Rixke Rail’s Archives

Accueil > Het Spoor > Technieken > De verwarming van het reizigersmaterieel

De verwarming van het reizigersmaterieel

P. Frenay, hoofdingenieur.

mardi 9 février 2010, par rixke

Toutes les versions de cet article : [français] [Nederlands]

Alvorens de inrichting te beschrijven die gebruikt wordt om het reizigersmaterieel te verwarmen, is het nuttig de rol van de verwarming nader te omschrijven en te wijzen op de moeilijkheden die zich voordoen wanneer ze bij de spoorweg moet worden uitgevoerd.

De verwarming van het reizigersmaterieel is een bijzonder stekelig probleem, en wel om twee redenen.

Het is een probleem dat, uit technisch oogpunt, moeilijk op te lossen valt. Opzoekingen en proefnemingen waarvoor talrijke netten uiteindelijk hun ondervindingen hebben samengevoegd, hebben geleid tot oplossingen die steeds meer de volmaaktheid benaderen. De warmwaterstoof die destijds onder de voeten der reizigers werd geïnstalleerd, is inderdaad, een museumstuk geworden. Maar indien elke verbetering thans door de gebruikers op prijs wordt gesteld, dient ze vaak als uitgangspunt voor nieuwe eisen, zo dat men eigenlijk nooit op zijn lauweren kan rusten !

Voor de technici zou de andere reden bijzonder ontmoedigend zijn, indien ze, in de loop der jaren, niet een zekere dosis levenswijsheid hadden verworven. De ene reiziger veegt opzichtig de zweetdruppels af die op zijn voorhoofd gaan parelen zodra de temperatuur 18° overschrijdt, terwijl zijn reisgezel met een waardig en ontevreden gebaar zijn overjas weer aantrekt zodra de temperatuur onder 22° daalt. Het is dus zo dat, voor een zelfde, gemiddelde temperatuur van 20°, beide reizigers ontevreden zijn, de ene omdat hij het te warm heeft, de andere omdat hij het te koud heeft. Daar dit vraagstuk onoplosbaar is, zullen wij het aan zijn droevig lot overlaten om alleen maar de technische kant van de zaak onder ogen te nemen.

 Het begrip « thermisch comfort ».

In zijn meest algemene betekenis, hangt het comfort in een rijtuig af van talrijke factoren zoals de wijze van rijden, het geluidsniveau, de afmetingen en de vorm der zitplaatsen, de verlichting, de verluchting en de thermische omstandigheden. Wij zullen alleen die thermische omstandigheden bespreken, en in de tekst die volgt moet het woord comfort steeds in de beperkende zin van thermisch comfort worden begrepen.

Uit thermisch oogpunt zou het een verkeerde vereenvoudiging zijn de begrippen comfort en temperatuur van de omgevende lucht te verwarren.

Een comfortabele omgeving is een omgeving waarin het menselijk lichaam zich « behaaglijk » voelt. Welnu, het menselijk lichaam voelt zich behaaglijk wanneer er evenwicht bestaat tussen de hoeveelheid calorieën [1] die het moet afgeven en die welke de omgeving kan opslorpen.

Binnen in het menselijk lichaam wordt het voedsel langzaam verbrand, wat warmte ontwikkelt. De werking van die verbranding is veranderlijk volgens de persoon, zijn leeftijd, zijn geslacht en zijn toestand van rust of arbeid (bij een buitentemperatuur van 20° C, ontwikkelt een mens in rusttoestand ongeveer 100 kcl/uur, wat overeenstemt met een verwarmingsvermogen van 115 watt ; bij zware arbeid kan diezelfde persoon ongeveer 330 kcl/uur ontwikkelen, wat overeenstemt met 380 watt). Welnu, om goed gezond te zijn is een constante, inwendige temperatuur van om en bij de 36,5° C. onontbeerlijk. De hoeveelheid af te geven warmte is dus voor sterke schommeling vatbaar, wat een wijziging van de omgevende omstandigheden vergt. Zo zal een omgeving die voor een persoon in rusttoestand comfortabel is, te warm worden voor dezelfde persoon die een intense, fysische activiteit ontwikkelt en omgekeerd.

