Kühlung einer Mining-Farm: Luft, Hydro oder Immersion

Eine Mining-Farm erzeugt genau so viel Wärme, wie sie Strom verbraucht – zehn Geräte mit je 3,5 kW sind 35 kW Wärme rund um die Uhr. Kleinere Farmen werden mit Luft gekühlt: kühle Luft hinein, warme hinaus und beide Ströme streng getrennt. Ein Wasserkreislauf (Hydro) lohnt sich bei höherer Gerätedichte, wo Ruhe wichtig ist oder wo Sie die Wärme weiter nutzen wollen. Immersion, also das Eintauchen der Geräte in Flüssigkeit, ist die Lösung für leisen und staubfreien Betrieb und Übertakten.

Zusammenfassung

• Für jedes Gerät mit 3,5 kW Aufnahme brauchen Sie bei einer Lufterwärmung um 15 °C etwa 700 m³ Frischluft pro Stunde.
• Bitmain gibt für luftgekühlte Geräte eine Betriebstemperatur von 0–45 °C und eine Luftfeuchtigkeit von 10–90 % ohne Kondensation an.
• Eine Klimaanlage ist die letzte Möglichkeit: Jedes abgeführte Kilowatt Wärme kostet etwa ein weiteres Drittel Kilowatt Strom.
• Hydro und Immersion brauchen einen Wärmetauscher und eine Wärmeabfuhr nach außen (Radiator, Trockenkühler), die Wärme lässt sich aber leicht zum Heizen nutzen.

Wie viel Wärme Sie abführen müssen

Ein Mining-Gerät hat keinen „nützlichen“ Ausgang, der die Energie wegtragen würde. Alles, was es aus der Steckdose nimmt, bläst es als Wärme aus. Ein Antminer S21 mit 3.500 W Aufnahme ist also eine 3,5-kW-Heizung, die 24 Stunden am Tag, 365 Tage im Jahr läuft.

Eine kleine Farm mit zehn solchen Geräten erzeugt 35 kW Wärme – etwa so viel wie die Heizung eines größeren Einfamilienhauses bei stärkstem Frost. Deshalb wird über die Kühlung der Farm früher entschieden als über den Kauf der Geräte.

Luftkühlung: wie viel Luft Sie brauchen

Den nötigen Luftdurchsatz berechnen Sie aus der Aufnahme und daraus, um wie viel sich die Luft im Raum erwärmt. Es gilt: Durchsatz (m³/h) ≈ Aufnahme (W) × 3 ÷ Lufterwärmung (°C).

Je wärmer die Außenluft, desto weniger darf sie sich im Raum erwärmen und desto mehr davon brauchen Sie. Im Sommer bei 30 °C draußen bleiben bis zur Grenze von 45 °C nur 15 °C – und das ist Grenzbetrieb. Lüfter und Öffnungen sollten Sie daher für Sommertemperaturen auslegen, nicht für den Durchschnitt.

Wie man den Raum einrichtet

1. Drehen Sie alle Geräte in dieselbe Richtung. Ansaugung in eine „kalte“ Zone, Ausblasen in eine andere „warme“.
2. Führen Sie die warme Luft auf kürzestem Weg nach draußen – über Rohre oder eine Wandöffnung direkt hinter den Geräten. Warme Luft darf nicht zur Ansaugung zurückkehren.
3. Legen Sie die Frischluftzufuhr auf die gegenüberliegende Seite und versehen Sie sie mit einem Filter. Staub in Kühlkörpern und Lüftern verschlechtert die Kühlung genauso wie heiße Luft.
4. Ergänzen Sie einen Abluftventilator mit Durchsatz laut Tabelle. Die eigenen Lüfter der Geräte reichen für die Wärmeabfuhr aus dem ganzen Raum nicht aus.
5. Überwachen Sie die Temperatur an der Ansaugung, nicht im Raum allgemein. Entscheidend ist die Luft, die das Gerät tatsächlich ansaugt.

Was im Sommer und im Winter zu tun ist

Im Sommer ist die Temperatur der Außenluft das Problem. Es helfen ein höherer Durchsatz, Beschattung des Raums und Ansaugung von der Nordseite. Eine Klimaanlage erwägen Sie nur für kurze Hitzewellen – bei einer Leistungszahl um 3 kommt auf jedes abgeführte Kilowatt Wärme etwa ein Drittel Kilowatt Verbrauch hinzu.

Im Winter hängt es vom Raum ab. In einem beheizten Wohnraum überhitzt die Luft, weil Heizkörper und Geräte gleichzeitig laufen – es genügt zu lüften und die Heizkörper herunterzudrehen. In einem unbeheizten Raum kann es dagegen zu kalt sein. Dann führen Sie einen Teil der warmen Luft zu den Geräten zurück (mit einer Mischklappe) und achten darauf, dass sich keine Feuchtigkeit niederschlägt. Kondensation ist für Elektronik schlimmer als Frost.

Hydro: Wasserkreislauf

Hydro-Geräte (zum Beispiel der Serien Antminer S21 Hyd oder S23 Hyd) haben statt Lüftern Wasserblöcke. Die Flüssigkeit trägt die Wärme zu einem Wärmetauscher und von dort nach draußen – in einen Trockenkühler, einen Radiator oder ins Heizsystem.

• Vorteile: Ruhe um 50 dB, hohe Leistungsdichte, stabile Chiptemperatur, die Wärme lässt sich leicht zum Heizen oder zur Warmwasserbereitung nutzen.
• Nachteile: höhere Anfangsinvestition, dreiphasiger Anschluss bei leistungsstarken Modellen, Wartung des Kühlmittels und Schutz vor Lecks.

Für den Kreislauf brauchen Sie einen Kühler und Leitungen: Sie finden sie in den Kollektionen Radiatoren für Hydro-Miner und Wasserkreisläufe.

Immersion: Eintauchen in Flüssigkeit

Bei der Immersionskühlung sind die Hashboards in eine spezielle nichtleitende Flüssigkeit (dielektrisches Öl) getaucht. Die Flüssigkeit nimmt die Wärme direkt von den Bauteilen auf und gibt sie über einen Wärmetauscher an Wasser oder Außenluft ab. Lüfter entfallen.

• Vorteile: nahezu kein Lärm, kein Staub, gleichmäßige Temperatur, Spielraum fürs Übertakten, einfache Wärmenutzung.
• Nachteile: Tank und Flüssigkeit kosten Geld, der Service ist aufwändiger (das Gerät ist ölig), geeignet sind für Immersion bestimmte Geräte.

Tanks, Flüssigkeiten und Zubehör finden Sie in der Kollektion Immersionskühlung.

Vergleich: Luft, Hydro, Immersion

Wo genau die Luft ihre physikalische Grenze hat und warum Hydro-Geräte eine bessere Effizienz erreichen, erörtern wir im Artikel Wo die Luftkühlung endet.

Wenn Sie sich gar nicht um die Kühlung kümmern wollen

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Wie es weitergeht

• Sie bauen eine Hydro-Farm? Beginnen Sie mit der Wahl des Kühlers in der Kollektion Radiatoren.
• Sie entscheiden zwischen Luft und Wasser? Zahlen und Grenzen finden Sie im Artikel Wo die Luftkühlung endet.

Quellen

• Bitmain: Spezifikation Antminer S21 (Betriebstemperatur, Luftfeuchtigkeit, Leistungsaufnahme)