Eficiencia energetica en instalaciones hospitalarias, una vía para disminuir costos (página 2)

Teniendo en cuenta la tecnología desarrollada por
un conjunto de compañeros y liderados por Anibal Borroto
[2] en la cual resumen como desarrollar un sistema de
gestión eficiente de la energía a
continuación mostramos el método a desarrollar en
este trabajo

Diagrama Energético Productivo

Esta herramienta consiste en desarrollar el flujograma
del proceso productivo, agregándole todas las entradas y
salidas de materiales (incluidos residuos) y de energía,
con sus magnitudes características para los niveles de
producción típicos de la empresa.

Gráfico de Control

Los gráficos de control son diagramas lineales
que permiten observar el comportamiento de una variable en
función de ciertos límites establecidos. Se usan
como instrumento de autocontrol y resultan muy útiles como
complemento a los diagramas causa y efecto, para detectar en
cuales fases del proceso analizado se producen las
alteraciones.

Gráfico de Energía – Producción en
el Tiempo (E – P vs. t)

Consiste en un gráfico que muestra la
variación simultánea del consumo energético
con la producción realizada en el tiempo. El
gráfico se realiza por meses. Es útil porque se
muestran los períodos en que se producen comportamientos
anormales de la variación del consumo energético
con respecto a la variación de la
producción.

Diagramas de Consumo – Producción (E vs.
P)

Para las empresas de servicios, realizar un diagrama de
dispersión de la energía usada por mes u otro
período de tiempo con respecto a los servicios prestados
durante ese mismo período, revela importante
información sobre el proceso.

Diagrama de Pareto

Los diagramas de Pareto son gráficos
especializados de barras que presentan la información en
orden descendente, desde la categoría mayor a la
más pequeña en unidades y en por ciento. Los
porcentajes agregados de cada barra se conectan por una
línea para mostrar la suma incremental de cada
categoría respecto al total.

Estratificación de los Resultados.

La estratificación es un método de
análisis, no consta de un diagrama particular. Consiste en
utilizar las herramientas de diagramas para profundizar en las
capas interiores de las causas.

Consideraciones del sistema en
estudio

Definición de los Portadores
Energéticos estudiados en el hospital.

Para la aplicación de las herramientas de la
TGTEE se analiza un hospital de 600 camas, se seleccionó
el período desde el año 2004 al 2008, en esta etapa
se instalaron nuevos equipos de servicios médicos que
incrementaron la carga eléctrica y de clima, se
identificaron los principales portadores energéticos del
período:

• Energía eléctrica

• Fuel-oil

• GLP

• Diesel

Energía Eléctrica

Se monitoreó el consumo de energía
eléctrica y otras magnitudes relacionadas en los horarios
de madrugada, día y pico, así como de reactivo para
los años 2004 al 2008, excluyendo el año 2006 pues
no se pudo recopilar la información necesaria por falta de
documentación en la entidad, para realizar un estudio
detallado de este período se aplican los procedimientos
descritos por Leyva. [3]

Petróleo Combustible (Fuel
Oil)

La segunda en importancia fuente primaria de
energía consumida en el hospital es el petróleo
combustible que sirve esencialmente a la producción de
vapor en la planta de generación de vapor. Esta consta de
dos calderas pirotubulares en funcionamiento y una que se
está instalando, que producen vapor como portador
intermedio de energía y que sirve a las demandas de calor
de las diferentes dependencias que lo requieren, a saber,
lavandería, cocina, esterilización y calentamiento
de agua. Por avería de los calentadores de agua,
actualmente no se presta este último servicio. Fue
recopilada la información disponible sobre las partidas de
insumo de petróleo combustible durante el 2004, 2005, 2007
y 2008.

El análisis de la estructura de consumo se
realizó por cada año seleccionado y se utilizaron
las unidades de medidas y factores de conversiones vigentes. Los
valores de consumo de los portadores en Toneladas de Combustible
Convencional (TCC), se muestran en la siguiente tabla.

Tabla 1. Comportamiento anual en TCC.

