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.