Сколько тепла выделяет асик

Вентиляция для майнинга в Красноярске

Наша компания выполняет монтаж систем вентиляции и кондиционирования как небольших, так и крупных объектов. Мы всегда стремимся повышать свой уровень и ориентируемся на европейский сервис. Это позволяет нам оптимизировать все рабочие процессы.У нас слаженная команда и отлаженная технология организации процесса, что позволяет нам работать с максимальной эффективностью и безупречным качеством. Наши штатные бригады монтажников имеют богатый опыт в монтажах систем любого уровня сложности, а за выполнение работ на должном уровне отвечает отдел контроля качества.

Сейчас мир криптовалюты и майнинга становится все более узнаваемым, и более того, многие уже начали серьёзно заниматься этой сферой. Поэтому мы хотели уведомить всех, кто ещё не знает – правильный и продуктивный майнинг должен работать в тандеме с принудительной вентиляцией и что грамотный монтаж системы вентияции – это то, о чём надо позаботиться сразу. Мы посвятили эту статью всем тем, кто уже имеет ферму или думает её воплотить – Вы должны знать, зачем майнинг ферме вентиляция и охлаждение, как правильно охлаждать майнинг ферму, что произойдет с серверами, если не охлаждать их правильно. Предупрежден – значит вооружен.

Ошибки, которые совершают владельцы

Основная цель этой статьи – указать на ошибки Владельцев майнинг ферм, дать точную и подробную инструкцию по исправлению этих ошибок, и рассказать технические аспекты подпора требуемого оборудования. Итак, шаг первый: ошибки.

• Самая распространенная ошибка – не устанавливать систему вентиляции и кондиционирования вообще. Если Вы просто не знали, что это нужно делать, это Вас не опровергает. Незнание не освобождает от ответственности. Первое, что нужно было сделать при покупке серверов – узнать все о них, абсолютно все, что им нужно для эффективной и долгой работы. Если у Вас сгорел уже хоть один сервер – вина ложиться на Вашу неподготовленность.
• Другая не менее популярная ошибка – устанавливать один бытовой настенный кондиционер для всех Ваших майнеров, чтобы сэкономить. Такой кондиционер способен охладить Вашу комнату, или квартиру, но никак не оборудование для майнгинга. Оно нагревается очень быстро и требует специальных расчетов при подборе кондиционера, которые выведут идеальную мощность охлаждения для работы Вашего количества майнеров.
• Ставить кондиционеры намного мощнее, чем нужно, скажем, на будущее, при планах на покупку большего количества серверов. Как Вы думаете, насколько эффективно будут работать Ваши системы, если они будут находится в постоянном переохлаждении и замерзании?
• Ставить охлаждение, но забыть о вентиляции. Вентиляция помещения для майнгинг фермы не менее важна, чем кондиционирование – почему, мы расскажем в следующей главе.
• Устанавливать климатическое оборудование в неправильных местах, использовать не подходящие монтажные элементы, проводить неправильно систему по комнате, некорректно проводить монтаж – это все можно свести к обращению к климатическим специалистам «из гаража», то есть без опыта. Вы вложили огромные деньги в свою майнинговую ферму, а теперь не хотите заботиться о ней? Доведите уже дело до конца, оформите проектные работы под ключ у специалистов, и Ваше детище будет работать неотказно.

Зачем нужна вентиляция и охлаждение для майнинга

О кондиционировании. Перегрев – и компьютерные блоки выходят из строя, а это прямые убытки. Оборудование, майнеры, должно работать безотказно, без сбоев, от этого зависит прибыль от работы ферм. Все энергоемкое оборудование майниговых шахт для надежной и высокопроизводительной работы требует эффективного отвода тепла от работающей аппаратуры. Поэтому вопрос: как охладить майнинг ферму — один из самых животрепещущих.

Майнинговые фермы — это комплекты видеокарт с блоками питания, системой управления и вентиляторными блоками. Они состоят из полупроводниковых элементов, которые выделяют частицы тепла при работе, чем нагревают всю систему. Общее тепло, которое выделяет один майнер, составляет 250 Вт за час, и это тепло никуда не выходит, оно остается рядом с системой и нагревает ее с каждым часом все больше и больше. Чтобы посчитать, сколько тепла выделяет вся Ваша ферма, просто умножьте 250 на количество блоков, а полученное число умножьте на часы работы фермы в сутки – Вы получите точные данные, то есть, сколько тепла приносит ферма за день.

Если же не охлаждать эти блоки, то они будут перегреваться, что приведет к:

• потерям скорости работы фермы, а значит к уменьшению количества созданных монет;
• изоляция токопроводящих элементов будет постоянно изнашиваться;
• с каждым днем у всей фермы будет уменьшаться срок службы – Вы и не заметите, как настанет тот день, когда придется покупать новое оборудование.

Система охлаждения для майнинга должна быть эффективной, с экономным потреблением электроэнергии (Вы и так используете около 300 кВт электричества в час от одного блока, зачем Вам еще один источник убытка), объемной и распределяющей холод по всему пространству.

О вентиляции. В серверную обязательно должен поступать свежий воздух, так как оборудование выделяет не только тепло, но и небезопасные ферменты – химическую пыль, влагу в огромных объемах, бактерии и микробы (появляются от скопившейся влаги), металлическую стружку. Представьте, что Вы этим дышите, а так же эти частицы забивают Ваши серверы. Вентиляция вытянет их наружу, и запустит свежий воздух. Это позволит находиться в комнате не только серверам, но и живым людям. Подумайте об этом.

