Тепловыделение фермы для майнинга

Майнинг: куда деть тепло

Фермы для майнинга выделяют огромное количество тепла, влияя на изменения климата в квартире. В зимнее время года ферма позволить производить дополнительное обогревание помещения. А вот в более теплые периоды становится актуальным вопрос о перераспределении тепловыделения фермы для майнинга.

Если помещение достаточно обогревается, то выделение тепла от майнинговых ферм становится проблемой, поскольку это сказывается на работе, а для более продуктивной и безопасной работы ферм требуется охлаждение. Помимо влияния на производительность, недостаток отведения тепла отрицательно воздействует на вычислительную мощность и срок службы майнинг фермы.

Поглощение тепла охлаждающими устройствами и вентиляцией

Регулирование температуры ферм для майнинга путем установки дополнительных систем охлаждения невыгодно и подразумевает излишние денежные затраты как на само оборудование, так и на потребление электроэнергии.

Готовые майнинг фермы и видеокарты предусматривают установленные вентиляторы с целью отвода выделяемого тепла во внешнюю среду. Понижение температуры оборудования может достигаться при помощи разгона вентиляторов охлаждения. Но увеличение скорости работы вентиляторов увеличит энергопотребление системы.

Поскольку видеокарты в конструкции расположены близко друг к другу, то выделенное количество тепла от видеокарты переходит к соседним устройствам. Охлаждение таким способом малоэффективно.

На практике, майнеры придумали два решения: отведение тепла путем установки на ферму корпусных вентиляторов от системного блока и использование напольных вентиляторов. Дополнительные расходы составляют от $30 до $40. Данные решения позволят снизить температуру оборудования до 5-10 градусов. Первый способ предпочтительнее, поскольку он не требует резервирования сетевых розеток для отдельного вентилятора.

Воздухоотведение

Хотя кулеры снижают температуру майнинг фермы, тепло при этом не поглощается, а раздувается вентиляторами, и теплый воздух сохраняется в помещении. Особенно если помещение небольших размеров при громоздком габарите фермы.

Наиболее простой и бесплатный вариант – использование естественной вентиляции. Этот способ эффективен зимой и в прохладную ветреную погоду. Недостатком такого способа является излишнее засорение фермы пылью с улицы.

Установка вытяжной вентиляции. Подобные системы устанавливаются в кухонных помещениях, где выделяется большое количество тепла и конденсата. Тепловыделение фермы для майнинга вытягивается из помещения на улицу. Чтобы этот способ принес положительный результат потребуется определить и рассчитать количество тепла, выделяемого фермой.

Другой вариант – кондиционирование помещения. Часто встречающийся способ охлаждения в промышленных и офисных помещениях. Этот способ потребует дополнительных затрат на оборудование.

Жидкостное охлаждение

Существуют готовые системы охлаждения для майнинг ферм – “водные блоки”. Система состоит из резервуара, насоса и акриловых трубок. Под давлением насоса жидкость перетекает из резервуара через ячейки, расположенные в GPU и VRM, понижая их температуру, после чего возвращается в резервуар. Полный комплект системы варьируется в ценовых пределах $80 – 430 в зависимости от производителей. Требуется самостоятельная установка. На практическом опыте системы жидкостного охлаждения показали снижение температуры ферм на 10-15 градусов.

Как использовать тепло от майнинга

Пользователи майнинговых ферм предлагают собственные проекты использования тепловыделения. Некоторые майнеры придумали куда деть тепло от майнинга: отапливать помещения и подогревать полы в доме.

Майнеры предлагают использовать нагревательные модули двух видов: установки воздушного обогрева и нагрева воды. Готовые модули выпускаются специально для майнинговых ферм, позволяя производить электрическое отопление. Однако покупка нагревательного модуля обойдется в 17 – 150 тыс. рублей, не считая затраты на электроэнергию и другие установки при повышенной сложности обустройства системы отопления. Выгода и целесообразность подобного мероприятия остается под вопросом.

Сергей Бобылев, основатель сети “Санрайз” предложил использовать майнинг для обогрева Сибири. Бобылев обратил внимание, что выделяемое фермами тепло не используется и основал компанию SmartHeat, продающую технику распределенных вычислений и эффективного обогрева.

Американские братья-майнеры из штата Айова Джулиан и Гаррисон Шталь предложили выгодное решение для использования тепловыделения майнинговых ферм – the PipeMiner. PipeMiner заместит нагревательные элементы в стандартных водонагревателях, и выделяемое количество тепла при майнинге будет расходоваться на нагрев воды.

Подобную технологию используют в Украине – Hotmine Junior. Представляет собой котел-водонагреватель, выполняющий функцию майнинга и параллельно с этим нагревающий воду и отапливающий помещение. Для отапливания используются батареи или тепловентиляторы.

