Climatización subterránea

Un sistema de ventilación forzada intenta hacer frente a las altas temperaturas generadas al interior de los vagones de uno de los metros más concurridos del mundo

Sinaí Romo e Itzel Liévanos

En la Línea 3, que va de Indios Verdes a Universidad, yace el área responsable del mantenimiento de los trenes que trasportan diariamente alrededor de ocho millones de citadinos.

Para conocer a detalle el sistema de ventilación al interior de los vagones, Mundo HVAC&R realiza un viaje a las entrañas del Sistema de Transporte Colectivo Metro, donde el ingeniero José Antonio Ávila Mejía, gerente de Material Rodante, brinda un panorama de la climatización en las distintas Líneas.

Cómo funciona
Los trenes trabajan mediante un sistema de ventilación forzada. Todos los ventiladores son de tipo axial bifásicos, y están montados en el techo de los vagones; éstos cuentan con siete ventiladores, por medio de los cuales se recicla el aire.

Su diseño funciona de tal manera que la cantidad de aire del exterior (equivalente al 30 por ciento) es recirculado con el aire interior de los vagones (equivalente al 70 por ciento) para generar una sensación de frescura.

El problema de la ventilación en un sistema de transporte como los vagones del Metro de la Ciudad de México, comenta el ingeniero José Antonio Ávila, “es que lamentablemente la temperatura de los andenes y la excesiva cantidad de gente en el vagón hacen que el ambiente no sea fresco”. Por ejemplo, en horas de gran afluencia, se registran hasta 10 pasajeros por m2.

Diariamente, dice el ingeniero, se transporta a cerca de ocho millones de pasajeros; por tal razón, “lo ideal sería contar con un sistema de aire acondicionado. Sin embargo, no sería viable porque necesitaríamos que tanto las puertas como las ventanas de los trenes permanecieran cerradas todo el tiempo y esto obviamente es imposible”.

Cuando un tren llega a una estación sus puertas permanecen abiertas durante 20 segundos; de instalarse aire acondicionado habría una gran pérdida de frescura. Por otro lado, la ventilación sólo funciona cuando los trenes están encendidos; en ese momento operan los siete ventiladores simultáneamente.

Éstos son alimentados por corriente alterna, bajo dos tensiones diferentes: en los trenes nuevos 220 volts/60 Hz y en los antiguos 250 volts/250 Hz.

Según José Antonio Ávila se tiene un sistema de filtraje compuesto por dos rejillas. Por la superior ingresa aire fresco, y por la inferior se extrae el aire caliente, logrando así el llamado efecto ventury. Cabe señalar que el sistema de ventilación permite la circulación de alrededor de 14 mil m3 de aire por hora.

Además, el consumo de energía de los ventiladores es mínimo, pues son de ½ amperios y su motor de ¼ de caballo de fuerza.

Mantenimiento
Cada que un tren entra al área de mantenimiento se hacen una serie de trabajos, entre éstos la revisión de la ventilación. Ésta consiste básicamente en verificar que funcione correctamente. Si todo está en orden, sólo se limpian las rejillas para retirar basura y pelusas que se acumulan.

Para su buen funcionamiento, indica el ingeniero, existen dos premisas: que haya una buena corriente energética y que los ductos estén limpios. “Si algo no funciona a la perfección, se busca el origen del problema. Si es una falla eléctrica, se corrige, y si es del motor, éste se cambia inmediatamente, con esto se garantiza un buen servicio”.

Cabe señalar que, el tipo de ventilación axial puede convertirse en un inconveniente, pues está suspendido en el techo, y el “diseño requiere que los ventiladores estén siempre equilibrados, pues cualquier movimiento brusco o vibración daña a las aspas, y en consecuencia saca de balance al sistema”.

Entonces, “al identificar este problema, decidimos buscar un mejor diseño y cambiamos las aspas metálicas por plásticas, las cuales ya no propician el desbalance y su durabilidad es más alta”, dice José Antonio.

Aunque si se quisiera obtener mayor frescura, haría falta incrementar la capacidad de los ventiladores, lo cual se lograría cambiando los ductos existentes por unos más eficientes. “Sólo que eso implicaría un gran costo de inversión”.

Existen ocho talleres de mantenimiento menor para todos los trenes. En todos los talleres, al momento de iniciar las actividades, se hacen pruebas de entrada, donde se verifica el funcionamiento de forma integral y de manera estática. Se revisa tanto la ventilación de los trenes como la tracción, el freno y las puertas.

Si alguno de estos elementos presenta alguna falla, se repara en el área de mantenimiento; si no es posible corregir el error, dado que se requiere energía eléctrica, se realizan pruebas de salida y es ahí donde tratan esas averías para poder entregar el tren en correcto estado.

1. Mantenimiento menor. Cada que un tren llega a los 10 mil kilómetros recorridos es revisado. Este kilometraje equivale a un mes de funcionamiento.

2. Mantenimiento mayor. El otro mantenimiento se realiza cada cinco años, cuando los trenes ya han recorrido los 500 mil kilómetros.

Sistemas más eficientes
En la Línea A (que va de Pantitlán a la Paz) se cuenta con un sistema de ventilación por catenaria, en este modelo el acceso del aire es por la parte del techo. Además, los trenes son más altos, y en consecuencia el sistema es más eficaz.

En la Línea Dorada (Tláhuac a Mixcoac) son también de tipo axial, pero trifásicos, y los difusores orientan el aire hacia el interior del vagón.

Además, los trenes cuentan con pasillos de intercomunicación, lo que permite que el aire fluya a lo largo del tren y se genere mayor cantidad de frescura, a diferencia de aquellos donde no hay pasillo y el aire fluye en espacios pequeños de 7 u 8 m. El Metro cuenta con un sistema de sujeción de los ventiladores, lo que asegura que no se caigan si hubiese algún efecto de vibración, movimiento excesivo o algún usuario intentara abrirlos. Cuando un ventilador se abre para darle mantenimiento hay un gancho que permite una apertura aproximada de 15 grados, una vez alcanzado ese ángulo se puede operar completamente y sin ningún problema.

En cuanto a los sistemas de climatización alrededor del mundo, existe una gran variedad. En Madrid usan el free cooling; mientras que en Chile y Venezuela han apostado por la instalación de equipos de aire acondicionado; otros no tan sofisticados, como en el caso de México, emplean la ventilación forzada.

De esta forma la tecnología avanza y las posibilidades de confort también; quizá en algunos años más los habitantes de la capital puedan disfrutar de sus recorridos diarios en un ambiente más refrescante.

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