Trenitalia testuje folie ograniczające nagrzewanie pociągów Frecciarossa. Jakie będą efekty?

Włoski przewoźnik chce w ten sposób poprawić komfort podróży podczas coraz gorętszych okresów letnich, a jednocześnie zmniejszyć zapotrzebowanie na energię potrzebną do klimatyzowania przestrzeni pasażerskiej. Testy mają pokazać, czy stosunkowo prosta modernizacja może zostać zastosowana na większą skalę.

Rozkład jazdy:

1. Na czym polegają testy specjalnych folii okiennych prowadzone przez Trenitalię w pociągach Frecciarossa?
2. Czy zastosowanie folii ograniczających nagrzewanie szyb może zmniejszyć zużycie energii przez systemy klimatyzacji w pociągach?
3. Od czego będzie zależała decyzja Trenitalii o ewentualnym zastosowaniu tego rozwiązania na większej części floty Frecciarossa?

Folia ma zatrzymywać część energii słonecznej

Projekt wpisuje się w działania włoskiego przewoźnika dotyczące ograniczania zużycia energii oraz dostosowywania taboru do funkcjonowania w warunkach wysokich temperatur.

W przypadku pociągów dużych prędkości utrzymanie odpowiedniej temperatury wewnątrz pojazdu jest istotne zarówno z punktu widzenia komfortu pasażerów, jak i zapotrzebowania energetycznego całego składu. Duże powierzchnie przeszklone pozwalają na dostęp naturalnego światła, ale podczas intensywnego nasłonecznienia są również jednym ze źródeł nagrzewania przestrzeni pasażerskiej.

Trenitalia postanowiła sprawdzić, czy problem można ograniczyć poprzez zastosowanie dodatkowych folii na szybach.

Zasada działania testowanego rozwiązania jest stosunkowo prosta. Folie umieszczane na oknach mają ograniczać przenikanie części promieniowania słonecznego odpowiedzialnego za nagrzewanie wnętrza.

W praktyce oznacza to, że mniej energii cieplnej powinno przedostawać się do przedziałów pasażerskich. W czasie największych upałów system klimatyzacji może dzięki temu potrzebować mniej energii do utrzymania zadanej temperatury.

To właśnie połączenie poprawy komfortu termicznego i możliwości ograniczenia zużycia energii jest jednym z najważniejszych powodów prowadzenia prób.

Rozwiązanie jest interesujące również dlatego, że nie wymaga zasadniczej przebudowy konstrukcji pociągu. W przypadku pozytywnych rezultatów potencjalnie można je zastosować także podczas modernizacji już eksploatowanych pojazdów, bez konieczności projektowania od podstaw nowych systemów okiennych.

Frecciarossa na pierwszym froncie testów

Do sprawdzenia technologii wybrano flotę Frecciarossa, czyli najważniejszą grupę pociągów dużych prędkości Trenitalii.

Przewoźnik wykorzystuje markę Frecciarossa do obsługi najważniejszych relacji dalekobieżnych we Włoszech. Pociągi zapewniają kilka poziomów obsługi – Standard, Premium, Business i Executive – a komfort jest jednym z podstawowych elementów oferty tego segmentu.

Wysokie temperatury zewnętrzne stanowią szczególne wyzwanie dla klimatyzacji pojazdów kolejowych. Problem staje się jeszcze istotniejszy w przypadku składów wykonujących przez cały dzień długie obiegi i przemieszczających się pomiędzy różnymi częściami kraju.

Ograniczenie nagrzewania wnętrza już na poziomie okien może zmniejszyć ilość energii, którą następnie trzeba usunąć za pomocą systemu klimatyzacyjnego.

Nie chodzi tylko o temperaturę

Z punktu widzenia Trenitalii korzyści z zastosowania folii mogą wykraczać poza samo obniżenie temperatury wewnątrz wagonów.

Mniejsze obciążenie systemów klimatyzacji oznacza potencjalnie niższe zużycie energii przez urządzenia pomocnicze pociągu. Przy dużej flocie oraz intensywnej eksploatacji nawet stosunkowo niewielka poprawa efektywności pojedynczego pojazdu może przełożyć się na większe oszczędności w skali całej działalności.

Dodatkową kwestią jest praca samych urządzeń klimatyzacyjnych. Ograniczenie zapotrzebowania na chłodzenie podczas największych upałów może zmniejszać obciążenie instalacji.

Na tym etapie trzeba jednak zaznaczyć, że jest to program prób, a nie decyzja o wyposażeniu całej floty Frecciarossa. Dopiero wyniki testów pozwolą określić rzeczywiste korzyści energetyczne i eksploatacyjne.

