Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 18.09.2024

Иммерсионное охлаждение – это снижение температуры компьютерного оборудования путем его погружения в диэлектрическую теплопроводную жидкость. В качестве жидкости в основном используется непроводящее неемкостное минеральное масло, так как оно не выводит из строя электронику.

Народные умельцы заливают жидкость в аквариум и опускают в нее майнер с включенными вентиляторами. Вместо воздуха он прогоняет масло, которое нагревается и затем испаряется, вентиляторы эффективно перемешивают жидкость и поддерживают низкий уровень температуры. В дата-центрах используются гибридные закрытые системы охлаждения, состоящие из насосов, внешних радиаторов и иммерсионной жидкости. В основном применяют диэлектрическую жидкость с низкой температурой кипения – она испаряется, конденсируется на стенках и затем стекает в специальный бак. Благодаря замкнутому циклу работы удается сократить расходы на дорогостоящую жидкость.

Водоохлаждение ASIC-майнера в домашних условиях. Фото: BitCluster

Как используется иммерсия в майнинге

Многие скептически относятся к такого рода технологиям. У всех нас сложился стереотип, что жидкость выводит электронику из строя. Технику нужно изолировать от любой влаги, что уж там говорить о ее погружение в жидкость.

Это утверждение верно, но не касается иммерсии. В данном случае используются не проводящие электричество жидкости, которые не способны вывести технику из строя:

• деионизированная вода;
• минеральное масло;
• жидкости на основе фторуглерода.

Такой тип охлаждения для майнинг ферм набирает все больше популярности. Технология хорошо зарекомендовала себя как для домашних ферм, так и в качестве системы охлаждения в крупных дата-центрах.

Как это работает:

1. Устанавливается ванна для охлаждения (иммерсионная установка).
2. В резервуар заливается специальная иммерсионная жидкость.
3. В заполненную ванну опускается техника для добычи.
4. Жидкость поглощает тепло.
5. Достигнув определенной температуры жидкость закипает и начинает испаряться.
6. За счет наличия конденсаторной системы получаемый пар спускается обратно в резервуар в виде холодной жидкости.

Благодаря такому замкнутому циклу циркулирования иммерсионной жидкости, данная технология отвода тепла показывает хорошие показатели рентабельности.

Недостатки

У вас может возникнуть резонный вопрос: если иммерсионная система охлаждения настолько эффективна, то почему большинство майнеров пользуются вентиляторами? Дело в том, что у жидкостного охлаждения есть свои недостатки.

• Высокая стоимость. На обслуживание системы иммерсионного охлаждения от заводов-производителей уходит в среднем 25% от затрат на обеспечение работы майнеров. Другими словами, если ваше оборудование потребляет электричество на 10 тыс. рублей в месяц, то 2,5 тыс. рублей вы будете тратить на систему охлаждения. Жидкость, к сожалению, стоит дорого.
• Труднодоступность. Бак с иммерсионной жидкостью открывается только сверху, поэтому установить оборудование на стеллажах не получится.
• Грязь. Во время работы с майнером (замена кабеля, вентилятора) жидкость может пролиться на пол, ее очень трудно оттереть, особенно, если вы используете масло.
• Фильтрация. Охлаждающую жидкость необходимо фильтровать, чтобы избежать образования осадка и загрязнений.

Когда стоит использовать иммерсионное охлаждение?

Одной из первых компаний, которая начала разрабатывать системы иммерсионного охлаждения видеокарт для майнинга криптовалют, стала Green Revolution Cooling. Ведущий эксперт Брэндон Мур уверен в том, что развитию жидкостных систем охлаждения будут способствовать два главных фактора: высокая стоимость электричества и дорогая недвижимость.

Изготовление ванн для иммерсионного охлаждения путем погружения

Преимуществами погружного типа охлаждения можно назвать:

1. Высокую производительность и экономию энергии.
2. Снижение расходов, как капитального, так и операционного типа.
3. Улучшение производительности, которое начинается от 15% прироста.
4. Высокую надежность конструкции.
5. Максимальный показатель противопожарной защиты.

