Inteligentne ogrzewanie rozjazdów na kolei

Zespół Politechniki Warszawskiej wraz z partnerami opracował rozwiązanie, które pozwala skuteczniej ogrzewać rozjazdy kolejowe przy mniejszym zużyciu energii. Badania z wykorzystaniem kamer termowizyjnych przeprowadzono na trzech stacjach.

Śnieg i mróz potrafią stanowić wyzwanie dla sprawnego funkcjonowania rozjazdów kolejowych. Jak zapewnić ich sprawne działanie zimą, a jednocześnie ograniczyć zużycie energii? Nad takim rozwiązaniem pracował zespół z Wydziału Transportu Politechniki Warszawskiej wspólnie z partnerami w ramach projektu ESAR.

Ogrzewać skuteczniej, nie mocniej

Rozjazdy kolejowe posiadają ruchome elementy, których prawidłowe działanie może zakłócić zalegający śnieg lub lód. Aby temu zapobiegać, stosuje się specjalne systemy ogrzewania elektrycznego. W projekcie ESAR postawiono na optymalne zarządzanie ciepłem: zamiast dostarczać jednakową moc do wszystkich grzałek systemu elektrycznego ogrzewania rozjazdów, można sterować nimi indywidualnie i dostosowywać ogrzewanie do potrzeb poszczególnych części rozjazdu. Pomagają w tym czujniki oraz rozwiązania usprawniające rozprowadzanie ciepła. Celem jest poprawa wydajności pracy urządzeń grzejnych przy zmniejszonym zapotrzebowaniu na energię elektryczną.

Projekt realizowało konsorcjum Instytutu Kolejnictwa, Zakładu Automatyki i Urządzeń Pomiarowych AREX oraz Politechniki Warszawskiej. Pracami po stronie naszej Uczelni kierował dr hab. inż. Jacek Kukulski, prof. uczelni z Wydziału Transportu.

Zobaczyć ciepło, sprawdzić działanie

Ważnym zadaniem naukowców z PW było sprawdzenie, jak ogrzewanie działa w rzeczywistych warunkach. Podczas badań na stacjach Ciechanów, Gdańsk Osowa oraz Międzylesie w Kotlinie Kłodzkiej badacze wykorzystali kamery termowizyjne, które pokazują rozkład temperatury na powierzchni obserwowanych elementów. Dzięki temu mogli ocenić, które miejsca nagrzewają się prawidłowo, a które wymagają dokładniejszej kontroli.

Zespół opracował również procedurę takich pomiarów. To praktyczne narzędzie, które może pomóc służbom diagnostycznym i utrzymaniowym wykrywać nieprawidłowości i sprawdzać skuteczność ogrzewania.

– Badania wskazały, że odpowiednie sterowanie grzejnikami i rozprowadzanie ciepła pozwalają ograniczać zużycie energii przy zachowaniu skuteczności ochrony rozjazdów przed śniegiem i lodem – mówi dr hab. inż. Jacek Kukulski, prof. uczelni.

Praca zespołowa przy realizacji projektu badawczego potwierdziła, że ułatwia osiągnięcie sukcesu, jakim jest zrealizowanie założonych celów. Ma to również znaczenie dla bezpieczeństwa wykonywania badań poligonowych, szczególnie w transporcie kolejowym.

Z myślą o istniejącej infrastrukturze

ESAR powstawał z myślą zarówno o nowych instalacjach, jak i modernizacji już działających urządzeń ogrzewania rozjazdów. Możliwość wykorzystania istniejących elementów ogrzewania i infrastruktury kablowej ma ułatwiać zastosowanie rozwiązania na kolei.

– Projekt pokazuje, jak współpraca nauki z przemysłem może wspierać rozwój bardziej energooszczędnych rozwiązań – poprzez udoskonalanie urządzeń, od których zależy codzienne funkcjonowanie transportu kolejowego – wskazuje dr hab. inż. Jacek Kukulski, prof. uczelni.

Projekt był współfinansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju oraz PKP Polskie Linie Kolejowe S.A. w ramach wspólnego przedsięwzięcia BRIK II.