Оборудование, подходящее для вентиляции и кондиционирования майнинга

Для майнинговой фермы подойдет только вентиляционные установки и мощные кондиционеры полупромышленного типа. Никакие одиночные вентиляторы, совокупность напольных обычных вентиляторов и бытового кондиционера не смогут справиться с таким объемом тепла. Приобретая такие приборы, Вы только потратите зря деньги и обретете свою ферму на быстрый выход из строя. Можно еще подумать, если Ваш взор падет на вентиляторы-улитки большой мощности, например, производителя Веза – это экономное решение, и такие вентиляторы довольно хорошо охлаждают небольшие производственные цеха. Но при использовании такого вентилятора вытяжка не будет осуществляться равномерно и по всему помещению, а только с одного места и Вы еще и задумаетесь об отопительных приборах, чтобы поставить рядом с вентилятором.

В нашей с Вами ситуации можно использовать только приточно-вытяжные установки (наборные либо моноблочные) и полупромышленные кондиционеры. Лучше всего использовать кондиционеры канального типа, так как они устанавливаются в потолке и равномерно распределяют холодный воздух с помощью сети воздуховодов, как и вентиляция. Тогда можно установить вентиляционные решетки именно в те места, где нужно вытягивать или запускать воздух, таким образом, не давая теплу распространяться по комнате и забирая все вредные вещества сразу от источника. А можно соединить вентиляцию и кондиционирование в одну систему, тогда по одному воздуховоду будет идти сразу же свежий и холодный воздух к нужному месту, а вытяжку поставить под потолком. Выбирать Вам.

Варианты решений с конкретными моделями

Вариант 1. ПВУ, или приточно-вытяжная установка.

Наиболее энергоэффективным способом поддержания нужного температурного режима в помещениях является активная вентиляция майнинг — ферм.

Отвод тепла от установленных рядами стеллажей потоками наружного воздуха является наименее энергозатратным и дешевым способом вентиляции и охлаждения помещений.

Приточные вентиляторы могут быть установлены в наружных стенах или рядами, и подавать воздух в центральную и нижнюю часть стеллажей, способствуя эффективной циркуляции по принципу снизу-вверх, и, таким способом, отводить тепло вверх. Из верхней части комнаты (с-под потолка) осуществляется удаление перегретого воздуха с помощью вытяжной вентиляции.

Вариант 2. ПВУ+кондиционер.

Приток воздуха может осуществляться также наборной приточно-вытяжной установкой через систему распределительных каналов-воздуховодов. Приточно-вытяжные установки нужной производительности рассчитываются с учетом характеристик вентиляторов и возможностей автоматики управления для поддержания необходимых параметров микроклимата. Фильтры установки обеспечат нужную чистоту воздуха, что избавит от пыли и уличных загрязнений персонал и работающее оборудование. Энергоэффективные вентиляторы работают с минимальным энергопотреблением, регулируя производительность по показателям термодатчиков в помещении.

Отлично подойдут для Вашего типа помещения ПВУ производства таких брендов:

• Вентс — бюджетный вариант
• Systemair, Daikin — средний по цене вариант
• Weger — премиум вариант, для больших ферм

Так как они уже проверены на других объектах и прекрасно показали свою эффективность. Если правильно рассчитать мощность при подборе ПВУ, то можно и не подключать кондиционер в зимнее время, а использовать для охлаждения майнинг блоков уличный воздух, с предварительным его очищением.

В летнее время могут дополнительно подключаться кондиционеры с инверторным компрессором. Инверторное управление компрессора позволяет настраивать мощность кондиционера по датчику температуры. Сразу же внесем ясность – обычные неинверторные кондиционеры не могут использоваться при майнинге, так как из-за их специфики работы будет происходить постоянный скачек температуры, что недопустимо для майнгинга, и плюс к этому они будут потреблять много электроэнергии.

Вариант 3. Канальный кондиционер + вытяжка для майнинга.

Как вариант для небольших помещений целесообразен канальный кондиционер. При таком варианте оборудования, вентиляция и охлаждение майнинговой фермы решаются одним оборудованием, поскольку этот агрегат может работать в режиме прямой вентиляции с подачей свежего воздуха, а также регулировать мощность кондиционирования в зависимости от температуры внутри помещений. То есть, кондиционер канальный будет брать воздух снаружи, уже свежий, и подавать именно его, предварительно охладив. Будет одновременно обеспечиваться и вентиляция, и охлаждение. Но вот о вытяжке стоит позаботиться отдельно.

Пример модели, которая отлично подошла бы для майнгинга — Midea. Его преимущества: скрытая установка, тихая работа, автоматическое поддержание необходимой температуры в помещении с аппаратурой, настройка параметров пультом ДУ.

Для активной вытяжки может быть установлен дополнительный вытяжной канальный вентилятор с реализацией под расчет необходимой производительности, который включается по термодатчику, установленному внутри комнаты с оборудованием.

Вариант 4. Быстрый бюджетный вариант.

Подразумевает в себе использование канальных и осевых вентиляторов. Дело в том, что при использовании канальных вентиляторов можно достичь эффект приточно-вытяжной вентиляции — одна группа канальных вентиляторов будет работать на приток свежего воздуха, а вторая группа — на вытяжку.

Отличие между установкой и такой системой в том, что установка одна на все помещение (экономия места), она обеспечивает полноценный воздухообмен, а не точечный (канальные вентиляторы забирают воздух только в местах их установки), а так же она предоставляет возможность рекуперировать тепло для подогрева приточного воздуха, который идет в соседнее помещение, что экономит на отоплении.