De los portadores utilizados en el hospital en el
período estudiado, 2 de ellos Electricidad y Fuel-Oil,
representan más del 98.5% del total de TCC en cada uno de
los años seleccionados. Estos portadores y el consumo que
representan en TCC se muestran en la tabla 5.

Al analizar graficamente estos valores
tanto la electricidad como el fuel-oil se destacan por su
representatividad.

En los años analizados se muestra que en el
año 2005 hubo una disminución en el consumo de
energía eléctrica con respecto al 2004, siendo esto
un factor muy importante en el ahorro del hospital, ya en el 2007
se aprecia un aumento significativo de este portador en
comparación con el 2005 esto se debe fundamentalmente a la
instalación de nuevos equipos médicos,
fundamentalmente en el area de Imaginología para la
atención de la población, asimismo se aprecia un
aumento en el 2008 con respecto al 2007 ya que se han instalado
equipos de climatización locales en diferentes
áreas que lo han requerido por deficiencias en el sistema
centralizado.

En este grafico se puede apreciar como el comportamiento
del consumo de Fuel Oil disminuye, producto que en el área
de lavandería se dejarion de prestar servicios algunos
equipos, además se instalaron modernos equipos en el
área de esterilización, con mayor
eficiencia.

Gráfico 1: Pareto de Estructura
de Consumos anual.

A continuación se muestran las áreas
más consumidoras en el caso que se analiza.

Tabla 2 Áreas de mayor consumo de
Energía Eléctrica

En el siguiente diagrama se destaca el área de
los turbocompresores como la de mayor incidencia siendo
ésta donde deban encaminarse las principales medidas en
función de disminuir el consumo de la instalación,
debido a que el consumo de los motocompesores representa un
tercio de la energía eléctrica de la entidad, los
mismos en el período analizado no habían recibido
mantenimiento desde más de 5 años atrás y no
cumplía con las demandas de frío, debido a que solo
uno funcionaba y no daba abasto, las temperaturas de
funcionamiento estaban 3 grados por encima de la norma (4 a 6 ((C
en la descarga y 10 a 12 en entrada) y el régimen de carga
era de aproximadamente el 90%.

Gráfico 2. Diagrama de Pareto
para las áreas mayores consumidoras

Gráficos
de control

Por ser la energía eléctrica el primer
portador más importante de la entidad, se realizó
en detalle el comportamiento del consumo de este portador en los
años analizados. Para ello se presentan los
gráficos de control de consumo durante los años
2004, 2005, 2007 y 2008 y la relación durante este
período de consumo de energía
eléctrica.

De los gráficos de control de la energía
eléctrica se observa que en los cuatro años
analizados no se detectaron puntos fuera de los límites de
control del consumo para ese período, lo cual indica un
funcionamiento estable de la entidad, sin anomalías de
gran relevancia. La media de consumo por mes en cada año
disminuyó entre el 2004 y el 2005, incrementándose
luego en el 2007 y 2008. Este resultado está directamente
relacionado con la instalación en la entidad de nuevos
equipos médicos. Se señala que si bien se
instalaron equipos de servicio en nuevos locales, también
se instalaron sistemas de climatización en los lugares que
lo requerían por presentar problemas el sistema
centralizado de climatización.

Gráficos
de consumo de energía eléctrica – días
pacientes en el tiempo

En los gráficos que se muestran a
continuación, se aprecia la variación
simultánea del consumo de energía eléctrica
contra días pacientes en el período de los cuatro
años seleccionados.

En todos los casos se puede apreciar como en los meses
de julio a septiembre que corresponden con los meses de verano el
consumo de energía eléctrica aumenta en
relación con la cantidad de pacientes que atiende la
instalación.

Gráficos
de índice de consumo – días
pacientes

En el gráfico que se muestra se presenta el
diagrama real de Índice de consumo de EE vs. Días
pacientes de los años analizados, en el cual se observa la
influencia de la cantidad de días pacientes sobre el
índice de consumo. La construcción de este
gráfico se realiza a partir de los parámetros
determinados en los gráficos relacionados con los consumos
– días pacientes.

En todos los casos se observa que a medida que aumentan
los días pacientes el índice de consumo disminuye,
por lo que el peso relativo de la energía no asociada al
servicio (días pacientes) respecto a la energía
consumida total disminuye, esto quiere decir que la entidad tuvo
un comportamiento favorable.

