Optymalna temperatura w pociągu: jak działa klimatyzacja i co na nią wpływa?

Fot. Wikipedia I Petr Štefek

Komfort termiczny w pojazdach szynowych to złożone zagadnienie, na które wpływa wiele czynników technicznych, fizycznych oraz indywidualnych. Zapewnienie optymalnych warunków wymaga zaawansowanych systemów, regularnych przeglądów oraz świadomego zachowania pasażerów, a cały proces rozpoczyna się już na etapie projektowania i produkcji taboru.

Utrzymanie odpowiedniej temperatury we wnętrzu pociągu jest istotnym elementem komfortu podróży. Nowoczesne pojazdy szynowe są wyposażone w systemy klimatyzacyjne, które stanowią standard zarówno w połączeniach regionalnych, jak i dalekobieżnych. Właściwe funkcjonowanie tych systemów jest efektem długotrwałych procesów, począwszy od testów w specjalistycznych tunelach klimatycznych, takich jak Rail Tec we Wiedniu, po bieżącą konserwację.

Testowanie i konserwacja systemów klimatyzacyjnych

Michal Kraus, wiceprezes zarządu i zastępca dyrektora generalnego České dráhy do spraw serwisu, podkreśla znaczenie klimatyzacji w nowoczesnym taborze. České dráhy eksploatują ponad 1700 klimatyzowanych jednostek i wagonów, które przed wprowadzeniem do użytku przechodzą rygorystyczne testy w tunelu klimatycznym. Sprawdzana jest skuteczność klimatyzacji i wentylacji w różnych warunkach pogodowych. Większość nowoczesnych pojazdów, w tym ComfortJet czy RegioPanter, przeszła pomyślnie te próby.

Klimatyzowane składy są obecnie wykorzystywane na najbardziej obciążonych liniach dalekobieżnych i regionalnych, obejmujących między innymi połączenia aglomeracyjne w Pradze, Brnie i Ostrawie. Dzięki temu większość pasażerów korzysta z klimatyzowanego taboru. Z uwagi na intensywne użytkowanie, przewoźnicy przykładają dużą wagę do konserwacji systemów. Przed sezonem letnim przeprowadzane są wzmożone kontrole, które obejmują sprawdzenie szczelności obiegu chłodniczego, ilości czynnika chłodniczego oraz ogólnej funkcjonalności systemu. Kraus zaznacza, że mimo tych działań zapobiegawczych, awarie mogą się zdarzyć, ponieważ systemy klimatyzacyjne to urządzenia techniczne.

Nastawiona temperatura i czynniki wpływające na jej utrzymanie

Standardowa temperatura ustawiona przez producentów w pojazdach szynowych wynosi 22°C. W wagonach bezprzedziałowych obsługa pociągu może regulować ją w zakresie +/- 2°C, natomiast w wagonach przedziałowych pasażerowie mają możliwość samodzielnej regulacji w tym samym zakresie. Wraz ze wzrostem temperatury zewnętrznej, systemy klimatyzacyjne dostosowują temperaturę wewnętrzną, utrzymując różnicę około 8°C, co jest zgodne z zaleceniami medycznymi. Przy temperaturze zewnętrznej wynoszącej 35°C, wewnątrz pociągu utrzymywana jest temperatura około 27°C. System ten jest wyposażony w liczne czujniki, zarówno wewnętrzne, jak i zewnętrzne.

Na rzeczywistą temperaturę we wnętrzu pociągu wpływa wiele innych czynników, takich jak intensywność promieniowania słonecznego, wilgotność powietrza, liczba pasażerów, ciepło emitowane przez urządzenia elektryczne (na przykład laptopy) oraz czas otwarcia drzwi wejściowych i drzwi do przedziałów klimatyzowanych na stacjach. Istotny wpływ ma również prędkość pociągu oraz charakter trasy, na przykład przejazd przez tunele lub otwarty teren.

Wpływ zasilania trakcji na działanie klimatyzacji

Znaczącym czynnikiem wpływającym na wydajność klimatyzacji jest konstrukcja sieci trakcyjnej i przerwy w jej zasilaniu. W sytuacjach, gdy zasilanie składu z sieci trakcyjnej musi być wyłączone, system klimatyzacji również przestaje działać. Ponowne uruchomienie systemu z przyczyn technicznych, takich jak konieczność wyrównania ciśnień, trwa kilka minut. Jeśli na danym odcinku trasy jest wiele miejsc wymagających wyłączenia zasilania, wydajność klimatyzacji może być znacznie obniżona. Przykładowo, na 150-kilometrowym odcinku z Chocni do Brzecławia, z powodu konieczności wyłączenia zasilania sieci trakcyjnej w około 7 miejscach (średnio co 21 kilometrów), klimatyzacja jest wyłączona łącznie na kilkadziesiąt minut, co stanowi 20-25% czasu podróży. W przypadku dodatkowych ograniczeń, na przykład prac torowych, czas ten może być jeszcze dłuższy.