Выходит, что от выделяемого майнингом тепло можно не только избавиться, но и использовать для обогрева помещений и других бытовых задач. Существуют производители, которые предлагают интегрировать майнинговое оборудование в отопительные системы домов и предприятий. Если это поможет решить проблемы с тепловыделением ферм для майнинга и при этом снизить затраты на отопление и нагрев воды, то в будущем гибридные майнинг-технологии приобретут широкое распространение.

Подписывайтесь на новости BitExpert в Telegram: BitExpert Live — вся лента новостей, BitExpert — самое важные новости 1 раз в день.

Нашли ошибку в тексте? Выделите ее и нажмите CTRL+ENTER

Источник

Занимательная криптоэнергетика: тепло майнинга для человека и тепло человека для майнинга

В комментариях к моим предыдущим публикациям многие читатели шутили относительно альтернативного использования тепловой энергии, которая вырабатывается при майнинге. Между тем, от шутки до идеи оказалось не очень далеко. Сегодня существует множество проектов по рациональному использованию тепла, вырабатываемого ASIC-майнерами во время работы. Я изучил несколько проектов такого рода, а также стартап с прямо противоположной идеей, где человек является источником энергии для производства криптовалют… Нет, речь не о биореакторе. Итак, под катом несколько проектов, в которых нашлось применение тепловой энергии от ASIC-майнеров и один вариант использования людей, как источника энергии для производства криптовалют.

Домашнее отопление и нагрев воды

Это, пожалуй, самый распространённый тип рационального использования тепла генерируемого, как побочный продукт при создании криптовалют. Ещё в 2017-м году российский стартап Comino предложил устройство, собранное на базе GPU-фермы, рассчитанное на майнинг Ethereum для отопления.

comino miner

Ведомости писали, что проект даже получил $ 10 млн. инвестиций. В 2018-м году, французский стартап Qarnot QC-1, используя всё те же GPU, а именно Radeon RX 580, предлагал отапливать жильё и параллельно майнить Ethereum, Bitcoin и Litecoin. Ещё один проект, претендовавший на звание первого крипто-обогревателя стал qc1 от qarnot 2 GPU: NITRO+ RADEON RX 580 8G с хэшрейтом 60 MH/s. О целесообразности использования этих устройств для создания перспективных криптовалют сегодня писать смысла не имеет, ибо, к огромному сожалению, эпоха GPU-майнинга ушла в небытие.

Широкое распространение ASIC-устройств добавило энтузиазма изобретателям. Например, стартап HeatMiner приспособил для отопления и подогрева воды одни из самых популярных майнинг устройств, работающих с алгоритмом sha-256 — Antminer S9. Этот ASIC потребляет 1500 Вт и около 800 Вт превращает в тепло. Обычно этот остаток не используется. В случае с HeatMiner можно превратить несколько ASICов в отопительно-водогрейный агрегат. Вопрос о том, сколько сегодня можно намайнить при помощи S9 — риторический. Очевидно, придется переоборудовать свои устройства для работы с каким-то более современным криптоэмиссионным агрегатом.

«устройство от HeatMiner»

В России в 2018-м году при обсуждении идеи российской криптодолины, создание которой предложил майнинговый оператор BitCluster, рассматривалась возможность рационального использования тепловой энергии о оборудования для отопления и подогрева воды. Было подсчитано, что даже сравнительно небольшой ASIC-ЦОД, на одну — две тысячи устройств, сможет обеспечивать горячей водой небольшой микрорайон.

Руководство BitCluster не исключает, что аналогичный проект в обозримом будущем можно будет экспериментально реализовать на базе существующего майнинг отеля в Братске, где на данный момент сосредоточены тысячи ASIC-майнеров, высокой суммарной мощностью теплового излучения.

Сооснователь BitCluster, Сергей Арестов рассказал, что на идею об использовании тепла его навели успешные частные проекты, такие как водогрейный ASIC-бойлер от Ли (ака gta3uzi), о котором в 2018 году писали в www.vice.com. IT-специалист из Алабамы приспособил ASIC для нагревания воды в ванной. Установка, построенная на базе одного ASIC- майнера, при непрерывной работе позволяет нагревать воду до 50 градусов Цельсия. Если верить словам Ли в интервью, то его чистая прибыль от майнинга в 2018 году с учетом уменьшения счетов за горячую воду, после запуска водогрейной установки увеличилась с 10 до 47% (полагаю, сыграли роль высокие тарифы на горячее водоснабжение, существующие в США).

Теплицы и рыбзаводы

Отопление дома — это хорошо, но есть люди, которые пошли ещё дальше. Канадский майнинговый оператор Heatmine из Квебека нашла возможность использования тепловой энергии в аграрном секторе. Значимым обстоятельством стало то, что в Квебеке — 10 месяцев в году достаточно низкая температура, что отражается как на ведении сельского хозяйства, так и на стоимости отопления.