Análisis
del sistema de generación de vapor

El sistema de generación consta de 3 generadores
de vapor pirotubulares, de pequeña capacidad 4 t/h , uno
de ellos en proceso de instalación y otro en
mantenimiento, solo se encuentra funcionando uno solo al 50 % de
su capacidad nominal.

Los principales consumidores de vapor son
Lavandería, Cocina y Central de equipos. En toda la red de
distribución y consumo existen salideros de vapor que
deterioran la eficiencia del sistema de generación y
aumentan los gastos de combustible para generación.
Teniendo en cuenta lo establecido por el Ministerio de
Economía y Planificación de Cuba [4] es frecuente
encontrar durante las inspecciones a entidades que poseen
generación de vapor, fugas de éste a la
atmósfera por orificios en tuberías y otros
accesorios. Segun la metodología propuesta por Rubio [5]
se determina la magnitud de estas pérdidas.

Para el caso analizado se determinó
que el gasto G es de 6 kg/h, si se considera un
regimen de trabajo de 4000 h el gasto es de 24 000 kg/año
(aproximadamente 154 Barriles de petróleo) mezcla de
fuel-oil que se pierden por fugas a través de orificios al
año. Teniendo en cuenta el precio del barril de petroleo
representa 10 780 USD.

Discusión
de Resultados

• Energía Eléctrica

Al analizar el comportamiento del consumo de Energia
Eléctrica el mismo aumenta anualmente, debido a
deficiencias en el sistema, incremento de tecnologías y un
deficiente sistema de gestión energética. Se debe
trabajar por mejorar el funcionamiento durante los meses de
verano ya que en esa epoca el consumo aumenta en relación
a la cantidad de pacientes que se atienden en la
intitución, esto quiere decir que el gasto depende de
servicios no asociados directamente a la cantidad de personas, lo
cual ademas se refleja en el aumento del indice de consumo en
funcion de los dias pacientes 25,76 en el 2004 hasta 27,13 en el
2008.

• En el caso del Fuel Oil

Para este indicador cabe señalar que en el
último año analizado su consumo fue de 238 tcc,
valor menor a los anteriores debido a que se disminuyeron el
número de salideros existentes en años anteriores
aunque aun persisten otros. Se dejó de prestar servicios
en áreas de mayor consumo como es lavandería y se
introdujo nuevas tecnologías en esterilización, con
mayor eficiencia y menos consumo, no obstante existe un potencial
de ahorro solo por erradicación de salideos en el orden de
las 24 TCC lo cual representa cerca de 11 000
USD.

Bibliografía

.
Domínguez Rodríguez, L. and D.R. Morales
Rodríguez, Aplicación de la Tecnología
de Gestión Total de Eficiencia de la Energía en la
Empresa Torrefactora "Manuel Ascunce Domenech." in
Energía. 2007, Universidad Central de Las Villas:
Santa Clara.

2. Borroto Nordelo, A., Gestión
Energética Empresarial. 2002, Cienfuegos

3. Céspedes., A.L.,
Evaluación termoenergética y del impacto sobre
la calidad del aire del sistema de generación de vapor del
Hospital ''Arnaldo Milián Castro''. 2005, UCLV: Santa
Clara.

4. MEP. Guia para el análisis y
evaluación de calderas y redes de distribución de
vapor. [cited 27 de Abril de 2009]; Available from: www.energia.inf.cu/iee-mep/Document/vapor.pdf.

5. González, Á.R.,
Generadores de vapor, ed. MES. 1981, Santa
Clara.

Autor:

Ing. Alfredo Leyva Céspedes

alfredolc[arroba]uclv.edu.cu

MsC Ovidio Rodríguez Santos

ovidio[arroba]uclv.edu.cu

Centro de Estudio de Energías y
Tecnologías Ambientales, CEETA

Universidad Central Marta Abreu de Las Villas

C. Camajuaní, km 5, Santa Clara, CP 54830,
Cuba

Teléfono: +53 42 281194; +53 42
281630;