Bovendien zijn de opslorpingsmogelijkheden van warmte door de omgeving veranderlijk. Het menselijk lichaam geeft zijn warmte droog af (door convectie en straling langs de huid) ofwel vochtig (uitademing, transpireren). De omgeving slorpt dus des te minder de door het menselijk lichaam afgegeven warmte op naarmate ze warm en vochtig is. Daarbij komt dat die opslorpingsmogelijkheden worden geregeld door de rust- of bewegingstoestand van de lucht ; iedereen weet dat, in een lokaal waar de lucht dezelfde temperatuur heeft, men het koud of warm kan hebben naar gelang men zich al dan niet in een tocht bevindt.

In een gesloten ruimte speelt de temperatuur van de wanden een grote rol. Zo heeft men, in een lokaal dat afgekoeld is ten gevolge van een langdurige afwezigheid van elke warmtebron, een onbehaaglijk gevoel, zelfs bij een hoge temperatuur van de lucht, ’zolang de muren koud blijven ; evenzo heeft men, bij een lage buitentemperatuur, een gevoel van koude wanneer men naast een venster met enkelvoudige ruiten plaatsneemt in de omgeving waarvan er nochtans niet de minste tocht aanwezig is. Dat verschijnsel komt voort uit het feit dat het menselijk lichaam warmte uitstraalt naar de massa’s die kouder zijn dan dat lichaam.

De toestand kan dus als volgt worden samengevat. Enerzijds verschilt de door het menselijk lichaam af te geven warmte van persoon tot persoon en, voor een zelfde persoon, volgens de omstandigheden. Anderzijds veranderen de warmteopslorpingsmogelijkheden van de omgeving met haar temperatuur, haar vochtigheidsgraad, met de rust- of bewegingstoestand van de lucht en de temperatuur van de wanden.

De foto van deze befaamde sportman, genomen in een onzer comfortabele rijtuigen, is een mooi voorbeeld van een geslaagde thermische isolatie : wat een evenwicht tussen de warmte die van zijn persoon uitstraalt en de hoeveelheid warmte die zijn mooie omgeving kan opnemen.

Het menselijk lichaam beschikt over een chemisch en fysisch regelingsstelsel dat er naar streeft de warmtewisselingen te regelen met inachtneming van de hogergenoemde elementen, derwijze dat het zich in een normale toestand handhaaft. Maar buiten het feit dat de werking van dat regelingsstelsel beperkt is, uit ze zich, wanneer ze te intens is, op onaangename wijze door gevoelens van warmte of koude, door rillen (kippenvel) of door transpireren. Het zijn deze onaangename uitingen die een gevoel van onbehagen verwekken. Laten wij daar nog aan toevoegen dat, indien de omgeving tegelijk warm en vochtig is, zowel de droge als de vochtige warmtewisselingen beperkt blijven ; in dat geval spreekt men van een « verstikkende warmte » die de fysische mogelijkheden van de mens verzwakt en tot bezwijming leiden kan.

Een omgeving zal dus comfortabel zijn voor een bepaalde persoon die zich in bepaalde omstandigheden bevindt wanneer er een evenwicht zal bestaan tussen de door zijn lichaam af te geven hoeveelheid warmte en de door de omgeving opslorpbare warmte, zonder dat het regelingsstelsel van het lichaam op gevoelige wijze in werking treedt.

 Uitvoering van het thermisch comfort.

Er bestaat een eenvoudig middel om het lichaam tegenover de uitwendige omgeving te beschutten : de kleding. Maar de uitwerking ervan geldt enkel tegenover een te koude omgeving, en haar doelmatigheid is beperkt, al ware het maar door het feit dat ze zich niet automatisch aanpast aan de verschillende omstandigheden waarin de mens zich achtereenvolgens kan bevinden [2].

Het comfort kan dus enkel worden bekomen wanneer de omgeving ingericht wordt door juiste waarden te geven aan de verschillende elementen die haar beïnvloeden, d.w.z, de temperatuur van de lucht, de temperatuur van de wanden, de vochtigheid van de lucht en de snelheid waarmee deze zich verplaatst.


Bron : Het Spoor, nr 112, december 1965


[1Een grote calorie of kilocalorie (kcl) is de hoeveelheid warmte nodig om 1 kg. water, met een temperatuur van 15° centigraad en een druk van 760 mm. kwik, 1° centigraad in temperatuur te verhogen.

[2Laten wij aanstippen dat de kleding een ander voordeel biedt. Wegens haar thermische inertie, vertraagt ze de uitwerking op het lichaam van een verandering van omgeving, maakt ze het mogelijk dat het regelingsstelsel geleidelijk in beweging wordt gebracht en vermijdt ze dat men kou vat.