AHORRO ENERGÉTICO EN HOSPITALES INSTALACIONES DE VENTILACIÓN Y CLIMATIZACIÓN

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Francisco Carrizo Ríos
hace 7 años
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1 AHORRO ENERGÉTICO EN HOSPITALES INSTALACIONES DE VENTILACIÓN Y CLIMATIZACIÓN CARLOS ÚRCULO MARZO 2014

2 UN HOSPITAL, DESDE EL PUNTO DE VISTA ENERGÉTICO, ES UN EDIFICIO CONVENCIONAL CON ALGUNAS PARTICULARIDADES: ELEVADOS NIVELES DE VENTILACIÓN GRAN TAMAÑO, EN OCASIONES. CIERTOS ESPACIOS SINGULARES. USO ININTERRUMPIDO (24 HORAS)

3 REFLEXIÓN PREVIA SOBRE EL CONCEPTO DE SOSTENIBILIDAD DE UN EDIFICIO. DIFERENTES SISTEMAS QUE CERTIFICAN LA SOSTENIBILIDAD DE UN EDIFICIO, CONCEPTO QUE NO ES SINÓNIMO DE BAJO CONSUMO. BREEAM (Inglaterra) LEED (Estados Unidos) DGNB (Alemania) GREEN STAR (Australia) MILJÖBYGGNAD (Suecia) HQE (Francés) CASBEE (Japón) IGBC (India)

5 HOY EN DÍA LA MAYORÍA DE LAS PROPIEDADES SE PLANTEA OBTENER ALGUNO DE ESTOS CERTIFICADOS. LA OBTENCIÓN DE UN CERTIFICADO DE ESTAS CARACTERÍSTICAS NO IMPLICA CONSEGUIR EL EDIFICIO MÁS EFICIENTE, DESDE EL PUNTO DE VISTA DEL CONSUMO DE ENERGÍA.

6 VOLVIENDO AL TEMA QUE NOS OCUPA, LOS HOSPITALES Y EL CONSUMO ENÉRGETICO, LOS EQUIPOS CONSUMIDORES DE ENERGÍA SON MUY DIVERSOS Y DIFÍCILES DE CONOCER LOS CONSUMOS PARCIALES YA QUE SÓLO RECIENTEMENTE SE HAN EMPEZADO A IMPLEMENTAR CONTADORES SECTORIALES. ESTA CHARLA NO PRETENDE REALIZAR UN ANÁLISIS EXHAUSTIVO DE LA CASUÍSTICA, PERO SÍ DAR UNA VISIÓN GENERAL DE POR DÓNDE SE PUEDE AHORRAR Y REDUCIR EL CONSUMO DE ENERGÍA.

7 PARTIENDO DE UN EJEMPLO, EL ANÁLISIS QUE LLEVÓ A CABO GAS NATURAL EN RELACIÓN CON EL CONSUMO DE ENERGÍA EN EL HOSPITAL DE TALAVERA DE LA REINA (TOLEDO). DATOS PREVIOS: Superficie m2 (410 camas). Zona climática: D3 Consumo anual: Electricidad: 9,8 GWh Gas Natural: 15,6 GWh

9 EN UNA PRIMERA APROXIMACIÓN SE PUEDE VER QUE LA CLIMATIZACIÓN SUPONE EL 55% DEL CONSUMO ENERGÉTICO GLOBAL DEL EDIFICIO. DICHO CONSUMO ENERGÉTICO EN CLIMATIZACIÓN, DE FORMA GENERAL, SE CONCENTRAN EN: PÉRDIDAS/GANANCIAS EN LA ENVOLVENTE (CARGA TÉRMICA EXTERNA). VENTILACIÓN (CARGA TÉRMICA EXTERNA) DISIPACIÓN TÉRMICA DEBIDO A LA ILUMINACIÓN (CARGA TÉRMICA INTERNA) DISIPACIÓN TÉRMICA DEBIDO A OTRAS CARGAS ELÉCTRICAS (CARGA TÉRMICA INTERNA) CONSUMO ELÉCTRICO DEBIDO AL FUNCIONAMIENTO DE BOMBAS Y VENTILADORES.

