PROYECTO DE ASISTENCIA T

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PROYECTO DE ASISTENCIA TÉCNICA PARA AHORRO DE
ENERGÍA EN UN CENTRO HOSPITALARIO ESTATAL

• BOGOTÁ D.C., 2005

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AGENDA

• Pasos de la metodología
• Tipos de auditoría
• Sistemas a estudiar
• Centros de consumo
• Estrategia de difusión de la metodología
• Resultados esperados
• Aplicación de la metodología en una Clínica
• Energía solar
• Cogeneración
• Análisis económico y financiero
• Conclusiones y Recomendaciones

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PASOS DE LA METODOLOGÍA

1. Entrevista con el personal directivo y de
   mantenimiento y operación
2. Reconocimiento del hospital
3. Revisión de documentos
4. Inspección del hospital
5. Reunión con la dirección

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PASOS DE LA METODOLOGÍA (cont.)

1. Análisis de consumo facturado
2. Identificación y evaluación de ahorro posible
3. Análisis económico
4. Informe de auditoría
5. Revisión de las recomendaciones con la dirección

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TIPOS DE AUDITORÍA

1. Auditoría preliminar
2. Auditoría de único propósito
3. Auditoría total

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SISTEMAS A ESTUDIAR

• Sistema Eléctrico
• Iluminación
• Motores
• Bombas y Ventiladores
• Aire Comprimido y Vacío
• Refrigeración y Aire Acondicionado

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SISTEMAS A ESTUDIAR (cont.)

• Sistema Térmico
• Calderas
• Aislamientos
• Incineradores
• Hornos
• Estufas
• Lavandería
• Cocina
• Esterilización
• Servicios Generales

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CENTROS DE CONSUMO

• Eléctricos
• Servicios Generales
• Iluminación
• Ascensores
• Compresores
• Calentadores
• Bombas de transferencia de agua
• Ventilación
• Lavandería
• Cocina
• Cafetería
• Otros

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CENTROS DE CONSUMO (cont.)

• Eléctricos
• Servicios Médicos
• Imagenología
• Cardiología, hemodinamia y electrofisiología
• Unidad renal
• Ortopedia y traumatología
• Unidades de cuidado intensivo
• Unidades de manejo del dolor
• Unidades de cuidado intermedio
• Cirugía
• Urgencias
• Patología y laboratorios
• Maternidad y neonatos
• Recuperación
• Bancos de sangre
• Esterilización
• Manejo de deshechos hospitalarios

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CENTROS DE CONSUMO (cont.)

• Térmicos
• Servicios Generales
• Calderas
• Incineradores
• Cocina
• Lavandería
• Servicios Médicos
• Esterilización
• Agua caliente

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ESTRATEGIA DE DIFUSIÓN DE LA METODOLOGÍA

• Los objetivos de la difusión son
• El aprendizaje organizacional en pro del ahorro
  de consumo energético, para beneficio nacional.
• La reducción de costos operativos de la
  prestación del servicio de salud, que en últimas
  beneficiará a los pacientes.
• El entendimiento de los beneficios del ahorro de
  energía.
• El encadenamiento y asociación de las acciones
  individuales con las acciones e iniciativas
  grupales.
• La motivación de los diferentes usuarios y
  empleados a modificar sus hábitos respecto al uso
  de la energía.
• El conocimiento de parte del hospital de cómo y
  dónde se consume la energía, cómo puede ahorrarse
  y cómo está su entidad frente a otras que prestan
  servicios equivalentes.
• El conocimiento de la evolución a través del
  tiempo en los consumos de los diferentes centros
  del hospital, y en diferentes hospitales.

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TIPOS Y PASOS DE LA DIFUSIÓN DE LA METODOLOGÍA

• Difusión interna (al interior del centro
  hospitalario)
• Paso 1 Preparación
• Paso 2 Recolección y alimentación de datos
• Paso 3 Análisis de la información y toma de
  decisiones
• Paso 4 Ejecución
• Difusión externa (entre hospitales y/o entre
  hospitales y entidades que los regulan).