Теплообменники для майнинга

Существует множество определений и описаний, такого понятия как майнинг. Упрощенно, это использование мощности вашего компьютера для осуществления переводов криптовалют других майнеров, при этом вы получаете процент от перевода в криптовалюте. Это и есть ваш заработок.

Для нас, как производителей теплообменного оборудования, более важны процессы теплообмена, которые происходят в процессе майнинга. Чтобы понять эти процессы, необходимо знать, из чего состоит оборудование для майнинга и какие его узлы требуют охлаждения. Современные системы майнинга развились в сложные майнинг-фермы. Они представляют собой помещения, которые оборудованы компьютерами с подключенными к ним асиками. Они при работе требуют усиленного охлаждения. Для этого их помещают в специальные ванны, заполненные диэлектрической жидкостью. Эта жидкость постоянно циркулирует между асиками и теплообменником, в котором она охлаждается и снова направляется в ванну с асиками.

Для нормальной работы майнинг фермы необходимы следующие условия: — Бесперебойная работа всего оборудования (подача электроэнергии без сбоев) — Постоянный отвод тепла от работающих видеокарт — Постоянная подача охладителя в теплообменник

Теперь мы можем четко определить задачу пластинчатого теплообменника для майнинга. С одной стороны, в него будет поступать диэлектрическая жидкость, которую необходимо постоянно охлаждать. С другой стороны, мы подаем в теплообменник охладитель, который охлаждает диэлектрическую жидкость. В роли охладителя часто выступает холодная водопроводная вода. За счет работы теплообменника, достигается постоянный отвод тепла от асиков. Процесс охлаждения диэлектрической жидкостью называется иммерсионным.

Существует два вида охлаждения компьютерного оборудования. 1) Воздушное, с применением специальных вентиляторов, которые нагнетают холодный воздух на видеокарты. 2) Жидкостное или иммерсионное, с применением диэлектрической жидкости. Иммерсионное охлаждение предполагает применение пластинчатого теплообменника.

Применение жидкостного охлаждения имеет ряд преимуществ: — При воздушном охлаждении возникают горячие точки из-за неравномерного распределения, а также блокировки воздушных потоков. При жидкостном охлаждении это исключено, т.к. жидкость полностью обволакивает оборудование. — Инерционность жидкости. Воздух нагревается и охлаждается гораздо быстрее жидкости. На практике, если прекратить процесс охлаждения, жидкость еще долгое время будет сохранять холодную температуру, воздух же моментально нагреется и прекратит процесс охлаждения. Это свойство жидкостного охлаждения полезно при аварийных отключениях электроэнергии. — По данным майнинговой гонконгской компании Allied Control иммерсионное охлаждение снижает на 60% затраты на электроэнергию, по сравнению с воздушным охлаждением. — Отсутствует шум вентиляторов и вибрации. — Защита от поломок. При применении жидкого охлаждения в майнер никогда не попадет пыль и грязь, это увеличивает срок службы оборудования. — Занимает мало места. Можно размещать оборудование рядом друг с другом.

Мы уже поставили около 45 теплообменников для манинг ферм за 2019. И можем сказать, что у нас есть некоторый опыт. Всегда стараемся держать связь с нашими заказчиками и выяснять все детали, при эксплуатации нашего оборудования. В процессе нашей работы, мы пришли к выводу, что для иммерсионного охлаждения наиболее оптимальным вариантом являются паяные пластинчатые теплообменники.

Для примера, мы рассмотрим несколько вариантов теплообменников для майнинга. С учетом их мощности и всех технических характеристик. Возможно, это окажется полезным для вас, при выборе теплообменника.

1. Паяный теплообменник 32-10, Цена — 11 500 руб. Мощность теплообменника — 13 кВт. Количество охлаждаемых ASIC – 10 шт. Диэлектрическую жидкость охлаждаем с 80С до 40С Охладитель — водопроводная вода с температурой 10С Необходимый расход охладителя — 372 л./ч.

