tiene grupo de medida independiente.

Como fuentes secundarias, cuentan con tres (3) motogeneradores, con arranque automático y características señaladas en el inventario. Actualmente dos de ellas suplen toda la carga abastecida por los transformadores 1,2 y 3. la tercera sustituye, en falla de la energía comercial, el transformador de urgencias.

Adicionalmente, el centro cuenta con sistemas del tipo UPS para servir áreas de especial atención médica, tales como UCI, alivio del dolor y hemodinámia.

• Mediciones.

Dentro del desarrollo de la aplicación, se tomaron mediciones de consumo en las salidas (acometida) de las subestaciones y a la llegada de los tableros de cada sector, obteniendo los resultados mostrados en el anexo No. 3 , confrontando las mediciones de unos y otros para validar el resultado.

Considerando la diferencia de días, en la toma de mediciones y el nivel del estudio realizado, se aceptó diferencias hasta de un 7%.

De acuerdo con la metodología, se realizó un inventario de equipos (no médicos) susceptibles de ahorro por cambio de elementos que se encuentran en el mercado nacional.

• DISTRIBUCIÓN DEL CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA.

De acuerdo con las mediciones presentadas en el anexo # 3 , se tiene la siguiente distribución del consumo de energía eléctrica, de conformidad con los centros asociados.

De acuerdo con la tabla anterior y considerando el servicio que el hospital debe prestar se hace énfasis en los servicios médicos, como prioridad de servicio. Sin embargo, desde el punto de vista energético y el potencial de ahorro, debe hacerse énfasis, como centros de consumo en motores e iluminación general.

En el anexo No. 4 se presenta el sistema de información- base de datos.

Potencial de URE e índices

En el presente capítulo se pretende establecer el potencial de ahorro de energía para la clínica de nivel 4.

Este ahorro se presenta desde los puntos de vista técnico y económico.

No se tiene como patrón ningún índice nacional ya que no se conoce índice alguno por lo cual los ahorros se calculan a partir de los propios equipos y/o mejoras en la operación de los mismos.

4.1. Potencial de Ahorró Técnico.

El cálculo de este potencial se realiza separando los consumos, es decir, potencial de ahorro eléctrico y potencial de ahorro térmico.

4.1.1. Potencial de Ahorro Eléctrico.

En este potencial, se analizan dos tipos de consumos susceptibles de ahorro a saber: iluminación y motores.

4.1.1.1. Iluminación: con el fin de dar una mejor comprensión, se han dividido los consumos en iluminación por tipos de lámparas susceptibles de mejora.

A continuación se presentan los cálculos correspondientes:

• Reemplazo de lámparas de tubos fluorescentes de 2x 48"

No. de lámparas: 626 = 1252 tubos de 48"

Consumo x tubo: 42 W

Consumo en 24 horas: 1252 tubos x 42 W x 24 horas.

= 1262 Kw-h/día = 454.326 Kw-h/año

Cada tubo fluorescente de 42 W será reemplazado por un tubo T-8 de 32 W.

Consumo tubos T-8 en 24 horas = 1252 tubos x 32 W x 24 horas.

= 962Kwh-/día = 346.320 Kw-h/año

Ahorro: 454.326 – 346.320 = 108.006 KW-h/año.

• Reemplazo de lámparas de tubo fluorescente de 2 x 96"

No. de lámparas: 9 = 18 tubos de 96".

Consumo por tubo: 80 W.

Consumo en 24 horas: 18 tubos x 80 W x24 horas.

= 35 Kw-h/día = 12600 Kw-h/año.

Cada tubo fluorescente de 80 W será reemplazado por 2 tubos T-8 de 32 W cada uno.

Consumo tubos T-8 en 24 horas: 2 x 18 x 32 x 24.

= 28 Kw-h/día = 10080 Kw-h/año

Ahorro: 12600 – 1080 = 2520 Kw-h/año.

• Reemplazo de lámparas de 6 bombillos incandescentes de 20 W cada uno.

No. de lámparas: 362 = 2172 bombillos

Consumo total = 2172 bombillos x 20 W/bombillo x 24 horas.

= 1043 Kw-h/día = 375.480 Kw-h/año.

Cada lámpara se reemplaza por 2 bombillos ahorradores de 23 W cada año.

Consumo = 362 x2 x23 x 24 =400 Kw-h/día.

= 144.000 Kw-h/año.

Ahorro: 375.480 – 144.000 = 231.480 Kw-h/año.

• Reemplazo de bombillos incandescentes de 60 W.

No. de bombillos : 217

Consumo total = 217 x 60 x 24 = 312 Kw-h/día.

=112.320 Kw – h/año.

Cada bombillo incandescente se reemplaza por un bombillo ahorrador de 23 W.

