Una ventilazione affidabile ed efficace è essenziale per lo scavo delle gallerie ferroviarie più lunghe del mondo attraverso le Alpi svizzere. Nella Galleria di base del Monte Ceneri (CBT), che è una continuazione logica della Galleria di base del San Gottardo, la ventilazione delle aree a rischio di esplosione è gestita da un sistema progettato da Systemair* e controllato dai convertitori di frequenza della gamma VACON® NXP.
Il collegamento ferroviario del San Gottardo, uno dei due tratti principali del massiccio progetto AlpTransit**, è costituito dalla Galleria di base dello Zimmerberg, dalla Galleria di base del San Gottardo e dalla Galleria di base del Monte Ceneri. Costruito alcune centinaia di metri sotto il livello delle attuali gallerie, il nuovo collegamento ferroviario del San Gottardo è un collegamento ferroviario continuo e pianeggiante attraverso le Alpi con un'altitudine massima di soli 550 metri sul livello del mare. Ciò comporta notevoli vantaggi in termini logistici ed economici, in quanto consente ai treni più lunghi e con il doppio del peso di viaggiare a velocità doppia rispetto a quella attuale.
Sistema di ventilazione unico e ridondante al CBT
La Galleria di base del Monte Ceneri, la cui conclusione degli scavi è prevista per il 2016 e l'apertura alla fine del 2019, sarà un importante bretella nel sud dell'Europa per la Galleria di base del San Gottardo, la galleria ferroviaria più lunga del mondo con i suoi 57 chilometri di lunghezza. La Galleria di base del Monte Ceneri abbrevierà anche i tempi di percorrenza, ad esempio tra le città di Locarno e Lugano nel Canton Ticino, Svizzera, dagli attuali 50 minuti a 22 minuti. L'appalto per la costruzione della Galleria di Base del Monte Ceneri è stato aggiudicato nel 2009 al Consorzio Condotte-Cossi, con il quale Systemair collabora alla progettazione della ventilazione utilizzata durante lo scavo. Nella progettazione del sistema di ventilazione, Systemair si è concentrata sulla sicurezza, il controllo e il risparmio energetico.
La Galleria di base del Monte Ceneri, costituita da due canne a binario singolo con una lunghezza prevista di 15,4 chilometri ciascuna, ha una caverna di installazione al centro dell'area di scavo nel cuore del Monte Ceneri. La caverna di installazione svolge un ruolo estremamente importante nella logistica della costruzione della galleria di base, poiché i lavori di scavo e i quattro binari ferroviari avanzano da qui verso nord e verso sud. L'accesso alla caverna avviene attraverso due gallerie costruite in precedenza: la galleria esplorativa (CPS1) e la galleria di accesso (FIS2). Queste due gallerie costituiscono il nucleo della soluzione unica di Systemair per la fornitura di aria fresca per le quattro linee.
L'aria fresca viene aspirata attraverso la galleria esplorativa nella caverna di installazione e poi nella Canna ovest con l'aiuto di ventilatori primari. Nella Canna ovest, che viene mantenuta in pressione, i ventilatori secondari, costantemente spostati in avanti man mano che i lavori di scavo della galleria avanzano, soffiano aria fresca nelle aree di scavo.
L'aria di scarico dell'area di scavo viene convogliata da un altro gruppo di ventilatori nella Canna ovest e quindi nella galleria di accesso. Per evitare che l'aria di scarico ritorni nella caverna di installazione, la pressione nella caverna viene sempre mantenuta a un livello relativamente alto. Questo si ottiene controllando la velocità dei ventilatori con l'aiuto dei convertitori di frequenza VACON®.
Una delle caratteristiche più importanti del sistema è la sua ridondanza: tutti i ventilatori sono dotati di una combinazione di motore ridondante e di convertitore di frequenza VACON, che lo comanda per garantire il funzionamento del sistema di ventilazione anche in caso di guasto. Un sistema di ventilazione ridondante è inoltre indispensabile per garantire la sicurezza degli addetti allo scavo nel sottosuolo. Poiché per lo scavo della Galleria di base del Monte Ceneri vengono utilizzati metodi di brillamento convenzionali che generano fumo, gas e polveri, una ventilazione affidabile ed efficace è essenziale in ogni momento.
