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Des solutions d’avant-garde pour une mobilité durable
Des technologies à label vert
Grâce à l'importance que CAF accorde à la R+D, la société bénéficie des ses propres technologies, qui contribuent à améliorer la sécurité, le confort et l’efficience énergétique du produit pendant tout son cycle de vie.
CAF place à la disposition du marché les avancées novatrices que nous avons mis au point ces dernières années pour que le chemin de fer soit la meilleure option de transport public, une option écologique, propre et durable.
Ces technologies sont utilisés à tous les niveaux, de la phase de conception à celle de développement et fabrication des équipements et des systèmes, au contrôle des opérations comme à la maintenance intégrale des trains.
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1. EcoDesign : l’optimisation des formes au service des économies d’énergie
Pendant l’étape de la conception, le bureau d’études de CAF applique les outils d’analyse et les systèmes de simulation et d’essai les plus modernes pour définir et calculer les valeurs optimales pour chaque train afin de réduire ses consommations d’énergie en exploitation, perfectionner son fonctionnement et allonger son cycle de vie.
Les formes, l’espace, les matériaux et les systèmes de distribution d’énergie sont essentiels lorsqu’il s’agit d’obtenir les plus hauts standards de qualité et d’efficience énergétique. C’est pourquoi les aspects environnementaux prédominent lors de la conception et de l’équipement intégral des trains.
CAF accorde une grande importance à des facteurs aussi fondamentaux que la consommation d’énergie en traction à haute vitesse. La recherche approfondie d’un design aérodynamique, entre autres, a permis d’amenuiser la résistance à l’avance en exploitation ainsi que la demande d’énergie requise.
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2. Les nouveaux matériaux : légers et recyclables
CAF effectue une sélection attentive de tous les matériaux utilisés dans la fabrication, en veillant notamment à leur recyclabilité afin de limiter la consommation des ressources naturelles. De même, en empêchant que les unions entre pièces de matériaux différents soient irréversibles, nous facilitons le démontage en fin de vie utile du train en vue d'une réutilisation ultérieure.
Le design des trains vise à réduire la masse et le poids, une formule efficace pour optimiser la demande énergétique. Ces paramètres sont appliqués autant à la structure de la caisse des voitures qu’à la totalité des équipements et des éléments complémentaires, isolants, etc. Le tout en garantissant les plus hauts standards de sécurité.
Le recours à des matériaux plus légers et résistants contribue à diminuer les consommations d’énergie en traction. Ainsi, lors de la fabrication, la masse du véhicule est analysée à chaque étape afin que le poids optimal prévu ne soit jamais dépassé.
Dans les nouveaux designs nous cherchons également à équilibrer l’obtention d’une capacité de transport maximale et le confort des usagers. Les économies d’énergie sont aussi possibles par l’aménagement d’amples espaces passagers et l’optimisation du nombre de sièges par unité.
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3. Des trains sans bruit ni vibrations
Dans un train, les principales sources de bruit sont liées aux équipements, au roulement et au contact avec le vent. En dehors de ses effets sur l’être humain, le bruit a également un impact sur la nature puisqu’il altère l’habitat des animaux, l'écosystème.
Pour réduire les émissions acoustiques, aussi bien intérieures qu’extérieures, l’équipe technique de CAF analyse en détail les causes qui les provoquent avant d’adopter les mesures les plus efficaces pour les minimiser : calculs et essais préliminaires, emploi de matériaux isolants et absorbants, formes aérodynamiques, études du contact et de l’interaction roue-rail, etc.
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4. Le frein à récupération (AER) : une solution performante pour récupérer l’énergie
La récupération d’énergie au freinage constitue une pièce essentielle du fonctionnement des réseaux ferroviaires car elle contribue à optimiser l’exploitation et à obtenir de hauts indices d’efficience. Les trains CAF sont spécialement conçus pour que le frein à récupération prime sur le frein rhéostatique et le frein mécanique. De cette façon, le système renvoie à la caténaire l’énergie récupérée lors du freinage, laquelle énergie peut être utilisée par un autre train ou retournée au réseau électrique.
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5. Des équipements de dernière génération
Les trains CAF incorporent des systèmes pour obtenir le meilleur rendement de l’énergie absorbée pendant la marche, aussi bien à l’accélération qu’au freinage, voire même à la signalisation et aux enclenchements. En effet, l’utilisation d’équipements de traction hautement performants permet de minimiser les pertes d’énergie tout en optimisant la consommation.
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6. La réduction de consommation au niveau des systèmes auxiliaires
Pour réduire au maximum les consommations d’énergie, des mesures globales sont adoptées qui tiennent compte également des équipements auxiliaires du train, du contrôle de leur fonctionnement et de leur état de conservation.
Convertisseur statique
Pour chaque projet, une analyse de la capacité du convertisseur statique est réalisée afin d’effectuer un bilan de toutes les charges qu’il doit alimenter. Ceci permet d'éviter les surdimensionnements qui entraînent un poids et des consommations supérieurs à ceux recommandés.
Gestion des consommations à l'arrêt
Pour réduire la consommation d'énergie aux arrêts, autre objectif prioritaire de CAF, il est nécessaire de définir préalablement les conditions dans lesquelles doivent se trouver les équipements auxiliaires. La réalisation d'un contrôle individuel par voiture, et non par train, permet que seuls les équipements de certaines unités soient activés, en fonction des besoins requis dans chaque cas. Une mesure qui débouche sur des économies d'énergie significatives.
Des conditions optimales pour la climatisation
Les équipements de climatisation exigent une importante alimentation électrique pour fonctionner. Pour diminuer cette consommation, CAF fait appel à des réfrigérants plus performants et adopte des mesures afin d'optimiser les conditions de climatisation du train. Et pour réduire les pertes d'énergie dues au transfert de chaleur entre l'intérieur et l'extérieur, la conception du train vise à minimiser sa conductivité thermique et à obtenir des isolations hautement efficaces.
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7. Une conduite efficiente des véhicules et de la flotte
Le mode de conduite joue un rôle décisif sur les consommations d'énergie du train. Au moyen du système de contrôle-commande du train, nous pouvons calculer, en temps réel, le niveau de performances qui minimise la consommation d'énergie en fonction des caractéristiques et du temps de trajet. Cette information permet d'optimiser la conduite du point de vue énergétique.
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8. La réduction des temps de trajet
Les développements technologiques de CAF ont introduit de nouvelles avancées pour obtenir une réduction générale des consommations d'énergie des trains. Citons par exemple le Système de Basculement Intégral (SIBI) qui autorise la circulation en courbe à des vitesses supérieures sans perte de confort et des réductions de temps de trajet de l'ordre de 30%.
Par ailleurs, la réduction des limitations de vitesse dans la circulation en courbe entraîne quant à elle la nécessité de modifier la vitesse des trains, ce qui contribue à améliorer l'efficience énergétique.
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