Consumo: 217 x 23 x 24 = 120 Kw-h/día.

= 43.200 Kw-h/año.

Ahorro: 112.320 – 43.200 = 69.120 Kw-h/año.

Total ahorro en iluminación:

108.006 + 2.520 + 231.480 + 69.120 = 411.126 Kw-h/año

4.1.1.2. Motores: Para el cálculo de ahorro energético en motores se tomo en cuenta únicamente los motores que operan 24 horas diarias y cuyo factor de carga es inferior al 50 %.

Esta condición se cumple únicamente en los motores del área de calderas cuyo análisis se presenta a continuación:

• Motor del ventilador de la caldera.

Potencia actual : 9 Kw.

Factor de carga: 42.58 %

Potencia requerida: 4.62 Kw.

Motor de reemplazo: 6 Kw.

Ahorro: 3 Kw-h x 24 horas x 360 días

= 25.920 Kw-h/año.

• Motor de bomba de agua de caldera.

Potencia actual: 9 Kw.

Factor de carga : 5.31 %

Potencia requerida: 0.56 Kw.

Motor de reemplazo: 1.5 Kw.

Ahorro: 7.5 Kw x 24 hora x 360 días

= 64800 Kw-h/año.

• Bomba de combustible.

Potencia actual: 1.8 Kw.

Factor de carga: 4.4 %

Potencia requerida: 0.11 Kw.

Motor de reemplazo: 0.75 Kw.

Ahorro: 1.05 x 24 x 360 = 9072 Kw-h/año.

Ahorro total en motores:

25920 + 64.800 + 9.072 = 99.792 Kw-h/año.

Total ahorro por electricidad:

411.126 Kw-h/año (iluminación) + 99.792 Kw-/año (motores)

= 510.918 Kw-h/año

Total ahorro en GJ para la Clínica.

510.918 Kw – hora/año x 0.00368 GJ/ Kw-h = 1880.18 GJ/año

Total ahorro en G.J para el país:

510.918 Kw-h/año x 0.00719 GJ/Kw-h = 3.666,35 GJ/año.

4.1.1. Potencial de Ahorro Térmico.

Para este cálculo se analizó el ahorro por áreas de consumo de energía térmica susceptibles del mismo desde el punto de vista operacional y que no requieren una gran inversión como es el caso de fugas, escapes y fallas de trampas de vapor.

4.1.2.1. Lavandería: En esta área se presentan los ahorros por reparación de 3 escapes actuales de 1/8 de pulgada de diámetro cada uno en la tubería de conducción.

Vapor a lavandería: 18.839 Lb vapor/día

Consumo de máquinas: 15.814 Lb vapor/día

Pérdidas en tubería: 3.125 Lb vapor/día

Consumo combustible promedio día: 720 Gal/día

Libras de vapor generadas por día: 33.400 Lb V /día

Libras de vapor por galón de combustible: 46.4 Lb vapor

Total pérdidas anuales:

1.125.000Lb vapor/año/46.4Lb/vapor/Galón

= 24.246 Galones/año

4.1.2.2. Cocina: Los ahorros se presentan por fugas en la tubería de conducción, sellos en las puertas de los hornos y eliminación de venteos a la atmósfera durante el cargue y descargue.

Vapor suministrado: 5724 Lb vapor/día (1)

Vapor requerido en las marmitas: 2625 Lb vapor/día

Vapor requerido por los hornos: 290 Lb vapor/día

Total requerido : 2915 Lb vapor/día (2)

Pérdidas totales: 2809 Lb vapor/día (1-2)

Total pérdidas anuales: 1.049.400 Lb vapor/año

Libras de vapor por galón de combustible:46.4 Lb vapor/Galón.

Ahorro en combustible: 1.049.400 / 46.4 = 22.616 Galones/año

4.1.2.3. Esterilización: Al igual que los numerales anteriores se ahorraría combustible por reparación de fugas y por falta de eliminación de un escape de una línea antigua que iba a lactarios.

Vapor suministrado: 8849 Lb vapor/día.

Vapor requerido en autoclaves: 6000 Lb vapor/día

Pérdidas de vapor: 2849 Lb vapor/día = 1.025.640 Lb vapor/año

Ahorro en combustible: 22.104 Galones/año.

El total de ahorro potencial térmico es el equivalente a la suma de los ahorros parciales por lo tanto el ahorro total será:

Ahorro Total = 24.246 + 22.616 + 22.104 = 68.966 Galones/año

= 11.239,39 GJ/año

Con un factor de versión de 1 TJ = 179.34003 BEP, los ahorros térmicos en la clínica ascienden a 2015.67 BEP.

