Вентиляция майнинг-фермы: охлаждение осевыми вентиляторами

Майнинг-ферма – это помещение, где одновременно работает множество вычислительных устройств для добычи криптовалют. Современные видеокарты (GPU) и специализированные интегральные схемы (ASIC), используемые для добычи криптовалют, потребляют значительное количество электроэнергии, большая часть которой превращается в тепло.

Перегрев оборудования приводит к снижению производительности (устройства могут автоматически снижать «хешрейт» или даже выключаться) и ускоренному износу компонентов, вплоть до их выхода из строя.

Исследования показывают, что эффективность производства криптовалюты значительно падает при высоких температурах: например, энергоэффективность ASIC-майнера ухудшается примерно на 30% при повышении температуры с 20 °C до 75 °C.

Следовательно, вопрос «как охладить майнинг-ферму» является критически важным для бесперебойной и прибыльной работы.

Традиционно многие рассматривают установку кондиционеров для охлаждения, но иногда существует более экономичное решение – принудительная вентиляция с помощью промышленных осевых вентиляторов. Далее мы рассмотрим, когда и почему обычные осевые вентиляторы могут стать лучшим выбором, чем система кондиционирования, а также приведем пример подходящих вентиляторов серий ОВ и ОВК производителя Вентс. Проанализируем преимущества и недостатки такого подхода, чтобы помочь вам принять обоснованное решение.

Схемы вентиляции для снижения температуры воздуха в помещении

Активная вентиляция майнинг-фермы с помощью мощных осевых вентиляторов – это один из самых простых и доступных способов избежать перегрева оборудования. Суть метода заключается в интенсивном воздухообмене: приточные вентиляторы подают более прохладный воздух снаружи, а вытяжные вентиляторы одновременно выводят нагретый воздух наружу. Таким образом поддерживается постоянный поток воздуха через помещение, который отводит тепло от asic-майнеров и не дает образовываться «горячим точкам» локально.

Объемы такого воздуха очень значительны, за 1 час комнатный воздух может смениться 30–70 раз. Такую производительность при низком энергопотреблении как раз и могут обеспечить осевые вентиляторы.

На практике вентиляторы устанавливают в стенах (или оконных проемах) – например, рядами в верхней части для вытяжки и в нижней для притока, чтобы реализовать схему «снизу-вверх».

Существует другая схема, когда устанавливаются только вытяжные вентиляторы. Вытяжные вентиляторы при работе создают отрицательное давление, которое компенсируется притоком воздуха со стороны улицы через вентиляционные решетки или гравитационные клапаны.

Грамотно спроектированная система вентиляции обеспечивает равномерное распределение холодного воздуха и эффективное удаление тепла, что особенно важно при большом количестве оборудования. Недаром такой способ охлаждения считается наименее энергоемким и самым дешевым для асик-ферм.

Когда осевые вентиляторы выгоднее кондиционеров?

Во многих случаях обычной вентиляции достаточно, чтобы поддерживать безопасную температуру оборудования, не тратя деньги на дорогой кондиционер. Во-первых, большинство современных майнеров рассчитаны на работу при температуре комнатного воздуха без специального охлаждения – критическим порогом часто является около 35–37 °C окружающей среды.

Если температура наружного воздуха в вашем регионе обычно не превышает этих значений, то правильно организованного потока воздуха может быть достаточно, чтобы ферма не перегревалась. Например, специалисты отмечают, что при условиях наружной температуры воздуха ниже 30 °C достаточно одной вентиляции без дорогого кондиционирования. Таким образом, в умеренном климате осевые вентиляторы вполне могут справиться с отведением тепла самостоятельно.

Во-вторых, использование вентиляторов особенно целесообразно с экономической точки зрения. Мощные промышленные «осевики» потребляют значительно меньше электроэнергии, чем компрессоры кондиционеров аналогичной холодильной способности.

Практический пример: владелец одной фермы площадью около 60 м² поделился опытом, что установил три осевых вентилятора (модель Вентс ОВ 4Е 630 и два меньших на 450 мм) суммарной мощностью ~1,25 кВт вместо нескольких кондиционеров, которые потребляли около 7 кВт. Разница в расходах на электричество колоссальная – почти в 5–6 раз в пользу вентиляторов. При этом кондиционеры у него были установлены, но теперь он включает их только в самые жаркие дни, когда на улице выше +32 °C, а все остальное время справляется система вентиляции.