1. Паяный теплообменник 23-20, Цена — 13 500 руб. Мощность теплообменника — 18 кВт. Количество охлаждаемых ASIC – 13 шт. Диэлектрическую жидкость охлаждаем с 65С до 40С Охладитель — водопроводная вода с температурой 10С Необходимый расход охладителя — 516 л./ч.

1. Паяный теплообменник 32-20, Цена — 15 000 руб. Мощность теплообменника — 27 кВт. Количество охлаждаемых ASIC – 20 шт. Диэлектрическую жидкость охлаждаем с 70С до 50С Охладитель — водопроводная вода с температурой 10С Необходимый расход охладителя — 774 л./ч.

Иммерсионное охлаждение — эволюция жидкостей

С развититем сферы майнинга и интенсивного исользования мощных ПК пользователи оборудования перебрали немало вариантов жидкостей для погружного охлаждения. Достоинства и недостатки основных мы изложим ниже.

Минеральные масла. Помятуя его опыт использования для охлаждения тяжелого машиностроительного оборудования и систем, владельцы производительных компьютеров экспериментировали и с этими жидкостями для охлаждения комьютеров. Брались самые распространенные в нашей стране минеральные масла, начиная от банального подсолнечного масла. Главная проблема этих экспериментов заключалась в том, что для систем охлаждения должно использоваться не любое масло, только потому, что оно минеральное, а все-таки специальные его виды.

Недостатки. 1. Загустевание масла, его окисление при длительном взаимодействии с кислородом. Это также, как и в первом случае, вело к потере качеств этой важной для безопасной работы сервера жидкости, и неизбежная порча оборудования для майнинга. 2. Проблемное обслуживание и замена компонентов серверов. Достать из масла, произвести работы с оборудованием в масляной пленке — задача не для любого желающего. Достоинство этого вида жидкостей для погружного охлаждения — также относительно не большая стоимость.

Устанавливаем в корпус майнер

В уже далеком 2016-м я уже пытался майнить дома на Antminer S4 ASIC, что было достаточно шумным занятием.

Тогда это был просто прыжок в бездну криптовалют, а точнее сугубо биткоина, т.к. про альты я тогда и не слышал. Antminer S4 был достаточно громоздким устройством с 4-мя вентиляторами, которые вращаясь на скорости около 4000 оборотов в минуту, создавали весьма адский шум и находится рядом с этим демоном было совсем не комфортно. Хорошо, что первое знакомство было у меня зимой и майнер был установлен на террасе, где особо никому не мешал, но попытки сделать его тише появились уже тогда.

Кроме шума, майнинг достаточно жаркое занятие и уже в марте стал вопрос как выводить тепло, соответственно я сделал короб для выхлопа и вывел гофру на улицу: Выхлоп для Antminer S4. Ближе к лету уже стало невыносимо жарко, да и сложность выросла, таким образом домашний майнинг приказал долго жить и ASIC переехал на более дешевую розетку, а позже был продан. Далее у меня появились более компактные Antminer S7, но данные устройства совсем не годились для home mining, т.к. имели всего два вентилятора, а соответственно нужен был больший объем продуваемого воздуха за счет еще большей скорости кулеров. Вентиляторы вращались здесь со скоростью 4000-6000 оборотов в минуту и разрезаемый радиаторами воздух создавал высокочастотный звук как у турбины самолета, звук S4 на фоне S7 уже казался шепотом.

Майнить на S7 дома у меня не было желания и в конце 2017-го на гребне хайпа я обзавелся небольшой фермой на 4-ре карты. GPU майнинг можно сделать практически бесшумным, но во первых у него отсутствует важная составляющая – тепло, а во вторых – цена сборки и обслуживания фермы в разы выше asic`a. Таким образом я майнил на GPU 3-4 месяца подогревая маленькую комнату в 5 кв.м., затем с трудом продал видео карты весной, но учитывая их покупку до роста биткоина и альтов, а так же слив намайненого вовремя, я ничего не потерял.

