Toplinski dizajn i simulacija
S razvojem elektroničkih uređaja i uređaja prema minijaturizaciji, potrošnja energije nastavlja rasti, a zahtjevi za rasipanjem topline visoke gustoće toplinskog toka postaju sve hitniji. Toplinskom dizajnu također se posvećuje više pažnje. Toplinski dizajn je korištenje odgovarajućih i pouzdanih metoda za kontrolu temperature svih elektroničkih komponenti unutar proizvoda, tako da ne prelaze maksimalnu temperaturu potrebnu za stabilan rad u uvjetima radne okoline, kako bi se osigurala sigurnost normalnog proizvoda rad i pouzdanost dugotrajnog rada. Osim toga, kontrola količine grijanja u okruženjima s niskom temperaturom radi pokretanja opreme također je važan aspekt toplinske pouzdanosti. U modernom društvu, sa sve većim naglaskom na potrošnju energije i zaštitu okoliša, toplinsko projektiranje postalo je važno tehnološko područje. Sve se više cijeni u industrijama kao što su komunikacije, sigurnost, računala, automobilska industrija, LED i inverter, te je postao nezamjenjivo i važno polje u istraživanju i razvoju proizvoda.
Toplinski dizajn odnosi se na proces određivanja unutarnje distribucije topline i putanje prijenosa proizvoda ili sustava kroz toplinsku analizu i simulaciju, te poboljšanje njegovih toplinskih svojstava putem optimiziranog dizajna. Prema različitim područjima primjene, toplinski dizajn može se podijeliti u različite vrste kao što su arhitektonski toplinski dizajn, elektronički toplinski dizajn i automobilski toplinski dizajn. Osim toga, prema različitim ciljevima dizajna, toplinski dizajn također se može podijeliti na različite aspekte kao što su upravljanje toplinom, prijenos topline i toplinska udobnost.
Ako toplinski dizajn nije pažljivo izveden i odgovarajuće mjere nisu poduzete tijekom faze projektiranja, problemi uzrokovani toplinom mogu se otkriti tijekom faze probne proizvodnje proizvoda ili čak tijekom masovne proizvodnje. Iako problem nije ograničen na toplinu, što je bliže fazi masovne proizvodnje, potrebno je više vremena i troškova za poduzimanje protumjera, pa čak može doći i do kašnjenja u isporuci proizvoda, što dovodi do velikog problema propuštenih poslovnih prilika. Najgori mogući scenarij je da se problemi javljaju samo na tržištu, što dovodi do opoziva i kreditnih problema. Dakle, toplinski dizajn je od temeljne važnosti. Stoga je potrebno učinkovito provesti toplinski projekt od početne faze. Osim toga, također je važno prepoznati da je s promjenjivim trendovima u tehnološkom razvoju toplinski dizajn postao stroži nego ikad prije.
Rad na toplinskom projektiranju je zatvorena petlja, od konstrukcijskog dizajna u ranoj fazi projekta, rasporeda hardvera, softverske kontrole, odabira materijala do ispitivanja porasta temperature u kasnijoj fazi, a sve bi trebalo uključivati sudjelovanje inženjera toplinskog projektiranja. U isto vrijeme, potražnja za bržim ponavljanjem proizvoda dovela je do kraćih ciklusa dizajna za inženjere. Stoga sve više i više poduzeća usvaja toplinsku simulaciju kako bi smanjila troškove, ubrzala istraživanje i razvoj, poboljšala pouzdanost toplinskih performansi energetskih uređaja i učinkovito pokrenula toplinski dizajn.