10 CON EL FIN DE DISEÑAR UN EDIFICIO Y UN SISTEMA DE CLIMATIZACIÓN QUE CONSUMA EL MÍNIMO NIVEL DE ENERGÍA POSIBLE SE DEBERÍAN DAR LOS SIGUIENTES PASOS: ANALIZAR JUNTO CON EL ARQUITECTO LA ENVOLVENTE DEL EDIFICIO INTENTANDO MINIMIZAR LAS PÉRDIDAS/GANANCIAS DE ENERGÍA TÉRMICA DEBIDA A LA TRANSMISIÓN Y RADIACIÓN. PROYECTAR UN SISTEMA DE CLIMATIZACIÓN Y VENTILACIÓN EFICIENTE PERO TENIENDO SIEMPRE PRESENTE QUE EL PRIMER OBJETIVO ES EL CONFORT Y LA EFICACIA.

11 TODO SISTEMA DE CLIMATIZACIÓN SE PUEDE DIVIDIR EN TRES PARTES: PRODUCCIÓN DISTRIBUCIÓN UNIDADES TERMINALES

12 PRODUCCIÓN

13 PRODUCCIÓN LA CENTRAL DE PRODUCCIÓN SERÁ LA RESPONSABLE DE GENERAR EL CALOR O EL FRÍO DESTINADO A: CLIMATIZACIÓN PRODUCCIÓN DE AGUA CALIENTE SANITARIA LAVANDERÍA

14 PRODUCCIÓN PARÁMETROS QUE HAY QUE TENER PRESENTE A LA HORA DE SELECCIONAR LOS EQUIPOS QUE FORMARÁN PARTE DE LA CENTRAL DE PRODUCCIÓN DE UN HOSPITAL: UN HOSPITAL SUELE SER UN EDIFICIO GRANDE CON UNA DEMANDA ENERGÉTICA ELEVADA. ESTE HECHO PERMITE VALORAR MÚLTIPLES OPCIONES. CARGAS TÉRMICAS FIJAS (POTENCIA BASE) Y VARIABLES (POTENCIA PICO) CIERTO MARGEN PARA AVERÍAS (CIERTA REDUNDANCIA) LA CLIMATIZACIÓN OPERA A TEMPERATURAS BAJAS EN CALOR (40 45ºC) MIENTRAS QUE LA LAVANDERÍA Y PRODUCCIÓN DE AGUA CALIENTE SANITARIA REQUIERE TEMPERATURAS MÁS ALTAS (80ºC). LAS CALDERAS DE CONDENSACIÓN SÓLO CONDENSAN CUANDO LOS RETORNOS SON FRÍOS, POR LO TANTO UNA PRODUCCIÓN DE AGUA CALIENTE SANITARIA NO REQUIERE ESTE TIPO DE CALDERAS.

15 PRODUCCIÓN TENIENDO EN CUENTA ESTOS PARÁMETROS EL INGENIERO DEBERÍA: SELECCIONAR EQUIPOS CON ALTOS RENDIMIENTOS (NORMALMENTE CAROS) PARA DAR LA BASE DE LA DEMANDA. SELECCIONAR EQUIPOS CON RENDIMIENTOS CONVENCIONALES PARA SATISFACER LOS PICOS DE DEMANDA. SELECCIONAR EQUIPOS EN LOS QUE SE APROVECHE SU POTENCIAL (CALDERAS DE CONDENSACIÓN QUE CONDENSEN)

16 PRODUCCIÓN PARA LA PRODUCCIÓN DE CALOR: CALDERAS DE CONDENSACIÓN (SIEMPRE QUE LA TEMPERATURA DE RETORNO SEA BAJA) CALDERAS DE BAJA TEMPERATURA (CUANDO LAS TEMPERATURAS DE TRABAJO SON ELEVADAS). GRUPOS FRIGORÍFICOS CON RECUPERACIÓN. BOMBAS DE CALOR AIRE-AGUA CON REFRIGERACIÓN GEOTÉRMICA (CONCEPTO DE COMPENSACIÓN A LO LARGO DEL AÑO).