И вот пришла осень 2019 и я случайно обратил внимание на ASIC Antminer L3+ для майнинга Litecoin. Я был наслышан, что scrypt mining более холодный, чем SHA256 и посмотрев на потребляемую мощность L3+ в ~800Wt, было решено попробовать взять их для домашнего майнинга, где важной составляющей прибыли будет является побочное тепло, которые выделяется при майнинге. Кроме того, при изучении вопроса я обратил внимание на экономные прошивки для данных устройств, которые позволяли не только регулировать напряжение и хешрейт асика, но еще и управлять скорость вентиляторов.

Сперва был куплен L3+ в связке с серверным блоком питания типа “лыжа”, но, естественно, это плохой выбор для домашнего майнинга, т.к. серверная “лыжа” мерзко свистит заглушая звук самого асика. Но это была уже не проблема, на момент покупки я узнал о существовании стандартных блоков питания для GPU майнинга и был наслышан о некоторых моделях, которые были достаточно тихими, в частности я приобрел: Блок питания Vinga 1650W

Так как майнинг у нас будет в прямом смысле слова домашним, то днем устройства должны будут находится в спальнях для поддержания комфортной температуры, а на ночь переезжать на террасу. В случае с рабочим помещением или офисом, асик вполне может стоять рядом с Вами и это никак не мешает работать.

Построение боксов для шумоизоляции я не рассматривал, т.к. уже имея опыт постройки различных коробок, считаю это достаточно затратным занятием с сомнительным результатом. К тому же правильный короб для шумоизоляции ASIC будет иметь большие размеры и сомнительную пожарную безопасность.

Т.е. теперь у меня стоял вопрос облагородить блок питания и майнер таким образом, чтобы их можно было легко перемещать и это было безопасно в плане торчащих проводов, а так же пожарной безопасности.

Логично использовать обычный компьютерный корпус при использование блока питания в стандартном корпусе. У меня два асика, соответственно потребуется два корпуса

Компьютерный корпус для майнинга Компьютерный корпус для майнинга

Далее я не буду описывать подробно процесс внедрения асиков в корпуса, т.к. устройство у всех разное и наша цель выбросить все лишнее, а оставить только скелет.

Разборка корпусов

Чаще всего элементы корпуса фиксируются на алюминиевые заклепки, которые легко отсверлить шуруповертом

Разборка корпусов

Что не снимается, можно просто отогнуть руками

Блоки питания устанавливаем в свое место на 4-ре болта, лишние провода собираем и фиксируем чтобы они не болтались по корпусу

Устанавливаем блок питания

Подключаем ASIC, так же фиксируем провода, которые не используются

Подключаем ASIC

Устанавливаем в корпус и при необходимости фиксируем устройство, я не стал этого делать, он нормально стоит под своим весом

Устанавливаем в корпус майнер

Одеваем обратно “морду” и боковые стенки, если нужно. Но обратите внимания, что в собранном состоянии майнер хуже охлаждается и нужно делать больше отверстий, а возможно и занижать производительность

Замаскированный майнер

На втором корпусе я прикрутил колесики для офисной мебели, теперь проблем с ориентацией и перемещением не возникнет.

Прикручиваем колеса к корпусу Прикручиваем колеса к корпусу

Сверху прикручиваем ремешок-ручку для удобного переноса

Во втором случае получилось очень компактно и удобно для переноса

Все на своих местах и если требуется, то максимально замаскировано под обычный компьютер

За неделю я успел опробовать L3+ для обогрева комнаты и тут все индивидуально. До 0 градусов и при хоть как-то утепленном доме, можно полностью обходится асиком для обогрева. С 8 до 22.00 греем комнату, на ночь убираем и спокойно спим, но опять же все сильно зависит от самого помещения и остекления.

В домашнем майнинге важно понимать, что даже банально окупить розетку и покупку самих устройств будет сложно, но если, например, использовать тепло и не платить за отопление газовым котлом, то схема вполне рабочая.

При покупке асиков важно обратить внимание на рост сложности и выход новых устройств, т.к. неудачное время покупки может сильно повлиять на прибыльность всей затеи за счет сильно подешевевших асиков на момент продажи.

