[发明专利]一种煤基费托合成烃的温控液体及其制备方法和应用

说明书

本发明属于温控技术领域，特别涉及一种煤基费托合成烃的温控液体及其制备方法和应用。一种温控液体，该温控液体的主要成分为煤基费托合成烃，或者，该温控液体的主要成分为煤基费托合成烃和液态聚烯烃；其中，煤基费托合成烃的馏程小于等于350℃；煤基费托合成烃煤主要成分为12‑24碳的异构烷烃和正构烷烃，其中异构烷烃占总质量的90%以下，正构烷烃占总质量的10%以上；煤基费托合成烃的运动粘度在100℃下小于等于2.5 mm²/s，在40℃下为2.0‑6.0 mm²/s；液态聚烯烃的运动粘度在100℃下小于等于8.0 mm²/s，在40℃下为2.0‑20.0 mm²/s。本发明温控液体具有低密度、低导电性、低运动粘度和高导热效率的特点。

技术领域

本发明属于温控技术领域，特别涉及一种煤基费托合成烃的温控液体及其制备方法和应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

随着计算机性能及计算设备集成度的提高，尤其是在互联网与5G技术的推进下，各产业数据中心的快速发展，对高热流密度电子器件的散热需求提出了更高的要求。2021年，我国数据中心能耗达到2166亿千瓦时，较2020年增加44％，占全国总用电量2.6％，相当于三峡大坝两年的发电量，并且呈逐年上升趋势。同时，2021年全国数据中心年均PUE为1.492，存在巨大的节能减排余量空间。工信部印发的《新型数据中心发展三年行动计划》明确提出，2023年底新建大型及以上数据中心PUE要降低到1.3以下，严寒和寒冷地区力争降低到1.25以下，给未来数据中心的能耗优化提出了更加严苛的标准与要求。因此，实现低能耗、快速有效地移除大功率电子器件在使用过程中产生的热量是目前亟待解决的问题。

热量传递包括对流、传导和辐射这三种形式，其中热辐射传递热量的效率最低。传统的器件传热方式主要采用对流的方式进行，即先利用导热材料将高产热器件产生的热量传递给热沉，再利用风机将热沉传导的热量移走。由于空气的导热系数较小，对于芯片等高产热的器件内部采用空气散热方式传递的热量有限，无法满足散热需求，与空气的导热系数相比，液体的导热系数比空气大得多，液体的导热能力是空气的25倍，同体积液体带走热量是同体积空气的近3000倍；其次，在同等散热水平时，液冷噪音水平比空气冷却噪音降低20-35分贝；另外，在耗电量方面，液冷系统约比空气冷却系统节省电量30％-50％。因此采用液体传导的方式可将产热器件中产生的热量迅速移走，从而实现有效的冷却散热。

通过液体传导热量进行冷却的方式不同分为直接和间接冷却，其中，直接冷却允许液体与产热器件直接接触从而带走热量；在间接冷却中，产热器件被电绝缘屏障包裹，温控液体带走通过该绝缘屏障的热量从而间接对产热器件进行冷却。现阶段间接冷却的方式进行液体传导散热的应用最为广泛，但该方式存在散热速度慢，热量分布不均匀等缺点，冷却系统与的电绝缘屏障的接触面冷却速度快，但是产热器件内部的冷却速度慢。直接冷却是指温控液体穿插在产热器件内部，在冷却液循环的过程中产生热量带走，这种方式能够使散热器件体系热量分布更均匀，散热效率也更高，是目前发展的趋势。

目前，最常见的热传递液体是水-乙二醇，通过管路和热交换系统进行间接冷却，优势在于液体本身成本低廉，相应的配套设施成熟，缺点在于水-乙二醇属于高导电性的温控液体，因存在导电风险，故无法适用于直接冷却的冷却系统。