CN111040733B - 一种数据中心专用的制冷剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于制冷剂技术领域，具体涉及一种数据中心专用的制冷剂及其制备方法和应用。该数据中心专用的制冷剂，包括以下重量份数的各组分：18‑38份的氟乙烷；48‑60份八氟丙烷；18‑26份六氟丙烯。其制备方法为：按照配方的量，将各组分在抽真空的混配罐中混配，即得。本发明所提供的数据中心专用的制冷剂(R‑550)具有零臭氧耗损值(ODP)和极低温室效应(GWP)的效果，节能、环保。

Description

一种数据中心专用的制冷剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于制冷剂技术领域，具体涉及一种数据中心专用的制冷剂及其制备方法和应用。
背景技术
今年国家工业和信息化部、国务院机关事务管理局、国家能源局根据国务院提出“绿色制冷”发展战略，结合2019年国家发展与改革委员会印发的《绿色高效制冷行动方案》的通知，为了绿色经济、循环经济与保护环境协调一致的核心要求，国家寻求绿色环保、高效节能的先进节能技术产品。
基于以上态势，国际与国内对绿色环保节能制冷剂迫切需求下，绿冷高科工程研究中心中外专家团队在有效整合国内外优质科研资源的基础上，研发出一种适应于亚热带气候，具有零臭氧耗损值(ODP)和极低温室效应(GWP)的R-550制冷剂，专门用于绿色数据中心的精密空调系统。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提供了一种数据中心专用的制冷剂及其制备方法和应用。本发明所提供的数据中心专用的制冷剂(R-550)具有零臭氧耗损值(ODP)和极低温室效应(GWP)的效果，节能、环保。
本发明所提供的技术方案如下：
一种数据中心专用的制冷剂，包括以下重量份数的各组分：18-38份的氟乙烷(R161)；48-60份八氟丙烷(R218)；18-26份六氟丙烯(R-1216)。
基于上述技术方案，本发明所提供的数据中心专用的制冷剂以氟乙烷(R161)；八氟丙烷(R218)；六氟丙烯(R-1216)的三元混合物作为制冷剂时的系统性能极为优异。原因如下：因为R161具有潜热大、导热性能好等特点，八氟丙烷(R218)、六氟丙烯R-1216单位冷量大，能够提高制冷剂的潜热，提高系统运行效率，而R161具有微燃性，八氟丙烷(R218)；六氟丙烯R-1216具有阻燃性，相互配合效果极好。
据国家工业和信息化部能源数据管理中心显示，各数据中心机房精密空调占总用电量的50％以上，本发明技术产品R-550可应用在数据中心各种精密空调系统，平均节能率达25％以上，节能改造后产生的经济效益显著。
具体的，数据中心专用的制冷剂包括以下重量份数的各组分：28-34份的氟乙烷；48-55份八氟丙烷；18-22份六氟丙烯。
具体的，数据中心专用的制冷剂包括以下重量份数的各组分：26-36份的氟乙烷；52-58份八氟丙烷；20-24份六氟丙烯。
具体的，数据中心专用的制冷剂包括以下重量份数的各组分：30-38份的氟乙烷；52-58份八氟丙烷；22-26份六氟丙烯。
具体的，数据中心专用的制冷剂包括以下重量份数的各组分：18-22份的氟乙烷；55-60份八氟丙烷；22-26份六氟丙烯。
具体的，数据中心专用的制冷剂包括以下重量份数的各组分：，包括以下重量份数的各组分：25-30份的氟乙烷；50-55份八氟丙烷；20-26份六氟丙烯。
具体的，数据中心专用的制冷剂包括以下重量份数的各组分：25-30份的氟乙烷；50-55份八氟丙烷；20-25份六氟丙烯。
具体的，数据中心专用的制冷剂包括以下重量份数的各组分：20-24份的氟乙烷；55-60份八氟丙烷；18-22份六氟丙烯。
具体的，数据中心专用的制冷剂包括以下重量份数的各组分：30-34份的氟乙烷；48-55份八氟丙烷；20-26份六氟丙烯。
本发明还提供了数据中心专用的制冷剂的制备方法，包括以下步骤：按照配方的量，将各组分在抽真空的混配罐中混配，得到所述数据中心专用的制冷剂。
