Caso
Caritas-Krankenhaus Bad Mergentheim: protección medioambiental gracias al uso de tecnología eficiente
En los últimos años, el hospital Caritas-Krankenhaus Bad Mergentheim ha renovado progresivamente su tecnología HVAC. Sus esfuerzos más recientes se han centrado en su sistema de refrigeración. Un elemento importante de todos los proyectos fue un sistema hidráulico con bombas Grundfos de alta eficiencia.
Los hospitales son grandes instalaciones con un consumo intensivo de recursos energéticos y pueden desempeñar un papel importante en la protección del clima. Esto queda patente en iniciativas como el proyecto KLIK green, financiado por el Ministerio de Medio Ambiente de Alemania, en el que 250 hospitales y clínicas de rehabilitación de toda Alemania lograron reducir sus emisiones conjuntas de CO₂ en 100.000 t a fecha de abril de 2022. Sin embargo, la modernización energética de los sistemas de los hospitales conlleva en la práctica un proceso a largo plazo que implica la sustitución por partes de los componentes tecnológicos de los edificios en proyectos que constan de distintas fases. Esto también se cumple en el caso del hospital Caritas-Krankenhaus Bad Mergentheim, que renovó su sistema de refrigeración en 2021.
Se trata del hospital central de Nordwürttemberg, el hospital más importante de cuidados intensivos de la región y el hospital clínico de la Universidad de Wurzburgo.
En su condición de hospital de cuidados intensivos más importante de la región, cuenta con una plantilla de 1450 trabajadores repartida en diez departamentos especializados, dos institutos y diez centros médicos certificados; asimismo, atiende a unos 22.000 pacientes hospitalizados y más de 45.000 pacientes ambulatorios al año. Desde 2006, el hospital forma parte del Grupo BBT, una importante organización cristiana que gestiona hospitales e instituciones sociales. El hospital Caritas se reconstruyó en los años 90, pero quedó pendiente la renovación posterior de sus instalaciones técnicas. Por este motivo, el hospital comenzó a llevar a cabo importantes proyectos de modernización de forma progresiva desde 2014, que hasta la fecha han incluido la sustitución o renovación del centro de suministro de potencia, el sistema de distribución de calor, los equipos de ventilación y aire acondicionado y el sistema de refrigeración. Estas medidas se han centrado en la optimización energética para mejorar la protección del clima y conseguir un funcionamiento más eficiente.
Nuevo sistema de refrigeración
El proyecto más reciente fue la sustitución del sistema de refrigeración, que finalizó en otoño de 2021. “La instalación existente databa de los años 90 y ya no podía satisfacer las necesidades de refrigeración en verano ni ofrecía una redundancia adecuada ante un posible fallo de una unidad de refrigeración”, explica Detlef Janßen, jefe de tecnología del Grupo BBT para la región de Tauberfranken-Hohenlohe. “Además, las instalaciones de las dos torres de refrigeración abiertas ya no cumplían de forma adecuada su cometido y había que sustituirlas para contrarrestar los problemas de higiene”.
LA SOLUCIÓN
Los requisitos para el diseño del nuevo sistema de refrigeración fueron la obtención de una redundancia adecuada, la sustitución de las dos torres de refrigeración por vía húmeda y la continuidad del funcionamiento de la planta existente de refrigeración por absorción. Para cumplir este propósito, se instalaron dos nuevas unidades de refrigeración en el centro de suministro de potencia del hospital. Cada unidad tiene una capacidad de refrigeración de unos 550 kW, mientras que una de ellas ofrece 400 kW de refrigeración libre. La distribución se realiza mediante un centro de distribución Zortström (máx. 2 MW), al que también están conectados el acumulador intermedio y el refrigerador por absorción existentes, con una capacidad de 450 kW.
Existe un segundo centro de distribución (máx. 1,5 MW) conectado al centro de distribución principal mediante líneas de bombeo de la antigua planta de refrigeración central. Además, en el antiguo centro de torres de refrigeración se instalaron una nueva enfriadora de agua con una salida de unos 600 kW y otro centro de distribución Zortström (aprox. 1,0 MW). En verano, los sistemas de ventilación y aire acondicionado se alimentan de forma independiente con agua fría procedente de este tercer centro de distribución. En invierno, el frío obtenido mediante refrigeración libre puede alimentarse a los sistemas de ventilación y aire acondicionado. Con una salida de 150 kW por planta, la extracción de frío satisface las necesidades existentes durante todo el año.