обманка для асика своими руками

Может кому будет полезно.

Напрягал меня вой вентилей асика Z9 mini на полную мощность при старте, перезагрузке или пропадании инета . Пару раз инет пропал в 4 утра и взлет реактивного самолета на кухне естественно не дал спать)

Решено было сделать ручную регулировку оборотов внешним PWM-генератором. У него правда питание 5V и пришлось ставить дополнительно стабилизатор и пару электролитов для фильтрации (от стабилизатора запитал и NE555). Как известно, асику для запуска нужно ~6000 оборотов кулера (потом сбрасывает). Для этого заюзал обманку-генератор на NE555 с использованием ноги 7. В таком включении сжечь контрольку асика (а случаи уже были) не получится. Вывод 7 закорачивается на землю через транзистор с частотой работы генератора. Частоту обманки для ~6000об/мин можно выставить резистором R1. На фото ниже устройство в сборе на два асика сразу

Дополнительно установил на асики по второму вентилю на выдув. Важно устанавливать одинаковые кулера для синхронной продувки. Охлаждение так улучшилось и позволяет сбросить обороты для уменьшения шума. Сейчас шум не сильнее ферм на видяхах.
Fan1 подключен генератор (обманка) и всегда около 6000об, Fan2 реальные показатели вентиляторов для контроля:

Из плюсов тихий запуск и перезагрузка асиков. Из минусов невозможность регулировки оборотов кулеров удаленно из веб-морды, только вручную. Но меня так устраивает, цель была относительная тишина.

Устанавливаем в корпус майнер

В уже далеком 2016-м я уже пытался майнить дома на Antminer S4 ASIC, что было достаточно шумным занятием.

Тогда это был просто прыжок в бездну криптовалют, а точнее сугубо биткоина, т.к. про альты я тогда и не слышал. Antminer S4 был достаточно громоздким устройством с 4-мя вентиляторами, которые вращаясь на скорости около 4000 оборотов в минуту, создавали весьма адский шум и находится рядом с этим демоном было совсем не комфортно. Хорошо, что первое знакомство было у меня зимой и майнер был установлен на террасе, где особо никому не мешал, но попытки сделать его тише появились уже тогда.

Кроме шума, майнинг достаточно жаркое занятие и уже в марте стал вопрос как выводить тепло, соответственно я сделал короб для выхлопа и вывел гофру на улицу: Выхлоп для Antminer S4. Ближе к лету уже стало невыносимо жарко, да и сложность выросла, таким образом домашний майнинг приказал долго жить и ASIC переехал на более дешевую розетку, а позже был продан. Далее у меня появились более компактные Antminer S7, но данные устройства совсем не годились для home mining, т.к. имели всего два вентилятора, а соответственно нужен был больший объем продуваемого воздуха за счет еще большей скорости кулеров. Вентиляторы вращались здесь со скоростью 4000-6000 оборотов в минуту и разрезаемый радиаторами воздух создавал высокочастотный звук как у турбины самолета, звук S4 на фоне S7 уже казался шепотом.

Майнить на S7 дома у меня не было желания и в конце 2017-го на гребне хайпа я обзавелся небольшой фермой на 4-ре карты. GPU майнинг можно сделать практически бесшумным, но во первых у него отсутствует важная составляющая – тепло, а во вторых – цена сборки и обслуживания фермы в разы выше asic`a. Таким образом я майнил на GPU 3-4 месяца подогревая маленькую комнату в 5 кв.м., затем с трудом продал видео карты весной, но учитывая их покупку до роста биткоина и альтов, а так же слив намайненого вовремя, я ничего не потерял.

И вот пришла осень 2019 и я случайно обратил внимание на ASIC Antminer L3+ для майнинга Litecoin. Я был наслышан, что scrypt mining более холодный, чем SHA256 и посмотрев на потребляемую мощность L3+ в ~800Wt, было решено попробовать взять их для домашнего майнинга, где важной составляющей прибыли будет является побочное тепло, которые выделяется при майнинге. Кроме того, при изучении вопроса я обратил внимание на экономные прошивки для данных устройств, которые позволяли не только регулировать напряжение и хешрейт асика, но еще и управлять скорость вентиляторов.

