Dilluns, 16 de setembre de 2019

Com funciona... l'aire condicionat dins dels trens

 

Difusors de refrigeració al revestiment superior d'un tren 9000 / Hora Punta

Com funciona... l'aire condicionat dins dels trens

Ja fa anys que els trens que circulen per la xarxa de metro de Barcelona estan equipats amb refrigeració per a l'espai dels passatgers. Ara sabrem com es procura que no hi faci calor, però tampoc fred.

Oriol Pàmies / 18.07.14 - 09:47h

Entre un tren del metro de fa 90 anys i un de l'actualitat hi ha moltes diferències, les més perceptibles de les quals pel viatger són les del confort. I l'aire condicionat és segurament un dels factors decisius d'aquest confort, més en un transport col·lectiu subterrani i en una ciutat pròxima al mar com Barcelona, en què a l'estiu se superen sovint els 30 graus i la xafogor ambiental es fa desagradable.

Actualment les 165 unitats del parc de trens del metro de TMB tenen equips d'aire condicionat que funcionen de manera continuada mentre estan en servei, però no sempre ha estat així. Per saber-ne més hem anat al departament d'Enginyeria de Manteniment de Material Mòbil de Metro a fer unes quantes preguntes. Dins la mateixa sèrie d'articles hem explicat com funciona l'aire condicionat als autobusos.

1. Com es refreda l'aire de l'interior dels trens? Amb equips d'aire condicionat semblants als domèstics, però més poderosos. El principi físic és el mateix: aprofitar les característiques físiques d’un gas refrigerant que quan se sotmet a pressió canvia el seu estat perquè alliberi fred. Els components també són els habituals: compressor, condensadora, evaporadora, vàlvula d'expansió termostàtica i vàlvula de líquid o solenoide, a banda de les claus de pas, els filtres i els manòmetres.

2. Des de quan hi ha refrigeració als trens? Els primers assajos es van fer incorporant equips de fred en alguns trens de la sèrie 1000, el 1986. A mesura que es van anar reformant, es va afegir a tots. Mentrestant, es va establir l'aire condicionat com a prestació dels nous trens 2000, 3000 i 4000. Així, l'any 1999 tota la flota ja en tenia. Més recentment, les sèries 5000, 6000 i 9000 han incorporat d'origen els sistemes més avançats de climatització.

3. On són els equips i quina potència tenen? Són al sostre dels trens, distribuïts en els diferents cotxes. En cada cotxe hi ha un equip format per una condensadora i dues evaporadores o bé dues condensadores i dues evaporadores,  segons la sèrie. Cada equip és capaç de generar unes 28.000 frigories/hora i impulsar un cabal de 4.000 metres cúbics per hora a través dels difusors encastats en el revestiment superior dels cotxes. El control de totes les unitats del sistema està centralitzat en un armari dins del compartiment del passatge.

4. Com es regula la temperatura? La consigna de temperatura es fixa en el control central de la climatització del tren, en un comandament que té tres posicions (com es veu a la fotografia de sota): alta, mitjana i baixa.

5. A quina temperatura es fixa? En les sèries 500, 2000, 2100, 3000 i 4000, les tres posicions del regulador corresponen a temperatures de 25, 23 i 21 graus respectivament. Aquesta consigna es pren amb la sonda de temperatura al retorn de les evaporadores, que és on es troba l'aire que entra de l’exterior amb el de l'interior de la caixa. En les sèries 5000, 6000 i 9000, la regulació és més sofisticada: a més de les sondes de temperatura de retorn a l'interior de la caixa, hi ha també sondes exteriors per mesurar la temperatura de l'aire de les estacions i els túnels. En aquests trens més nous els equips apliquen un algoritme que té en compte la temperatura objectiu i la temperatura exterior, perquè no hi hagi massa contrast i la sensació sigui agradable. Segons el calendari i la climatologia, es va passant d'una posició a una altra. En tots els trens, a mig maig es va passar de la posició "alta" a la posició "mitjana".

6. Per què a vegades fa calor dins dels trens? A les hores punta, en els trams centrals d'algunes  línies, l'obertura constant de totes les portes a les estacions fa que entri escalfor procedent de les andanes, que contraresta la refrigeració. A la inversa, en hores vall i sectors poc transitats, la refrigeració sembla més eficaç. Hi influeix la densitat de persones dins del tren, i també el tipus de tren, perquè hi ha diferències en la potència dels equips i el sistema d'ajust automàtic de la temperatura.

7. Per què funciona l'aire condicionat a l'hivern? La climatització dels trens es manté tot l'any perquè es mantingui una bona qualitat de l'aire a l'interior. El sistema de refrigeració filtra l'aire captat de l'exterior, per evitar que entri la pols dels túnels a l'espai dels passatgers, i n'extreu la humitat. A l'hivern els equips estan en posició de temperatura "alta" i per tant en general no refreden l'ambient.

8. Com se'n fa el manteniment? Els departaments de Material Mòbil de cada línia s'ocupen del manteniment preventiu i correctiu dels equips.  L'operació de més envergadura és la revisió anual, que es programa abans de la temporada d'estiu: es fa una neteja a fons dels equips, inclosos els desguassos i les connexions, es revisa la càrrega de gas refrigerant i es fa una prova funcional a fons. A més, cada 30 dies es canvien els filtres per eliminar la brossa retinguda. 

9. L'aire condicionat afecta el medi ambient? El gas refrigerant utilitzat no conté clor, i per tant no té efectes nocius per a la capa d'ozó. El funcionament dels equips eleva el consum d'electricitat dels trens i per això es regulen perquè aquest increment sigui el mínim.

10. Per què no s'instal·la l'aire condicionat a les andanes? Es va descartar fa anys, després d'una prova. El moviment constant de trens a través dels túnels provoca un efecte pistó, que trasllada les masses d'aire d'una banda a l'altra de les línies de metro. Així, l'aire que es refrigerés en una estació durant els tres minuts d'interval entre trens seria substituïda per una nova massa d'aire calent empesa pel tren entrant, que caldria refrigerar de nou, i així tot el dia. El resultat seria un consum energètic desproporcionat i inassumible. Les estacions sí que estan ventilades, és a dir, hi ha un circuit de renovació d'aire connectat amb l'exterior.

Revisió de la unitat de control de la refrigeració / Sílvia T. Colmenero
Revisió de la unitat de control de la refrigeració / Sílvia T. Colmenero
Detall del regulador de temperatura d'un tren 5000 / Hora Punta
Detall del regulador de temperatura d'un tren 5000 / Hora Punta

Compartir:

Informació relacionada

Institucions
TMB
Servei
Conceptes
Infraestructura
Seccions
Anys

TMB a Flickr

Carrussel imatges TMB a Flickr

TMB al Twitter

Club joTMBé

JOTMBE