Но бюджетный вариант тоже хорошо себя показал. Все работает по такой схеме: осевые вентиляторы передвигают теплый воздух от майнеров к месту расположения канальных вентиляторов, а те в свою очередь вытягивают эти отработанные горячие массы воздуха на улицу, в то время, когда приточные канальные вентиляторы запускают свежий воздух и распространяют его по помещению. Но летом приточный воздух будет с повышенной температурой, не холодный, поэтому в комнате будет достаточно жарко. Вывод: потребуется кондиционер.

Итоги

1. Любое оборудование, которое нагревается до критичной точки — требует немедленного охлаждения. Если в Вашем помещении, при среднестатистической работе майнеров, температура воздуха достигает 40-45º С, то можно быть уверенным в том, что видеокарта в этот момент нагрелась до 90-95º С, а это уже является критичной отметкой. Для сравнения, рабочая норма видеокарты может составлять 50-70º С. Из этого следует, что майнеры требуют отвода тепла во избежание выхода из строя видеокарт без возможности починки.
2. Вентиляция и кондиционирование может быть внедрено на любом этапе Вашего бизнеса — до его начала; когда Ваши майнеры уже работают; когда Вы уже ставили вентиляцию, но решили увеличить количество майнеров — тогда мы придем к Вам и заменим вент. устройства на более мощные, но основу оставим старую, что существенно снизит расходы; при условии, что Вы не можете в данный момент устанавливать полноценную систему — мы можем установить сначала систему кондиционирования, а через время еще дополнить вентиляцией. Но, конечно же, лучше устанавливать климатическую систему до запуска майнеров, так как без отвода тепла они сразу начнут портиться. Главное, не дожидайтесь, пока они начнут перегорать, а заранее предусмотрите эту проблему.
3. При подборе вент. оборудования важно сделать правильные расчёты воздухообмена для помещения, потому что если поставить какую-либо систему без учета нужной производительности, без просчета сезона лето-зима, без выявления точного количества тепла, которое нужно выводить и много другого, Вы можете потратить деньги зря. То есть, Вы установите неподходящее оборудование, а оно не будет устранять всё тепло и приводить достаточное количество воздуха, поэтому будет зря работать, да еще и электричество потреблять.
4. В зимнее время года тепло от майнеров можно взымать и рекуперировать на нагрев приточного воздуха к соседнему помещению. Например, у Вас есть серверная, и есть отдельный офис, что делает система — вытяжные воздуховоды забирают горячий воздух, пропускают его через рекуператор в приточно-вытяжной установке, тот забирает тепло с воздуха и отдает его приточному воздуху, поэтому в офис заходит сразу же свежий, чистый и подогретый воздух. Экономию надо искать везде, а в данном случае, Вы сэкономите большие деньги на отоплении.

Правильно организованная вентиляция и кондиционирование – залог минимизации энергозатрат и процветания майнинг- бизнеса. Вы уже вложили много денег в свою майнинг ферму – зачем Вам терять её только из-за того, что Вы не довели дело до конца и не позаботились о будущем своей фермы, о её надежной работе? Не заставляем, не принуждаем, но рекомендуем хотя бы проконсультироваться.

Думаю, если Вы перешли на эту статью значит вы уже знаете, что такое майнинг ферма гораздо лучше нас и вам нет необходимости это объяснять.
Как работает, какие системы бывают и зачем это все делается мы рассматривать в рамках этой статьи не будем.

А теперь поговорим о более насущной проблеме, решение которой оказывается далеко не так тривиально и очевидно, как возможно кажется на первый взгляд.

По результатам наших многочисленных расчетов и испытаний, мы разработали несколько оптимальных вариантов готовых решений систем охлаждения майнинг ферм, на работоспособность которых мы даем гарантию.

Система вентиляции и охлаждения майнинг фермы

Точнее будет сказать не только вентиляции, а скорее система поддержания необходимого микроклимата помещения, то есть поддержания температуры для бесперебойной и безопасной работы вашего оборудования, как в зимний, так и в летний период года.

Каждый период года для поддержания необходимых параметров климата в помещении для майнинга имеет ряд ключевых особенностей. По своей сути система охлаждения для майнеров на видеокартах и майнеров на асиках принципиально не отличается.

Начнем пожалуй с того, что рассмотрим необходимые параметры микроклимата для одного из наиболее современных моделей оборудования фермы – это асик (asic) Antminer S9.

Параметры климата для работы майнинг фермы

Основные технические характеристики asic antminer s9, которые важны именно с точки зрения теплового режима:

Параметр	Значение
Потребляемая электрическая мощность	1400 Вт
Диапазон рабочих температур	от 0°С до +40°С
Производительность охлаждающего кулера	338 м3/ч
Габаритные размеры	329 x 127 x 159 мм

Каждый прибор имеет определенную тепловую мощность. В данном примере мы считаем ее равной потребляемой, то есть 1400 Вт (1,4 кВт). Это тепло из помещения необходимо удалять для того, чтобы температурный режим соответствовал допустимому диапазону. Если избыточное тепло не удалять, то оборудование через какое-то время перегреется и будет отключаться или просто выйдет из строя.

Соответственно, если у вас стоит 100 таких Асиков, то это уже 140 кВт тепла, которые необходимо удалять из помещения.

Чем грозит неправильный режим работы?

Конечно, никому не хочется тратить лишние деньги на специальную систему охлаждения ваших ферм, так уж ли это необходимо, спрашиваете вы?

