Interior
Ensayos de carga solar para el interior de vehículos ferroviarios
Las grandes ventanas, las distintas disposiciones de los asientos y los cambios en la dirección de irradiación determinan las condiciones térmicas dentro del tren. Mientras que un asiento junto a la ventana puede estar expuesto a la radiación solar directa, en el pasillo pueden darse condiciones considerablemente diferentes. Los revestimientos, las mesas y las superficies de los asientos calientes también influyen en las condiciones para los pasajeros y el personal.
Una irradiación definida permite investigar estas influencias en condiciones comparables. Para ello, se consideran conjuntamente las temperaturas del aire, las temperaturas superficiales y otros parámetros relevantes. Así es posible identificar diferencias entre las zonas ocupadas y evaluar de forma específica los efectos de los acristalamientos, el equipamiento interior y la protección solar.
BF Engineering suministra tecnología de irradiación para estos montajes de ensayo. El diseño se adapta a la zona interior que se va a investigar, a la geometría del vehículo y a los requisitos de la tarea de medición correspondiente.
Identificar diferencias locales dentro del compartimento de pasajeros
Una temperatura interior media solo describe parcialmente la situación térmica dentro del vehículo. Con la misma temperatura del aire, los pasajeros pueden estar expuestos a condiciones diferentes, por ejemplo debido a la radiación solar directa, a superficies calientes o a diferencias locales en el movimiento del aire.
Por ello, los ensayos del interior analizan zonas ocupadas específicas. Entre ellas se encuentran los asientos junto a las ventanas, los pasillos, las zonas de acceso y la cabina de conducción. Los puntos de medición se seleccionan para registrar las diferencias relevantes dentro de la zona investigada.
En condiciones de irradiación definidas, se puede investigar cómo afectan los cambios en la distribución del aire, la protección solar o el equipamiento interior. Para realizar una evaluación completa del confort, los parámetros de medición y los criterios de evaluación deben establecerse previamente en el concepto de ensayo.
Ámbitos habituales de investigación:
- Diferencias térmicas entre los asientos junto a las ventanas y las zonas de pasillo
- Distribución de la temperatura a distintas alturas y en diferentes zonas ocupadas
- Influencia de las superficies calientes en las condiciones locales
- Evolución de las condiciones interiores durante una fase de irradiación
- Efectos de los cambios en la distribución del aire o en los ajustes de climatización
Investigar el aporte de calor a través de las ventanas y la protección solar
Los acristalamientos influyen en la proporción de radiación incidente que entra en el interior y en la que se refleja o se absorbe en el vidrio. Esto modifica tanto la temperatura del acristalamiento como la carga sobre los asientos y las superficies situados detrás.
Un montaje de ensayo adecuado permite comparar diferentes configuraciones de acristalamiento y protección solar. Para ello, la dirección de irradiación, la intensidad, la duración de la exposición y las condiciones ambientales se mantienen lo más constantes posible. También debe documentarse claramente la posición de las persianas u otros elementos de protección solar.
Para obtener comparaciones representativas, debe comprobarse la idoneidad espectral de la irradiación. Los distintos acristalamientos pueden responder de manera diferente a la distribución de longitudes de onda de la fuente de radiación. Por tanto, la selección de la tecnología de irradiación debe ajustarse a la comparación prevista.
Posibles ámbitos de investigación:
- Evolución de la temperatura en los acristalamientos
- Calentamiento de asientos, mesas y revestimientos situados detrás de la ventana
- Condiciones térmicas en la zona ocupada adyacente
- Comparación de diferentes configuraciones de acristalamiento y protección solar
- Influencia de distintas direcciones de irradiación y posiciones de la protección solar
Comparar el comportamiento de calentamiento de las superficies interiores
Los asientos, los revestimientos de las paredes, las mesas y las zonas del suelo pueden calentarse en distinta medida bajo irradiación. Además del material y el color, la textura superficial, la construcción del componente y la disipación del calor influyen en su comportamiento térmico.
Los ensayos de irradiación definidos permiten comparar distintas variantes del equipamiento interior. Se puede investigar la rapidez con la que se calienta una superficie, las temperaturas que alcanza en condiciones establecidas y su enfriamiento una vez finalizada la irradiación.
La investigación puede realizarse en componentes individuales o con los componentes instalados. En el vehículo también se consideran influencias como la posición de montaje, los componentes adyacentes y el flujo de aire. Si además se desean investigar cambios de color o procesos de envejecimiento inducidos por la luz, deben definirse por separado el espectro de radiación, el procedimiento de exposición y los criterios de evaluación.
Elementos habituales de ensayo y parámetros de comparación:
- Tapicerías, carcasas de asientos y reposabrazos
- Revestimientos de paredes, techos y ventanas
- Mesas, superficies de apoyo y zonas del suelo
- Superficies de mando y componentes de la cabina de conducción
- Velocidad de calentamiento, temperatura superficial y comportamiento durante el enfriamiento
Registrar la situación térmica mediante parámetros de medición adecuados
La planificación de las mediciones depende de si se pretende comparar componentes, investigar una zona de asientos o realizar una evaluación más completa del interior. Los puntos de medición se establecen en las superficies y en las zonas ocupadas relevantes según corresponda.
Además de las temperaturas del aire y de las superficies, pueden registrarse la humedad relativa, la velocidad del aire y parámetros adecuados para evaluar el entorno radiante térmico. Es fundamental seleccionar los sensores según la tarea de medición y documentar sus posiciones de instalación. Por ejemplo, al medir la temperatura del aire, debe tenerse en cuenta la influencia directa de la irradiación sobre los sensores.
Para la evaluación posterior, los datos de medición se relacionan con el perfil de irradiación y el estado de funcionamiento de la climatización. Esto permite identificar si un cambio de temperatura se debe a una modificación de la carga externa, a una respuesta del sistema de control o a otro cambio en la secuencia de ensayo.
Parámetros importantes de medición y documentación:
- Posición y fijación de los sensores utilizados
- Temperaturas del aire y de las superficies en las zonas investigadas
- Humedad relativa y velocidad del aire según el objetivo del ensayo
- Condiciones de irradiación y perfil temporal de exposición
- Estado de funcionamiento de la climatización e intervenciones documentadas durante el ensayo
Reproducir de forma claramente definida la situación interior relevante
Los ensayos del interior pueden realizarse en el vehículo completo, en una sección del vehículo o en un montaje parcial adecuado. La opción más apropiada depende de las interacciones que resulten esenciales para la investigación.
Un montaje parcial puede facilitar, por ejemplo, la comparación de acristalamientos y de las superficies situadas detrás. En cambio, las investigaciones sobre la distribución del aire o la interacción con la climatización del vehículo pueden requerir un montaje más completo. Durante la planificación deben tenerse en cuenta las limitaciones de cada representación.
La definición de las condiciones de ensayo también incluye el equipamiento interior, la dirección de irradiación y las temperaturas iniciales. Si se prevén cargas térmicas internas adicionales, también deben definirse su potencia y su posición. Así se obtiene un montaje adecuado al objetivo de la investigación que facilita la repetición de ensayos comparativos.
Aspectos relevantes para la planificación:
- Zona interior, de asientos o de componentes que se va a investigar
- Configuración del acristalamiento y posición de la protección solar
- Equipamiento interior, posición de montaje y superficies adyacentes
- Dirección de irradiación, intensidad y duración de la exposición
- Estado de la climatización y, cuando corresponda, cargas térmicas internas adicionales
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