El ahorro total incluido el ahorro eléctrico sera:

a) Para la clínica

Ahorro total = Ahorro térmico + Ahorro eléctrico

Ahorro total = 11.239,39 GJ/año+1.880,18GJ/año

= 13.119,57 GJ/año

= 2.352,86 BEP.

• b) Para el país.

Ahorro total = 11.239,39+3.666,35

= 14.905,74 GJ/año.

= 2.673,19 BEP.

4.2. POTENCIAL DE AHORRO ECONÓMICO.

Para calcular este potencial se toma como base la diferencial de ahorro de energía obtenida para cada área de consumo establecida en el potencial técnico.

Con este diferencial obtenido se calculan las inversiones requeridas para lograr dicho ahorro. El análisis se muestra a continuación.

4.2.1. Potencial de Ahorro Económico Eléctrico.

A continuación se presenta el cálculo de inversión aproximado para obtener los ahorro eléctricos.

4.2.1.1. Iluminación: Se reemplazan los tubos que son susceptibles de ahorro energético y se cuantifica el ahorro y su inversión aproximada.

Caso 1: Tubos Fluorescente de 2 x 48" de 42 W cada Unidad.

Se reemplazan por tubos T-8 de la misma medida de 32 W.

Costo de los tubos T-8: $ 3.500 Unidad.

Costo balasto: $ 31.500 Unidad.

1252 tubos x $ 3500/u: $ 4.382.000

626 balastos x $ 31500/u: $ 19.719.000

Costo total Inversión: $ 24.101.000

Ahorro en Wattios: 10 W-h por Unidad.

Ahorro total = 10 W-h /Unidad x 1252 Unid = 12520 W/hora.

Ahorro diario = 300.48 Kw-h = 108.173 Kw-h/año

Costo aprox. Kw-h = $ 190

Ahorro: 108.173 Kw-h/año x 190 $/Kw-h = $ 20.552.870/año

Caso 2: Tubos Fluorescente de 2 x 96" de 80 W Cada Unidad.

Cada tubo se reemplaza por e T-8 de 32 W.

Costo de los tubos T-8 = $ 3.500 Unidad.

Costo balasto = $ 31.500 Unidad.

36 tubos x $ 3.500/tubo = $ 126.000

19 balastos x $ 39.500/balasto = $ 356.000

Costo total de la inversión = $ 482.000

Ahorro en Wattios = 16 W-h/unidad.

Ahorro total = 16 W-h/ unidad x 18 unidades = 288 W-h

Ahorro diario = 6.9 Kw-h = 2488 Kw-h/año

Costo Kw-h = $ 190.

Ahorro : 2.488 Kw-h/año x $ 190/Kw-h = $ 472.720/año

Caso 3. Lámparas de 6 bombillos incandescentes de 20 W cada bombillo.

Se reemplazan por 2 bombillos ahorradores de 23 W cada bombillo.

Costo de los bombillos ahorradores = $ 11.000 /unidad.

724 bombillos ahorrados x $ 11.000 /unidad = $ 7.964.000

Ahorro en Wattios = 74 W / lámpara.

Ahorro total = 74 W/lámp x 362 lamp = 26.788 W-h

Ahorro diario = 642.9 Kw-h = 231.444 Kw-h/año

Ahorro : 231.444 Kw-h/año x $ 190/Kw-h = $ 43.974.360

Caso 4. Bombillos Incandescentes de 60 W.

Serán reemplazados por bombillos ahorradores de 23 W.

Costo bombillos ahorradores = $ 11.000

217 bombillos x $ 11.000 = $ 2.387.000

Cantidad de bombillos = 217

Ahorro en Wattios = 37 W/bombillo

Ahorro total = 217 bombillos x 37 W/bombillo = 8029 W-h

Ahorro diario = 192,69 Kw-h = 69.370,5 Kw-h/año.

Ahorro = 69.370,5 Kw-h/año x $ 190/Kw-h = $ 13.180.406

Resumen.

4.2.1.1. Motores: Se cambiarán los motores que operan 24 horas, es decir, los motores de la caldera.

Caso 1: Motor del Ventilador.

Se cambiara de 12 HP actuales por uno de 7,5 HP.

Ahorro energético: 3,0 Kw-h = 72 Iw-h/día= 25.920 Kw-h/año

Costo del motor = $ 1.050.000 (Siemens)

Caso 2: Motor bomba de Agua de la Caldera.

Se cambiará de 12 HP a 2 HP.

Ahorro energético: 7,5 Kw-h=180 Kw-h/día = 64800 Kw-h/año

Ahorro: 64.800 Kw-h/año x 190 $/Kw-h = $ 12.312.000/año

Costo del motor: $ 470.000 (Siemens)

Caso 3: Motor Bomba del Combustible.