Diagnóstico energético de la Clínica Chicamocha S.A. sede La Rosita como fase previa a la implementación de un sistema de gestión de la energía

El presente trabajo de grado tiene como objetivo realizar el diagnóstico energético de la Clínica Chicamocha S.A. para establecer una base que facilite la estructuración de un Sistema de Gestión de Energía (SGE) en el futuro. Para lograr este fin, se desarrollaron una serie de actividades basadas en...

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Autores:
Acebedo Roncancio, Germán David
Moreno Calderón, Jennyffer Katherine
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2018
Institución:
Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
Repositorio:
Repositorio UNAB
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.unab.edu.co:20.500.12749/1495
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/20.500.12749/1495
Palabra clave:
Energy engineering
Energy efficiency
Power consumption
Conservation of energy
Electric power systems
Administration
Investigations
Analysis
Energy policy
Energy demand
Savings
Ingeniería en energía
Rendimiento energético
Consumo de energía
Conservación de la energía
Sistemas de energía eléctrica
Administración
Investigaciones
Análisis
Política energética
Demanda energética
Ahorro
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description El presente trabajo de grado tiene como objetivo realizar el diagnóstico energético de la Clínica Chicamocha S.A. para establecer una base que facilite la estructuración de un Sistema de Gestión de Energía (SGE) en el futuro. Para lograr este fin, se desarrollaron una serie de actividades basadas en la etapa de planeación de la norma ISO 50001. Para la clínica es importante que los proyectos que se ejecuten tengan un respaldo organizacional. Por tal motivo, a pesar de que en el alcance inicial del proyecto no estaba incluido este proceso, se plantearon y desarrollaron los requerimientos organizacionales exigidos por el estándar ISO 50001: El análisis de brechas, el acta de compromiso, establecimiento de política energética y definición de los responsables de implementación. Una vez finalizado lo anterior, se realizó un diagnóstico energético en el cual se inventariaron todos los aparatos que consumen energía eléctrica en la torre A y se clasificó la información obtenida en cinco (5) categorías: iluminación, equipos biomédicos, equipos utilitarios, aires acondicionados, y refrigeración. A partir de esta información, se caracterizó el consumo del edificio diferenciándolo según cada piso y categoría con el fin de identificar los servicios que tienen mayor demanda energética. Posteriormente, se estableció la línea base de energía en la cual se describe el comportamiento que ha tenido la clínica en el transcurso de los últimos dos años en términos de energía mensual consumida (kWh/mes) y del Indicador de Desempeño Energético de la institución (kWh/cama/día). Como complemento al análisis técnico, se planteó un protocolo de mediciones en el cual se especifican la metodología para reducir el margen de error del diagnóstico realizado por los autores que, por razones de tiempo, no pudo ser llevado a cabalidad y se propone como un trabajo futuro. Además, se analizaron los hábitos de consumo de energía del personal de cada área. Esto permitió conocer las falencias del comportamiento de los trabajadores y evaluar la efectividad que ha tenido el programa de “Uso Eficiente y Ahorro de Agua y Energía” dentro del Sistema de Gestión Ambiental implementado en la clínica. En los resultados obtenidos se estableció que el Aire Acondicionado es el servicio que representa la mayor demanda energética de la torre. Por ello, se propuso una metodología para evaluar la eficiencia de los aires acondicionados a través de un estudio piloto sobre las cargas térmicas y los aparatos del cuarto piso (área administrativa). Asimismo, se expusieron las alternativas de ahorro de energía que suelen utilizarse en los Sistemas de Gestión de la Energía.