Kolej szuka oszczędności energii również poza napędem

Projekt pokazuje jednocześnie, że zmniejszanie zużycia energii przez transport kolejowy nie musi ograniczać się do modernizacji układów napędowych.

Energia pobierana przez pociąg wykorzystywana jest również przez wiele systemów pokładowych. Należą do nich m.in. klimatyzacja, ogrzewanie, wentylacja, oświetlenie czy wyposażenie przeznaczone dla pasażerów.

Dlatego producenci i przewoźnicy coraz większą uwagę przykładają do izolacji termicznej pojazdów oraz efektywnego zarządzania temperaturą.

Sama Trenitalia podkreśla takie rozwiązania przy prezentowaniu swojej nowszej floty regionalnej. W przypadku nowych elektrycznych zespołów trakcyjnych przewoźnik wskazuje m.in. na odpowiednią izolację aluminiowego nadwozia, która ogranicza wymianę ciepła i skraca czas potrzebny do chłodzenia lub ogrzewania przestrzeni pasażerskiej.

W nowych pojazdach regionalnych stosowane są również rozwiązania pozwalające ograniczyć zużycie energii nawet o około 30 proc. względem wcześniejszej generacji taboru. Nie jest to bezpośrednio wynik zastosowania folii okiennych, ale pokazuje szerszy kierunek działań włoskiego przewoźnika związanych z efektywnością energetyczną.

Odpowiedź na coraz gorętsze lata

Testy mają również znaczenie w kontekście zmian warunków, w których eksploatowany jest tabor kolejowy. Długotrwałe okresy bardzo wysokich temperatur stawiają przed przewoźnikami dodatkowe wymagania.

W przypadku taboru pasażerskiego problem dotyczy przede wszystkim utrzymania komfortowej temperatury wewnątrz pojazdu. Im bardziej nagrzewa się przestrzeń pasażerska wskutek promieniowania słonecznego, tym intensywniej musi pracować klimatyzacja.

Przy dużych powierzchniach szyb ograniczenie ilości energii słonecznej przedostającej się do wnętrza może więc stanowić jeden ze sposobów zmniejszenia tego obciążenia.

Jednocześnie przewoźnik musi zachować podstawową funkcję okien – zapewnienie odpowiedniej ilości naturalnego światła i widoczności dla pasażerów. Duże przeszklenia są bowiem jednym z elementów współczesnego projektowania wnętrz pociągów. Trenitalia sama wskazuje, że w jej nowoczesnym taborze duże okna służą m.in. zwiększeniu wykorzystania światła naturalnego.

Prosta modernizacja może przynieść duże efekty

Najciekawszym aspektem włoskiego eksperymentu jest możliwość uzyskania poprawy efektywności bez ingerowania w podstawowe systemy techniczne pociągu.

Modernizacja układów klimatyzacji, izolacji pudła czy systemów energetycznych może być kosztowna i wymagać dłuższego wyłączenia pojazdu z eksploatacji. Zastosowanie odpowiedniej folii na istniejących szybach jest pod tym względem rozwiązaniem znacznie mniej skomplikowanym.

Dopiero próby eksploatacyjne pokażą jednak, czy efekty są na tyle duże, aby uzasadnić szersze wdrożenie technologii.

Trzeba będzie uwzględnić nie tylko wpływ folii na temperaturę i zapotrzebowanie energetyczne klimatyzacji, ale również jej trwałość podczas wieloletniej eksploatacji, zachowanie parametrów optycznych szyb czy odporność na intensywne mycie i warunki atmosferyczne.

Wyniki zdecydują o dalszych działaniach

Na obecnym etapie Trenitalia sprawdza więc technologię w praktyce. Jeżeli wyniki potwierdzą oczekiwane ograniczenie nagrzewania przestrzeni pasażerskiej i przyniosą wymierne oszczędności energii, rozwiązanie może stać się kolejnym elementem modernizacji floty Frecciarossa.

Eksperyment jest przy tym przykładem zmieniającego się podejścia do efektywności energetycznej kolei. Ograniczanie poboru energii nie odbywa się już wyłącznie poprzez udoskonalanie napędu czy odzyskiwanie energii podczas hamowania. Coraz większego znaczenia nabierają również rozwiązania dotyczące samego wnętrza pojazdu i jego ochrony przed wpływem warunków atmosferycznych.

W przypadku włoskich pociągów dużych prędkości jednym z takich rozwiązań mogą okazać się właśnie folie na szybach. Testy Trenitalii mają odpowiedzieć na pytanie, czy stosunkowo niewielka ingerencja w eksploatowany tabor może zapewnić jednocześnie lepszy komfort pasażerów, mniejsze obciążenie klimatyzacji i ograniczenie zużycia energii.