Будь в курсе последних новостей! Подписывайся на рассылку COINLIFE

Этот материал будет посвящен такой теме, как охлаждение майнинг ферм иммерсионным методом. Вторым названием этого процесса является водяное охлаждение или погружное жидкостное охлаждение путем использования вещества, именуемого «сухая вода».

Перегрев майнинг фермы грозит множеством отрицательных моментов, среди которых снижение эффективности работы, нестабильные данные, увеличение износа и даже полное отключение фермы из-за высокой температуры. Именно поэтому охлаждение является сейчас наиболее актуальным вопросом для владельцев майнинг ферм.

Если майнинг ферма работает на мощности от 5 до 15 кВт, то с перегревом такого устройства справиться можно и своими силами. К примеру, помогает открывание окон, дополнение помещения кондиционерами, вынос оборудования на открытое пространство и другие уловки, которые применяются пользователями.

Но, если ферма имеет промышленные масштабы, создать условия, ограничивающие перегрев, довольно сложно. Как правило, такие совокупности приборов имеют мощности до 500 кВт и даже Мвт.

Мы хотим представить новинку на рынке – систему охлаждения майнинг ферм, работающую на иммерсионной жидкости, которая поможет сохранить работоспособность установки даже при высоких показателях мощности и избежать проведения самостоятельных охладительных мероприятий.

Основные характеристики и сфера применения имерсионной жидкости

Иммерсионное охлаждение проводится путем опускания оборудования в контейнер с «сухой водой». Таким образом, получается, что тепло отводится от фермы.

Иммерсионная жидкость или «сухая вода» — это запатентованная жидкость технического типа, созданная по определенной формуле. За счет технологии выполнения готовое вещество наделяется следующими положительными качествами:

• негорючестью;
• инертностью;
• низкой токсичностью;
• высокими диэлектрическими показателями.

Последний критерий позволяет использовать такую жидкость в сочетании с любым электрическим оборудованием, так как она не вступит в химическую реакцию ни с одним веществом.

Важно! Применение иммерсионной жидкости полностью безопасно, как для оборудования, так и тех людей, которые с ним работают.

Использование данного вещества именно в промышленном масштабе является давним процессом. И сейчас оно не теряет своей актуальности. В основном применяют «сухую воду» для охладительных мероприятий в дата-центрах и в системах пожаротушения на таких объектах, где пожар может привести к невосполнимой утрате. К примеру, в архиве важной документации.

Обычно во время строительства дата-центра большая часть бюджета идет на монтаж системы охлаждения. В процессе эксплуатации охлаждение также требует постоянных финансовых вливаний, которые составляют около 50% всех расходов в месяц. Так как количество данных, нуждающихся в цифровом хранении, постоянно растет, то и расходы на охлаждение оборудования поднимаются. Это приводит к тому, что владельцы вынуждены искать такие технологии, которые будут максимально выгодны для них.

Так как жидкостное охлаждение обладает высокой эффективностью в сравнении с другими технологиями, оно применяется все чаще и чаще. Этому же способствует и экономичность технологии с финансовой точки зрения. Охлаждение иммерсионной жидкостью подойдет для любого оборудования, в том числе для майнеров-асиков, таких как Antminer S9, L3+, D3 и видеокарт NVIDIA Geforce 1070 GTX, 1060 GTX, AMD Radeon RX 470, 480 ,580 и других.

Один огромный охладитель

Ввиду плотности, жидкость является идеальным хладагентом. Молекулы растворов обволакивают охлаждаемый объект, что способствует легкому поглощению тепловой энергии. Чиллерная вода, которая циркулирует в теплообменниках дата-центров, долгое время была основным теплоносителем.

Но вода и электричество в данном случае плохая пара. Вода — проводник, и вдобавок вызывает коррозию элементов. Нарушение целостности охладительного контура зачастую оборачивается настоящей катастрофой! Опасность воды — вот основная причина отказа многих ЦОДов от жидкостного охлаждения.

«У нас уже были инциденты, связанные с авариями в системе водяного охлаждения, которые имели значительные последствия, – поделился информацией Tim Noble, IT-директор, входящий в консультативный совет ReachIPS Inc., провайдера интернет-сервисов из города Cupertino, California. – Избавившись от жидкости, мы предотвратим опасности протечек или затопления».