Отвечаем:

Для небольших майнинговых ферм, расположенных на балконах возможно и не обязательно делать какую-то специализированную систему охлаждения, в конце концов, установив обычный бытовой кондиционер вы сможете удалить небольшие избытки тепла из помещения. Помимо этого, для вас не так уж принципиально какие-то небольшие потери производительности и сокращение срока службы фермы.

Но когда речь заходит уже о фермах с мощностями от 15-20 кВт. Тут мы и поговорим о проблемах и рисках, которые наступят при неправильных условиях работы оборудования при перегреве и отсутствии системы фильтрации:

1. Cнижение частоты, а соответственно производительности
2. Сокращение срока службы
3. Периодические отключения
4. Выход из строя

Насколько это критично и как сильно это ударит по Вашему карману – решайте сами.

Пример: при температуре в помещении около 40°С производительность снижается уже на 5%! Без отвода тепла оборудование очень быстро нагревает воздух в помещении.

Охлаждение майнинг ферм

Работа майнинг фермы по принципу похожа на работу серверной комнаты или дата центра, просто масштабы разные, хотя большие майнинг фермы уже сопоставимы с огромными дата-центрами с гигантскими мощностями.

Теперь все же вернемся к тому, как поддерживать параметры температуры при майнинге в разные периоды года. Возьмем крайние значения климатических параметров и назовем их условно «Зима» и «Лето». Все что между ними это будет межсезонье, в котором могут работать и те и те параметры системы вентиляции в зависимости от того, к какому режиму сейчас ближе температура улицы.

Согласно техническим характеристикам допустимый рабочий диапазон температуры Асика это от 0°С до +40°С. То есть это та температура, которая должна поступать во внутрь каждого из приборов для его нормальной работы. Подразумевается, что это и есть температура приточного воздуха в любое время года, однако в летний период года если температура притока будет близка к 40°С – температура на входе в Асик будет уже значительно выше из-за тепловыделений оборудования.

ВАЖНО: Сохранять тепловой режим работы оборудования для майнинга крайне важно особенно в больших объемах. При перегреве оборудования и работе на предельных значения оно может отключаться, изнашиваться, снижать производительность и впоследствии выходить из строя.

Рассмотрим подробнее режим работы майнинг фермы в каждый из периодов года:

Зима – данный период года характеризуется температурой на улице, как правило, ниже 0°С. Согласно допустимым параметрам работы Асика в помещение не должна поступать температуры ниже 0°С. В противном случае есть риски:

• во первых — выпадения конденсата,
• во вторых — неизвестно как будет вести себя оборудование при отрицательных температурах.

В случае работы системы вентиляции, чтобы подавать в помещение воздух с температурой 0°С или выше его необходимо подогревать. Вот для этого и нужна качественная система вентиляции с возможностью регулирования этих параметров. Об этом поговорим ниже.

Лето – данный период года характеризуется температурой воздуха выше температуры воздуха необходимой в помещении. Предположим, что для нормальной работы Асика в помещении должна поступать температура не выше 20°С, чтобы обеспечить допустимый режим работы, учитывая тепловыделения майнера.

Соответственно при температуре в теплый период года выше 20°С его необходимо охлаждать, чтобы оборудование не перегревалось. Для этого и используется система кондиционирования помещения, либо система вентиляции с возможностью охлаждения для майнинг ферм.

Устройство системы вентиляции майнинг фермы

Классическая система приточной вентиляции с подогревом устроена следующим образом. В её составе находится следующее оборудование:

1. Вентилятор – обеспечивает поток воздуха с улицы
2. Электрический или водяной нагреватель – для подогрева уличного воздуха до заданной температуры
3. Система фильтрации – предназначена для очистки воздуха от пыли, грязи, насекомых и т.д. Очень важный параметр, чтобы оборудование работало в обеспыленном помещении.
4. Заслонка с электрическим приводом — для открытия/закрытия канала при включении/выключении вентиляции
5. Система автоматики и управления – предназначена для управления и регулирования расходом воздуха и температурой.
6. Система воздуховодов – по ним транспортируется приточный воздух и распределяется в нужные места для максимально эффективной работы

Эффективная система вентиляции и охлаждения майнинг фермы:

Для наиболее эффективной и экономичной системы охлаждения майнинг фермы необходимо, чтобы потоки охлажденного воздуха поступали в зону размещения оборудования на вход, а удаление осуществлялось из зон скопления наиболее горячего воздуха. Назовем эту схему работы: принцип холодного и горячего коридора.

Рассмотрим схему, которая позволяет обеспечивать наиболее эффективное распределение потоков воздуха:

Теперь рассмотрим как же должна работать и из чего состоять система вентиляции и кондиционирования помещения для майнинга, чтобы поддерживать все необходимые параметры, как в летний, так и в зимний период года.

Рассмотрим детальный расчет на примере Асика Antminer S9:

Расчёт системы вентиляции для фермы мощностью 140 кВт

Зимний период года:

В данном режиме работы мы нашли отличное решение засчет применения системы рециркуляции для возможности догрева приточного воздуха путем подмешивания в него горячего удаляемого. При этом мы вообще не затрачиваем электроэнергию на подогрев воздуха в зимний период года!

Система рециркуляции – повторное и многократное использование одного и того же воздуха в помещении с его предварительной подготовкой (в нашем случае фильтрация) и поддержанием параметров воздуха на выходе (в нашем случае температура 0°С)

Параметры рециркуляции , то соотношение удаляемого и уличного потоков воздуха настраиваются системой автоматики для поддержания температуры подачи не ниже 0°С.

