Иммерсионная ванна для асика своими руками чертежи

На Gamescom представлен ПК с иммерсионным охлаждением

Что это такое?

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

Иммерсионное охлаждение фермы подразумевает расположение майнинг устройств в контейнерах со специальным техническим раствором, который облает большими качествами теплопроводности, чем вода, масло или воздух. Такой вариант охладительных мероприятий позволяет добиться больших результатов эффективности использования ферм для майнинга, как для небольших, так и для обширных устройств. Как правило, контейнер для майнинг ферм всегда пластиковый, но возможны и отклонения.
На объекте расположения майнинговой фермы благодаря иммерсионному охлаждению пропадает большое количество пыли, исключается шум и массовые воздушные потоки. Отсутствие вентиляционной системы и массивных радиаторов позволяет упростить систему и отвести под нее меньшую площадь. При этом валовая эффективность возрастает. Системы иммерсионного охлаждения от Plast.ru потребляют меньшее количество энергии при повышении производительности. Изготовление их проводится только высококлассными специалистами, обладающими немалым опытом в этой сфере. Если сравнить их с воздушным охлаждением или с альтернативными вариантами водяного и масляного охлаждения, то показатели эффективности системы заметно растут.

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.

Дистиллированная вода. Она была первым «наполнителем» иммерсионных систем охлаждения. И теоретически ее применение было вполне обоснованным. Однако, с какими недостатками столкнулись владельцы оборудования для майнинга криптовалют? 1. Несмотря на адекватные технические характеристики дистиллированной воды, на практике в нашей стране приобрести качественную дистиллированную воду оказалось значительной проблемой. Отсюда несоблюдение главных требований погружных охладительных систем — вода достаточно быстро теряла свои качества, начиналось цветение, осаждение различных технических добавок, развитие бактерий и микроорганизмов. Дистиллированная вода ухудшала свои диэклекрические свойства, как следствие — порча оборудования. 2. Достоинство дистиллированной воды — ее оносительно низкая стоимость. И действительно снижение расходов на работу системы охлаждения по сравнению с классической воздушной.

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.

Иммерсионные жидкости (составы). Это высшая ступень эволюции при выборе жидкостей для иммерсионного охлаждения. Они предусматривают все возможные проблемы и недостатки любого опыта создания иммерсионных охладительных систем. И максимально полно удовлетворяют требованиям работы с дорогостоящими, интенсивно работающими серверами для майнинга. 1. Расходы на охлаждение комьпьютеров снижаются в десятки раз. Это происходит благодаря высоким теплоотводным характеристикам иммерсионных жидкостей. Они «работают» как в однофазных, так и в двуфазных охладительных системах. 2. Они предупреждают загрязнение серверов и самых важных их компонентов — чипа и видеокарт. Это позволяет максимально продлить эксплуатационные сроки. 3. Иммерсионные жидкости одновременно служат для пожаротушащих целей в большинстве развитых стран. Поэтому любые возгорания и электрические неполадки, опасные возникновением воспламенения, будут ингибированы в самое короткое время. 4. Полное отсутствие шума при работе такого охлаждения. Процесс снижения температуры оборудования происходит за счет низкой температуры закипания, конденсации и возврата жидкости в холодном виде в полуоткрытую ванну. Единственный недостаток иммерсионных жидкостей — это их более высокая по сравнению с дистиллированной водой и минеральными маслами стомость. Однако, многочисленные достоинства это оправдывают. За полной информацией об иммерсионных жидкостях обращайтесь к поставщикам этих веществ. Их намного больше, чем те, о которых мы здесь упоминали.

Источник

Иммерсионное охлаждение своими руками

Что только не ищут майнеры в интернете: иммерсионное охлаждение своими руками, иммерсионная ванна своими руками, иммерсионная жидкость своими руками.
Мотив этих поисков в основном конечно попытка сэкономить на покупке системы охлаждения, иногда просто из любопытства и любви к науке.

Здесь попробуем помочь и ответить на ряд вопросов по самодельным системам иммерсионного охлаждения.

Конечно как сделать своими руками иммерсионную жидкость не имея дорогостоящего оборудования я слабо представляю, но по остальному помочь, могу попробовать.

1. Иммерсионная ванна своими руками. В общем то вопрос не сложен с одной стороны, берете любую емкость или изготавливаете сами из любого материала. Главное чтобы материал был прочным и держал массу жидкости внутри и температуру. А второе правило это правильная организация потоков жидкости. В остальном вам остается только изучить вопросы гидродинамики.
купить готовую ванну
купить готовую систему

2. Иммерсионное охлаждение своими руками. Так же вопрос легко решаем многими. Чтобы правильно собрать систему вам нужно либо идти путем эксперементов. Либо все же изучить для начала вопросы по гидродинамике и теплотехнике. Рассчитать можно любую систему. Пытаться сделать это наугад или по роликам из интернета будет сложной задачей которая может привести к разочарованию.
купить теплообменники

3. Иммерсионная жидкость своими руками. Это конечно сложный вопрос, большинство иммерсионных жидкостей это масла или фторкетон. Подробнее о них можно почитать здесь:
про иммерсионные жидкости
про жидкость HVI
про жидкость ПАО ПАОМ 2
про минеральные масла
про трансформаторные масла
про блюмид и ПМС (полиметилсикоксан)

Во многих вопросах по сборке системы мы готовы помогать нашим клиентам, как при выборе жидкостей, так и при подборе ванн и теплообменников. В целом мы всегда готовы оказать консультационную поддержку по сборке системы для наших клиентов, либо же предоставить различные готовые решения для ваших ригов, серверов, аисков, майнинг ферм.

Если вам нужна помощь в подборе оборудования и комплектующих звоните, а так же консультации по постройке систем, звоните +79148982262

Источник