Răcirea unei ferme de minerit: aer, hidro sau imersie

O fermă de minerit produce exact atâta căldură câtă electricitate consumă – zece aparate a câte 3,5 kW înseamnă 35 kW de căldură non-stop. Fermele mai mici se răcesc cu aer: aer rece înăuntru, aer cald afară, iar cele două fluxuri trebuie separate strict. Circuitul de apă (hidro) merită la o densitate mai mare de aparate, acolo unde contează liniștea sau unde doriți să folosiți căldura mai departe. Imersia, adică scufundarea aparatelor în lichid, este soluția pentru o funcționare silențioasă și fără praf și pentru overclocking.

Rezumat

• Pentru fiecare aparat cu un consum de 3,5 kW aveți nevoie, la o încălzire a aerului cu 15 °C, de aproximativ 700 m³ de aer proaspăt pe oră.
• Bitmain indică pentru aparatele răcite cu aer o temperatură de funcționare de 0–45 °C și o umiditate de 10–90 % fără condens.
• Aerul condiționat este ultima variantă: fiecare kilowatt de căldură evacuat costă încă aproximativ o treime de kilowatt de electricitate.
• Hidro și imersia au nevoie de un schimbător de căldură și de evacuarea căldurii afară (radiator, răcitor uscat), dar căldura poate fi folosită ușor la încălzire.

Câtă căldură trebuie să evacuați

Un aparat de minerit nu are niciun „rezultat util” care să ducă energia în altă parte. Tot ce ia din priză suflă afară sub formă de căldură. Un Antminer S21 cu un consum de 3 500 W este, așadar, un încălzitor de 3,5 kW care funcționează 24 de ore pe zi, 365 de zile pe an.

O fermă mică cu zece astfel de aparate produce 35 kW de căldură – cam cât încălzirea unei case familiale mai mari în cel mai mare ger. De aceea, despre răcirea fermei se decide înainte de cumpărarea aparatelor.

Răcirea cu aer: de cât aer aveți nevoie

Debitul de aer necesar îl calculați din consum și din cât se încălzește aerul în încăpere. Regula: debit (m³/h) ≈ consum (W) × 3 ÷ încălzirea aerului (°C).

Cu cât aerul exterior este mai cald, cu atât se poate încălzi mai puțin în încăpere și cu atât aveți nevoie de mai mult aer. Vara, la 30 °C afară, până la limita de 45 °C rămân doar 15 °C – iar aceasta este o funcționare la limită. De aceea, dimensionați ventilatoarele și deschiderile pentru temperaturile de vară, nu pentru medie.

Cum să amenajați încăperea

1. Orientați toate aparatele în aceeași direcție. Admisia într-o zonă „rece”, evacuarea în cealaltă zonă, „caldă”.
2. Evacuați aerul cald afară pe drumul cel mai scurt – printr-o conductă sau o deschidere în perete direct în spatele aparatelor. Aerul cald nu are voie să se întoarcă la admisie.
3. Puneți admisia de aer proaspăt pe partea opusă și prevedeți-o cu filtru. Praful depus în radiatoare și ventilatoare înrăutățește răcirea la fel de mult ca aerul fierbinte.
4. Adăugați un ventilator de evacuare cu debitul din tabel. Ventilatoarele proprii ale aparatelor nu sunt suficiente pentru a evacua căldura din toată încăperea.
5. Urmăriți temperatura la admisie, nu în încăpere în general. Contează aerul pe care aparatul îl aspiră efectiv.

Ce faceți vara și iarna

Vara, problema este temperatura aerului exterior. Ajută un debit mai mare, umbrirea încăperii și admisia dinspre partea de nord. Luați în calcul aerul condiționat doar pentru valuri scurte de caniculă – la un coeficient de performanță de circa 3, adaugă pentru fiecare kilowatt de căldură evacuat aproximativ o treime de kilowatt de consum.

Iarna, totul depinde de încăpere. Într-un spațiu locuit și încălzit, aerul se supraîncălzește, pentru că funcționează și caloriferele, și aparatele – este suficient să aerisiți și să reduceți caloriferele. Într-un spațiu neîncălzit poate fi, dimpotrivă, prea frig. Atunci returnați o parte din aerul cald înapoi la aparate (cu o clapetă de amestec) și aveți grijă să nu se formeze condens. Condensul este mai rău pentru electronică decât gerul.

Hidro: circuitul de apă

Aparatele hidro (de exemplu seriile Antminer S21 Hyd sau S23 Hyd) au, în locul ventilatoarelor, blocuri de apă. Căldura este preluată de lichid și dusă la schimbătorul de căldură, iar de acolo afară – într-un răcitor uscat, un radiator sau în sistemul de încălzire.

• Avantaje: liniște în jur de 50 dB, densitate mare de putere, temperatură stabilă a cipurilor, căldura poate fi folosită ușor pentru încălzire sau pentru încălzirea apei.
• Dezavantaje: investiție inițială mai mare, alimentare trifazată la modelele puternice, întreținerea lichidului de răcire și protecția împotriva scurgerilor.

Pentru circuit aveți nevoie de un răcitor și de conducte: le găsiți în colecțiile radiatoare pentru minerele hidro și circuite de apă.

Imersia: scufundarea în lichid

La răcirea prin imersie, hashboard-urile sunt scufundate într-un lichid special neconductor (ulei dielectric). Lichidul preia căldura direct de la componente și, printr-un schimbător de căldură, o transmite apei sau aerului de afară. Ventilatoarele nu mai sunt necesare.

• Avantaje: zgomot aproape zero, fără praf, temperatură uniformă, spațiu pentru overclocking, utilizare ușoară a căldurii.
• Dezavantaje: rezervorul și lichidul costă, service-ul este mai laborios (aparatul este plin de ulei), sunt potrivite aparatele destinate imersiei.

Rezervoare, lichide și accesorii găsiți în colecția răcire prin imersie.

Comparație: aer, hidro, imersie

Unde anume are aerul o limită fizică și de ce aparatele hidro ating o eficiență mai bună explicăm în articolul Unde se termină răcirea cu aer.

Dacă nu doriți să vă ocupați deloc de răcire

Ventilația, conductele, circuitele și caniculele de vară le rezolvă centrul de date în locul dumneavoastră. În hosting, aparatele răcite cu aer și cele hidro funcționează într-un mediu construit pentru ele, cu monitorizare și supraveghere tehnică. Condițiile și locațiile le găsiți pe pagina Hosting pentru minere ASIC.

Ce urmează

• Construiți o fermă hidro? Începeți cu alegerea răcitorului din colecția radiatoare.
• Alegeți între aer și apă? Cifrele și limitele le găsiți în articolul Unde se termină răcirea cu aer.

Surse

• Bitmain: specificațiile Antminer S21 (temperatură de funcționare, umiditate, consum)