Il settore ferroviario sta vivendo una trasformazione importante, spinta dalla necessità di maggiore sostenibilità, efficienza e anche comfort per i passeggeri. Alcune sfide, però, sono antiche. Dalla nascita, oltre un secolo fa, delle prime macchine rotabili moderne, treni e macchine di manutenzione, i costruttori e tecnici hanno dovuto affrontare il tema dello smaltimento del calore sviluppato dai dispositivi e motori di trasmissione della potenza alle ruote. In questo scenario, la gestione del calore, o thermal management, emerge come una tecnologia chiave per garantire l'affidabilità e le performance dei veicoli e dell'infrastruttura ferroviaria.
Per approfondire questo tema cruciale, ci siamo confrontati con un esperto del settore, Fabio Erriu, Product Manager per le applicazioni ferroviarie in HYDAC SA, succursale di Mezzovico-Vira.
Con un Master in Ingegneria Meccanica e oltre 15 anni di esperienza specifica nel mondo ferroviario, Erriu ci guida alla scoperta delle sfide e delle soluzioni in questo comparto dinamico.
L'intervista all'esperto:
Stai cercando una soluzione innovativa in ambito di thermal management?
Il settore ferroviario è estremamente variegato. La necessità di smaltire il calore è una costante fin dalla nascita delle prime macchine rotabili moderne. Questo bisogno non riguarda solo i motori, ma si estende a tutta la catena di trasformazione della potenza, sia nei veicoli con motore termico sia in quelli elettrici che ricevono energia dalle catenarie.
Le applicazioni sono numerose e richiedono soluzioni specifiche.
Parliamo di sistemi di raffreddamento per diversi settori: da motori termici e generatori a trasformatori di potenza, convertitori di alta tensione e inverter. Dai motori di trazione ed elettronica di bordo ai sistemi di climatizzazione (HVAC) per le cabine di guida e le carrozze passeggeri - per garantire il comfort a bordo - fino alle infrastrutture fisse, come i trasformatori di potenza lungo le linee.
Oggi, HYDAC SA è un partner globale in questo mercato, con soluzioni operative per il raffreddamento di acqua, olio e aria su metropolitane, treni ibridi e locomotive in tutto il mondo, dall'Italia alla Germania, dalla Polonia agli Emirati Arabi Uniti.
Assolutamente sì, transizione energetica ed e-mobility sono i temi del momento. Come altri settori dei trasporti, anche il mondo ferroviario sta attraversando una profonda trasformazione. La tecnologia si è sviluppata rapidamente e oggi si privilegiano sempre più soluzioni ibride. L'approccio consiste nel combinare diverse fonti di energia, come celle a combustibile (idrogeno), batterie e motori diesel usati come backup, per garantire un'alimentazione autonoma e continua. Questa evoluzione tecnologica ha portato alla necessità di sviluppare sistemi di raffreddamento completamente nuovi e più complessi.
Un esempio emblematico è l'introduzione di pacchi batteria sempre più potenti e compatti. Per questi componenti è stato necessario progettare i BTMS (Battery Thermal Management System), sistemi specifici che utilizzano un liquido refrigerante per mantenere le batterie a una temperatura costantemente bassa in ogni condizione ambientale. Questo approccio non solo garantisce la massima efficienza, ma è fondamentale per allungare di parecchie volte la vita utile delle batterie, con una conseguente riduzione dei costi e un aumento della sostenibilità del veicolo.
Il thermal management è il cuore di questo processo di ottimizzazione. Data la complessità e il numero di utenze da raffreddare su un singolo veicolo, è diventato essenziale un approccio integrato per coordinare e ottimizzare tutti i sistemi di raffreddamento, che operano a temperature e potenze diverse.
Un raffreddamento insufficiente può portare a una riduzione delle performance del veicolo o, peggio, a un fermo macchina. Un corretto thermal management, quindi, è sinonimo di massima affidabilità e continuità di servizio, che si traduce in un enorme risparmio.
L'approccio progettuale di HYDAC punta direttamente al cost saving per il cliente finale attraverso diverse strategie:
Il sistema BTMS di HYDAC
La sfida principale per i tecnici risiede nelle stringenti normative e regolamenti comunitari, che impongono requisiti molto severi in termini di sicurezza e sostenibilità. A questo si aggiunge la crescente complessità dei sistemi ibridi e la necessità di garantire il funzionamento in climi e a temperature esterne molto diverse.
HYDAC in questo caso non si pone come un semplice fornitore di prodotti, ma come un partner per lo sviluppo e un fornitore di soluzioni. Il nostro supporto si concretizza attraverso:
Sì, le certificazioni sono fondamentali per garantire sicurezza e affidabilità. I componenti e i sistemi di thermal management di HYDAC sono progettati per soddisfare tutti gli standard più importanti del settore ferroviario. In particolare, i nostri prodotti sono conformi alle normative europee per protezione antincendio (EN 45545), prove di vibrazione (EN 61373) e qualità delle saldature per veicoli ferroviari (EN 15085).
Un caso molto significativo riguarda lo sviluppo di nuove locomotive a celle a combustibile in Francia, un progetto nato per abbandonare progressivamente i motori diesel. Per questa applicazione, HYDAC ha sviluppato uno scambiatore di calore speciale con una tecnologia migliorata, progettato specificamente per prevenire la conducibilità elettrica all'interno del circuito di raffreddamento, un fenomeno che potrebbe danneggiare gravemente le celle a combustibile.
Questo esempio dimostra perfettamente il ruolo di HYDAC: l'impresa non si limita a raffreddare, ma sviluppa soluzioni di thermal management avanzate per risolvere problemi specifici e abilitare le tecnologie del futuro.
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