Приведём пример расчета и подбор оборудования оптимальных параметров.

Расчёт:

• Рассмотрим вариант расчета для 100 штук Асиков общей мощность 140 кВт.
• Температура на входе в помещение Т1 = 5°С
• Температура удаляемая из помещения Т2 = 40°С
• Тепловыделения от оборудования Q=1400 x 100 = 140 кВт
• Теплоемкость воздуха Ср = 1005 Вт/м2*К

G = Q*3600/(Cp*1,2*(T1-T2)) = 140000 * 3600 / (1005 * 1,2 * (40 – 5)) = 11940 м3/ч

Ключевым преимуществом такого варианта системы является именно система рециркуляции. Это позволит избежать установки дополнительного нагревателя, чтобы подогревать воздух, когда температура ниже 0°С.

То есть по сути мы используем удаляемое тепло от оборудования, чтобы подогреть приточный воздух и тем самым добиться максимальной экономии и эффективности системы!

Летний период года:

В этот период года уже не удастся сохранить 100% эффективность и экономичность, поскольку воздух необходимо охлаждать, чтобы сохранить допустимые параметры температуры.

Однако, по климатическим параметрам нашего региона мы провели исследование среднемесячных температур и выявили, что температуры критично влияющие на работоспособность майнеров бывают очень небольшое количество часов в год. Таким образом, если вы примете решение пожертвовать производительностью ваших майнеров в пиковые жаркие летние дни, то можно обойтись без дополнительной системы охлаждения и делать только полноценную систему вентиляции, которой будет достаточно для большего количества дней в году.

Диапазон уличных температур	Количество рабочих часов в год (ч)	Период работы в год (%)
до +15 гр	7656	87,4%
от +15 до +25 гр	864	9,9%
т +25 до +30 гр	240	2,7%

Мы не лезем в экономическую составляющую процесса майнинга и решаем вопрос технического характера, а именно поддержание необходимых параметров круглый год, при поставленной задачи, поэтому приведем пример расчета системы охлаждения:

Для этого мы используем стандартную систему охлаждения с ККБ (компрессорно-конденсаторный блок). Такого плана оборудование повсеместно используется в системах вентиляции, где необходимо поддерживать заданные параметры воздуха круглый год. По сути ККБ – это наружный блок как у обычных кондиционеров, который висит на улице.

Расчет:

• Рассмотрим вариант расчета для 100 штук Асиков общей мощность 140 кВт.
• Температура на входе в помещение Т1 = 25°С
• Температура удаляемая из помещения Т2 = 45°С
• Тепловыделения от оборудования Q=1400 x 100 = 140 кВт
• Теплоемкость воздуха Ср = 1005 Вт/м2*К

Примем, что пиковая температура летом Тл= 30°С, при этом с помощью ККБ мы принимаем, что можем её охладить на 5°С

Рассчитаем расход воздуха необходимый для удаления всего объема тепла при данных условиях:

G = Q*3600/(Cp*1,2*(T2-T1)) = 140000 * 3600 / (1005 * 1,2 * (45 – 25)) = 20895 м3/ч

Рассчитаем необходимое количество холода, чтобы охладить воздух с 30°С до 25°С (Важно! При расчете охлаждения необходимо учитывать осушение воздуха, на которое тратится большая часть энергии).

По простому тепловому расчету необходимая холодопроизводительность получается следующая:

Qх = G * Cp (Tл – Т1) * 1,2 / 3600 = 11940 * 1005 * (30 – 25) * 1,2 / 3600 = 40000 Вт = 40 кВт

Однако, если проводить расчет с учетом влажности, то для поддержания необходимых параметров в летний период года нам нужно установить систему охлаждения (компрессорно-конденсаторный блок) приточного воздуха мощностью около 105 кВт.

Пример одного из выполненных нами проектов системы охлаждения майнинг фермы

Таким образом, при выполнении системы охлаждения по нашим расчетам и рекомендациям, будут поддерживаться оптимальные параметры микроклимата в помещениях ферм круглый год. Это позволит вам избежать перебоев в работе и выхода из строя оборудования.

ВАЖНО: В данном примере мы показали сам принцип расчёта. Различные виды оборудования для майнинга имеют собственные параметры работы и требует индивидуального расчёта. Во всех наших проектах мы делаем индивидуальные расчёты системы охлаждения для майнинг фермы любых параметров и на любом оборудовании.

Грамотный расчет системы вентиляции требует серьезных навыков, поэтому чтобы уберечь Ваше оборудование от перегрева и выхода из строя, мы не рекомендуем рассчитывать и монтировать систему охлаждения самостоятельно.

Наши специалисты с удовольствием проконсультируют Вас и смогут подобрать подходящую систему вентиляции и охлаждения для Вашей фермы.

Сколько тепла выделяет асик

Системы по добыче криптовалют характеризуются высоким потреблением энергии, а соответственно они производят много тепла, которое необходимо куда-то отводить. Обычно для этого используются мощные серверные вентиляторы, которых отлично справляются с этой задачей, но при этом производят очень много шума при работе. Поэтому некоторые пользователи ищут альтернативные способы охлаждения майнинговых систем.

Александр Аксёнов решил подойти к данной проблеме с несколько нестандартной стороны – применить охлаждение методом погружения добывающего оборудования в специальную жидкость. Такой способ охлаждения не нов, и его уже довольно давно применяют энтузиасты и даже производители серверного оборудования. Да и в майнинге такое жидкостное охлаждение применяется, но Александр решил подойти к вопросу со всей серьёзностью и в будущем планирует продавать подобные решения.