Nuevo centro de suministro de potencia frigorífica con uno de los tres distribuidores Zortström y bombas de agua fría
El nuevo sistema de refrigeración proporciona una enorme flexibilidad para las plantas generadoras, la refrigeración libre y los acumuladores intermedios; por lo tanto, puede proporcionar refrigeración de forma eficiente y segura
Al igual que en los trabajos previos de modernización del hospital Caritas, la firma de ingeniería Neckermann (Gerlingen) diseñó el nuevo sistema de refrigeración y el fabricante de plantas RGT Rhönland Gesundheitstechnik (Bad Neustadt an der Saale) ejecutó el proyecto. La planta empezó a funcionar en otoño de 2021 y el proyecto ha terminado oficialmente ahora después de la entrega final. Para Caritas-Krankenhaus Bad Mergentheim, la última fase de modernización es otro paso importante para conseguir que su equipamiento técnico resulte adecuado en términos tanto medioambientales como económicos.
Planteamiento basado en bombas de alta eficiencia
La tecnología de bombeo de Grundfos también desempeña un papel en la eficiencia energética y económica del nuevo sistema de refrigeración del hospital Caritas. Se instalaron varias docenas de modelos de la serie de bombas circuladoras MAGNA3 de alta eficiencia y de la serie de bombas en línea TPE con motores de alta eficiencia. La clínica ha confiado sistemáticamente en las bombas Grundfos desde la primera fase principal de modernización que tuvo lugar en 2014. Por aquel entonces, se sustituyó el obsoleto centro de suministro de potencia con tres calderas de vapor, que estaban sobredimensionadas debido a las medidas de ahorro energético, por un nuevo sistema de cogeneración, dos calderas de vapor para generar vapor de proceso y otras dos calderas con una salida individual de 1500 kW. Las bombas Grundfos MAGNA3 y TPE de alta eficiencia se usaron por primera vez en el sistema hidráulico.
Sistema de bombeo para enviar agua de refrigeración a la torre de refrigeración por vía seca
“Tras la renovación del centro de suministro de potencia de Bad Mergentheim, algunos colegas que estábamos conversando en un evento nos preguntamos si sería posible optimizar aún más la configuración de las bombas”, recuerda Detlef Janßen. “Así pues, concertamos una cita con Grundfos Service, que ajustó nuestras bombas según la configuración óptima y ofreció formación detallada a nuestros compañeros. Lo que más nos impresionó fue el hecho de que las bombas Grundfos proporcionan más información para optimizarlas que otros modelos”.
Estas experiencias positivas sentaron las bases para una colaboración a largo plazo. “Lo que valoramos en particular es el asesoramiento personal directo”, afirma Janßen. “Siempre que surge una duda, no tenemos que pelear con interminables pantallas de ayuda en el ordenador: nos basta con una llamada telefónica para obtener rápidamente la respuesta que necesitamos. Esto nos ahorra tiempo y genera confianza”.
La decisión acerca de la tecnología de bombeo no solo afecta al centro de Bad Mergentheim. El hospital Caritas está asociado al hospital vecino de Tauberbischofsheim a través del Grupo BBT, y el jefe de tecnología también supervisa los proyectos de modernización en ese lugar. Tras las experiencias positivas en Bad Mergentheim durante el período 2016-2017, también se actualizó el centro de suministro de potencia de Tauberbischofsheim. El antiguo sistema de calderas se sustituyó por dos calderas y un sistema de cogeneración; además, el sistema hidráulico se renovó con un número mayor de bombas MAGNA3 y TPE de alta eficiencia. Asimismo, se instaló un refrigerador por absorción para un proyecto de nueva construcción de un sistema de refrigeración con masa de hormigón para que la planta pueda funcionar durante el verano.
