Los hospitales de internamiento en Estados Unidos consumieron 193.3 miles de Btu de combustibles principales por pie cuadrado en 2018, frente a 70.4 del parque de edificios comerciales en su conjunto. Las cifras provienen de la Commercial Buildings Energy Consumption Survey 2018 de la US Energy Information Administration, publicada el 21 de diciembre de 2022. No existe un referente público equivalente para los hospitales mexicanos, de modo que conviene tomar esa relación como un orden de magnitud y no como un dato local.

Lo que sí es local es el recibo. Un hospital en México está en una tarifa de media tensión de CFE. Conforme a la metodología que la CRE estableció en el Acuerdo A/058/2017, del 23 de noviembre de 2017, ese recibo se divide en cargos facturados por kilowatt hora, cargos facturados por kilowatts de demanda medida y un ajuste por factor de potencia que se aplica al monto total.

Esa división determina qué medida de eficiencia energética vale dinero. El control de ventilación, la automatización y la solar en azotea reducen kilowatt hora. Solo algunas de esas medidas alcanzan el cargo por demanda. Ninguna corrige el factor de potencia, que es el concepto más barato de corregir de la lista y el que la mayoría de los programas energéticos hospitalarios nunca abre. Un arreglo fotovoltaico en azotea puede mover el factor medido en la dirección equivocada, porque reduce la potencia activa que se toma de la red eléctrica mientras la demanda reactiva del cuarto de máquinas permanece igual.

De qué se compone el recibo de CFE de un hospital en México

Empiece por el cargo que el área de finanzas puede verificar esta misma semana sin contratar ningún estudio. Conforme a las disposiciones complementarias publicadas en el DOF el 31 de octubre de 2000, el suministrador aplica un recargo al monto facturado cuando el factor de potencia promedio del periodo de facturación cae por debajo de 90% en atraso. El recargo es 3/5 x ((90 / FP) - 1) x 100, con tope de 120%. En 90% o más, el suministrador debe otorgar una bonificación de 1/4 x (1 - (90 / FP)) x 100, con tope de 2.5%.

Haga el cálculo. Con un factor de potencia de 0.85, el recargo es de 3.5% de todo el recibo, es decir 35,000 pesos por cada millón de pesos facturados ese mes. Con 0.80 es de 7.5%. Corrija el mismo sitio a 0.95 y el cargo se convierte en una bonificación de 1.3%. Un hospital es un inmueble con gran cantidad de motores. Los chillers, los ventiladores de manejo de aire, las bombas, los elevadores y los equipos de imagenología consumen potencia reactiva, y lo normal es encontrar un cuarto de máquinas cuyos capacitores nunca se redimensionaron frente a la carga actual.

A esto se le suma una fecha fija. La CRE reexpidió el Código de Red como RES/550/2021, publicada en el DOF el 31 de diciembre de 2021 y vigente a partir del 1 de enero de 2022. Obliga a los centros de carga a mantener el factor de potencia entre 0.95 en atraso y 1.0, medido en intervalos de cinco minutos y no promediado en el mes. Ese requisito no es exigible sino hasta el 8 de abril de 2026. Un hospital que aprueba la prueba mensual de CFE con 0.91 puede aun así quedar fuera de la banda durante horas seguidas, y tiene un plazo conocido para cerrar la brecha.

El resto del recibo es energía y demanda. Los cargos por energía se mueven con los kilowatt hora en los periodos base, intermedio y punta. Los cargos por demanda se mueven con los kilowatts medidos. Una medida de eficiencia que reduce el consumo a las tres de la mañana no incide en el segundo grupo.

La ventilación es la carga controlable más grande y la más restringida

El aire exterior tiene que enfriarse, deshumidificarse y con frecuencia recalentarse antes de llegar a un cuarto, todas las horas en que el inmueble está abierto, que en un hospital son todas. En Monterrey, Mexicali o Mérida esa carga de acondicionamiento opera la mayor parte del año. Es el mayor bloque de energía sobre el que puede influir un responsable de instalaciones, y también el que tiene un piso por debajo.