реклама

Сообщается, что в нынешнем прототип системы охлаждения успешно справляется с охлаждением 36 ASIC-майнеров Bitmain Antminers S9, каждый из которых потребляется (и выделяет, соответственно) 1300 Вт тепла, что в сумме даёт нам мощность почти в 50 кВт. По словам разработчиков, их система способна обеспечить отвод до 72 кВт тепла.

Что именно за жидкость используется для охлаждения – не сообщается. Александр отмечает лишь то, что в процессе работы над охладителем они экспериментировали с различными сочетаниями различных диэлектрических жидкостей, и в итоге нашли оптимальный состав.

Первоначально за перекачку жидкости через ASIC-майнер отвечали сами вентиляторы этих систем, установленные другой стороной. Далее для охлаждения жидкость силами насоса поступает в специальный бак и оттуда к внешнему теплообменнику, через который протекает холодная вода, которая и охлаждает диэлектрическую жидкость. В последствие от вентиляторов было решено отказаться, и теперь за циркуляцию жидкости отвечает только насос.

Как майнить криптовалюту и при этом выгодно использовать тепло

Помимо поддержки блокчейн-сетей, майнинговые фермы генерируют уйму тепла и превращают помещение в филиал Африки. Мало кто задумывается о том, что тепло можно использовать для отопления. К счастью, мы все придумали за вас и предлагаем готовое решение, позволяющее пересмотреть взгляды на майнинг.

Эффект от способности устройств испускать свечение в видимом диапазоне давно и успешно используют в быту. Самые простые примеры — чайники и утюги.

Однако не всегда выделяемое электроникой тепло используется с пользой. Гораздо чаще производители решают всего одну глобальную задачу — охлаждение наиболее горячих элементов оборудования. Тепло при этом рассеивается в воздухе. Это происходит потому, что в отношении компьютерной техники используются лишь вариации воздушного охлаждения, хотя еще в 1981 Сеймур Крей предложил поместить суперкомпьютер Cray-2 в инертную жидкость. Так было положено начало погружным системам иммерсионного охлаждения.

Виды охлаждения компьютерной техники

Майнеры и владельцы крупных вычислительных мощностей давно оценили всю «прелесть» наиболее популярных видов охлаждения. Обычно пользователи имеют дело с тремя видами:

• пассивное охлаждение с применением радиаторов не подходит для охлаждения видеокарт и майнингового оборудования, которые при вычислениях со 100%-ной нагрузкой и тем более в разгоне выходят на рабочие температуры до 90-100ºC. Пассивное охлаждение применяется для компонентов с относительно низким тепловыделением (чипсеты, модули оперативной памяти), при котором выделяемое тепло смешивается с воздухом в свободном режиме, чаще именуемом естественной конвекцией.
• активное охлаждение — единственный на сегодняшний день распространенный способ охлаждения майнингового оборудования, включая ASIC и GPU. Отличительной особенностью данного вида охлаждения является установка вентилятора для увеличения интенсивности воздушного потока между нагретым элементом и радиатором. В видеокартах кулер устанавливают над графическим процессором, а в ASIC два вентилятора обдувают платы с чипами со скоростью 6000-7000 об/мин. Тепло при этом также рассеивается в окружающую среду и «ловить» его довольно сложно. А перенаправлять куда-то еще сложнее, поскольку теплоноситель из воздуха откровенно слабый и по мере удаления от охлаждаемого объекта пропорционально теряет тепло.
• иммерсионное охлаждение — это сравнительно новый метод охлаждения оборудования, при котором оно погружается в жидкий теплоноситель. В процессе работы часть тепла от работающей электроники передается теплоносителю и его можно использовать двумя способами: прогнать через радиатор с вентилятором (градирню) и рассеять в воздухе либо направить на обогрев сопутствующей инфраструктуры. Иммерсионное охлаждение на сегодняшний день является наиболее эффективным способом, позволяющим перенаправлять тепловые потоки на другие нужды.

В результате проведенных специалистами компании BiXBiT научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ появилась установка двойного назначения. Она позволяет майнить и эффективно использовать выделяемое майнинговым и вычислительным оборудованием тепло и применять его для хозяйственно-бытовых нужд.

Куда можно направить тепло от оборудования

Используя установку BiXBiT можно использовать избытки тепла для следующих нужд:

• нагрев поступающего в помещение приточного воздуха или воды, являющихся частью системы отопления (включая систему «теплый пол») или горячего водоснабжения жилого здания;
• переход среды из одного фазового состояния в другое, парогенерации. Речь идет, например, о фазовом переходе рабочей смеси для обеспечения циклов тепловых двигателей или парокомпресионных холодильных машин;
• обогрев сушильного агента;
• подогрев технологического сырья;
• пивоварение (кипячение сусла);
• сельское хозяйство (тепличные комплексы, выращивание теплолюбивых растений, разведение экзотических животных и т.д.).

Приведем три примера размещения нашей установки в конкретных условиях.

Промышленный цех. Производства данного типа чаще всего получают электроэнергию по дешевым тарифам для предприятий. Также имеются резервные трансформаторные станции, которые большую часть времени простаивают. Отопление помещений производится с помощью ископаемого топлива или электроэнергии.

Размещение нашей установки позволит эффективнее использовать резервную линию электропитания, а также сэкономить ресурсы предприятия на отоплении помещений за счет подключения к системе центрального отопления.

