Publication: Ventilación de ferrocarriles metropolitanos : panorámica y estrategias de diseño
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Publication date
2009-10
Defense date
2009
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Abstract
En éste Proyecto se pretende efectuar un análisis del sistema de ventilación de Metro de Madrid, con el fin de:
1. Revisar y validar las bases de cálculo e hipótesis de diseño con las que los Proyectistas dimensionan estas instalaciones en su génesis.
2. Determinar si los equipamientos actualmente instalados y las operativas que rigen su funcionamiento permiten realmente satisfacer los requerimientos ambientales normativos y las solicitaciones asociadas a los diferentes escenarios de explotación.
3. Analizar y definir posibles modos de operación que contribuyan a optimizar el funcionamiento del sistema, manteniendo las prestaciones que debe garantizar, y reduciendo el consumo energético. Para alcanzar los dos primeros objetivos, se ha comenzado por definir, en el Capítulo 2, las bases normativas y legales que afectan a éste sistema y que definen sus requerimientos, y se han desarrollado de forma rigurosa los fundamentos físicos que rigen el movimiento de fluidos por túneles y estaciones, y las cargas térmicas existentes en las instalaciones de Metro de Madrid, en base a los principios de operación establecidos, para cada modo de ventilación (natural, forzada, o inducida por efecto pistón), De esta forma, se han presentado un conjunto de ecuaciones y correlaciones con las que, de forma analítica, se puede calcular el sistema de ventilación requerido para satisfacer los diferentes objetivos, como ha quedado de manifiesto en el ejemplo de cálculo incluido en el apartado 2.3.4. Los resultados obtenidos se comparan con los determinados en el diseño original de las instalaciones, y se analizan las diferencias existentes.
En el Capítulo 3 se describe el estado del arte de los sistemas de ventilación que en la actualidad prestan servicio en las instalaciones de Metro de Madrid, definiendo los diferentes componentes y tecnologías empleadas de manera detallada, que conforman éste complejo sistema que trasiega cada día entorno a medio billón de m3/h de aire, y cuya potencia instalada supera los 20 MW. Sobre la base anterior, en los Capítulos 4 y 5 se aborda el tercer y último objetivo del Proyecto.
En el Capítulo 4 se han desarrollado un conjunto de estrategias operativas que aplicadas de forma individual o en conjunto, contribuirían a optimizar y mejorar el funcionamiento del sistema de ventilación. Así, se analizan los diferentes sistemas de regulación existentes y se propone una mejora al vigente sistema de control, orientado a regular de forma precisa el caudal vehiculado en base al conocimiento de las variables termodinámicas en diferentes puntos de la instalación. También se analiza el posible aprovechamiento de la ventilación gratuita inducida por el efecto pistón. Por último, se exponen técnicas específicas que, aplicadas sobre las instalaciones actuales, pueden ayudar a mejorar las prestaciones térmicas asociadas a la ventilación, como son el empleo de UTA´s en inmisión, o la Extracción Localizada Bajo Andén (EBA).En el capítulo 5 se ha desarrollado un modelo numérico sencillo, empleando el paquete comercial FLUENT, que pretende caracterizar el sistema de ventilación, y con el que se han podido analizar diferentes situaciones de explotación que resultaban inabordables desde la perspectiva teórica presentada en el capítulo 2, extrayendo importantes conclusiones acerca de la operativa del sistema. Finalmente, en el capítulo 6 se recogen las conclusiones obtenidas tras el análisis efectuado desde las diferentes perspectivas, y se esbozan las líneas que podrían ser seguidas para una mayor profundización en ésta materia en sucesivos trabajos.
Description
Keywords
Tecnología de la climatización, Dinámica de fluidos, Sistema de ventilación, Transporte ferroviario