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Para lograr este fin, se desarrollaron una serie de actividades basadas en la etapa de planeación de la norma ISO 50001. Para la clínica es importante que los proyectos que se ejecuten tengan un respaldo organizacional. Por tal motivo, a pesar de que en el alcance inicial del proyecto no estaba incluido este proceso, se plantearon y desarrollaron los requerimientos organizacionales exigidos por el estándar ISO 50001: El análisis de brechas, el acta de compromiso, establecimiento de política energética y definición de los responsables de implementación. Una vez finalizado lo anterior, se realizó un diagnóstico energético en el cual se inventariaron todos los aparatos que consumen energía eléctrica en la torre A y se clasificó la información obtenida en cinco (5) categorías: iluminación, equipos biomédicos, equipos utilitarios, aires acondicionados, y refrigeración. A partir de esta información, se caracterizó el consumo del edificio diferenciándolo según cada piso y categoría con el fin de identificar los servicios que tienen mayor demanda energética. Posteriormente, se estableció la línea base de energía en la cual se describe el comportamiento que ha tenido la clínica en el transcurso de los últimos dos años en términos de energía mensual consumida (kWh/mes) y del Indicador de Desempeño Energético de la institución (kWh/cama/día). Como complemento al análisis técnico, se planteó un protocolo de mediciones en el cual se especifican la metodología para reducir el margen de error del diagnóstico realizado por los autores que, por razones de tiempo, no pudo ser llevado a cabalidad y se propone como un trabajo futuro. Además, se analizaron los hábitos de consumo de energía del personal de cada área. Esto permitió conocer las falencias del comportamiento de los trabajadores y evaluar la efectividad que ha tenido el programa de “Uso Eficiente y Ahorro de Agua y Energía” dentro del Sistema de Gestión Ambiental implementado en la clínica. En los resultados obtenidos se estableció que el Aire Acondicionado es el servicio que representa la mayor demanda energética de la torre. Por ello, se propuso una metodología para evaluar la eficiencia de los aires acondicionados a través de un estudio piloto sobre las cargas térmicas y los aparatos del cuarto piso (área administrativa). Asimismo, se expusieron las alternativas de ahorro de energía que suelen utilizarse en los Sistemas de Gestión de la Energía.RESUMEN 11 1. INTRODUCCIÓN 12 2. JUSTIFICACIÓN 14 3. OBJETIVOS 15 3.1. OBJETIVO GENERAL 15 3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 15 4. ALCANCE DEL PROYECTO 16 4.1. SERVICIOS DE LA CLÍNICA 16 4.1.1. Servicios públicos en la institución 16 4.1.2. Relación de servicios energéticos por piso 16 4.2. DEFINICIÓN DEL ALCANCE 20 5. ANTECEDENTES 21 5.1. A NIVEL NACIONAL 21 5.1.1. Hospital Santa Clara E.S.E, Bogotá 21 5.1.2. Clínica Nuestra Señora del Rosario, Cali. 22 5.2. A NIVEL INTERNACIONAL 22 5.2.1. Hospital Sant Joan de Reus, España 22 5.2.2. Hospital Universitario Reina Sofia, España 22 5.2.3. Hospital General de Kingston, Canadá 23 5.2.4. Hospital Universitario de Palma, España 23 5.2.5. Hospital de la Universidad Nacional Cheng Kung, Taiwán 24 6. MARCO REFERENCIAL 25 6.1. MARCO TEÓRICO 25 6.1.1. Los hospitales. 25 6.1.2. Gestión de la energía 31 6.2. MARCO NORMATIVO 41 6.3. MARCO ORGANIZACIONAL 43 6.3.1. Historia 43 6.3.2. Misión 44 6.3.3. Visión 44 6.3.4. Principios organizacionales. 44 6.3.5. Estructura. 44 7. REQUERIMIENTOS BASE PARA EL DESARROLLO DEL SGE 45 7.1. ANÁLISIS DE BRECHAS 45 7.1.1. Metodología 45 7.1.2. Resultados 45 7.2. ACTA DE COMPROMISO DE LA CLÍNICA 47 7.2.1. Objetivo de la propuesta 47 7.2.2. Desarrollo del acta 47 7.3. POLÍTICA ENERGÉTICA 48 7.3.1. Justificación 48 7.3.2. Declaración de la política 48 7.3.3. Directrices para la implementación 48 7.3.4. Alcance 49 7.3.5. Marco normativo 49 7.4. RESPONSABLE DE IMPLEMENTACIÓN 49 8. DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO 50 8.1. METODOLOGÍA 50 8.2. CONSIDERACIONES 52 8.3. CARACTERIZACIÓN DEL CONSUMO 53 8.3.1. Caracterización general. 53 8.3.2. Caracterización por piso 54 8.4. LÍNEA BASE DE ENERGÍA 60 9. PROTOCOLO DE MEDICIONES 63 9.1. MEDICIONES EN EQUIPOS BIOMÉDICOS 63 9.1.1. Metodología para los equipos monofásicos. 63 9.1.2. Metodología para los equipos trifásicos (autoclaves). 63 9.2. MEDICIONES EN EQUIPOS UTILITARIOS 64 9.3. MEDICIONES EN AIRES ACONDICIONADOS 65 9.3.1. Cálculo para equipos convencionales 67 9.3.2. Cálculo para equipos inverter 67 9.4. TRATAMIENTO DE LOS DATOS 68 9.4.1. Fuentes de Incertidumbre. 68 9.4.2. Cálculo de la incertidumbre. 68 9.5. AJUSTE DE LA CARACTERIZACIÓN 71 10. ANÁLISIS DE HÁBITOS DE CONSUMO DE ENERGÍA 72 10.1. ESTRUCTURA DE LA ENCUESTA 72 10.2. RESULTADOS Y ANÁLISIS 75 10.2.1. Preguntas conjuntas. 75 10.2.2. Preguntas diferenciadas. 80 10.3. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 84 10.3.1. Preguntas conjuntas. 84 10.3.2. Preguntas diferenciadas. 84 11. PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA EVALUACIÓN DEL SISTEMA DE AIRE ACONDICIONADO 86 11.1. METODOLOGÍA 86 11.1.1. Relaciones matemáticas necesarias. 86 11.1.2. Proceso de recolección de información 90 11.2. RESULTADOS Y ANÁLISIS 92 11.2.1. Identificación de cargas. 