17 PRODUCCIÓN PARA LA PRODUCCIÓN DE FRÍO: GRUPOS FRIGORÍFICOS CON COMPRESORES DE LEVITACIÓN MAGNÉTICA. NO DESCARTAR LAS TORRES DE ENFRIAMIENTO EVAPORATIVO. GRUPOS FRIGORÍFICOS CON RECUPERACIÓN. BOMBAS DE CALOR AIRE-AGUA CON REFRIGERACIÓN GEOTÉRMICA (CONCEPTO DE COMPENSACIÓN A LO LARGO DEL AÑO).

18 DISTRIBUCIÓN

19 DISTRIBUCIÓN NO ES OBJETO DE ESTA PARTE DE LA CHARLA

20 UNID. TERMINALES

21 UNIDADES TERMINALES LOS HOSPITALES CONTIENEN MÚLTIPLES ÁREAS CON TRATAMIENTOS MUY PARTICULARES. PODEMOS DIVIDIR ÉSTAS EN 4 GRANDES GRUPOS: GRUPO 1: QUIRÓFANOS, PARITORIOS, UCI, ETC GRUPO 2: HOSPITALIZACIÓN GRUPO 3: CONSULTAS Y URGENCIAS GRUPO 4: CONVENCIONALES (COCINA Y CAFETERÍA, ADMINISTRACIÓN, CIRCULACIÓN, ETC)

22 UNIDADES TERMINALES GRUPO 1 QUIRÓFANOS CARACTERÍSTICAS: VARIABLES DE DISEÑO MUY LIMITADAS ELEVADOS NIVELES DE VENTILACIÓN (20 RENOVAC/H); UNE100713:2005 NIVEL DE FILTRACIÓN: I UNIDAD TERMINAL: CLIMATIZADORES TODO AIRE EXTERIOR, SIN RECIRCULACIÓN AHORRO ENERGÍA: VENTILADORES DE ALTA EFICIENCIA RECUPERADORES: COMPROMISO CON LA PROPIEDAD (PLACAS O BATERÍA)

23 UNIDADES TERMINALES GRUPO 2 HOSPITALIZACIÓN CARACTERÍSTICAS: ALTOS NIVELES DE VENTILACIÓN (20 L/S POR PERSONA) NIVEL DE FILTRACIÓN: II UNIDAD TERMINAL: INDUCTORES O FANCOILS; Y CLIMATIZADOR PARA APORTAR EL AIRE DE VENTILACIÓN (SIN POSIBILIDAD DE RECIRCULACIÓN). AHORRO ENERGÍA: VENTILADORES DE ALTA EFICIENCIA RECUPERADORES: COMPROMISO CON LA PROPIEDAD (PLACAS O BATERÍA) INDUCTORES (TEMPERATURAS ALTAS EN FRÍO) REDUCIR LAS CARGAS INTERNAS (ILUMINACIÓN) Y EXTERNAS (RADIACIÓN Y TRANSMISIÓN). CONTACTOS EN VENTANAS PARA CORTE ALIMENTACIÓN

24 UNIDADES TERMINALES GRUPO 3 CONSULTAS Y URGENCIAS CARACTERÍSTICAS: NIVELES ALTOS DE VENTILACIÓN (20 L/S POR PERSONA) EN URGENCIAS Y MEDIOS EN CONSULTAS (12,5 L/S POR PERSONA) NIVEL DE FILTRACIÓN: II UNIDAD TERMINAL: INDUCTORES O FANCOILS EN CONSULTAS Y CLIMATIZADOR PARA APORTAR EL AIRE DE VENTILACIÓN (SIN POSIBILIDAD DE RECIRCULACIÓN).; CLIMATIZADORES CAUDAL VARIABLE EN URGENCIAS AHORRO ENERGÍA: VENTILADORES DE ALTA EFICIENCIA RECUPERADORES: PLACAS O BATERÍA EN URGENCIAS (SEGÚN PROPIEDAD) Y POSIBILIDAD DE RUEDA EN CONSULTAS. INDUCTORES (TEMPERATURAS ALTAS EN FRÍO)

