[发明专利]一种环保型热管工质

说明书

本发明公开了一种重力热管，所述重力热管的工作流体选自HFO‑1234ze(Z)、HFO‑1234ze(E)、HFO‑1336mzz(Z)、HFO‑1336mzz(E)、HFO‑1224yd(Z)、HFO‑1233zd(E)及其混合物。本发明的重力热管具有环保、冷却性能好、制造成本低等优点，适用于通信基站、服务器或数据中心的冷却。

技术领域

本发明涉及一种冷却介质，特别涉及一种重力热管冷却介质。

背景技术

近年来，随着互联网产业的快速发展，互联网数据中心(IDC)迅速崛起，IDC市场需求迅速增长。2016年，中国IDC市场规模达到714.5亿元，预计到2019年，中国IDC市场规模将达到1800亿元。数据中心的能耗也迅速增加，2016年，中国数据中心的用电量突破1000亿千瓦时，超过整个三峡电站的年发电量(900亿千瓦时)，占全国总用电量的1％，达到全球总用电量的2％。

IDC的能耗包括IT设备、制冷设备、配电系统和其他辅助设备，其中，制冷设备的能耗占IDC总能耗的40％。因此，需要采用节能制冷技术来降低数据中心的PUE值，这是我国建设绿色节能数据中心的有效途径之一。就制冷设备而言，传统的精密空调存在能量利用率低、气流组织分布不均的问题，随着发热量的增加和热密度的急剧上升，无法满足服务器机柜的散热需求。

重力热管是一种节能减排的制冷设备，具有良好的制冷效果且能耗低。重力热管是一种密封管，管内同时含有液相和气相状态的工作流体。液态工作流体通过吸收蒸发区的潜热转化为气态，气体进入冷凝区转化成液态工作流体同时释放潜热，液态工作流体依靠重力返回蒸发区完成循环。通常，重力热管的尺寸较小，可以安装在机架背面或作为基站的侧板。重力热管不仅可以实现一对一冷却，避免局部过热，还可以提高设备间的利用率。

在0-100℃的工作温度范围内，重力热管常用的工作流体包括水、氨水、甲醇、丙酮、HCFC-22、HFC-134a、R410a等。从安全性和环保要求方面考虑，这些工作流体都具有无法克服的缺陷。如：水的起始温度高，必须对设备进行良好的保护，以防止潜在的泄漏；氨水具有强烈的刺激性，一旦泄漏会引起中毒；甲醇和丙酮是易燃化合物，不适合大剂量使用；HCFC-22可以破坏臭氧层，其全球变暖潜能值(GWP)为1810；HFC-134a和R410a虽然不会破坏臭氧层，但它们的GWP值也达到了1300或更高，且系统压力高导致制造成本高。

目前，HFC-245fa是重力热管工作流体的一种安全可行的替代品，具有不可燃性且系统压力低，可以满足相关应用的需求。然而，HFC-245fa的GWP值为1050，在将来也可能被替代。因此，有必要开发一种环保型重力热管工作流体，以替代HFC-245fa用于热管冷却。

发明内容

本发明的目的是提供一种重力热管工作流体，用于重力热管冷却。

本发明的实施方式涉及一种重力热管，所述重力热管的工作流体选自HFO-1234ze(Z)、HFO-1234ze(E)、HFO-1336mzz(Z)、HFO-1336mzz(E)、HFO-1224yd(Z)、HFO-1233zd(E)及其混合物。在优选的实施方案中，所述工作流体选自HFO-1234ze(Z)、HFO-1234yf、HFO-1233zd(E)、HFO-1224yd(Z)或其混合物。在更优选的实施方案中，所述工作流体为HFO-1234ze(Z)。

HFO-1234ze(Z)，也即，顺式-1,3,3,3-四氟丙烯，分子式为CHFCHCF3，分子量为114.04，标准沸点为9.72℃，临界温度为150.12°，临界压力为3.53MPa。

本发明提供一种使用重力热管工作流体的方法，在所述重力热管中使用包含HFO-1234ze(Z)的工作流体。

在优选的实施例中，所述工作流体仅由HFO-1234ze(Z)组成。

在优选实施例中，重力热管在0℃到100℃的温度下工作。