Esos pisos los fija la clase de cuarto. En la guía de diseño estadounidense que los CDC reprodujeron en sus lineamientos de control ambiental de infecciones de 2003, un quirófano requiere 3 cambios de aire exterior y 15 cambios totales por hora, y se mantiene con presión positiva respecto de los espacios contiguos. Un cuarto de aislamiento de infecciones transmitidas por el aire requiere 2 cambios de aire exterior y 12 cambios totales por hora, y se mantiene en presión negativa. Sea cual sea la norma con la que se certificó su propio proyecto, la estructura es la misma. El flujo de aire en esos cuartos es un mínimo, no una variable, y ninguna estrategia de control puede reducirlo por debajo de ese valor.

El ahorro está entonces en los cuartos donde la norma permite modular. Las cajas de volumen de aire variable antiguas sí modulan, a diferencia de como suelen describirse, pero sostienen un flujo de aire mínimo fijo sin importar lo que ocurra en el cuarto. El control adaptativo reajusta ese mínimo con base en condiciones medidas. La ventilación controlada por demanda va más lejos y modula el aire exterior según la ocupación, con detección de presencia o medición de dióxido de carbono. Funciona en consultorios, salas de espera, oficinas, aulas y áreas de alimentos. No aplica en los cuartos descritos arriba.

Conviene resolver esto con ingeniería y no con estimaciones, por la ley de los ventiladores. La potencia del ventilador varía con el cubo del flujo de aire, de modo que reducir el flujo 20% en una zona donde la norma lo permite baja la potencia del ventilador cerca de la mitad. Antes de cotizar nada, obtenga de los planos de la instalación el área climatizada desglosada por clase de cuarto. Ese desglose, y no un porcentaje, es el tamaño del beneficio. La misma aritmética rige la economía del HVAC en los hoteles mexicanos, donde la carga de acondicionamiento es similar y la restricción por clase de cuarto no existe.

Qué mueve la automatización de edificios y qué no

Un sistema de automatización de edificios programa horarios y reajusta puntos de ajuste en iluminación, manejo de aire y planta de enfriamiento. Donde una zona está desocupada de forma confiable en horarios conocidos, eso reduce kilowatt hora. El núcleo clínico de un hospital nunca es una de esas zonas. El área susceptible de intervención es la administrativa, la consulta externa, las aulas, las áreas de alimentos y los cuartos de máquinas, y el caso de negocio tiene que construirse sobre esa área y no sobre todo el inmueble.

En el cargo por demanda la respuesta es más acotada. La programación de horarios por sí sola no baja la demanda máxima medida. Solo lo logra una estrategia de control configurada para limitar o desconectar carga con base en la medición de demanda en tiempo real, y debe ponerse en marcha junto con el equipo de ingeniería clínica para que ninguna carga médica quede jamás en la lista de desconexión. Mexico Energy Partners no ha publicado una medición previa y posterior de un proyecto de automatización en un hospital mexicano, por lo que aquí no se ofrece ningún porcentaje. Lo que sí puede establecerse en su propio sitio es el perfil, y eso empieza con una auditoría energética detallada y doce meses de datos por intervalo.

Qué alcanza la solar en sitio en un inmueble que nunca cierra

Circulan en México dos afirmaciones sobre la solar en azotea y ambas son incorrectas tal como suelen escribirse. La primera es que no se requiere ningún permiso por debajo de 500 kWp. El artículo 17 de la Ley de la Industria Eléctrica, publicada en el DOF el 11 de agosto de 2014, exime a la generación menor a 0.5 MW de contar con permiso de generación de la CRE, y no exime nada más. El proyecto sigue necesitando un contrato de interconexión con CFE Distribución y un medidor bidireccional conforme al Manual de Interconexión de Centrales de Generación con Capacidad menor a 0.5 MW, publicado en el DOF el 15 de diciembre de 2016. También necesita una instalación eléctrica certificada conforme a la NOM-001-SEDE-2012 y las autorizaciones municipales de construcción y uso de suelo. En un hospital, súmese la revisión interna clínica y de control de infecciones de cualquier trabajo sobre una azotea ocupada.