Такой подход позволяет существенно экономить на счетах за электроэнергию, ведь осевые вентиляторы потребляют меньше. Кроме того, стоимость приобретения и монтажа промышленных вентиляторов обычно ниже, чем установка кондиционеров подобной производительности, не говоря уже об отсутствии затрат на фреон, сервисное обслуживание холодильных систем и т. д. В результате окупаемость решения на основе вентиляторов намного выше, и сэкономленные средства можно направить непосредственно на развитие вашего бизнеса.

Пример вентиляторов Вентс серий ОВ и ОВК

На рынке вентиляционного оборудования Украины хорошо себя зарекомендовали осевые вентиляторы Вентс серии ОВ и Вентс серии ОВК – именно их часто применяют для охлаждения майнинг-ферм.

Это осевые вентиляторы низкого давления, которые могут устанавливаться как на приток, так и на вытяжку воздуха, то есть одинаково подходят и для нагнетания прохладного воздуха в помещение, и для удаления горячего наружу. Вентиляторы монтируются на стену или панель (они имеют квадратную раму-фланец), а серия ОВК оборудована круглым корпусом для встраивания в канал или отверстие.

Они способны перемещать огромные объемы воздуха (от 800 м³/час до 25000 м³/час) и рассчитаны на непрерывную работу.

Для представления о производительности: осевой вентилятор ВЕНТС OVK 4Е 400 при потребляемой мощности всего 180 Вт прогоняет около 3580 м³ воздуха в час!

Высокая эффективность в паре с относительно низким энергопотреблением – весомый аргумент в пользу таких устройств. К тому же они имеют прочную металлическую конструкцию; в частности, устойчивы к работе при повышенных температурах, что гарантирует долгий срок службы в условиях горячей среды.

Вентиляторы этих серий выпускаются разного диаметра (от 200 мм до 800 мм) и позволяют подобрать оптимальный вариант под размер вашего помещения и тепловыделение фермы. 

Таким образом, правильно подобранная и установленная система вентиляции на основе осевых вентиляторов способна поддерживать температуру в зале на приемлемом уровне в большинство пор года. Конечно, в очень жарких климатических условиях в разгар лета может возникнуть потребность в помощи кондиционера.

Но даже в таких случаях чаще всего применяют комбинированный подход: вентиляция для майнинга работает постоянно, когда воздух на улице пригодной температуры (ночью или не слишком жаркие дни). А инверторные кондиционеры включают только тогда, когда температура снаружи превышает критическую отметку. Таким образом минимизируется нагрузка на холодильное оборудование и затраты электроэнергии.

В более умеренном климате можно обойтись и вообще без кондиционирования – осевые вентиляторы обеспечат достаточное охлаждение даже при максимальной нагрузке, нужно лишь заранее рассчитать необходимый воздухообмен и правильно смонтировать систему.

Для понимания, какой именно объем воздуха нужен для охлаждения помещения вы можете воспользоваться нашим онлайн-калькулятором ниже.