Используя систему отведения тепла из ASIC-майнеров, канадцы сначала разработали внутреннюю систему нагрева воды, а затем применили майнеры для отопления сельскохозяйственных теплиц. Компания также предлагает отапливать многоквартирные дома и даже промышленные предприятия. Эксперименты с теплицами, где выращивали клубнику, продемонстрировали высокую эффективность такого отопления. Heatmine утверждают, что с системой рециркуляции стоимость тепла покрывается на 75-100%, и теплица способна дать много клубники, которая сможет конкурировать с мексиканской.

Другая канадская компания, Myera Group, пошла ещё дальше. ASIC-майнеры, которые они используют, нагревают воду, которая в дальнейшем используется для разведения рыбы и отопления теплицы.

Процесс построен таким образом, что вода, которая уже использовалась в резервуаре для рыб, в дальнейшем применяется для полива растений. Также устройства частично используются для отопления.

Люди для майнинга

Пока одни приспосабливают майнинг к потребностям человека, иные стараются сделать наоборот и превратить человека в ресурс для криптоэмиссии. Компания “Институт устаревания человека” разрабатывает возможность использовать тепло человеческого тела для питания ASIC-майнеров. Суть идеи — преобразование избыточного тепла человеческого тела в электричество, которое будет питать ASIC. Идея широко известна со времен фильма “Матрица”.

По словам авторов проекта, которыми они поделились с thenewstack.io, один человек в покое вырабатывает 100 Вт избыточного тепла. Компания создала костюм, который способен при помощи термоэлектрических генераторов преобразовать избытки тепловой энергии в электрическую. Генераторы выглядят в виде своеобразных костюмов, которые “живая батарейка” надевает, чтобы ничего не делать в течение 2-3 часов рабочей смены.

В 2018-м, когда проект активно пиарился, thenewstack.io писали, что волонтёрами-батарейками уже заработано более 16 000 токенов, это в основном были альткоины, такие как Vertcoin, Ethereum и Lisk. По условия участия волонтеры получали 80 % прибыли, а экспериментаторы 20%.

На текущий момент, ни один из проектов, описанных выше, не получил широкого распространения. Однако, не исключено, что при сохранении динамики роста в промышленном майнинге какие-то из описанных идей будут востребованы. Я буду благодарен за мнение читателей об описанных стартапах и о перспективах их реализации.

Источник

Вентиляция и охлаждение для майнинга в помещении

Главное, о чем нужно позаботиться майнерам, это отсутствие перегрева системы (он негативно сказывается на работе видеокарт). Обеспечение вентиляции майнинговой фермы — залог стабильной и продуктивной добычи криптовалюты.

Зачем майнинг ферме вентиляция и охлаждение

При работе всей компьютерной техники выделяется тепловая энергия. Чем больше электричества потребляет оборудование, тем больше тепла оно продуцирует во внешнюю среду.

Ферма для майнинга — не исключение. Она состоит из модуля соединенных между собой видеокарт, нескольких вентиляторов, блока питания и панели управления. Во время работы оборудования на полупроводниках, соединяющих элементы системы, образуются энергетические потери, которые приводят к повышению температуры прибора и снижению продуктивности его работы.

Тепловой эффект майнинговой фермы зависит от количества рабочих видеокарт. Каждая из них выделяет тепловую энергию, соответствующую мощности около 250 Вт/ч. Избыток температуры от такой фермы будет равняться произведению количества видеокарт и данной мощности. Если система обеспечена 6 элементами, то во внешнюю среду выделится 1500 Вт тепла (250×6).

Повышение температуры негативно влияет на работу такого оборудования:

• тормозит работу майнинговой фермы (снижает заработок владельца);
• провоцирует замыкание цепи электроприборов;
• ускоряет износ системы.

Чтобы решить эту проблему, современные устройства добычи криптовалюты оснастили системой вентиляторов, которые охлаждают ее до требуемых пределов. Но владельцам нескольких криптоферм такая вентиляция не поможет, потому как тепло, отведенное от устройств, накапливается в помещении, где они установлены. В таких случаях вентиляция для майнинга криптовалюты должна быть обеспечена внешними источниками, которые поддержат оптимальный температурный режим в помещении и позволят полноценно использовать ресурсы фермы для будущего заработка.

Каким должен быть микроклимат

Чтобы правильно подобрать систему вентиляции в помещении для майнинга, нужно знать, какие условия необходимо поддерживать, чтобы избежать возможных рисков.

Важнейшие технические характеристики майнинговой фермы, которые определяют требования к системе охлаждения:

Показатель	Величина
Габариты	33 x 13 x 16 см
Мощность	1,4 кВт
Диапазон рабочих температур	0. +40°С
Производительность охладителя	338 м³/ч

Нормальная температура, при которых обеспечивается бесперебойная работа компьютерных систем, — от 20 до 25°С.

