Este artículo es un resumen del webinar impartido por Joaquín Fernández Castaños, Ingeniero Industrial del ICAI e ingeniero de producto en Carrier, en nuestra plataforma in·hospitecnia. Puede acceder a la grabación de la sesión aquí.

Sobre la descarbonización

El análisis del ciclo de vida del producto es vital para entender su impacto medioambiental. En el caso de las unidades enfiradoras agua-aire, por ejemplo, la operación y mantenimiento durante su ciclo de vida representan el 94% de su huella medioambiental. De ese 94%, el uso de energía durante su vida útil representa a su vez el 94%, y el refrigerante un 6%. Es vital considerar estos factores para lograr una descarbonización efectiva.

Abordemos los pilares para la descarbonización, que incluyen la elección de refrigerantes para reducir el impacto directo de la producción y fuga de ese refrigerante, la eficiencia energética, el uso de electrificación como vector de transporte de calor, y la operación y mantenimiento del equipo. Esto permite la incorporación de energías renovables y minimiza la dependencia de combustibles fósiles.

En el contexto normativo, destacamos dos pilares: el Reglamento F-Gas de la Unión Europea, que limita la puesta en el mercado de refrigerantes, y las normativas de eficiencia energética que buscan reducir emisiones indirectas.

Cada hospital es único, y su desafío de descarbonización depende de diversas características. Los sistemas de climatización, calefacción y agua caliente sanitaria son esenciales en un hospital, y sus consumos se distribuyen en calefacción (40%), equipamiento (20%), refrigeración (20%), ventilación, iluminación y agua caliente sanitaria.

Diez actuaciones

Se proponen diez actuaciones para mejorar la eficiencia energética en hospitales, abarcando la central de producción de frío y calor, las unidades de tratamiento de aire, las unidades terminales, otros equipos y el control de la instalación. 

La primera actuación consiste en implementar variadores de velocidad en los ventiladores. Esta acción, de baja complejidad, logra un aumento en la eficiencia del 8% en la producción de frío. La necesidad de inversión es pequeña, y la recuperación de la inversión se estima en menos de 5 años.

La segunda acción propuesta es la sustitución de enfriadoras existentes por modelos de alta eficiencia, mediante la adopción de tecnologías de compresores de tornillo con variadores de velocidad. Aunque la complejidad es baja al tratarse principalmente de sustituciones, la inversión necesaria es alta. El ahorro de energía puede ser significativo, con eficiencias estacionales que pueden alcanzar 5,5. La recuperación de la inversión se estima en menos de 6 años, pero este periodo puede variar.

La tercera medida planteada es la recuperación de calor en enfriadora, mediante la incorporación de un intercambiador agua-agua para optimizar la circulación de agua caliente en la instalación. Esta acción, aunque de bajo grado de complejidad, suele tener un alto costo de inversión. Sin embargo, el ahorro de energía puede llegar al 46%, con una recuperación de inversión relativamente rápida.

Otra medida propuesta es la sustitución de enfriadoras existentes por bombas de calor reversibles aire-agua. Esta medida implica un estudio detallado de la compatibilidad con la instalación existente y la necesidad de inversión es alta, pero el ahorro de energía puede alcanzar hasta el 28%, con una recuperación de la inversión en un período medio o rápido.

La quinta medida aborda el bombeo a velocidad variable, que busca hacer proporcional la carga frigorífica y el bombeo de agua. Con una complejidad relativamente baja, esta acción resulta en un ahorro de energía del 6%, aplicable tanto al frío como al calor, con una recuperación de inversión rápida. Es recomendable cuando hay muchas horas de funcionamiento en cargas parciales bajas.

La sexta medida se centra en la mejora de las unidades de tratamiento de aire, mediante la incorporación de tecnologías que reduzcan el consumo energético y mejoren el confort, con la incorporación de ventiladores o filtros especiales. Aunque la complejidad es media y la necesidad de inversión es alta, el ahorro de energía puede ser del 25%, con una recuperación de inversión en un período de 3 a 4 años.

También se propone la sustitución de motores de corriente alterna por motores electrónicamente conmutados en las unidades terminales, lo que puede generar un ahorro del 60-70% en el consumo de energía. Aunque la recuperación de inversión es posible en aproximadamente 4 años, se deben considerar los condicionamientos de la instalación, como alturas disponibles, para evaluar la viabilidad de esta medida.

La octava medida propone la inclusión de bombas de calor no reversible directamente para agua caliente sanitaria, con la capacidad de producir agua a 65º, escalable mediante la instalación de varias en paralelo. Se destaca la importancia de estudiar la incorporación en los circuitos hidráulicos y evaluar el impacto en el consumo eléctrico.

La novena medida introduce la posibilidad de intercalar máquinas térmicas con bombas de calor agua-agua en los circuitos de frío y calor, especialmente para la producción de agua caliente sanitaria. Se resalta que esta acción es más efectiva en situaciones de simultaneidad de consumo de agua caliente sanitaria y frío, con un ahorro significativo del 55% en combustible y una recuperación de la inversión en unos 3 años.

La décima medida se refiere al control centralizado como una estrategia para la descarbonización y reducción de consumos energéticos. La complejidad es alta, pero la inversión relativamente baja, incluyendo la secuenciación de unidades, la monitorización remota, el mantenimiento preventivo y predictivo, y la posibilidad de controlar unidades terminales en todo el hospital.
 

La grabación completa del webinar puede verse en in·hospitecnia.