Eficiencia Energética en hospitales

En esta coyuntura, el sector hospitalario, con grandes demandas de energía debido a su constante necesidad de disponibilidad de suministro (24 horas los 7 días de la semana), de equipamiento médico, de requisitos especiales en la calidad de aire interior y del control de enfermedades, es uno de los grandes afectados por este dilema.

Los hospitales deben gestionar el consumo de energía para alcanzar el óptimo cuidado, confort y seguridad de los pacientes, visitantes y personal de los mismos, de una manera lo más eficiente posible. En consecuencia, los gestores de la instalación deben adoptar medidas para que su coste energético cumpla tanto con los objetivos marcados por los organismos reguladores como con la sostenibilidad del negocio.

Particularidades de la demanda energética en hospitales

Comparados con otro tipo de edificios, las instalaciones hospitalarias poseen unas demandas energéticas particulares. El óptimo control de esta necesidad puede contribuir de forma significativa a la reducción de sus costes operativos.

Dentro de estas demandas específicas de los hospitales, cabe destacar algunas de alto consumo energético de calidad que es necesario tener en cuenta:

• Uso de filtros de aire de alta eficiencia HEPA en sistemas de ventilación para evitar la propagación de infecciones a través de este sistema. El uso de estos filtros, que alcanzan niveles de eficiencia por encima del 90%, comportan una gran demanda eléctrica de los ventiladores para poder proporcionar una correcta circulación de aire.
• El mantenimiento de un riguroso nivel de calidad del aire interior en salas que requieren de una mayor renovación del clima (quirófanos, unidades de cuidados intensivos y laboratorios),
• Requisitos de presurización especial del sistema HVAC en algunas salas: Los quirófanos y las unidades de cuidados intensivos generalmente necesitan estar con sobrepresión para conseguir un aislamiento efectivo de infecciones por vía aérea. Las salas de cuarentena requieren presión negativa y luces UV para mantener bajo control el contagio de enfermedades.
• Necesidad de disponer de aire interior en niveles de temperatura, humedad y calidad adecuados. Por lo tanto, esto aumenta la necesidad de poseer una climatización y una ventilación acorde con este objetivo.
• Tratamiento del ACS para prevenir la Legionela. Esto demanda un gran suministro de energía debido a las altas temperaturas requeridas.
• Necesidad de disponer de salas a una temperatura inferior. Sería el caso de aquellas instalaciones utilizadas para la fabricación de ortopedias.
• También deben valorarse las puntas de consumo de los servicios de lavandería y cocina (entre un 10-15% del total).
• Seguridad en el suministro: Es necesario garantizar la continuidad del suministro eléctrico en cualquier momento del día, especialmente en las áreas críticas (quirófanos, unidades de cuidados intensivos, etc). Cualquier corte en el suministro puede causar la interrupción de los tratamientos, el incumplimiento de las listas de espera, algunas mermas en la calidad asistencial y el deterioro de la imagen del centro.
• La utilización de equipos de alta tecnología médica: estos dispositivos son muy sensibles a todo tipo de perturbaciones en la red. La distorsión de la tensión y los microcortes afectan seriamente a los sistemas eléctricos actuales, causando pérdidas de información en los centros de datos e interrupciones en los tratamientos.

Más allá de un control básico de energía

Es muy común una utilización deficiente de los sistemas de control y automatización en las instalaciones sanitarias o el uso de termostatos programables dedicados al equipamiento mecánico instalado.

El coste inicial de implementar un sistema de control básico es mínimo, pero puede resultar insostenible económicamente a posteriori, ya que, teniendo en cuenta el incremento del precio de la energía, no se dispone de una vía efectiva para gestionar el consumo de la instalación para, de esta manera, poder reducir gastos. Además, esto significa unos grandes costes adicionales necesarios para introducir estrategias de control que podrían haber sido previstas desde el inicio con un sistema de gestión más escalable.

Un sistema de gestión debe estar basado en una red de controladores que permite una labor de control y supervisión cercana y precisa del rendimiento de las distintas instalaciones de un edificio, incluyendo las bombas, los ventiladores, las válvulas, las compuertas, los compresores, los ascensores, el alumbrado, etc.

Los sistemas integrados posibilitan la unión de funciones tan dispares como el control de accesos con el control de clima y del alumbrado en cada una de las zonas en las que esté dividido el edificio. También incorpora funciones dirigidas a la seguridad del edificio y de las personas como, por ejemplo, el sistema de detección de incendios, el control de accesos, CCTV, etc.

Por lo tanto, el hecho de disponer en el edificio de un sistema de control bien diseñado que permita una gestión de los distintos sistemas existentes puede aportar un ahorro anual de entre el 5% y el 20% en los costes de energía.

Esta gestión del ahorro energético se puede vertebrar a través de una serie de buenas prácticas, englobadas en tres niveles de actuación, implementadas y puestas a prueba por los gestores de los edificios del sector hospitalario.

Aplicaciones de control fundamental

Es el punto de partida para el gestor de la instalación que desea ir más allá de los termostatos programables o del control de la iluminación por presencia. Algunas técnicas para el control fundamental incluyen:

• Programación zonal: Permite tener zonas definidas del edificio con niveles de climatización e iluminación según un calendario preestablecido.
• Control por ocupación: Las consignas de confort del HVAC cambian de tal modo que la temperatura ambiente disminuye en invierno y aumenta en verano. Por lo tanto, la demanda de frío y calor se reduce durante las horas que la sala no está ocupada.
• Configuración temporal fuera de horario: Permite cambios en los ajustes de confort fuera de horario.
• Sensores de ocupación: Posibilita la activación de las luces y/o el HVAC de la sala mediante la detección de movimiento
• Programación de vacaciones y festivos: De esta manera, es posible asegurar que los sistemas no funcionan durante el periodo vacacional.