Инновация состоит в выборе нового вещества в качестве теплоносителя. Обыкновенная вода заменяется другой субстанцией, которая обладает диэлектрическими свойствами, а также будет инертной по отношению к электронным компонентам. Например, это могут быть минеральные масла, или флюиды Green Revolution Cooling.

Использование новой методики позволит погрузить охлаждаемые объекты непосредственно в теплоноситель без ущерба для электронных компонентов и изменения их параметров.

Особенности работы системы жидкостного охлаждения

Эксплуатация «сухой воды» — простой процесс, который сможет понять даже новичок в этом деле. Так как раствор получается полностью безопасным для оборудования, работающая майнинг ферма погружается в него. При работе оборудование выделяет тепловую энергию, которая становится толчком для нагревания жидкости. Используя физику можно сказать, что показатели теплоемкости жидкости меньше в 400 раз, чем та же единица для воздуха. Это позволяет отвести тепло значительно меньшим по объему теплоносителем.

Основная задача жидкостного охлаждения – качественный отвод тепла от самого раствора и поддержание комфортной температуры майнинг фермы, которая позволит оборудованию работать без нареканий и сбоев с максимальными показателями эффективности.

Рис. 1 – Вариант работы электрического устройства в жидкости охлаждающего типа

Жидкостное охлаждение майнинг фермы в условиях эксперимента

Начальные эксперименты в лаборатории всегда очень волнительны, особенно, если в жидкость погружается дорогостоящая работающая система. Любой человек знает, что электричество и жидкость – две разные и совершенно несовместимые вещи. И такое открытие, как работа прибора внутри раствора – это настоящий прорыв в науке.

На данный момент в мире множество компаний занимаются разработкой формул и производством иммерсионной жидкости, которая помимо охлаждения может выполнять и другие сопутствующие задачи.

Вот какой опыт с майнинг фермой был проведен специалистами лаборатории:

Испытания проводились с целью выявить наилучший состав для повышения эффективности теплообмена, что дает именно высокие теплофизические свойства.

Эксперимент проводится на образце фермы для майнинга стендового типа. Устройство состоит из 6 видеокарт Nvidia Geforce GTX 1070. Суммарная мощность такого прибора составляет 1,2 кВт. Жидкость охлаждалась при помощи обычной системы водоснабжения холодного типа.

На первом этапе оборудование полностью погружалось в контейнер с жидкостью. Для лучшего охлаждения была создана циркуляция воды при помощи насосной установки. Эксперимент занял несколько дней, в течение которых были испробованы различные режимы работы.

Рис. 2 – Пример работы видеокарты Nvidia Geforce в иммерсионной жидкости

Вот какие результаты были получены специалистами лаборатории:

1. Оборудование на протяжении всего эксперимента работало стабильно и максимально эффективно.
2. При смене параметров производительность видеокарт увеличивалась на 15% в среднем. Но есть предположения, что такой показатель не является пределом.
3. При регуляции системы охлаждения удалось выставить такой режим охлаждения, который минимизировал затраты на расход холодной воды.
4. В процессе эксперимента не использовался ни один вентилятор.

Такие итоги эксперимента поражают и являются прямым доказательством, что охлаждение майнинг ферм с применением иммерсионной жидкости – отличное решение.

Синтетические масла ПАОМ, HVI — вопреки физике

Данный тип базовых масел также можно встретить под кучей разных загадочных аббревиатур на сайтах компаний, занимающихся иммерсионным охлаждением. Внешний вид жидкости ПАО, ПАОМ-2 довольно привлекателен — прозрачная, без цвета и запаха, с неплохой температурой вспышки от 170 до 200°C. У неё малая вязкость и низкая температура застывания (-60-70°C), масло химически пассивное, стойкое к окислению (условно стойкое, разумеется, при закрытой большую часть времени ёмкости). Стоимость в обычной рознице не превышает 1 USD/литр, как иммерсионная жидкость может продаваться и по 2 USD/литр и выше.

