Gestão de Energia

Soluções para energia segura no ambiente hospitalar

No mercado de saúde, os equipamentos médicos de imagens, tais como sistemas de ressonância magnética (RM), estão entre os ativos críticos que necessitam de proteção de energia. Se um hospital ou clínica deixa um equipamento de RM ou de tomografia computadorizada (TC) desprotegido contra pequenas quedas ou distúrbios da qualidade da energia, há potencial para um tempo de inatividade caro, insatisfação do paciente e problemas de produtividade do pessoal.

Os hospitais, certamente, têm bons sistemas de geradores de energia de reserva. Alguns hospitais também contam com conexões redundantes com a rede elétrica. Além disso, eles também fazem testes mensais dos geradores de energia de reserva. Consequentemente, eles tendem a estar bem protegidos contra quedas de energia de longo prazo que podem ser provenientes da rede elétrica. No entanto, pode haver ocasiões em que distúrbios elétricos sejam internos à distribuição do hospital e além do ponto de ativação do gerador. A aplicação de um sistema de nobreaks é a melhor solução para combater os desafios de qualidade de energia da rede elétrica quanto internos.

Quando tratamos de sistemas de imagens médicas ou equipamentos sensíveis em laboratórios, há, ainda, necessidade de proteção de energia para eventos de duração muito curta e falhas de qualidade de energia, que poderiam atrapalhar o bom funcionamento dos testes de diagnóstico e sua manutenção de registros eletrônicos on-board. Uma pequena falha de energia em um equipamento de ressonância magnética pode causar onerosas interrupções, reagendamento de pacientes e danos caros a componentes eletrônicos sensíveis.

Os nobreaks podem proteger os equipamentos médicos contra falhas de curto prazo e ameaças à qualidade da energia. Nesse caso, o nobreak não apenas fornece a “ponte” de proteção para o período de tempo até que um sistema de geradores entre em ação, mas um nobreak estático devidamente dimensionado e aplicado também fornece condicionamento de energia que isola os equipamentos médicos contra distúrbios de energia. Esses distúrbios podem surgir na rede elétrica ou internamente ao sistema de distribuição do hospital. Eles podem até mesmo ser causados por desligamentos de emergência ou temporários para a manutenção exigida pelos equipamentos elétricos existentes, aos quais os equipamentos hospitalares estão conectados.

Nobreaks estáticos geralmente utilizam baterias seladas para fornecer uma fonte de energia CC de reserva na maioria das aplicações. Este tem sido o tipo mais comum de armazenamento de energia utilizado por vários fornecedores por muitos anos.

No entanto, há momentos em que os projetistas de instalações hospitalares optam por usar sistemas de armazenamento CC “flywheel” no lugar de baterias. Isso pode ser devido a limitações de espaço ou outras considerações. É importante saber mais sobre o que está envolvido com este tipo de solução.

Os sistemas de armazenamento flywheel, embora geralmente com um custo inicial maior que baterias seladas aplicadas com nobreaks convencionais com valores nominais de kW equivalentes, têm algumas características que podem torná-los desejáveis para algumas aplicações no ambiente hospitalar. Aqui estão alguns pontos a serem considerados:

  • Uma vez que os hospitais geralmente estejam confiantes sobre a disponibilidade de energia a longo prazo por geradores, eles ficam especialmente preocupados com os eventos de menor duração que uma combinação de nobreak estático e flywheel pode proteger (geralmente o tempo de energia de reserva do flywheel é de 15-30 segundos a plena carga).
  • Os flywheels geralmente têm um tamanho físico menor do que as baterias, o que pode torná-los atraentes para espaços apertados de salas elétricas (e, certamente, menos tempo de energia de reserva, conforme observado anteriormente).
  • De maneira geral, considera-se que eles exigem menos manutenção e um ciclo de substituição mais longo do que as baterias VRLA seladas típicas durante o ciclo de vida operacional do sistema.
  • As baterias geralmente precisam de um ambiente com temperatura controlada para preservar seu ciclo de vida ou características de desempenho (geralmente 25oC ou menos); uma combinação de nobreak e flywheel oferece um intervalo de temperatura mais amplo e pode funcionar a uma temperatura maior, reduzindo assim os custos de energia para refrigeração.
  • Em caso de necessidade futura de energia de reserva adicional, há flexibilidade para adicionar bancos de baterias seladas padrão ao flywheel e ao bloco de nobreaks.

Embora os sistemas de armazenamento com flywheels tenham alguns aspectos positivos, é necessário algum cuidado na escolha de uma unidade de flywheel com um nobreak. Primeiramente, o fabricante de nobreaks precisa qualificar o flywheel para verificar se ele é compatível e funciona bem com o nobreak e se esta combinação pode atender à resposta transiente exigida pela carga. Na Schneider Electric, qualificamos cuidadosamente nossos modelos de nobreaks e flywheels.

Em segundo lugar, se um nobreak utiliza um flywheel ou uma bateria VRLA convencional como um dispositivo de armazenamento, é importante que ele seja dimensionado para atender aos picos de carga gerados pelos equipamentos de imagens médicas que necessitam de proteção. A Schneider Electric trabalha em estreita colaboração com os engenheiros das instalações hospitalares para identificar quais são essas cargas de pico, a sequência de operação, outros equipamentos hospitalares suportados e a melhor solução necessária.

Em terceiro lugar, algumas instalações podem optar por um nobreak estático, utilizando tanto uma bateria convencional quanto uma unidade de armazenamento flywheel em paralelo em determinados casos. A unidade de armazenamento flywheel protegerá contra eventos de curta duração, prolongando a vida útil da bateria do nobreak convencional. Ela estará atuando para fornecer uma medida adicional de proteção para quedas mais longas e transição completa para a energia de geradores. É realmente uma questão de conseguir atender ao que o cliente e projetista desejam e aos requisitos da instalação específica, em vez de forçar uma abordagem.

No mercado de saúde, a realidade é que diversos produtos de nobreak são necessários, desde nobreaks em standby para proteger estações de enfermagem ou PCs nos escritórios a soluções monofásicas ou trifásicas individuais para oferecer energia de reserva aos equipamentos médicos, sala de servidores ou armário de rede.

*Nobreaks não são indicados para alimentar aparelhos de sustentação ou monitoramento das funções vitais.

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