具体的，各组分的纯度大于或等于99.96％。
基于上述技术方案，可以安全、快速、低成本的制备得到数据中心专用的制冷剂。
本发明还提供了数据中心专用的制冷剂的应用，作为机房空调制冷剂。
具体的，作为数据中心机房空调制冷剂。
通信运营商数据中心机房、政府数据中心机房、银行业数据中心机房、证卷业数据中心机房、国家电网数据中心机房等，这些单位的发射设备产生热量较大，空调受热量是普通通信基站的三倍，是民用空调受热量的十倍，所以专用空调压缩机工作时间也是民用空调的十倍，这就大大缩短了专用空调压缩机的使用寿命。本发明制冷剂的单位制冷量高出30％，运行工作压力比原数据中心专用空调制冷剂R-22低，R-22在环境温度35℃的情况下，高压是16KG，低压是6KG；本发明制冷剂R-550在环境温度35℃的情况下，高压是13KG，低压是4.5KG；使用本发明制冷剂R-550压缩机的工作负荷是原制冷剂R-22的75％，可延长压缩机使用寿命。
总体上，与现有数据中心专用空调参数相比，本发明的创新效果如下：
1)本发明提供的节能制冷剂已在中国联通集团福州分公司数据中心、中国联通集团宜昌分公司数据中心、中国联通集团莆田分公司数据中心专用空调设备上测试应用，因其蒸发潜热大，单位时间降温速度更快，故其制冷效率高，节能分别为：30.34％、29.5％、27.34％。
2)绿冷高科工程研究中心经过三年测试数据证明，综合节能率达到25-30％,节能效果良好；故本发明提供的制冷剂不燃和不破坏臭氧层的同时，极低的温室效应。
3)本发明提供的制冷剂因制冷效率高，故充装量是原来数据中心专用空调的70％，操作更为便携。
4)本发明提供的制冷剂单位制冷量高出30％以上，可使压缩机提前卸载，同时本发明提供的制冷剂为混合制冷剂分子量与数据中心专用空调R-22制冷剂相同。
5)本发明提供的精密空调压缩机使用制冷剂的各组分化学性质均较稳定，不含有化学活性好的烯烃，故其性能更稳定。
6)本发明专用于运营商数据中心机房空调，配方与替代其他水冷式、风冷式空调节能制冷剂不同。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
一种数据中心专用的制冷剂，其由以下重量份数的各原料充分混合制成：34份的氟乙烷；48份八氟丙烷；18份六氟丙烯，其制备方法如下：
S1.对三种原料在生产线上进行精馏提纯，精馏塔满足99.96％制冷剂原材料的高度和标准；
S2.三种原料纯度采用安捷仑色普仪进行检测，确保其纯度达到制冷剂级99.96％；
S3.对全自动、多功能微波真空混配罐进行连接，全自动、多功能微波真空混配罐的型号为；YDL--6000L；
S4.对全自动混配罐进行抽真空，达到负压状态；
S5.按照重量份数配比将达标的原料加入全自动混配罐，具体操作为关闭进料阀门，抽真空，抽真空后开启进料阀门，并开启进料泵，即可送入原料；
S6.启动全自动混配装置运行搅拌五个小时；
S7.将搅拌五个小时后的成品-混合制冷剂进行检测，检测其各组分重量份数配比的准确度；
S8.将混合制冷剂泵入自动充装系统，充装入混合压力容器中，得到成品。
实施例2
一种数据中心专用的制冷剂，其由以下重量份数的各原料充分混合制成：32份的氟乙烷；52份八氟丙烷；16份六氟丙烯。其制备方法与实施例1相同。
实施例3
一种数据中心专用的制冷剂，其由以下重量份数的各原料充分混合制成：34份的氟乙烷；54份八氟丙烷；12份六氟丙烯。其制备方法与实施例1相同。
实施例4
一种数据中心专用的制冷剂，其由以下重量份数的各原料充分混合制成：36份的氟乙烷；48份八氟丙烷；16份六氟丙烯。其制备方法与实施例1相同。
实施例5
一种数据中心专用的制冷剂，其由以下重量份数的各原料充分混合制成：38份的氟乙烷；44份八氟丙烷；18份六氟丙烯。其制备方法基本与实施例1相同。
实施例6
一种数据中心专用的制冷剂，其由以下重量份数的各原料充分混合制成：40份的氟乙烷；46份八氟丙烷；14份六氟丙烯。其制备方法基本与实施例1相同。
实施例7
一种数据中心专用的制冷剂，其由以下重量份数的各原料充分混合制成：42份的氟乙烷；42份八氟丙烷；16份六氟丙烯。其制备方法基本与实施例1相同。