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DIFUSIÓN INTERNA

• Paso 1 Preparación
• Selección del líder responsable del proyecto de
  ahorro de energía, y obtención del compromiso de
  la administración.
• Comprensión de la metodología.
• Conformación de los equipos de trabajo.
• Desarrollo de un plan de comunicación interna,
  tanto hacia arriba (gerencia, UPME) como hacia
  abajo (empleados y usuarios).

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DIFUSIÓN INTERNA (cont.)

• Paso 2 Recolección y alimentación
• Alimentación del programa con los datos actuales
  del centro hospitalario
• Cálculo de índices
• Comparación con los índices estadísticos e
  históricos (si es aplicable)

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DIFUSIÓN INTERNA (cont.)

• Paso 3 Análisis de la información y toma de
  decisiones
• Identificación de puntos críticos y centros de
  consumo con mayor potencial de ahorro
• Formulación de soluciones operativas y de
  inversión
• Análisis económico de costos vs. ahorros
• Establecimiento de objetivos de ahorro
• Definición de planes de acción
• Paso 4 Ejecución

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DIFUSIÓN EXTERNA

• Propósito
• Motivar a otros centros a adelantar proyectos
  para racionalizar el uso de energía
• Participación y dirección de la UPME
• Estrategia propuesta
• Dos presentaciones-foro, en ciudades diferentes,
  sobre la metodología y sus resultados
• Recopilación por parte de la UPME de los datos de
  hospitales involucrados para análisis globales y
  toma de decisiones

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RESULTADOS ESPERADOS

• Balance energético.
• Identificación de los centros de consumo.
• Identificación de la prioridad en el servicio de
  energía.
• Potencial de ahorro.
• Factibilidad para los proyectos de inversión.

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APLICACIÓN DE LA METODOLOGÍA EN UNA CLÍNICA
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POTENCIAL DE AHORRO EN LA CLÍNICA

• Ahorro Técnico
• Eléctrico
• Iluminación

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POTENCIAL DE AHORRO EN LA CLÍNICA

• Ahorro Técnico
• Eléctrico
• Motores
• Total

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POTENCIAL DE AHORRO EN LA CLÍNICA

• Ahorro Técnico
• Térmico
• Consumo de combustible promedio día 720 galones
• Libras de vapor generadas por día 33400
• Libras de vapor por galón de combustible 46.4
• Factor de conversión 0,16297Gj/galón

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POTENCIAL DE AHORRO EN LA CLÍNICA

• Total Ahorro Técnico

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POTENCIAL DE AHORRO EN LA CLÍNICA

• Ahorro Económico
• Eléctrico
• Iluminación
• Motores

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POTENCIAL DE AHORRO EN LA CLÍNICA

• Ahorro Económico
• Térmico (Vapor 54/libra Combustible
  2500/galón)
• TOTAL

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ÍNDICES ENERGÉTICOS

• Consideraciones generales
• Horas de operación / día 24
• Días / mes 30
• Días / año 360
• Número de camas hospitalarias 596 (1)
• Número de camas UCI 96 (2)
• Número de camas Urgencias 280 (3)
• Número total de camas 972 (4)

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ÍNDICES ENERGÉTICOS - ELÉCTRICOS
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ÍNDICES ENERGÉTICOS TÉRMICOS (4)
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ÍNDICES TÉRMICOS MEJORADOS

• Lavandería
• Cocina
• Esterilización

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ÍNDICES TÉRMICOS - COMPARACIÓN
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ENERGÍA SOLAR

• Características del colector solar ( tipo
  Gaviotas)
• Placa colectora de 2 m2 compuesto por tubos de
  cobre soldados a la lámina y múltiples del mismo
  material.
• Buenas características de absorción (0,89) y
  emisividad (0,17) permitiendo captar
  eficientemente la luz difusa en días nublados.
• Placa aislada con poliuretano para resistir altas
  temperaturas.

