Železnice a lodě

Železniční doprava a námořní systémy tvoří klíčové součásti moderní dopravy, mezi které patří vysokorychlostní vlaky, metra, lehká kolejová vozidla, tramvaje, nákladní lokomotivy, obchodní lodě, válečné lodě, trajekty a offshore platformy. Jak železniční trakční systémy, tak námořní pohonné a distribuční systémy elektrické energie závisí do značné míry na rozsáhlém výkonovém elektronickém zařízení a řídicích systémech, jako jsou trakční měniče, brzdové jednotky, palubní řídicí jednotky, komunikační a signalizační zařízení, navigační radary a námořní zdroje napájení. Tyto základní komponenty vyvíjejí v průběhu dlouhodobého provozu za vysokého zatížení významné množství tepla. Nedostatečný tepelný design nejen může vést k přehřátí a poruše komponent, ale také může způsobit poruchy vlaku, přerušení navigace nebo bezpečnostní incidenty. Účinná a spolehlivá řešení pro správu tepla jsou proto klíčová pro zajištění stabilního provozu železničních a námořních systémů.

Železniční trakční systémy a námořní energetické systémy obvykle zpracovávají stovky kilowattů až výkony v megawatovém rozsahu. Výkonová zařízení, jako jsou moduly IGBT a usměrňovače, generují významné množství tepla, což vyžaduje velmi účinné chladiče pro udržení bezpečných provozních teplot. Železniční vozidla během rychlé jízdy podléhají vibracím, nárazům a prachu, zatímco lodě musí odolávat mořskému postřiku, vlhkosti a agresivním podmínkám. Chladiče proto musí mít vysokou mechanickou pevnost, odolnost proti korozi a odolnost vůči znečištění. Omezené instalační plochy uvnitř železničních vozidel a námořního zařízení vyžadují kompaktní konstrukci chladičů pro integraci do omezených prostor, jako jsou rozvaděče nebo strojovny, přičemž je třeba minimalizovat hmotnost, aby se snížila spotřeba energie. Navíc jsou požadavky na provozní spolehlivost lodí a vlaků mimořádně vysoké. Jakékoli vypnutí kvůli přehřátí může způsobit významné ekonomické ztráty a představovat bezpečnostní rizika. Proto musí systémy tepelného managementu obsahovat návrh s dlouhou životností, nízkou údržbou a vysokou redundancí.