Železnice a plavidlá

Železničná doprava a námorné systémy predstavujú kľúčové zložky moderných dopravných systémov, vrátane rýchlikov, metra, ľahkého koľajového tranzitu, električiek, nákladných lokomotív, komerčných plavidiel, vojenských lodí, výletných lodí a plošín pre ťažbu na mori. Oba systémy – trakčné systémy železničných lokomotív aj námorné pohonné a distribučné energetické systémy – výrazne závisia od rozsiahlej výkonovej elektroniky a riadiacich systémov, ako sú trakčné meniče, brzdové jednotky, palubné regulátory, komunikačné a signalizačné zariadenia, navigačné rádary a námorné zdroje napájania. Tieto základné komponenty vyvíjajú významné množstvo tepla počas dlhodobého prevádzkovania za vysokého zaťaženia. Nedostatočný tepelný dizajn nielen vedie k prehriatiu a poruchám komponentov, ale môže spôsobiť aj poruchy vlakov, prerušenie navigácie alebo bezpečnostné incidenty. Preto sú efektívne a spoľahlivé riešenia tepelného manažmentu nevyhnutné na zabezpečenie stabilnej prevádzky železničných a námorných systémov.

Železničné trakčné systémy a námorné výkonové systémy zvyčajne spracúvajú stovky kilowattov až výkony na úrovni megawattov. Výkonové zariadenia, ako sú moduly IGBT a usmerňovače, generujú významné množstvo tepla, čo vyžaduje veľmi účinné chladiče na udržanie bezpečných prevádzkových teplôt. Železničné vozidlá sú pri rýchlom pohybe vystavené vibráciám, nárazom a prachu, zatiaľ čo plavidlá musia odolávať močiaremu rozprašovaniu, vlhkosti a koróznym podmienkam. Chladiče preto musia mať vysokú mechanickú pevnosť, odolnosť voči korózii a odolnosť voči znečisteniu. Obmedzené inštalačné priestory vo vnútri železničných vozidiel a námorného zariadenia si vyžadujú kompaktné konštrukcie chladičov pre integráciu do obmedzených rozvádzačov alebo strojovní, pričom je potrebné minimalizovať hmotnosť, aby sa znížila spotreba energie. Navyše požiadavky na prevádzkovú spoľahlivosť lodí a vlakov sú mimoriadne vysoké. Akékoľvek vypnutie spôsobené prehriatím môže mať za následok významné ekonomické straty a predstavovať bezpečnostné riziká. Preto musia systémy tepelného manažmentu obsahovať konštrukcie s dlhou životnosťou, nízkou údržbou a vysokou redundanciou.