La continuidad eléctrica en hospitales es vital: una falla puede poner en riesgo vidas humanas. La calculadora de UPS para equipos críticos en hospitales permite dimensionar sistemas de respaldo conforme a IEEE, IEC y NTC 2050.
Este artículo explica cómo calcular, seleccionar y validar UPS para equipos médicos críticos, integrando normativas internacionales y ejemplos prácticos.
Calculadora con inteligencia artificial (IA) – Calculadora de UPS para equipos críticos en hospitales – IEEE, IEC, NTC 2050
- ¡Hola! ¿En qué cálculo, conversión o pregunta puedo ayudarte?
- Calcular la capacidad de UPS para un quirófano con 5 monitores, 2 respiradores y autonomía de 30 minutos.
- Dimensionar UPS para laboratorio con 10 analizadores, carga total 4 kW, autonomía requerida 1 hora.
- ¿Qué UPS necesito para una UCI con 8 camas, cada una con 300 W de equipos críticos, autonomía 45 minutos?
- Calcular la batería necesaria para un tomógrafo de 7 kVA, factor de potencia 0.9, autonomía 20 minutos.
Tabla de valores comunes para la Calculadora de UPS para equipos críticos en hospitales – IEEE, IEC, NTC 2050
| Equipo Médico | Potencia (W) | Cantidad Típica | Factor de Potencia | Autonomía Requerida (min) | Tipo de UPS Recomendado | Norma Aplicable |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Monitor de signos vitales | 100 | 5-10 | 0.9 | 30 | Online doble conversión | NTC 2050, IEC 60601-1 |
| Respirador | 300 | 2-4 | 0.95 | 30 | Online doble conversión | NTC 2050, IEC 60601-1 |
| Bomba de infusión | 50 | 10-20 | 0.8 | 30 | Online doble conversión | NTC 2050, IEC 60601-1 |
| Tomógrafo | 7000 | 1 | 0.9 | 20 | Online doble conversión | NTC 2050, IEC 60601-1, IEEE 446 |
| Rayos X portátil | 3000 | 1-2 | 0.85 | 15 | Online doble conversión | NTC 2050, IEC 60601-1 |
| Servidor HIS | 500 | 2-4 | 0.95 | 60 | Online doble conversión | NTC 2050, IEEE 446 |
| Analizador de laboratorio | 400 | 5-10 | 0.9 | 60 | Online doble conversión | NTC 2050, IEC 60601-1 |
| Cama eléctrica UCI | 150 | 8-20 | 0.8 | 45 | Online doble conversión | NTC 2050, IEC 60601-1 |
| Servidor PACS | 600 | 2 | 0.95 | 60 | Online doble conversión | NTC 2050, IEEE 446 |
Fórmulas para la Calculadora de UPS para equipos críticos en hospitales – IEEE, IEC, NTC 2050
El dimensionamiento de un UPS para equipos críticos en hospitales requiere el cálculo de la potencia total, la autonomía y la capacidad de baterías, considerando factores de potencia y eficiencia. A continuación, se presentan las fórmulas clave:
1. Cálculo de la Potencia Total Requerida
- Potencia de cada equipo (W): Valor nominal de consumo de cada equipo médico.
- Cantidad: Número de equipos conectados al UPS.
2. Conversión a kVA considerando el factor de potencia
- Factor de Potencia (FP): Relación entre potencia activa y aparente. Comúnmente 0.8 a 0.95 en hospitales.
3. Cálculo de la Capacidad de Batería
- Autonomía (h): Tiempo de respaldo requerido, en horas (ejemplo: 30 minutos = 0.5 h).
- Voltaje de Batería (V): Tensión nominal del banco de baterías (común: 48V, 96V, 192V, 240V).
- Eficiencia UPS: Porcentaje de eficiencia del UPS (típico: 0.85 a 0.95).
4. Cálculo de la Corriente de Descarga de la Batería
- Permite seleccionar el calibre de los conductores y la protección adecuada.