Расчет вентиляции фермы для майнинга

Для того чтобы понизить температуру на видеокартах, необходимо увеличить скорость работы вентиляторов на охлаждающих установках. Это позволит оптимизировать воздухообмен в помещении.

Основные параметры вентиляторов

Главными техническими характеристиками вентиляционных установок являются:

• производительность (количество воздуха, циркулирующего за единицу времени, м³/ч);
• давление (напор выводимого воздуха, Па);
• частота вращения (количество оборотов в единицу времени, об/мин);
• мощность электродвигателя, кВт.

Расчет системы охлаждения

При расчете воздухопотоков нужно учитывать сезонность. Выделяют 2 основных сезона, когда температура окружающей среды может достигать критичных для работы оборудования значений — зима и лето.

Для зимнего периода

В холодный сезон решить вопрос микроклимата в помещении с майнинговыми фермами проще и экономичнее. Зимой есть возможность использовать выделившийся в окружающую среду нагретый воздух в качестве подогревателя холодных потоков с улицы и не затрачивать деньги на системы обогрева. Данный процесс называется рециркуляцией.

Расчет настраиваемых параметров для зимнего периода можно рассмотреть на примере 10 майнинговых ферм в 1 помещении, каждая из которых имеет мощность 1,4 кВт.

Температура входящего в помещение воздуха: Т1 = 2°С.

Температура выходящего из помещения воздуха: Т2 = 20°С.

Количество тепла, выделенного от всех криптоферм: Q = 1,4 x 10 = 14 кВт.

Теплоемкость воздуха (Ср) составляет 1005 Вт/м2*К.

При заданных температурных условиях для устранения избытка температуры расход воздуха будет равен:

G = Q*3600/(Cp*1,2*(T2-T1)) = 14000 * 3600 / (1005 * 1,2 * (20 — 2)) = 2322 м3/ч.

Схема подачи и удаления воздуха из помещения

Для летнего периода

В жаркие месяцы для поддержания производительности майнинговых ферм потребуется система кондиционирования, чтобы охладить горячий воздух до 25°С.

Расход воздуха, необходимого для устранения избытка температуры, рассчитывается аналогично первому случаю.

Температура входящего в помещение воздуха: Т1 = 20°С.

Температура выходящего из помещения воздуха: Т2 = 40°С.

Параметры Q и Cp останутся прежними.

Расход воздуха в летний период будет равен:

G = Q*3600/(Cp*1,2*(T2-T1)) = 14000 * 3600 / (1005 * 1,2 * (40 — 20)) = 2090 м3/ч.

Когда идет речь о кондиционировании, имеет смысл рассчитать производительность охлаждающего устройства при максимальной температуре окружающей среды летом (Тл); расчет на примере 28°С:

Qх = G * Cp (Тл — Т1) * 1,2 / 3600 = 2090 * 1005 * (28 — 25) * 1,2 / 3600 = 2100 Вт = 2,1 кВт.

При планировании системы кондиционирования нужно помнить, что при охлаждении воздуха большая часть энергии прибора уходит на его осушение, поэтому нужно учитывать и параметр влажности.

Варианты решений с конкретными моделями

Самым недорогим и эффективным охлаждающим прибором для помещений с майнинговыми фермами является приточно-вытяжная вентиляционная установка. Поток охлаждающего воздуха поступает снизу, а отработанный удаляется сверху через специальные вытяжные устройства. Такой вариант подходит для небольших криптоферм и при невысоких перепадах температур окружающей среды.

Такая же установка, оснащенная системой кондиционирования и очистки воздуха, имеет преимущество в автоматическом управлении, что позволяет регулировать уровень мощности охладителя в зависимости от сезона. В зимний период ее можно использовать без кондиционера за счет холодных воздушных масс с улицы. Эта система более выгодна по эффективности и удобству. Есть как дорогие варианты (Weger и Systemair) для крупных майнинговых ферм, так и более простые (Вентс).

Для небольших помещений можно рассмотреть систему канальной вентиляции. В отличие от простой приточно-вытяжной установки, такой кондиционер способен снабжать помещение предварительно охлажденным воздухом с улицы. Владельцы майнинговых ферм дали положительную оценку охладительным системам такого типа, производимым фирмой Mitsubishi.

Улучшенным вариантом канальной системы охлаждения являются установки с осевыми вентиляторами. Они помогают подавать перегретый воздух от фермы прямо к вытяжке, повышая эффективность работы и экономя электричество.

Следует помнить, что прежде чем приобретать систему кондиционирования, необходимо оценить ее эффективность для конкретного помещения.

Источник