Сперва был куплен L3+ в связке с серверным блоком питания типа “лыжа”, но, естественно, это плохой выбор для домашнего майнинга, т.к. серверная “лыжа” мерзко свистит заглушая звук самого асика. Но это была уже не проблема, на момент покупки я узнал о существовании стандартных блоков питания для GPU майнинга и был наслышан о некоторых моделях, которые были достаточно тихими, в частности я приобрел: Блок питания Vinga 1650W

Так как майнинг у нас будет в прямом смысле слова домашним, то днем устройства должны будут находится в спальнях для поддержания комфортной температуры, а на ночь переезжать на террасу. В случае с рабочим помещением или офисом, асик вполне может стоять рядом с Вами и это никак не мешает работать.

Построение боксов для шумоизоляции я не рассматривал, т.к. уже имея опыт постройки различных коробок, считаю это достаточно затратным занятием с сомнительным результатом. К тому же правильный короб для шумоизоляции ASIC будет иметь большие размеры и сомнительную пожарную безопасность.

Т.е. теперь у меня стоял вопрос облагородить блок питания и майнер таким образом, чтобы их можно было легко перемещать и это было безопасно в плане торчащих проводов, а так же пожарной безопасности.

Логично использовать обычный компьютерный корпус при использование блока питания в стандартном корпусе. У меня два асика, соответственно потребуется два корпуса

Компьютерный корпус для майнинга Компьютерный корпус для майнинга

Далее я не буду описывать подробно процесс внедрения асиков в корпуса, т.к. устройство у всех разное и наша цель выбросить все лишнее, а оставить только скелет.

Разборка корпусов

Чаще всего элементы корпуса фиксируются на алюминиевые заклепки, которые легко отсверлить шуруповертом

Разборка корпусов

Что не снимается, можно просто отогнуть руками

Блоки питания устанавливаем в свое место на 4-ре болта, лишние провода собираем и фиксируем чтобы они не болтались по корпусу

Устанавливаем блок питания

Подключаем ASIC, так же фиксируем провода, которые не используются

Подключаем ASIC

Устанавливаем в корпус и при необходимости фиксируем устройство, я не стал этого делать, он нормально стоит под своим весом

Устанавливаем в корпус майнер

Одеваем обратно “морду” и боковые стенки, если нужно. Но обратите внимания, что в собранном состоянии майнер хуже охлаждается и нужно делать больше отверстий, а возможно и занижать производительность

Замаскированный майнер

На втором корпусе я прикрутил колесики для офисной мебели, теперь проблем с ориентацией и перемещением не возникнет.

Прикручиваем колеса к корпусу Прикручиваем колеса к корпусу

Сверху прикручиваем ремешок-ручку для удобного переноса

Во втором случае получилось очень компактно и удобно для переноса

Все на своих местах и если требуется, то максимально замаскировано под обычный компьютер

За неделю я успел опробовать L3+ для обогрева комнаты и тут все индивидуально. До 0 градусов и при хоть как-то утепленном доме, можно полностью обходится асиком для обогрева. С 8 до 22.00 греем комнату, на ночь убираем и спокойно спим, но опять же все сильно зависит от самого помещения и остекления.

В домашнем майнинге важно понимать, что даже банально окупить розетку и покупку самих устройств будет сложно, но если, например, использовать тепло и не платить за отопление газовым котлом, то схема вполне рабочая.

При покупке асиков важно обратить внимание на рост сложности и выход новых устройств, т.к. неудачное время покупки может сильно повлиять на прибыльность всей затеи за счет сильно подешевевших асиков на момент продажи.

Читайте также:

  
• Кружки из ткани своими руками
  
• Насекомые из дерева своими руками
  
• Ремонт комнаты своими руками интересные идеи
  
• Козырек под планшет на приору 1 своими руками
  
• Как сделать шишку из айсинга