Ahorro energético gracias a la sustitución de las bombas
Los proyectos de modernización de Bad Mergentheim y Tauberbischofsheim han dado lugar a que los responsables vuelvan a centrar su atención en el potencial de optimización energética del sistema hidráulico. “Todavía teníamos un gran número de bombas antiguas en las instalaciones y hemos comenzado a sustituirlas poco a poco”, explica Detlef Janßen. “Las crecientes exigencias de protección medioambiental dieron un impulso adicional a este proceso, sobre todo porque pudimos obtener financiación del gobierno”.
Esto significa que, desde 2018, en el hospital Caritas se han sustituido alrededor de 130 bombas de los sistemas de distribución de calor de los edificios por bombas de alta eficiencia. En la mayoría de los casos, se usaron modelos de la serie MAGNA3, que incluye 45 tipos y más de 220 modelos de bombas, lo que permitió abarcar un amplio rango de tamaños. El hospital de Tauberbischofsheim decidió que Grundfos llevara a cabo una Energy Check antes de realizar la sustitución.
Queríamos ir sobre seguro en relación con el dimensionamiento y la selección de las bombas de sustitución y ser capaces de planificar el proyecto a partir de cifras válidas
Así, en octubre de 2019, Grundfos realizó una Energy Check de las 57 bombas existentes en Tauberbischofsheim. El resultado fue que las 57 bombas ofrecían potencial de ahorro, en algunos casos bastante significativo. En conjunto, la auditoría indicó un posible ahorro energético de casi 71.000 kWh al año, equivalente a una reducción de las emisiones de CO₂ en casi 31 t. En términos económicos, el ahorro suponía reducir los costes de funcionamiento en casi 13.000 € al año. El período de amortización calculado para todas las bombas era inferior a ocho años en 2019; sin embargo, debido al posterior aumento del coste de la energía, el proyecto se amortizará mucho antes de lo previsto. Muchas de las bombas sobredimensionadas se sustituyeron a lo largo de varios meses durante el invierno que discurrió entre 2019 y 2020; una vez más, principalmente por modelos MAGNA3, y también de la serie ALPHA2, con un tamaño más compacto.
Contribución exitosa a la protección medioambiental
En Bad Mergentheim, las bombas de alta eficiencia desempeñan un papel importante para alcanzar los objetivos del proyecto KLIK green del hospital Caritas. En línea con el lema “Los hospitales contribuyen a la protección del clima”, el proyecto KLIK green, de un año de duración y financiado por el Ministerio de Medio Ambiente de Alemania, pretende ayudar a 250 hospitales y clínicas de rehabilitación de toda Alemania a reducir las emisiones de CO₂ en 100.000 t de aquí a abril de 2022. “Confiamos en que seremos capaces de lograr la reducción de 400 t que hemos establecido para el hospital Caritas”, afirma Detlef Janßen. “Gracias a nuestra participación en el proyecto KLIK green, podremos completar este año la renovación energética de nuestros sistemas de ventilación y aire acondicionado, que originalmente se había planificado de manera más progresiva”. En el período 2019-2020, la clínica actualizó el primer sistema de ventilación y aire acondicionado con intercambiadores de calor multifuncionales con caudal a contracorriente. En 2022, está prevista la instalación de otros cinco sistemas con el mismo diseño. En estos sistemas también se usarán bombas Grundfos de alta eficiencia.
Experiencia práctica para los gestores sanitarios del futuro
La eficiencia de la tecnología de los edificios es mucho más que una cuestión importante para Detlef Janßen en su trabajo principal como jefe de tecnología del Grupo BBT. Detlef Janßen también es profesor de gestión sanitaria en la Universidad Estatal Cooperativa de Baden-Wurtemberg (DHBW). “La labor comercial en los campos de la gestión de las instalaciones y la adquisición de energía en el sector sanitario requiere unos conocimientos básicos acerca del equipamiento técnico”, señala Janßen. “Por este motivo, intento que los estudiantes también sean conscientes de las relaciones técnicas. Muchos de ellos no se dan cuenta de cuánta energía se consume en los hospitales y del efecto que la optimización energética puede producir. Las experiencias prácticas de Bad Mergentheim y Tauberbischofsheim son una forma excelente de transmitirles estos conceptos”.