Статьи

Имерсионное охлаждение

Имерсионное охлаждение

Что это такое?
Для создания комфортных условий применяют различные способы охлаждения. С недавних пор стали использовать иммерсионное охлаждение. Для этого блоки погружают в жидкость, которая не проводит ток. Такой способ охлаждения называют иммерсионным. Все дело заключается в том, что вещества для этого применяемые инертны, поэтому допустимо размещать в них приборы подключенные к элетроэнергии.

Иммерсионное охлаждение асиков и видеокарт
Сложности, возникающие с охлаждением майнинг-ферм одни из самых злободневных. Перегрев конструкции может привести к самым неприятным последствиям. Но если разговор идет об устройствах с малой, в 5 – 15 кВт, то допустимо использовать бытовые кондиционеры, но, если говорить о промышленных фермах, которые потребляют мощность от 50 кВт, до нескольких МВт. В таком случае приходит на помощь технология иммерсионного охлаждения. Попробуем разобраться как это работает?


Иммерсионным охлаждением ASIC называют процесс отвода тепла от работающего оборудования путем его погружения в емкость, заполненную иммерсионной жидкостью. Эта техническая жидкость обладает определенной запатентованной формулой. Достоинства жидкости:

Негорючестью;
Малой токсичностью;
Пассивностью;
Диэлектрическими параметрами.
Т. о. эта жидкость не вступает ни в какие химические реакции, ни с какими веществами и, по сути, является абсолютным диэлектриком и это позволяет его использовать с любым электронным оборудованием, без каких-либо последствий для последнего. Обратите внимание! Использование этой жидкости не влечет за собой опасности для любого оборудования и людей, которые работают с ней. Большинство пользователей после установки ванны с жидкостью разгоняют асики на 10-25%.

Использование этих жидкостей в промышленных объемах началось много лет назад. В наши для ее применяют для создания систем охлаждения в дата-центрах и майнинг-фермах. Исторически сложилось так, что при сооружении новой майнинг-фермы до 35% расходов приходится на охлаждающее оборудование, из расходов на ее эксплуатацию почти 50% приходится на систему охлаждения.

Регулярно проводимые исследования показывают то, что иммерсионное охлаждение обладает высоким коэффициентом эффективности использования энергии (PUE).
Существует минеральное масло для иммерсионного охлаждения. Этот метод применяют для охлаждения трансформаторов и другого оборудования.

С применением технологии Novec 7200, 1230. Это сухая вода, применяемая для двухфазного охлаждения.


С применением технологии 3M Novec 7300, 7500 и других жидкостей, которые используют для однофазного охлаждения. Оно проходит за счет постоянного перемешивания теплых и холодных слоев жидкости.

Перечислены базовые виды иммерсионного охлаждения, применяемые для ASIC и майнинг ферм. Выбор какого-либо конкретного зависит от определенных факторов. Предельную эффективность показывают технологии, основанные на использовании сухой воды.

Как собрать ванну для охлаждения своими руками

Для обеспечения работы промышленной майнинг-фермы достаточно приобрести готовое оборудование. Его можно найти на специализированных ресурсах посвященных оборудованию для добычи криптовалют. Но те, кто занимается майнингом в домашних, кустарных условиях перегрев представляет собой серьезную проблему. За короткое время температура воздуха перестанет быть комфортной. Это подталкивает домашних майнеров создавать иммерсионное охлаждение асиков своими руками.

Как показывает опыт, простейшее решение — это использование аквариума. В принципе можно использовать любую готовую емкость, например пластиковый короб или ящик. Другое дело, что требуется обеспечить циркуляцию жидкости, то есть, требуется, нагретую жидкость охладить и вернуть ее в рабочую емкость. Для решения этой задачи придется задействовать циркуляционный насос, теплообменное устройство 

Во избежание засорения системы циркуляции охлаждающей жидкости потребуется установить сетчатый фильтр.

Для создания подобной конструкции допустимо использовать полипропиленовые трубы с Ду 16.

В теплообменник на один контур подается холодная водопроводная вода, на другой контур приходит вода из емкости. Под действием насоса вода из емкости проходит через фильтр, теплообменник, где отдает лишнее тепло и возвращается обратно. Водопроводная вода, получив излишек тепла может быть отправлена в канализацию или на обогрев дома.

Недостатки
Как и любая техническая конструкция, иммерсионное охлаждение владеет набором недостатков, в частности:

Высокая стоимость. Все дело в том, что техническое обслуживание такой конструкции, может обойтись минимум в 25% затрат на обслуживание фермы в целом. То есть, если установленная ферма, потребляет энергии на 10 000 руб. То затраты на охлаждение составят 2 500 руб. Жидкость для охлаждения стоит недешево.
Емкость для иммерсионной жидкости открывается только сверху и поэтому собрать ферму на стеллажах вряд ли получится.
При проведении профилактики, жидкость может попасть на пол, а оттереть ее сложно.
Требуется обеспечить фильтрование рабочей жидкости. Это позволит избежать появления осадка и загрязнений.
Преимущества
Производители охлаждающего оборудования обещают, что произойдет снижение затрат на электричество. По данным компании Allied Control экономия может составить до 90%.


Использование иммерсионной охладительной конструкции допускает размещение майнеров в непосредственной близости друг от друга, то есть на одной и той же площади допустимо установить в 10 раз больше устройств.
Такая конструкция охлаждения на 8 асиков поможет разогнать устройство до предельной мощности.
Иммерсионная жидкость исключает вероятность попадания внутрь устройств пыли и других загрязнений, таким образом снижается вероятность перегрева и выработку устройства.
Эта жидкость безопасна для оборудования и человека.
Система жидкостного охлаждения во время работы не генерирует шума.
Заключение
За то время пока криптовалюта пользуется спросом, технический прогресс ушел далеко вперед и если несколько лет назад для генерации сватало традиционного настольного компьютера, охлаждение которого обеспечивал кулер, то в наше время, когда серьезно выросли вычислительные мощности требуются серьезные решения, иммерсионное охлаждение — это одно из них. Применение такого способа позволят сберечь оборудование, снизить затраты на энергию.