The Benefits of Components & Systems
設計者は、安全マージンを確保するために、部品のサイズを大きくすることがあります。ただし、この安全要素は、システムの運用コストにかなりの影響を与える可能性があります。おそらくそれほど明白ではないかもしれませんが、この安全要素が、部品やシステムの設計、製造、配送コスト、および貴重な不動産を占有する間接コストにも大幅に加算される可能性があります。
テクノロジージャンプの防止
コールドプレート、熱交換器、または冷却システムを設計する場合、大きな安全率を含むように仕様を変更すると、コストがかさむ可能性があります。たとえば、大きな安全率を含む計算では、プレートフィン熱交換器が必要であることが示される場合がありますが、実際には安価なフラットチューブ熱交換器の方が要件を満たします。さらに、パフォーマンス要件を誇張すると、設計コストが高くなる可能性があります。これは、パフォーマンスを向上させるためには、長時間のエンジニアリング設計時間が必要となる場合があるからです。
たとえば、より高い性能を必要とする真空ろう付けコールドプレートは、より低い性能を必要とするコールドプレートよりも複雑な流体経路を必要とする場合があります。特に電子機器の冷却では、部品について示される熱負荷は、熱負荷の平均もしくはアクティビティベースの熱負荷の内訳というよりも、その部品で発生する最大の熱負荷であることが多くあります。したがって、全体的なシステムソリューション用に多くの部品の熱負荷を集計する場合、熱性能の要件が過大評価されることがあります。これは、データセンター内にある多数のコンピューターサーバーが、1 つの冷却システムで冷却されることと同様です。
貴重な不動産の確保
大きいサイズに設定すると、部品やシステムのフットプリントまたは必要なスペースも無駄に拡大する可能性があります。部品が小さいほど、より重要性の高い他の部品のためのスペースを確保できたり、システム全体の設計を小さくできたりする場合があります。今日のほとんどの技術では、サイズが小さいほど競争上の優位性が得られます。また、部品やシステム全体のフットプリントを削減することで、配送コストの削減にもつながります。
重量と配送コストの削減
サイズを大きくしすぎると、部品やシステムが重くなり、配送コストや環境への負担が増える可能性があります。年間数千の製品を配送・受領しているOEMの場合、わずかな重量の差でコストがかさみ、利益を減らす可能性があります。さらに、病院やデータセンター用の大規模なシステムや機器などの重量のある製品は、製品の移動が難しいことやその重さのために、エンドユーザーにとって望ましくない場合があります。別の例としては、軍用および民間航空機があり、出力、重量制限、ジェット燃料の費用などの理由から、より小さくて軽い方が良いとされています。(航空機の液冷を参照してください）。これはエネルギー効率にもつながります。重量が少ないということは、航空機が消費する燃料も少なくなることを意味します。
省エネルギー
部品やシステムの適切なサイズ設定によって実現される省エネのメリットを見逃すことはできません。一般的に、小型部品やシステムは、製造に必要なエネルギー、配送に必要なエネルギー、それらを稼動するために必要なエネルギーが少なくて済みます。例えば、より小さなコールドプレートや熱交換器では、より小さなポンプやファンでも十分な冷却を行うこともできます。省エネルギーは、環境面でも経済的面でもメリットがあります。
部品やシステムのサイズを大きくする代わりに、適切なサイズに設定します。部品やシステムのサイズは、安全率をできるだけ小さくしたうえで設定します。 By using accurate thermal design data, experienced engineers, and reliable suppliers, you can minimize the margin of safety needed when designing custom components and systems.
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