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ENERGÍA SOLAR EN HOSPITALES COLOMBIANOS

• BENEFICIOS
• Disponibilidad permanente de agua caliente
• Disminución considerable de la capacidad
  generadora de las calderas
• Ahorro de espacio
• Ahorro de combustible
• Ahorro considerable de mantenimiento

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REQUERIMIENTOS DE AGUA CALIENTE EN HOSPITALES
COLOMBIANOS
Total Camas Volumen de Agua Caliente lts/día/cama Volumen de Agua Caliente lts/día
700 300 210.000
70 211 14.770
20 272 5.440
Fuente Instituto Colombiano del Seguro Social
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COGENERACIÓN

• Bases
• Sensibilidad para motores de 0,3 Mw a 0.8 Mw
• Combustible utilizado Gas Natural
• La selección del motor se hace con base en las
  necesidades de vapor
• Energía eléctrica sobrante tiene un valor de cero
• La inversión requerida para compra e instalación
  de los motores se tomó de Onsite Sycom Energy
  Corporation
• Factor dado por el fabricante de motores 0,5817

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COGENERACIÓN CONVERSIÓN DE POTENCIA A LIBRAS DE
VAPOR
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COGENERACIÓN

• Se analizaron seis casos
• Motores de 0,3 0,5 0,8 Mw.
• Tres casos considerando que se consume la
  totalidad de la energía eléctrica generado por
  estos motores.
• Tres casos en los que se supone sólo se consume
  el 60 de la energía generada. ()

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COGENERACIÓN
37
COGENERACIÓN
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COGENERACIÓN - CONCLUSIONES

• No valdría la pena desarrollar proyectos de
  cogeneración en hospitales cuando no se consume
  la totalidad del vapor generado.
• Los motores de mayor capacidad tienen TIR
  superiores.
• Si la energía generada en el proceso no es
  consumida por el mismo hospital por encima del
  70, el proyecto no presenta una rentabilidad
  adecuada.
• Los proyectos de cogeneración se justifican
  cuando se requiren motores a gas superiores a 0,3
  Mw y se consume la totalidad del vapor y la
  energía generada, ya que presenta TIR del 20 y
  TRI inferior a 5 años.

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ANÁLISIS ECONÓMICO Y FINANCIERO

• Bases
• Precios constantes año 2004.
• Tasa de cambio 2.700 / US.
• Valor de salvamento de los equipos 10.
• Tasa impositiva 0 sobre utilidades.
• Condiciones Financieras
• Inversión financiable hasta un 70.
• Plazo máximo 8 años.
• Amortización anual.
• Tasa de redescuento DTF 2,3 TA para el primer
  año 0,15 TA (año adicional) 0,15 anticipo
  para el período de gracia.
• Tasa de interés Redescuento costo de
  intermediación (3lt x lt9)

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PREFACTIBILIDAD DE ENERGÍA SOLAR PARA HOSPITALES

• Parámetros
• Panel solar tipo Gaviotas.
• Flujo promedio 60 galones / día.
• Precio 1.950.000 con descuento del 10 para
  más de 20 colectores solares.
• Costo electricidad 190/kwh.
• Costo combustible (F.O.) 2.500/galón.
• Costo gas natural 480/m3.

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CASO HOSPITAL DE 20 CAMAS

• Energía Solar vs. Energía Eléctrica

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CASO HOSPITAL 20 CAMAS (CONT.)
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CASO HOSPITAL 20 CAMAS (cont.)
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CASO HOSPITAL 20 CAMAS (cont.)

• Comparación resultados con y sin financiación.

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CASO HOSPITAL 20 CAMAS (cont.)
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CASO HOSPITAL 20 CAMAS

• Conclusiones
• Es bastante rentable sustituir energía eléctrica
  por páneles solares.
• A mayores requerimientos de agua caliente, mayor
  rentabilidad de la inversión.
• Al financiar la inversión con líneas URE se
  aumenta al doble la rentabilidad y la
  recuperación de la inversión se reduce a la mitad.

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CASO HOSPITAL DE 70 CAMAS

• Energía Solar vs. Energía Térmica

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CASO HOSPITAL 70 CAMAS (cont.)
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CASO HOSPITAL 70 CAMAS (cont.)
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CASO HOSPITAL 70 CAMAS (cont.)

• Comparación resultados con y sin financiación.

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CASO HOSPITAL 70 CAMAS (cont.)
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CASO HOSPITAL 70 CAMAS (cont.)

• Conclusiones
• Existe un gran incentivo de sustituir energía
  térmica por energía solar en este tipo de centros
  hospitalarios.
• A mayores requerimientos de agua caliente, sube
  pero muy lentamente la rentabilidad.
• Financiando la inversión con líneas URE, la
  rentabilidad se incrementa en 18 puntos y el TRI
  se disminuye a la mitad.