Udział pasażerów w utrzymaniu komfortu termicznego

Pasażerowie również mogą przyczynić się do utrzymania komfortowej temperatury. W wagonach przedziałowych skuteczność klimatyzacji spada, gdy drzwi do przedziałów są otwarte. Podobnie, podczas dłuższych postojów na stacjach, otwarte drzwi wejściowe powodują utratę chłodnego powietrza. W nowoczesnych pociągach pasażerowie mogą zamknąć drzwi za sobą za pomocą przycisku, co zapobiega ucieczce schłodzonego powietrza. Dodatkowo, pasażerowie mogą wybrać miejsce siedzące, które najlepiej odpowiada ich preferencjom, na przykład dalej lub bliżej nawiewów klimatyzacji, przy często otwieranych drzwiach, gdzie występuje intensywniejszy przepływ powietrza, lub przy oknach, do których dociera światło słoneczne.

Budowa i konserwacja jednostek klimatyzacyjnych

Każdy wagon jest wyposażony w niezależną jednostkę klimatyzacyjną. W klasycznych wagonach osobowych jest ona zazwyczaj umieszczona pod podłogą, natomiast w elektrycznych i spalinowych zespołach trakcyjnych – na dachu. Czujniki odpowiedzialne za sterowanie chłodzeniem znajdują się w przedziałach pasażerskich. Waga całej jednostki klimatyzacyjnej, w zależności od typu pojazdu, waha się od jednej do dwóch ton.

Podczas konserwacji wagonów osobowych konieczne jest ustawienie ich na torze z kanałem rewizyjnym, natomiast w przypadku jednostek szynowych, dostęp do dachu na wysokości około 5 metrów nad posadzką hali wymaga bezpiecznych platform roboczych.

W przypadku poważniejszych usterek, wymagających wymiany całej jednostki klimatyzacyjnej, konieczne jest użycie suwnicy bramowej. Technicy demontują wówczas całe urządzenie, ważące do dwóch ton, i zastępują je nowym. Proces wymiany zajmuje około 6 do 8 godzin. Naprawa samej jednostki klimatyzacyjnej jest przeprowadzana przez specjalistów w dedykowanych warsztatach i może trwać nawet kilka dni. Konserwacją systemów klimatyzacyjnych w pojazdach i specjalistycznych warsztatach zajmuje się wyszkolony zespół techników w centrach serwisowych České dráhy na terenie całego kraju.

System klimatyzacji w pociągach składa się z kilku kluczowych elementów: parownika, sprężarki, skraplacza, wyłącznika wysokiego ciśnienia oraz zaworu rozprężnego. Wszystkie te elementy muszą być ze sobą szczelnie połączone, aby zapobiec wyciekom czynnika chłodniczego. Istotne są również kanały rozprowadzające powietrze, które jest częściowo recyrkulowane, a częściowo pobierane z zewnątrz. Wyloty wentylacji, w zależności od konstrukcji pojazdu, mogą znajdować się przy podłodze, pod oknami lub w części sufitowej.

Funkcje głównych części klimatyzacji w pociągach:

• Parownik: Ciepłe powietrze z wnętrza i z zewnątrz przepływa przez parownik. Ciekły czynnik chłodniczy odparowuje, schładzając powietrze. Wentylator rozprowadza schłodzone powietrze z powrotem do wnętrza wagonu.

• Sprężarka: Zasysa powstałe ciepłe pary czynnika chłodniczego i zwiększa jego ciśnienie oraz temperaturę.

• Skraplacz: Wykorzystuje powietrze zewnętrzne do schłodzenia par czynnika chłodniczego, które ponownie stają się płynnym czynnikiem.

• Wyłącznik wysokiego ciśnienia: Zapobiega wzrostowi ciśnienia do krytycznego zakresu.

• Zawór rozprężny: Gwałtownie ochładza czynnik chłodniczy poprzez obniżenie jego ciśnienia. Zimny czynnik chłodniczy wraca do parownika, gdzie ochładza powietrze do wnętrza wagonu.