实施例8
一种数据中心专用的制冷剂，其由以下重量份数的各原料充分混合制成：44份的氟乙烷；38份八氟丙烷；18份六氟丙烯。其制备方法基本与实施例1相同。
以实施例8制备的制冷剂为测试对象，按照现有技术的相关标准进行测试，R-22与本发明R-550物性参数对比如下表1：
表1
Figure BDA0002323982680000061
Figure BDA0002323982680000071
由上表的物性参数表明，本发明提供的制冷剂与R-22相接近，所以可替换R-22，且其相对而言有如下优势：不破坏臭氧层(ODP为零)、很小的温室效应。
该配方根据美国国家标准局REFPROP模型上计算出在标准大气压力下的滑移温度为0.1℃，可视为类共沸制冷剂。
R-22与实施例8的R-550制冷剂在5度蒸发温度和40度冷凝温度下的理论循环计算各个参数数据如下表2：
表2
Figure BDA0002323982680000072
为了进一步说明本发明提供的制冷剂在节能方面的优势，本发明在绿冷高科工程研究中心具体测试内容为例进行说明。绿冷高科工程研究中心实验室安装两台20KW/H上海佳力图精密空调机组，两台15KW/H爱默生精密空调机组，编号为一号和二号机组；一号机组采用原R-22，二号机组为新型节能环保制冷剂R-550，两台机组同型号、同功率、同出厂日期。
现就两台机组进行测试，一号机组和二号机组(投入实施例1至8制备的制冷剂)做对比，算出节能率，共计运行140周，目前一号机组和两号机组的压缩机都正常工作。具体节能率计算方法如下表3和表4：
表3、R-22与R-550在佳力图精密空调机组节能率对比
Figure BDA0002323982680000081
表4、R-22与R-550在爱默生精密空调机组节能率对比
Figure BDA0002323982680000082
效果例
本发明提供的节能制冷剂直接在中国联通集团福州分公司数据中心机房佳力图精神空调上应用，与原技术相比，节能率：30.34％；
本发明提供的节能制冷剂直接在中国联通集团宜昌分公司数据中心机房佳力图精神空调上应用，与原技术相比，节能率：29.5％；
本发明提供的节能制冷剂直接在中国联通集团莆田分公司数据中心机房爱默生专用空调设备上测试应用，节能率：27.34％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数据中心专用的制冷剂，其特征在于，由以下重量份数的各组分组成：34份的氟乙烷；48份八氟丙烷；18份六氟丙烯。
2.一种数据中心专用的制冷剂，其特征在于，由以下重量份数的各组分组成：32份的氟乙烷；52份八氟丙烷；16份六氟丙烯。
3.一种数据中心专用的制冷剂，其特征在于，由以下重量份数的各组分组成：34份的氟乙烷；54份八氟丙烷；12份六氟丙烯。
4.一种数据中心专用的制冷剂，其特征在于，由以下重量份数的各组分组成：36份的氟乙烷；48份八氟丙烷；16份六氟丙烯。
5.一种数据中心专用的制冷剂，其特征在于，由以下重量份数的各组分组成：38份的氟乙烷；44份八氟丙烷；18份六氟丙烯。
6.一种数据中心专用的制冷剂，其特征在于，由以下重量份数的各组分组成：40份的氟乙烷；46份八氟丙烷；14份六氟丙烯。
7.一种数据中心专用的制冷剂，其特征在于，由以下重量份数的各组分组成：42份的氟乙烷；42份八氟丙烷；16份六氟丙烯。
8.一种数据中心专用的制冷剂，其特征在于，由以下重量份数的各组分组成：44份的氟乙烷；38份八氟丙烷；18份六氟丙烯。
9.一种根据权利要求1至8任一所述的数据中心专用的制冷剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按照配方的量，将各组分在抽真空的混配罐中混配，得到所述数据中心专用的制冷剂。
10.一种根据权利要求1至8任一所述的数据中心专用的制冷剂的应用，其特征在于：作为机房空调制冷剂。
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