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CASO HOSPITAL 700 CAMAS

• Energía Solar vs. Energía Térmica.

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CASO HOSPITAL DE 700 CAMAS (cont.)
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CASO HOSPITAL 700 CAMAS (cont.)
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CASO HOSPITAL 700 CAMAS (cont.)

• Comparación resultados con y sin financiación.

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CASO HOSPITAL 700 CAMAS (cont.)
58
CASO HOSPITAL 700 CAMAS (cont.)

• Conclusiones
• Existe un gran incentivo económico para sustituir
  energía térmica por energía solar en estos
  centros hospitalarios con tasas de retorno del
  orden del 27 y recuperación de la inversión en 4
  años.
• Para los resultados económicos no es relevante el
  incremento en las necesidades de agua caliente.
• Financiando el 70 de la inversión con líneas URE
  se incrementa la rentabilidad en 20 puntos y el
  TRI se reduce en 2,5 años.

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EQUIPOS DE LAVANDERÍA

1. Conexión al actual equipo de lavandería de un
   equipo de aire activado.
2. Cambio de lavadora por una de tipo sanitario.

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EQUIPOS DE LAVANDERÍA (cont.)

• Equipo Laundrox (Aire Activado).
• Lavado de ropa con agua fría.
• Uso de un 50 a 70 menos de químicos
• Menor costo de químicos.
• Incremento de la vida de la ropa.
• Reducción de la contaminación.
• Menor agua requerida.
• Reduce el tiempo de secado
• Bajo costo de energéticos.
• Aumento de la productividad.
• Disminución costos de mantenimiento.

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EQUIPOS DE LAVANDERÍA (cont.)

• Equipo Laundrox (Aire Activado).
• Inversión KUS 26 IVA. (M 81,4).
• Capacidad 200 kilogramos de ropa.
• Costo de químicos 80/kilo de ropa.
• Mantenimiento k 300/año.

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EQUIPOS DE LAVANDERÍA (cont.)

• Equipo Laundrox (Aire Activado).

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EQUIPOS DE LAVANDERÍA (cont.)

• Equipo Tipo Sanitario
• Inversión M 270.
• Capacidad 200 kilogramos de ropa / ciclo.
• Vida útil 15 años.
• Reducción tiempo de lavado 30 minutos.
• Costo vapor 10/kilo.

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EQUIPOS DE LAVANDERÍA (cont.)

• Equipo Tipo Sanitario

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CONCLUSIONES

• La metodología desarrollada en este estudio puede
  ser aplicada a cualquier hospital colombiano,
  independiente del nivel de servicio que preste.
  El éxito de la aplicación de esta metodología,
  depende en gran medida del compromiso de la
  administración y de la calidad y rigurosidad de
  la información que alimenta la base de datos
  desarrollada en el estudio, para que conduzca a
  tomar las medidas necesarias a fin de conseguir
  ahorros considerables de energía.
• De acuerdo con los análisis efectuados se pudo
  deducir que los mayores ahorros energéticos se
  obtienen en la iluminación del hospital, en los
  sistemas de distribución de vapor mediante el
  control de fugas, en áreas de lavandería y secado
  y en los sistemas de calentamiento de agua.
• Los análisis muestran que la energía solar debe
  ser utilizada en todos los centros hospitalarios,
  tanto estatales como privados, no solo por la
  rentabilidad a largo plazo sino por ser una
  energía no contaminante y renovable, reemplazando
  consumos térmicos de alto valor que pueden ser
  aprovechados por el país para su exportación o
  dándole un uso más noble como podría ser en la
  industria petroquímica.
• En el estudio se concluye que para la
  cogeneración sea rentable debe aprovecharse la
  totalidad del vapor y la energía eléctrica
  generada como sucede en Europa donde la energía
  eléctrica de cogeneración, es obligatorio que sea
  comprada a un precio adecuado por la red de
  suministradores.
• No se justifica el uso de colectores solares
  fotovoltáicos debido al elevado costo de Kw-hr
  generado (aproximadamente 6 veces el valor del
  convencional).