92 11.2.2. Área de sistemas 95 11.2.3. Área de gerencia 96 11.3. PROPUESTAS DE MEJORA 98 11.3.1. Reducción de carga térmica 98 11.3.2. Redistribución de aires acondicionados 103 11.4. OTRAS ALTERNATIVAS DE AHORRO 105 11.4.1. Análisis del SEER. 105 11.4.2. Sistema de control por variación de frecuencia. 106 11.4.3. Centralización 106 11.4.4. Sistema de control por sensor de movimiento y termostato 107 12. CONCLUSIONES 109 13. RECOMENDACIONES 111 14. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 113 ANEXOS 117 ANEXO 1. ORGANIGRAMA GENERAL DE LA CLÍNICA 117 ANEXO 2. ANÁLISIS DE BRECHAS FRENTE A LA NORMA ISO 50001 118 ANEXO 3. TABLAS PARA EL CÁLCULO DE CARGAS TÉRMICAS 126 ANEXO 4. DIAGRAMA DE DECISIÓN DE REEMPLAZO DE AIRE ACONDICIONADO. 132PregradoThe objective of this degree work is to carry out the energy diagnosis of the Chicamocha S.A. Clinic. to establish a basis that facilitates the structuring of an Energy Management System (EnMS) in the future. To achieve this end, a series of activities were developed based on the planning stage of the ISO 50001 standard. For the clinic it is important that the projects carried out have organizational support. For this reason, despite the fact that this process was not included in the initial scope of the project, the organizational requirements demanded by the ISO 50001 standard were raised and developed: The gap analysis, the act of commitment, establishment of energy policy and definition from those responsible for implementation. Once the above was completed, an energy diagnosis was carried out in which all the devices that consume electrical energy in tower A were inventoried and the information obtained was classified into five (5) categories: lighting, biomedical equipment, utility equipment, air conditioners. , and refrigeration. Based on this information, the consumption of the building was characterized, differentiating it according to each floor and category in order to identify the services that have the greatest energy demand. Subsequently, the energy baseline was established, which describes the behavior that the clinic has had in the course of the last two years in terms of monthly energy consumed (kWh / month) and the Institution's Energy Performance Indicator ( kWh / bed / day). As a complement to the technical analysis, a measurement protocol was proposed in which the methodology is specified to reduce the margin of error in the diagnosis made by the authors, which, due to time reasons, could not be fully carried out and is proposed as a work future. In addition, the energy consumption habits of the personnel in each area were analyzed. This allowed us to know the shortcomings in the behavior of the workers and evaluate the effectiveness of the "Efficient Use and Saving of Water and Energy" program within the Environmental Management System implemented in the clinic. In the results obtained, it was established that Air Conditioning is the service that represents the highest energy demand of the tower. For this reason, a methodology was proposed to evaluate the efficiency of air conditioners through a pilot study on thermal loads and appliances on the fourth floor (administrative area). Likewise, the energy saving alternatives that are usually used in Energy Management Systems were exposed.Modalidad Presencialapplication/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 ColombiaDiagnóstico energético de la Clínica Chicamocha S.A. sede La Rosita como fase previa a la implementación de un sistema de gestión de la energíaEnergy diagnosis of Clínica Chicamocha S.A. La Rosita headquarters as a phase prior to the implementation of an energy management systemIngeniero en EnergíaBucaramanga (Colombia)UNAB Campus BucaramangaUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaPregrado Ingeniería en Energíainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPEnergy engineeringEnergy efficiencyPower consumptionConservation of energyElectric power systemsAdministrationInvestigationsAnalysisEnergy policyEnergy demandSavingsIngeniería en energíaRendimiento energéticoConsumo de energíaConservación de la energíaSistemas de energía eléctricaAdministraciónInvestigacionesAnálisisPolítica energéticaDemanda energéticaAhorroAcebedo Roncancio, Germán David, Moreno Calderón, Jennyffer Katherine (2018). Diagnóstico energético de la Clínica Chicamocha S.A. dese La Rosita como fase previa a la implementación de un sistema de gestión de la energía. Bucaramanga (Santander, Colombia) : Universidad Autónoma de Bucaramanga UNABBanco Interamericano de Desarrollo. (2013, Septiembre) Colombia promueve el uso de tecnología limpia y eficiencia energética con el apoyo del BID. Comunicado de Prensa. [Online]. https://www.iadb.org/es/noticias/comunicados-de-prensa/2013-09- 23/tecnologia-limpia-y-eficiencia-energetica-en-colombia%2C10578.htmlAlcaldía de Bogotá. (2008, Diciembre) Decreto 456 de 2008. [Online]. http://www.alcaldiabogota.gov.co/sisjur/normas/Norma1.jsp?i=34284Alcaldía Mayor de Bogotá. (2014, Noviembre) Hospitales Verdes de Bogotá. [Online]. http://biblioteca.saludcapital.gov.co/img_upload/57c59a889ca266ee6533c26f 970cb14a/Boletin_Hospitales_Verdes2.pdfCorporación Autónoma Regional para la Defensa de la Meseta de Bucaramanga (CDMB). (2014, Octubre) Plan de Gestión Ambiental Regional de Santander 2015-2031. 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