Sicurezza, controllo e risparmio energetico importanti per la ventilazione
Il sistema di ventilazione nella Galleria di base del Monte Ceneri è dotato di convertitori di frequenza VACON® NXP raffreddati ad aria nella gamma da 55 kW a 250 kW (400 V), con una potenza totale installata di circa 2,5 MW in un frame indipendente (IP54). Questa soluzione consente un notevole risparmio energetico, ma offre anche molti altri vantaggi.
Il sistema di controllo, basato sul protocollo di comunicazione Profinet, consente di controllare, monitorare e regolare in modo centralizzato le funzioni di ogni singolo convertitore di frequenza. La logica di controllo permette l'ottimizzazione di tutti i convertitori di frequenza, in modo da bilanciare il flusso d'aria in entrata e in uscita dallo spazio interrato. È possibile, quando necessario, bypassare il sistema di controllo centralizzato e controllare localmente i parametri del convertitore di frequenza VACON® di ciascun ventilatore.
Un'efficace ventilazione dell'area di esplosione è essenziale per rimuovere le polveri e i gas di esplosione il più rapidamente possibile. I gruppi di ventilatori dotati di convertitori di frequenza VACON® consentono una rapida ventilazione alla massima potenza e rendono nuovamente accessibile l'area di esplosione in soli 15 minuti, riducendo il tempo di inattività sul sito, che è un fattore importante per l'economia complessiva dello scavo della galleria.
La massima efficienza energetica è garantita dal controllo della velocità dei ventilatori con l'aiuto dei convertitori di frequenza per garantire la portata d'aria richiesta.
Un ulteriore vantaggio è che l'accelerazione e la decelerazione controllata di tutti i ventilatori consentono di riempire la galleria d'aria in modo graduale, evitando così brusche variazioni di qualità dell'aria.
Dopo che il progetto AlpTransit è stato accettato dal 64 per cento degli elettori svizzeri in un referendum del 1992, la costruzione della Galleria di base del San Gottardo è iniziata nel 1996 e dovrebbe entrare in funzione nel 2016. Con una lunghezza di 57 km e un totale di 151,84 km di gallerie, pozzi e passaggi, la Galleria di base del San Gottardo è la galleria ferroviaria più lunga del mondo, superando la galleria sottomarina di Seikan in Giappone e il Tunnel della Manica di 50 km che collega Inghilterra e Francia. L'asse del San Gottardo consentirà un collegamento ad alta velocità attraverso le Alpi con una velocità massima stimata di 250 km/h, riducendo i tempi di percorrenza tra Zurigo e Milano dalle attuali 4 ore e 10 minuti a 2 ore e 40 minuti.
Oggi il Gruppo Systemair comprende circa 60 società con 2.300 dipendenti in 39 paesi in Europa, Nordamerica, Medio Oriente, Asia, Africa e Australia. Nell'esercizio 2010/2011 la società ha registrato un fatturato di oltre 3,47 miliardi di corone svedesi. La MRT (Metro Road and Train) è la divisione di Systemair che si occupa della fornitura di sistemi di ventilazione per gallerie sotterranee, stradali e ferroviarie. Il personale con sede in Italia ha un know-how molto ampio in questo campo specifico. Il loro obiettivo è quello di essere l'unico riferimento per le aziende che lavorano a progetti sotterranei.
AlpTransit, noto anche come Nuova ferrovia transalpina (NFTA), è un progetto federale svizzero che mira a realizzare più rapidamente collegamenti ferroviari nord-sud attraverso le Alpi svizzere costruendo gallerie di base a diverse centinaia di metri sotto il livello delle attuali gallerie. Il progetto AlpTransit comprende due grandi sezioni, l'asse del Gottardo e l'asse del Lötschberg. Il terzo progetto in ordine di grandezza è la Galleria di base del Monte Ceneri, in costruzione nel Canton Ticino. Passerà sotto il Monte Ceneri tra Camorino nella piana di Magadino e Vezia vicino a Lugano.
Vacon è entrata a far parte del Gruppo Danfoss nel dicembre 2014.