Склад, торговый центр, офисное здание. Данные типы помещений пользуются средним тарифом на электроэнергию, также имеют резерв мощности по электропитанию. Отопление помещений производится с помощью ископаемого топлива или электроэнергии.

Наша установка с вычислительным оборудованием подает тепло в помещение через воздуховоды либо подключается к системе центрального отопления.

Теплицы. В частных сельскохозяйственных компаниях используют дешевые тарифы либо электроэнергию от солнечных панелей. Отапливаются теплицы также преимущественно за счет электричества.

Электроэнергия, предназначенная для отопления, направляется на электроснабжение нашей установки, которая выделяет необходимое для поддержания высокой температуры тепло. Установка работает в режиме 24/7, соответственно и растения (животные) стабильно получают необходимый запас тепловой энергии.

Преимущества полезной утилизации тепла

Использование побочного продукта от работы майнингового и вычислительного оборудования является универсальным решением для большинства пользователей и вот почему:

• экономия на энергоресурсах и обеспечение энергетической автономности. Децентрализации и независимость от монопольных поставщиков тепловой энергии позволит сократить расходы, особенно в регионах с холодным климатом;
• не нужно заниматься организацией горячих и холодных коридоров, дополнительно устанавливать кондиционеры и другое вспомогательное оборудование. Предлагаемое нами решение — это комплекс «все в одном», подключаемый к имеющейся инфраструктуре;
• получение дополнительного дохода не только от майнинга, но и за счет предпринимательской деятельности с использованием получаемого тепла или от его продажи;
• встраивание в уже имеющуюся инфраструктуру. Примененная нами унификация и простота монтажа позволяют подключиться к имеющемся мощностям, а не создавать новый инфраструктурный комплекс;
• отсутствует негативное влияние на экологию в виде теплового загрязнения, появления тепловых островов, искусственной инверсии температур над источником тепла. Не происходит микроциркуляции атмосферы и усложнения механизма переноса загрязнений.

Механика полезного использования тепла

По умолчанию в установке BiXBiT используются закрытые контуры, в одном из которых циркулирует теплоноситель, а в другом — охладитель. Насос перекачивает охладитель в теплообменник для охлаждения верхнего слоя нагретого теплоносителя. Забрав часть тепла у теплоносителя, охладитель отводит тепло в градирню, состоящую из радиатора и вентилятора. Через градирню тепло выбрасывается в окружающую среду. Описанный процесс является цикличным. Градирня в данном случае выступает внешним блоком системы охлаждения и устанавливается в том случае, если у потребителя отсутствует возможность полезного использования побочного продукта — тепла.

Разработанное специалистами BiXBiT решение позволяет как полностью, так и частично использовать выделяемое оборудованием тепло. При полной утилизации тепла в качестве опции устанавливают промежуточный теплообменник, соединяющий закрытый контур с теплоносителем и внешний контур источника потребления избытков тепла. В этом случае все тепло стабильно и постоянно отводится для иных нужд через развязывающий теплообменник

Частичное использование тепла представляет собой комбинацию двух вышеописанных приемов. Для этого предусмотрена возможность подключения к контуру системы потребления, с установкой дополнительного теплообменника, а также монтаж градирни (с радиатором и вентилятором) и пары кранов, управляемых байпасом. При перекрытом байпасе (когда есть потребность в тепле) теплоноситель направляется в теплообменник, в котором все тепло или его часть отдается в систему потребления. При частичном потреблении тепла теплоноситель доохлаждается и возвращается в рабочую емкость. Если же утилизация тепла не требуется, теплоноситель охлаждается при помощи градирни с работающими вентиляторами и после этого возвращается в рабочую емкость.

Перспективы использования тепла

Полезное использование выделяемого тепла со временем приведет к перестройке имеющейся инфраструктуры. Владельцы частных домов и небольших производств смогут отказаться от центральных магистралей, оставив их лишь в качестве резерва.

В настоящее время ведутся разработки по использованию тепловых аккумуляторов. Тепловые накопители могут сберечь энергию и обеспечить резерв в случае внезапного прекращения работы системы отопления. Основной целью аккумулирования энергии является преодоление, сглаживание несоответствий между подачей энергии потребителю и его реальными потребностями. Элементом подобной системы могут стать установки BiXBiT.

Тепличные хозяйства избавятся от громоздких систем и даже в самых холодных регионах можно будет выращивать свежие овощи и при этом заниматься круглосуточно поддержкой блокчейн-сетей.

Программно-аппаратные комплексы с вычислительным и майнинговым оборудованием перестанут выполнять сугубо утилитарные функции по добыче криптовалют, полезным вычислениям, рендерингу, обучению ИИ и т. д., но и помогут экономить на отоплении, а также станут незаменимыми помощниками в организации небольших теплиц, деревообрабатывающих производств и иных аналогичных видах бизнеса.

Самое главное о блокчейн-индустрии в нашем телеграм-канале!

Безотходное производство: как использовать тепло от майнинга

Майнинг биткоинов представляет собой энергоемкий процесс, выделяющий значительное количество тепла. Этот побочный продукт деятельности майнеров может быть использован с пользой.

Владимир Гришенко 13 июня 2023

Сложность майнинга и потребляемая энергия

Сложность вычислений для добычи новых блоков Биткоина постоянно растет, что требует более мощного оборудования. Чем мощнее оборудование, тем оно ожидаемо потребляет больше электричества. Сегодня потребление энергии при майнинге биткоинов составляет примерно 100 ТВтч в год. Этот процесс сопровождается интенсивной генерацией тепла.