25 UNIDADES TERMINALES GRUPO 4 USOS CONVENCIONALES GRUPO 4.1 ADMINISTRACIÓN CARACTERÍSTICAS: NIVELES MEDIOS DE VENTILACIÓN (12,5 L/S POR PERSONA) NIVEL DE FILTRACIÓN: II UNIDAD TERMINAL: INDUCTORES O FANCOILS; Y CLIMATIZADOR PARA APORTAR EL AIRE DE VENTILACIÓN (CON POSIBILIDAD DE RECIRCULACIÓN MEDIANTE SONDA DE CO2). AHORRO ENERGÍA: VENTILADORES DE ALTA EFICIENCIA RECUPERADORES: RUEDA. INDUCTORES (TEMPERATURAS ALTAS EN FRÍO). LANZAS DE VAPOR: INTENTAR REDUCIR AL MÍNIMO SU EMPLEO. RECIRCULACIÓN AIRE VENTILACIÓN (SONDA CO2)

26 UNIDADES TERMINALES GRUPO 4 USOS CONVENCIONALES GRUPO 4.2 CAFETERÍA Y COCINA CARACTERÍSTICAS: NIVELES BAJOS DE VENTILACIÓN (8 L/S POR PERSONA) CLIMATIZADORES AIRE PRIMARIO NIVEL DE FILTRACIÓN: II UNIDAD TERMINAL: CLIMATIZADOR AHORRO ENERGÍA: VENTILADORES DE ALTA EFICIENCIA RECUPERADORES: PLACAS.

27 UNIDADES TERMINALES SISTEMA DE GESTIÓN CENTRALIZADO CON LAS SIGUIENTES CARACTERÍSTICAS: CON CONTROL CENTRALIZADO SOBRE TODOS LOS ELEMENTOS QUE COMPONEN EL SISTEMA DE CLIMATIZACIÓN Y VENTILACIÓN. CONTROL DE CONSUMOS, TEMPERATURAS, ETC. BUEN ALMACENAMIENTO DE DATOS. PROTOCOLO ABIERTO; POSIBILIDAD DE AMPLIACIONES FUTURAS SIN DEPENDER DEL FABRICANTE ORIGINAL. EQUIPO TÉCNICO COMPETENTE CON CAPACIDAD DE INTERPRETAR LO QUE ESTÁ OCURRIENDO.

28 CONCLUSIONES EL INGENIERO Y EL ARQUITECTO, A LA HORA DE DESARROLLAR UN PROYECTO DE UN HOSPITAL DEBEN TENER LOS SIGUIENTES OBJETIVOS DESDE EL PUNTO DE VISTA DE LA CLIMATIZACIÓN: ANÁLISIS MINUCIOSO DE LA ENVOLVENTE INTENTANDO REDUCIR AL MÍNIMO LAS PÉRDIDAS/GANANCIAS DE CALOR. SISTEMA DE CLIMATIZACIÓN PROYECTADO Y EJECUTADO SEA CONFORTABLE, EFICAZ EN SU FUNCIONAMIENTO, Y QUE CONSUMA LA MENOR CANTIDAD POSIBLE DE ENERGÍA. APLICAR EL SENTIDO COMÚN, LA PROFESIONALIDAD Y LA EXPERIENCIA EVITANDO MODAS. OBJETIVO EN EL DISEÑO ES CONTEMPLAR EL USO Y MANTENIMIENTO DEL EDIFICIO EN LOS PRÓXIMOS 30 AÑOS. NO EN LA MODA DEL PRESENTE. LO QUE NO ES RENTABLE (ECONÓMICAMENTE) TERMINA POR NO FUNCIONAR.

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