5. Selección del UPS según la normativa
- La IEEE 446 y la IEC 60601-1 establecen que el UPS debe soportar el 125% de la carga crítica.
- El 25% adicional cubre picos de arranque y futuras expansiones.
Explicación detallada de las variables y valores comunes
- Potencia de cada equipo (W): Se obtiene de la placa de características o manual técnico. Ejemplo: monitor 100 W, respirador 300 W.
- Cantidad: Depende del área hospitalaria. UCI: 8-20 camas, quirófano: 5-10 equipos.
- Factor de Potencia: Equipos modernos: 0.9-0.95; equipos antiguos: 0.8-0.85.
- Autonomía: Según NTC 2050 e IEC 60364-7-710, mínimo 15-30 minutos para áreas críticas, 60 minutos para sistemas de TI.
- Voltaje de Batería: Depende del UPS. Sistemas pequeños: 48V; medianos: 96-192V; grandes: 240V o más.
- Eficiencia UPS: UPS online doble conversión: 0.9-0.95; UPS interactivo: 0.85-0.9.
Ejemplos del mundo real: aplicación de la Calculadora de UPS para equipos críticos en hospitales – IEEE, IEC, NTC 2050
Ejemplo 1: Quirófano con equipos críticos
Suponga un quirófano con los siguientes equipos:
- 5 monitores de signos vitales (100 W c/u)
- 2 respiradores (300 W c/u)
- 10 bombas de infusión (50 W c/u)
Autonomía requerida: 30 minutos (0.5 h). Factor de potencia: 0.9. Voltaje de batería: 96V. Eficiencia UPS: 0.9.
Paso 1: Calcular la potencia total
Paso 2: Calcular la potencia aparente (kVA)
Paso 3: Capacidad del UPS (con 25% extra)
Paso 4: Capacidad de batería requerida
Paso 5: Corriente de descarga
Selección: UPS online doble conversión de 2.5 kVA, banco de baterías de 96V y mínimo 10 Ah, preferiblemente 12-15 Ah para margen de seguridad.
Ejemplo 2: Laboratorio clínico con analizadores automáticos
Un laboratorio requiere respaldo para:
- 10 analizadores automáticos (400 W c/u)
- 2 servidores HIS (500 W c/u)
Autonomía: 1 hora. Factor de potencia: 0.9. Voltaje de batería: 192V. Eficiencia UPS: 0.92.
Paso 1: Potencia total
Paso 2: Potencia aparente (kVA)
Paso 3: Capacidad del UPS (con 25% extra)
Paso 4: Capacidad de batería requerida
Paso 5: Corriente de descarga
Selección: UPS online doble conversión de 7 kVA, banco de baterías de 192V y mínimo 30 Ah, preferiblemente 35-40 Ah para seguridad y vida útil.
Consideraciones normativas y recomendaciones prácticas
- La IEEE 446 y la IEC 60601-1 exigen respaldo inmediato y sin interrupciones para equipos críticos.
- La NTC 2050 (Colombia) y la IEC 60364-7-710 (internacional) establecen requisitos mínimos de autonomía y redundancia.
- Se recomienda siempre sobredimensionar el UPS al menos un 25% para futuras expansiones y picos de arranque.
- La selección de baterías debe considerar temperatura ambiente, ciclos de descarga y vida útil esperada.
- El mantenimiento preventivo y la monitorización remota son esenciales para garantizar la disponibilidad del sistema.
Enlaces de interés y recursos adicionales
- IEEE 446: IEEE Recommended Practice for Emergency and Standby Power Systems for Industrial and Commercial Applications
- IEC 60601-1: Medical electrical equipment – General requirements for basic safety and essential performance
- NTC 2050: Código Eléctrico Colombiano
- Selector de UPS de APC
- Calculadora de UPS de Eaton
La correcta aplicación de la calculadora de UPS para equipos críticos en hospitales, bajo las normativas IEEE, IEC y NTC 2050, es fundamental para la seguridad y continuidad operativa en entornos hospitalarios. Dimensionar adecuadamente el sistema garantiza la protección de vidas y la integridad de los equipos médicos.