Aplicaciones de control avanzado

En muchos casos, el mismo sistema de control es capaz de desarrollar aplicaciones de control más avanzadas, como pueden ser:

• Control solar: Permite programaciones de alumbrado según la duración de la luz diurna.
• Regulación de la luz constante: En las zonas del edificio próximas a ventanas exteriores, el alumbrado puede regularse o apagarse en base a unos niveles mínimos de luz detectados por fotocélulas.
• Arranque óptimo y parada óptima:
• Ventilación bajo demanda: Se relaciona el nivel de CO2 con la compuerta de entrada de aire “fresco”, indicando cuando se necesita un mayor nivel de aire exterior.
• Reajuste de temperatura en la aportación de aire para VAV: la temperatura de impulsión del sistema VAV puede reajustarse cuando no se requiere una carga total de frío.
• Limitación de la demanda: Monitoriza las medidas eléctricas en equipos de alta demanda energética, relajando las consignas para inmediatamente reducir la demanda.
• Optimización de centros de producción de frío: Los parámetros de los centros de producción pueden recalcularse según la carga y las necesidades del edificio.
• Reajuste temperatura del ACS: La temperatura del ACS puede resetearse en función de la temperatura exterior, disminuyendo las pérdidas de calor en las tuberías de suministro.

Aplicaciones de control integrado

El concepto de control integrado es una extensión del control fundamental y avanzado, pero con conexiones a diversas partes de la instalación hospitalaria. El control integrado proporciona un alto nivel de potenciales beneficios para el negocio, además de la posibilidad de extender el control con un coste mínimo, en el caso de establecer futuros objetivos de ahorro energético.

Algunas de las medidas que pueden potenciar la Eficiencia Energética en una instalación hospitalaria son:

• Variadores de velocidad: Los variadores de velocidad optimizan el consumo de los ventiladores del sistema de HVAC, acelerando o frenando el ventilador basándose en las demandas de temperatura del espacio controlado. Con la utilización de estos equipos, la reducción de un 20% en la velocidad de los ventiladores genera un 49% de disminución del consumo eléctrico.
• HVAC e iluminación activadas por tarjeta de acceso: El uso de lectores de tarjeta permite la activación del alumbrado y de la climatización en la zona específica donde el usuario trabaja. Esto es especialmente útil para ahorrar energía en áreas médicas que no deben funcionar las 24 horas del día o en espacios que tienen periodos de ocupación impredecibles.
• Informes y facturación: El sistema de automatización obtiene registros semanales, mensuales o anuales de consumo energético. Estos registros incluyen informes que verifican si la renovación del aire es la adecuada y si las temperaturas de las salas que necesitan de una climatización predeterminada se mueven dentro de los parámetros establecidos.
• Interruptores automáticos inteligentes: El sistema puede activar o desactivar los interruptores automáticos (conocidos como “Interruptores automáticos inteligentes“). Esto permite el control integrado del consumo eléctrico del sistema de alumbrado, no siendo necesario tener un sistema separado.
• Equipos de terceros: Los sistemas de HVAC, de detección de incendios, de alarmas y de evacuación de humo están integrados en un solo sistema de automatización. Este tipo de integración comporta un control total de la instalación a través de un único interfaz gráfico.
• Medición y análisis del suministro y de la distribución eléctricos: Es necesario disponer de equipos que midan y analicen la calidad de la energía eléctrica suministrada para aprovechar al máximo toda la energía disponible y así evitar las penalizaciones de las compañías (negociación de contratos). Algunas de las medidas son la filtración de los armónicos para reducir los calentamientos, las pérdidas y evitar disparos intempestivos.
• Control y supervisión centralizados; El personal de mantenimiento o el gestor energético pueden monitorizar y controlar todo el edificio desde una misma estación de trabajo, ya sea desde la misma instalación o vía Internet. Las alarmas definidas por el usuario pueden aparecer en la terminal o ser enviadas a una dirección de correo electrónico o como un mensaje SMS. Además, el proveedor de energía puede también realizar una monitorización remota.

Todas estas prácticas son sólo algunas de las técnicas que pueden aplicarse para conseguir ahorros energéticos en edificios del sector hospitalario. Es importante destacar la necesidad de tener un mantenimiento regular y constante del sistema de gestión del edificio para evitar posibles ineficiencias energéticas. Los edificios tienden a descontrolarse a lo largo del tiempo debido a reconfiguraciones, cambios en el uso, nuevas incorporaciones en la plantilla del centro, formación inadecuada y un mantenimiento y explotación insuficiente. En el entorno actual de incremento de coste de la energía, es necesario valorar una serie soluciones que puedan asegurar un buen funcionamiento de las instalaciones sanitarias y que comprendan tanto la atención sanitaria adecuada como una óptima explotación del edificio:

• Calidad, fiabilidad e integridad del suministro eléctrico en áreas críticas (quirófanos, UVI…).
• Operación segura del sistema que permita el funcionamiento ininterrumpido durante las 24 horas del día.
• Optimización del confort del edificio y creación de un entorno seguro para los usuarios, pacientes y personal sanitario (temperatura, iluminación, ventilación, etc.).
• Soluciones que garantizan el confort minimizando el consumo energético y los costes de mantenimiento.
• Integración de las funciones del edificio en un único sistema de gestión que permite el control completo de la instalación a través de un ordenador central.
• Soluciones de gestión remota que permiten el telemantenimiento, la gestión de alarmas y de eventos.
• Soporte a lo largo del ciclo de vida de la instalación (24 horas al día, 7 días a la semana, 365 días al año