ПреимуществаЭкономичность в эксплуатации. Вентиляторы потребляют значительно меньше электроэнергии, чем системы кондиционирования, при отведении того же объема тепла. Это позволяет сократить расходы на охлаждение майнинг-оборудования в несколько раз.Низкие начальные затраты. Промышленные осевые вентиляторы и комплектующие обычно дешевле, чем покупка и монтаж кондиционера аналогичной мощности охлаждения.Простота и скорость установки. Осевые вентиляторы монтируются непосредственно в стену или оконный проем и не требуют разветвленной сети воздуховодов. Это упрощает монтаж и экономит пространство. В случае расширения фермы можно легко добавить еще вентиляторы или заменить их на более мощные модели.Эффективное удаление тепла и загрязнений. Сильный поток воздуха быстро выносит из помещения горячий воздух, поддерживая оптимальный микроклимат для работы asic-майнеров. Попутно вентиляция избавляет ферму от лишней влаги и даже вредных испарений, которые могут образовываться при нагревании электроники.Надежность и неприхотливость. Промышленные вентиляторы рассчитаны на длительную непрерывную работу при высоких температурах. У них минимум движущихся частей (мотор и крыльчатка), поэтому меньше рисков поломок. Обслуживание сводится к периодической очистке крыльчатки и проверке электрических соединений. В отличие от компрессора кондиционера, шансы внезапного выхода из строя вентилятора значительно ниже.Универсальность и масштабируемость. Одна система вентиляторов может охлаждать относительно большие помещения. При необходимости можно установить несколько устройств на приток и вытяжку, объединив их автоматикой. Если ферма расширяется, дополнительные вентиляторы легко интегрировать в существующую схему. Вентиляция фермы может быть реализована в любой момент – как на этапе запуска, так и для уже работающей фермы, достаточно добавить нужные элементы.

Нельзя не рассказать и о недостатках и ограничениях, о которых нужно знать при установке такого типа оборудования. Это поможет избежать разочарований, правильно оценить эффективность вентиляции на базе осевых вентиляторов и подойти к проектированию системы с учетом всех нюансов.

Как и любое инженерное решение, приточно-вытяжная система с осевыми вентиляторами имеет свои рамки применения. 

НедостаткиЗависимость от температуры окружающей среды. Главный минус вентиляционного охлаждения – оно не может сделать воздух холоднее, чем он есть на улице. Если в жаркий летний день внешняя температура поднимется выше безопасного уровня (скажем, +35…40 °C), то вентиляторы будут гонять уже горячий воздух, и ваше оборудование может перегреться. В таких условиях без кондиционера не обойтись. Иными словами, вентиляция не заменит кондиционер в экстремальную жару, а лишь отсрочит необходимость в нем.Необходимость тщательного проектирования. Чтобы вентиляция действительно работала эффективно, нужно правильно рассчитать необходимый воздухообмен и разместить вентиляторы в соответствующих зонах (возле источников тепла, в верхней части помещения и т. д.). Некорректно спроектированная система может создавать застои воздуха или недостаточно отводить тепло, и ожидаемого эффекта не будет.Отсутствие точного контроля температуры. В отличие от кондиционера, вентиляция не поддерживает стабильную заданную температуру – она лишь приближает ее к температуре наружного воздуха. В прохладную погоду это плюс, но в теплую – температура в помещении будет колебаться вслед за уличной. Если для оборудования критично иметь постоянную низкую температуру (чтобы, например, достичь максимальной эффективности хеширования), то без охлаждающей техники не обойтись.Попадание пыли и влажности. Большие объемы воздуха, прогоняемые через ферму, могут приносить с собой мелкую пыль и другие загрязнения, которые могут быть в воздухе снаружи. Осевые вентиляторы создают низкое давление и к ним невозможно установить фильтры, они очень быстро забьются и вентилятор не «продавит» их. Если на улице очень влажный воздух, то при работе вентиляции в помещении очень быстро будет точно такой же уровень влажности. Это необходимо учитывать.Шум. Такие вентиляторы создают заметный шум воздушного потока и двигателей. Для ферм, которые находятся далеко от других зданий это не проблема. Но если ферма находится, скажем, в жилом доме или рядом с офисами, шум вентиляции может стать раздражающим фактором для соседей и привлекать лишнее внимание к вашей деятельности.Требования к зданию. Для установки больших вентиляторов нужны соответствующие отверстия в стенах или окнах. Не всегда есть возможность модифицировать помещение – например, если речь идет об арендуемых площадях.

Автоматизация вентиляции

Современные системы вентиляции для майнинг-ферм все чаще сочетаются с автоматикой, что позволяет значительно повысить эффективность и снизить энергопотребление. По некоторым оценкам, использование системы автоматики позволяет сократить расходы на электроэнергию до 30%, что особенно актуально в условиях роста тарифов на электричество.

Принцип работы такой системы довольно прост: вместо того чтобы все вентиляторы работали постоянно на полную мощность, они включаются только при необходимости. Например, если в помещении установлено несколько осевых вентиляторов, то одна часть из них может работать непрерывно, обеспечивая базовую циркуляцию воздуха. А другая группа активируется только в случае повышения температуры выше установленного порога.

