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ACR (Acumulador de Carga Rápida de CAF)

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Tranvía Urbos 3 (unidad 302) del Metrocentro de Sevilla circulando sin catenaria junto a la catedral con tecnología ACR-Freedrive CAF. Junio 2011
Estación Murallas con unidad 3150 del Tranvía de Zaragoza en un tramo sin catenaria funcionado con ACR-Freedrive. Si se aumenta fuertemente la foto se puede observar en la vía de la izquierda, a la altura de la parte central del tranvia de la derecha, el tercer carril para la toma inferior de energía.
Estación Murallas con ejemplo de corto tramo de tercer carril para la recarga de energía mediante una toma inferior de los tranvías Urbos-3 del Tranvía de Zaragoza circulando sin catenaria con tecnología ACR de CAF.

Contenido

Introducción

El Acumulador de Carga Rápida (ACR) de CAF es un sistema de almacenamiento de energía a bordo del tranvía. Es utilizado para (a) acumular la energía de frenado con un ahorro energético aproximado de hasta el 30%. y (b) una acumulación rápida de energía en las paradas. CAF lo aplica en tranvías Urbos en dos tecnologías que ha llamado Evodrive (sólo con supercondensadores) y Freedrive (supercondensadores y baterías, lo que permite ciruculación comercial sin catenaria entre paradas).

Funcionamiento del Evodrive de CAF<ref name=CAFACR>ACR en el sitio WEB de CAF.</ref>

Evodrive es un sistema de acumulación de energía embarcado basado en supercondensadores que permite mejorar la eficiencia energética del tren recuperando para el uso la energía liberada en la frenada. El ahorro energético aproximado es hasta del 20%. Permite a los vehículos circular en zonas sin catenaria de hasta 100 m.

Funcionamiento del Freedrive de CAF<ref name=CAFACR/>

Freedrive es un sistema de acumulación de energía embarcado en que además de supercondensadores incluye baterías. Además de recuperar energía cinética en las frenadas, la energía es principalmente acumulada en las paradas. El ahorro energético aproximado es hasta del 30%. Esta solución permite hasta 1400 metros en modo de operación sin catenaria lo que disminuye el impacto visual de la infraestructura, algo útil sobre todo en cascos antiguos de las ciudades. Freedrive está en servicio comercial en tramos sin catenaria de Metrocentro de Sevilla <ref>Video de CAF con ejemplo de uso de ECAR-Freedrive en el Metrocentro de Sevilla</ref> y en el Tranvía de Zaragoza. El funcionamiento es como sigue:

  • 1. El tranvía comienza la operación con el ACR Freedrive totalmente cargado.
  • 2. Durante el recorrido entre las estaciones, el ACR Freedrive suministra energía al sistema de tracción.
  • 3. Durante elproceso de frenado, una gran parte de la energía cinética es recuperada en el ACR Freedrive que inicia su proceso de recarga.
  • 4. Cuando el vehículo estaciona, se completa la recarga del ACR Freedrive, por catenaria (como en el Metrocentro de Sevilla o por un sistema de captación inferior de energía (por ejemplo el (Tranvía de Zaragoza). El proceso de carga es muy rápido. Sólo se requieren 20 segundos.

Ventajas del ahorro de energía en dispositivos embarcados respecto al retorno a la red<ref name=carlos>Basado en aportes de usuarios Titan y Carlos64 en hilo Tranvía de Sevilla (Metrocentro) de Tranvia.org</ref>

Los trenes actuales tienen freno regenerativo. Si la energía que recupera se devuelve a catenaria y vienen otros trenes detrás y la consumen, entonces se aprovecha esa energía. Si no existen circulaciones que consuman esa energía, llega un momento que la catenaria no puede absorber toda la energía recuperada y actúa el freno reostático. Diseñar las circulaciones de forma óptima para recuperar la energía no es fácil en un sistema tranviario donde el tranvía se mezcla con tráfico rodado y entra en zonas peatonales. Además en horarios valle, con poca circulación, se reduce la capacidad de consumir la energia recuperada en el frenado.

Por lo tanto, el problema de devolver la energía a la catenaria es que otro dispositivo tiene que consumirla inmediatamente. En cambio, si se la puede almacenaren un dispositivo embarcado como el ACR, se puede utilizar cuando sea necesario. En el caso de los tranvías eso es muy útil.

Una alternativa la acumulación embarcada en sistemas DC sería instalar acumulación en las subestaciones (o en cualquier punto intermedio) o que éstas sean reversibles. La desventaja de la acumulación en tierra es que se producen pérdidas en el hilo por conducción. Lo ideal es tener varios acumuladores repartidos estratégicamente por la línea pero eso supone un coste elevado, no sólo por el número de ellos, sino por la obra civil que hay que hacer por ejemplo en una ciudad, para "esconder" y proteger dichos equipos. Algunos estudios realizados concluyen que mezclar ambas estrategias es lo ideal.

Fuentes y referencias

<references/>

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