66
CONCLUSIONES

• No existe en Colombia una cultura de ahorro
  energético en la mayoría de los sectores
  productivos industriales y comerciales, ni en el
  sector servicios lo que se pudo confirmar en los
  hospitales estudiados.
• Todo el sector hospitalario colombiano debería
  tener indicadores energéticos (índices), que es
  la única forma para determinar si se está o no
  utilizando óptimamente el consumo energético. La
  metodología propuesta en este estudio ofrece un
  método sencillo para que cada hospital donde se
  aplique permita la elaboración de sus propios
  índices.
• En este estudio se plantean unos índices
  iniciales que servirán de parámetro para los
  hospitales que apliquen esta metodología. Sin
  embargo, estos deben ser mejorados a medida en
  que la red de aplicación se va ampliando y la
  tecnología va cambiando.
• Importantes ahorros de energía se obtienen con
  inversiones bajas de capital y programas
  adecuados de mantenimiento y operación
• Se requiere involucrar tecnología reciente en los
  centros hospitalarios especialmente en las áreas
  de lavandería, secado, calentamiento de agua e
  iluminación.
• Se deben mantener mecanismos adecuados de
  difusión interna del Programa de Ahorro de
  Energía del hospital que permitan conocer las
  generalidades de la metodología, los parámetros a
  manejar por cada una de las personas involucradas
  en el proyecto y los resultados obtenidos por la
  aplicación del programa.

67
RECOMENDACIONES

• Generales
• Los índices deberán ser conocidos por la
  administración de cada hospital y comparados con
  los de las instituciones del mismo nivel para
  establecer metas concretas de ahorro en periodos
  determinados.
• La administración del hospital difundirá al
  interior del mismo los resultados obtenidos en la
  comparación de índices y las metas propuestas
  como un mecanismo que motive a las personas
  involucradas en este tipo de proyectos.
• A nivel nacional la UPME debería promover,
  dirigir y controlar el manejo de los índices
  energéticos en los centros hospitalarios y a la
  vez desarrollar acciones de beneficio o
  penalización y apoyo a proyectos de ahorro
  energético.
• Es importante el desarrollo tecnológico en las
  áreas de consumo energético especialmente en
  lavandería y secado y en iluminación teniendo en
  cuenta las altas rentabilidades y el corto tiempo
  en la recuperación de la inversión.
• Se recomienda que la UPME realice entrenamiento e
  implementación de la base de datos elaborada en
  este estudio a fin de que cada hospital pueda
  manejar y alimentar la información requerida en
  forma confiable.

68
RECOMENDACIONES

• Técnicas
• Verificar permanentemente pérdidas de aire, vapor
  por trampas, válvulas, uniones, etc., en los
  sistemas de aire comprimido y vacío y en el
  sistema de vapor.
• En lo posible modernizar el sistema de lavandería
  para lograr importantes ahorros, en los consumos
  de agua, químicos, vapor, disminuyendo además los
  niveles de contaminación y dando un mayor tiempo
  de servicio a la prenda lavada.
• Es indispensable el registro de estadísticas de
  energía, agua, etc., por centro de consumo, así
  como de un inventario general de equipos que
  utilicen energía térmica y la eléctrica con plena
  identificación de sus características.
• Se requiere identificar plenamente las reformas
  realizadas en las líneas de distribución
  eléctrica y el servicio que prestan desde los
  tableros de subestación hasta el equipo usuario
  final.
• Se debe llevar un registro actualizado de las
  reformas en las líneas de aire y vapor indicando
  en cada uno de los filtros, válvulas, trampas,
  manómetros, termómetros, etc.

69
RECOMENDACIONES

• Técnicas
• Se deben llevar registros sobre reparaciones y
  mantenimientos realizados.
• Se deben optimizar los tiempos de trabajo de los
  equipos hospitalarios especialmente en el área
  térmica.
• Se deben utilizar tubos con tecnología T8 y
  bombillos ahorradores.
• Se debe verificar que capacidad de los motores se
  ajuste a la necesidad del servicio.
• En la medida en que sea necesario el cambio de un
  motor, hacerlo por uno similar de alta
  eficiencia, teniendo en cuenta el factor de
  carga.
• Es recomendable el empleo de páneles solares para
  el servicio de agua caliente en todos los
  hospitales.