Это можно реализовать даже с помощью простых элементов, таких как механические термостаты, которые автоматически замыкают или размыкают электрические контакты при изменении температуры. Одним из примеров таких устройств является термостат Вентс РТ-10, который позволяет регулировать диапазон температур от +10 до +30 °C.

При правильной настройке он обеспечивает надежный и точный контроль работы вентиляционной системы без необходимости постоянного вмешательства со стороны оператора. Лучше подключать термостат к каждому вентилятору отдельно. Это связано с тем, что температура в разных частях помещения может отличаться — особенно в больших или плохо вентилируемых зонах.

Если два вентилятора работают по сигналу от одного общего термостата, один из них может включаться раньше, чем нужно, или наоборот — слишком поздно.

Однако для еще лучшей эффективности стоит обратить внимание на более продвинутые решения — использование современных ЕС-вентиляторов.

Использование ЕС-вентиляторов

ЕС-вентиляторы (от англ. EC – Electronically Commutated) — это новейшее поколение вентиляторов, которые сочетают в себе высокую энергоэффективность, надежность и полную управляемость. Сегодня они становятся все более популярными благодаря своим уникальным преимуществам.

Прежде всего стоит отметить, что ЕС-вентиляторы потребляют меньше электроэнергии, чем их традиционные аналоги. Это достигается благодаря более эффективной конструкции двигателя и оптимизации режимов работы. При этом их КПД выше, а уровень шума — ниже, что также является плюсом при эксплуатации в закрытых помещениях.

Однако главное преимущество заключается в возможности плавного и точного регулирования скорости в диапазоне от 0 до 100%. Это означает, что вентилятор может работать не только в режиме “включено/выключено”, а изменять свою производительность в зависимости от потребности. Например, когда температура в помещении невысокая — вентилятор работает на 20–30% своей мощности, обеспечивая минимальное движение воздуха. При увеличении тепловой нагрузки он автоматически переходит на более высокие обороты, обеспечивая эффективный отвод избыточного тепла.

Это регулирование можно реализовать через контроллеры, подключенные к датчикам температуры, которые считывают данные в режиме реального времени и подстраивают работу вентилятора под текущие условия. Такой подход позволяет не только избегать перегрева оборудования, но и минимизировать расходы на электроэнергию благодаря работе вентиляторов только тогда, когда это действительно нужно.

Кроме автоматического режима, пользователи могут также вручную настраивать скорость вентилятора с помощью ручных регуляторов, таких как Вентс Р-1/010. Это удобно, когда необходимо временно изменить режим работы без перепрограммирования всей системы.

Выводы

Правильно организованная вентиляция – это вариант для охлаждения оборудования вашей фермы. Она не допускает перегрева майнеров, тем самым защищая ваши инвестиции и доходы. Осевые промышленные вентиляторы зарекомендовали себя как простой, надежный и экономичный способ охлаждения оборудования. Во многих случаях они позволяют избежать установки дорогих кондиционеров или свести их использование к минимуму. Тратя меньше на электричество, мощные вентиляторы способны отводить киловатты тепла и поддерживать температуру в пределах нормы. Это подтверждают и реальные примеры майнеров, которые успешно перевели свои фермы «на вентиляторное охлаждение».

Конечно, все зависит от масштабов фермы и внешних условий. Если вы планируете крупный майнинговый центр в жарком климате – полноценная система кондиционирования может стать необходимостью. Но для средних размеров ферм в большинстве климатических зон стоит сначала рассмотреть именно вентиляционное решение. Оно проще в реализации, гибче в модернизации и дешевле в долгосрочной перспективе. К тому же вентиляцию легче обслуживать: нет сложной электроники, значит меньше шансов на внезапные поломки, которые могли бы остановить работу всей фермы.

Помните, что эффективное охлаждение – это прямая инвестиция в долговечность и стабильную работу вашего производства. Не экономьте на этом, но подходите к выбору системы взвешенно.

FAQ: ответы на самые распространенные вопросы