Впрочем, несмотря на все преимущества, использование синтетических масел, как бы они не назывались, потребует от пользователя внимательности уже на этапе покупки. Синтетика нуждается в присадках, наличие которых «на глаз» определить очень сложно. Также у неё весьма спорные теплофизические свойства. Дельта между температурой верхнего слоя жидкости и чипов может достигать 40-45°C. То есть чипы могут реально «кипеть» на уровне 100°C, при этом поверхностный слой теплоносителя будет показывать вполне рабочие 60°C. Но поскольку в большинстве иммерсионных установок снимается именно верхний слой, использовать жидкость с такой температурой для, скажем, полезной утилизации тепла будет довольно проблематично.

Поэтому ПАОМы чаще рекомендуют для небольших домашних ферм, собранных «на коленке» и без претензий на использование каких-либо иных преимуществ иммерсионного охлаждения, кроме устранения шума и пыли. Схожая ситуация и с маслами типа HVI, которые являются базовыми изопарафиновыми или полусинтетическими маслами. У них, кстати, довольно низкая температура вспышки (135-170°C). Базовое масло обычно выступает основой для изготовления моторных, смазочных, гидравлических масел. Соответственно, их воздействие на электронное оборудование в долгосрочном периоде не изучено и есть большие сомнения, что оно нейтральное.

Также нет достоверных данных и о влиянии такого масла на человека при длительном контакте. Со временем оно мутнеет, быстро окисляется даже с присадками и имеет ограниченный срок службы. Хотя, повторимся, себестоимость его действительно одна из самых низких, а цена ограничивается лишь жадностью продавца.

Положительные черты иммерсионного охлаждения в процессе майнинга

Основываясь на факты, опыт использования иммерсионной жидкости в различных сферах промышленности на протяжении многих лет, отзывы пользователей, лабораторные испытания и гарантии производителей, можно выделить массу тех преимуществ, которыми обладает вещество:

1. Повышение эффективности работы оборудования на 15%. Здесь все зависит только от характеристик самих устройств, которые установлены на майнинг ферме. Различные модели обладают своими особенностями и ограничениями. Но, если грамотно подойти к делу и поддерживать температуру в промежутке между 40 и 50 градусов, несложно добиться даже больших результатов.
2. Повышение срока эксплуатации приборов. Если температура оборудования для майнинга всегда находится на комфортном уровне, то приборы не перегреваются. А это, соответственно, ведет за собой повышение срока эксплуатации и исключение отключения из-за перегрева.
3. Бесшумная работа. Майнеры, погруженные в жидкость, работают максимально тихо. Это получается за счет полного отключения вентиляторов и системы воздушного охлаждения, которая в рабочем состоянии производит звук, практически сопоставимый с тем, что исходит от вентиляции промышленного цеха.
4. Компактность. Так, к примеру, контейнер с габаритами 1,5*1,5 м вмещает в себя количество оборудования на суммарную мощность примерно 20 – 30 кВт. Из этого следует, что обширная ферма с мощностью 100 кВт поместится на площади 5 – 10 кв. метров.
5. Снижение затрат на покупку видеокарт. Так как жидкостное охлаждение не подразумевает использование кулеров, то заказывать можно совершенно голые чипы. Им не нужен даже корпус. Стоимость такой видеокарты станет ниже на 30%. А еще ее габариты значительно уменьшатся, что позволит компоновать ферму плотнее.

Жидкостное и воздушное охлаждение: сравнение методик

Для лучшего понимания технологии охлаждения иммерсионной жидкостью ее сравнивают с подобным воздушным охлаждением. Те положительные свойства, о которых было сказано ранее, и являются преимуществами, которые выделяют именно охлаждение жидкостью.

Можно отметить, что и воздушное охлаждение обладает своими особенностями, которые никоим образом не умаляют его достоинств. При помощи воздуха также можно осуществить эффективное охлаждение, которое позволит системе бесперебойно работать. Хотя в летние месяцы такой вариант охлаждения выполняется сложнее, чем аналогичный жидкостный.

В рамках данного материала было бы неправильно не сказать о тех недостатках, которыми обладает иммерсионное охлаждение:

1. Сложность в расчетах, которая под силу только специалисту.
2. Небольшое количество тех специалистов, которые действительно разбираются в теме.
3. Сложность в покупке нужной жидкости.
4. Высокая стоимость.