Изначально это тепло считалось побочным продуктом, однако со временем ему нашлось применение. Это сделало процесс более эффективным и экологически безопасным.

Сколько тепла дает установка для майнинга

Объем тепла, который выделяет установка для майнинга биткоинов, может варьироваться и зависит от многих факторов, включая энергоэффективность оборудования, его производительность и объем потребляемой энергии.

Стандартные ASIC-майнеры обычно потребляют от 1 до 3 кВт электричества в час. При этом на расчеты в «асиках» идет около 5% потребляемой электроэнергии, а остальное уходит в виде тепла. Например, при потреблении 2,5 кВт в тепло уходит 2,4 кВт.

Мощность майнеров и, соответственно, количество тепла от них можно регулировать с помощью прошивок. С 2,5 кВт можно понизить до 1 кВт или повысить до свыше 3 кВт. Соответственно изменится заработок в BTC и температура от оборудования. Обновленные прошивки дают больше информации о состоянии устройства, чем стандартные программы для работы с майнерами. Во избежание перегрева они подстраивают индивидуально частоту каждого чипа. Это позволяет существенно продлить срок службы устройств.

Помощь в отоплении домов

Наиболее очевидное использование тепла — это отопление. Многие майнеры используют тепло от майнинговых установок для обогрева домов или офисов, особенно в холодные зимние месяцы. Это уменьшает потребность в дополнительном источнике отопления и позволяет снизить общие энергетические затраты.

Среди украинцев становится популярным отопление помещений при помощи майнинга биткоина. Несмотря на необходимость изначальных капиталовложений, это стало достойной внимания альтернативой возросшим тарифам на газ.

Одним из таких новаторов стал инженер из Днепра Александр Губанов. В скором будущем он планирует отказаться от газового котла и впоследствии даже собирается построить на этом свой собственный бизнес.

Инженер поясняет, что при работе ASIC-майнеров выделяется много тепла. Для охлаждения такие устройства помещают в ванну с маслом – излишки тепла при этом направляются на нагрев воды в водопроводе или системе отопления.

Изначально Губанов установил две майнера Antminer S9, благодаря которым его дом площадью в 125 квадратных метров в холодную пору года отапливался до 28 градусов. При этом за счет добытых биткоинов он получал $150 в месяц.

В прошлом году Губанов заменил «асики» Antminer S9 на один более современный Antminer T17. Он потребляет в час 2,5 кВт (в месяц около 1800 кВт*ч) и зарабатывает порядка $10-13 за сутки при непрерывной работе. В месяц тратится электроэнергии на $100 и вдобавок приносит $200-230 чистой прибыли.

«Если так пойдет и дальше, обычные тепловые насосы уступят место системам на майнинге. Ведь они еще и зарабатывают для вас деньги», – подытожил инженер.

Применение в виноделии

Процесс виноделия требует строгого контроля температуры на разных этапах, включая ферментацию и выдержку вина. Тепло, вырабатываемое майнинговыми установками, может быть использовано для поддержания оптимальных условий на этих этапах, особенно в холодные сезоны или в регионах с холодным климатом.

Во время ферментации важно поддерживать стабильную температуру, обычно в диапазоне от 20 до 28 градусов Цельсия для красного вина и от 15 до 18 градусов для белого вина. Тепло от майнинговых установок может быть эффективно использовано для поддержания этих температур, даже если окружающая температура снижается. Кроме того, некоторые виды вина требуют длительного периода выдержки при контролируемой температуре. Тепло от майнинга также может быть использовано для поддержания этой температуры в течение всего периода выдержки.

Помимо этого, использование тепла от майнинга может помочь винодельческим предприятиям снизить затраты на энергию и улучшить свою устойчивость к изменениям климата. В то же время, они могут увеличить свою доходность от майнинга, так как тепло, которое ранее было просто побочным продуктом, теперь становится ценным ресурсом.

Майнинг и сельское хозяйство

Для обогрева теплиц идеально подходят майнеры на иммерсионном охлаждении. В отличие от ферм «на воздухе», эти установки не только нагревают воздух в помещении, но и позволяют, например, подогревать воду для капельного полива, гидропонных и аквапонных систем. При помощи настраиваемой автоматики можно обеспечить круглосуточное и стабильное поддержание необходимой для жизнедеятельности растений температуры. Излишки тепла сбрасываются в окружающую среду при помощи градирни.

Среди преимуществ установок на иммерсионном охлаждении это, в частности, то, что они менее чувствительны к высокой влажности в теплице, что позволяет поддерживать благоприятный микроклимат для растений. К тому же диэлектрическая жидкость и иммерсионная установка в целом не выделяет никаких вредных для человека и растений веществ. Стойка на иммерсионном охлаждении занимает мало места, поскольку обладает вертикальной конструкцией и может устанавливаться на любой твёрдой площадке внутри теплицы. Также стоит отметить, что иммерсионные установки легко подбираются в зависимости от потребностей в выделяемой тепловой мощности.

Вывод

Избыток тепла, выделяемый при добыче биткоинов, относительно несложно потратить с пользой, минимизировав вредное воздействие на экологию, сэкономив ресурсы и при этом заработав. Пока таких проектов немного и они носят главным образом экспериментальный характер, однако их количество стабильно растет.

У сектора майнинга есть потенциал и все шансы стать важной частью энергетической системы. Утилизация тепла полностью вписывается в глобальный тренд достижения максимальной энергоэффективности.