La segunda es que no hay costos de instalación. Eso describe un arrendamiento o un contrato de compraventa de energía en sitio, en el que un tercero es dueño del sistema y factura por kilowatt hora entregado. Si compra el arreglo directamente, es inversión de capital. La estructura es una decisión comercial, no una propiedad de la tecnología, y el artículo que expone qué requiere en realidad un proyecto de solar en azotea en México repasa ambas.

Está además la forma de la carga. Un hospital toma energía durante toda la noche y un arreglo fotovoltaico no genera en ese horario. Conforme a las disposiciones de generación distribuida de la CRE, emitidas como RES/142/2017 y publicadas en el DOF el 7 de marzo de 2017, el excedente diurno bajo medición neta se acredita contra consumo posterior y no se paga en efectivo. El crédito no utilizado después de doce meses se liquida al precio marginal local del nodo. Los cargos por demanda permanecen en el recibo en cualquiera de los dos casos. Un hospital que demanda varios megawatts tampoco puede atender buena parte de esa carga dentro del régimen de generación distribuida, porque 0.5 MW es el techo por encima del cual aplican un permiso de generación y una estructura contractual distinta.

Por dónde empezar

Atienda el recibo antes que el equipo. Reúna doce meses de recibos de energía eléctrica de CFE y los datos por intervalo que los respaldan, y lea primero la línea del factor de potencia. Ya está medida, revisarla no cuesta nada y aplica a todo el recibo y no a una sola línea. Si el sitio está por debajo de 90%, dimensione ahora la compensación reactiva y programe los trabajos tomando como referencia la fecha del 8 de abril de 2026 del Código de Red.

Después liste el área climatizada por clase de cuarto y marque las zonas donde la norma de ventilación permite modular. Esa lista acota tanto el proyecto de ventilación como el alcance de la automatización, y es el único documento que evita que un hospital compre controles para cuartos que no tienen permitido usarlos. Cotice la generación al final. Un arreglo cuya cotización parte de un recibo que usted ya redujo es una decisión más pequeña y mejor que una que parte del recibo de hoy.

Fuentes

• US Energy Information Administration, 2018 Commercial Buildings Energy Consumption Survey, Tabla C12, publicada el 21 de diciembre de 2022. Intensidad energética de combustibles principales de 193.3 miles de Btu por pie cuadrado para atención hospitalaria de internamiento y 70.4 para el conjunto de los edificios.
• Comisión Reguladora de Energía, Acuerdo A/058/2017 del 23 de noviembre de 2017. Metodología para las tarifas finales del suministro básico y la separación en cargos por energía y por demanda.
• Disposiciones complementarias a las tarifas para suministro y venta de energía eléctrica, DOF, 31 de octubre de 2000. Fórmulas de recargo y bonificación por factor de potencia y sus topes.
• Comisión Reguladora de Energía, RES/550/2021, Código de Red, DOF, 31 de diciembre de 2021, vigente desde el 1 de enero de 2022. Banda de factor de potencia de 0.95 en atraso a 1.0 en intervalos de cinco minutos, exigible a partir del 8 de abril de 2026.
• Centers for Disease Control and Prevention, Guidelines for Environmental Infection Control in Health-Care Facilities, 2003, que reproducen las AIA Guidelines for Design and Construction of Hospitals and Health-Care Facilities, 2001. Tasas de cambio de aire y relaciones de presión por clase de cuarto.
• Ley de la Industria Eléctrica, DOF, 11 de agosto de 2014. Artículo 17, exención de permiso de generación por debajo de 0.5 MW.
• Secretaría de Energía, Manual de Interconexión de Centrales de Generación con Capacidad menor a 0.5 MW, DOF, 15 de diciembre de 2016. Contrato de interconexión y medidor bidireccional.
• Comisión Reguladora de Energía, RES/142/2017 sobre generación distribuida, DOF, 7 de marzo de 2017. Créditos de medición neta y liquidación a los doce meses al precio marginal local.
• NOM-001-SEDE-2012, Instalaciones eléctricas, DOF, 29 de noviembre de 2012.