Последний показатель является субъективным, так как цена на жидкостное охлаждение при грамотном его формировании будет сопоставима с такой же системой воздушного охлаждения. А если принять во внимание все преимущества системы, можно понять, что окупаемость будет скорой.

Своими силами сложно выполнить майнинг ферму с иммерсионным охлаждением, поэтому сейчас множество вариантов уже готовых устройств. Так, к примеру, компания PLAST.RU осуществляет создание и монтаж иммерсионных майнинг ферм «под ключ». Эти фермы отличаются высокими качественными характеристиками, которые порадуют своего владельца и дадут ему толчок для поднятия доходности от этой деятельности. Достаточно только заказать устройство для майнинга, а всем остальным займется PLAST.RU.

Выводом послужит тот факт, который в результате доказательств показал, что иммерсионное охлаждение является современной и энергоэффективной методикой, которая все чаще применяется для майнинга.

Трансформаторное и моторное масло — «тихие убийцы»

Тем, кто желает дёшево и быстро войти в майнинг на иммерсионном охлаждении действительно можно порекомендовать трансформаторное масло. Однако используя его вы рискуете не дождаться не только прибыльности, но даже окупаемости проекта. Дело в том, что данные типы масел являются химически активными, то есть они вступают в агрессивную реакцию с компонентами компьютерного «железа».

Также трансформаторное и моторное масло активно поглощает влагу из воздуха, теряя свойства диэлектрика. И, наконец, самое главное. Такое масло не получится красиво выпить с ложечки в ролике для YouTube. Аллергия, отравление и тяжёлые последствия для организма гарантированы. Пары плохо очищенных нефтепродуктов (а трансформаторное масло является как раз таким продуктом) нельзя вдыхать на протяжении длительного времени. Если вы будете долго находится в области масляного тумана, то усталость, головокружение, головная боль и тошнота обеспечены.

При этом, как и любое минеральное масло, трансформаторное и моторное обладает некоторыми преимуществами. Да, оно тоже не проводит ток и стоит неприлично дёшево (1-2 USD/литр), но на этом, пожалуй, все достоинства такого типа масел заканчиваются. Хотя это и не является приговором всей обширной группе минеральных масел, о чём мы и поговорим ниже.

Варианты применения тепла от майнинг ферм

Потребляемая оборудованием энергия преимущественно превращается в тепловой вид энергии. При большой мощности майнинг фермы выделяется огромное количество тепла, и было бы неправильно упускать этот факт. Так, выделяемое тепло вполне можно использовать как для бытовых, так и для промышленных целей. Мы приведем некоторые примеры:

1. Осуществление подогрева водоема, к примеру, бассейна. В данном случае используется водяной теплообменник, передающий тепло из внутреннего во внешний контур, что позволяет получить теплую воду на выходе.
2. Обогрев помещения. Это может быть как комната, офис, так и целый цех и даже теплица. В этом случае внутренний контур жидкости охлаждается путем прохождения через теплообменник вода-воздух. А горячий воздух может быть использован для тех целей, которые ранее были спланированы.
3. Монтаж теплого пола в помещении. Для организации такой системы применяется теплообменник типа «вода-вода». Жидкость получается теплой и идет подогрев пола.

Все перечисленные способы применения тепла важно заранее рассчитать, чтобы они подошли под имеющиеся условия и соответствовали требованиям. Для каждого варианта сложно дать какое-то универсальное решение.

В заключение хочется сказать, иммерсионное охлаждение майнинг ферм является передовым процессом в сфере IT технологий, который, несомненно, заслуживает внимания.

Каналы и чаты в Telegram

Дневник Джека если вы любите криптовалюты, то этот Telegram канал для вас. Только дельные советы, когда купить, что купить, какие монеты лучше, всё это и не только на моем телеграм канале. А самое главное как всегда бесплатно

Чат Криптовалюта все любители криптовалют добро пожаловать!

Канал HYIP PW специально для админов HYIP-проектов, да и не только. я там публикую все свои секреты