Вентиляція майнінг-ферми:  охолодження осьовими вентиляторами

Майнінг-ферма – це приміщення, де одночасно працює багато обчислювальних приладів для видобутку криптовалют. Сучасні відеокарти (GPU) та спеціалізовані інтегральні схеми (ASIC), що використовуються для видобутку криптовалют, споживають значну кількість електроенергії, більша частина якої перетворюється на тепло.

Перегрів обладнання призводить до зниження продуктивності (пристрої можуть автоматично знижувати «хеш-рейт» або навіть вимикатися) та прискореного зношування компонентів, аж до їх виходу з ладу.

Дослідження показують, що ефективність виробництва криптовалюти значно падає при високих температурах: наприклад, енергоефективність ASIC-майнера погіршується приблизно на 30% при підвищенні температури з 20 °C до 75 °C.

Отже, питання «як охолодити майнінг-ферму» є критично важливим для безперебійної та прибуткової роботи.

Традиційно багато хто розглядає встановлення кондиціонерів для охолодження, але іноді існує більш економічне рішення – примусова вентиляція за допомогою промислових осьових вентиляторів. Далі ми розглянемо, коли та чому звичайні осьові вентилятори можуть стати кращим вибором, ніж система кондиціонування, а також наведемо приклад відповідних вентиляторів серій ОВ та ОВК виробника «Вентс». Проаналізуємо переваги й недоліки такого підходу, щоб допомогти вам прийняти обґрунтоване рішення.

Схеми вентиляції для зниження температури повітря у приміщенні

Активна вентиляція майнінг-ферми за допомогою потужних осьових вентиляторів – це один з найпростіших і найдоступніших способів уникнути перегріву обладнання. Суть методу полягає в інтенсивному обміні повітря: припливні вентилятори подають прохолодніше повітря ззовні, а витяжні вентилятори одночасно виводять нагріте повітря назовні. Таким чином підтримується постійний потік повітря крізь приміщення, що забирає тепло з asic-майнерів та не дає утворюватися «гарячим точкам» локально.

Обсяги такого повітря дуже значні, за 1 годину кімнатне повітря може змінитися 30-70 разів. Таку продуктивність при низькому споживанні енергії як раз й можуть забезпечити осьові вентилятори.

На практиці вентилятори встановлюють у стінах (або віконних отворах) – наприклад, рядами у верхній частині для витяжки та в нижній для припливу, щоб реалізувати схему «знизу-вгору».

Є інша схема, коли встановлюються тільки витяжні вентилятори. Витяжні вентилятори при роботі створюють негативний тиск, який компенсується припливом повітря зі сторони вулиці через вентиляційні решітки або гравітаційні клапани.

Грамотно спроєктована система вентиляції забезпечує рівномірний розподіл холодного повітря та ефективне видалення тепла, що особливо важливо при великій кількості обладнання. Недарма такий спосіб охолодження вважається найменш енерговитратним та найдешевшим для асік-ферм.

Коли осьові вентилятори вигідніші за кондиціонери?

У багатьох випадках звичайної вентиляції достатньо, щоб підтримувати безпечну температуру обладнання, не витрачаючи кошти на дорогий кондиціонер. По-перше, більшість сучасних майнерів розраховані працювати на повітрі кімнатної температури без спеціального охолодження – критичним порогом часто є близько 35–37 °C навколишнього середовища.

Якщо температура зовнішнього повітря у вашому регіоні зазвичай не перевищує цих значень, то правильно організованого потоку повітря може вистачити, аби ферма не перегрівалася. Наприклад, фахівці зазначають, що за умов зовнішніх температур повітря нижче 30 °C достатньо однієї вентиляції без дорогого кондиціонування. Таким чином, у помірному кліматі осьові вентилятори цілком можуть впоратися із відведенням тепла самостійно.

По-друге, використання вентиляторів особливо доцільне з економічного погляду. Потужні промислові «осьовики» споживають значно менше електроенергії, ніж компресори кондиціонерів аналогічної холодильної здатності.

Практичний приклад: власник однієї ферми площею близько 60 м² поділився досвідом, що встановив три осьові вентилятори (модель Вентс ОВ 4Е 630 та два менших на 450 мм) сумарною потужністю ~1,25 кВт замість кількох кондиціонерів, які споживали близько 7 кВт. Різниця у витратах на електрику колосальна – майже в 5–6 разів на користь вентиляторів. При цьому кондиціонери у нього були встановлені, але тепер він вмикає їх лише у найспекотніші дні, коли надворі вище +32 °C, а весь інший час справляється система вентиляції.

Такий підхід дозволяє суттєво економити на рахунках за електроенергію, адже осьові вентилятори споживають менше. Крім того, вартість придбання та монтажу промислових вентиляторів зазвичай нижча, ніж інсталяція кондиціонерів подібної продуктивності, не кажучи вже про відсутність витрат на фреон, сервісне обслуговування холодильних систем тощо. Як результат, окупність рішення на основі вентиляторів набагато вища, і зекономлені кошти можна спрямувати безпосередньо на розвиток вашого бізнесу.

Приклад вентиляторів Вентс серій ОВ та ОВК

На ринку вентиляційного обладнання України добре себе зарекомендували осьові вентилятори Вентс серії ОВ та Вентс серії ОВК – саме їх часто застосовують для охолодження майнінг-ферм.

Це осьові вентилятори низького тиску, які можуть встановлюватися як на приплив, так і на витяжку повітря, тобто однаково підходять і для нагнітання прохолодного повітря в приміщення, і для видалення гарячого назовні. Вентилятори монтуються на стіну або панель (вони мають квадратну раму-фланець), а серія ОВК обладнана круглим корпусом для вбудовування у канал або отвір.

Вони здатні переміщувати величезні об’єми повітря (від 800 м³/год до 25000 м³/год) та розраховані на безперервну роботу.

Для уявлення про продуктивність: осьовий вентилятор ВЕНТС OVK 4Е 400 при споживаній потужності всього 180 Вт переганяє близько 3580 м³ повітря за годину!

Висока ефективність у парі з відносно низьким енергоспоживанням – вагомий аргумент на користь таких пристроїв. До того ж вони мають міцну металеву конструкцію; зокрема, стійкі до роботи при підвищених температурах, що гарантує довгий термін служби в умовах гарячого середовища.

Вентилятори цих серій випускаються різного діаметру (від 200 мм до 800 мм) і дозволяють підібрати оптимальний варіант під розмір вашого приміщення та тепловиділення ферми. 

Отже, правильно підібрана й встановлена система вентиляції на основі осьових вентиляторів здатна підтримувати температуру в залі на прийнятному рівні у більшість пор року. Звісно, у дуже жарких кліматичних умовах в розпал літа може виникнути потреба у допомозі кондиціонера.

Але навіть у таких випадках найчастіше застосовують комбінований підхід: вентиляція для майнінгу працює постійно, коли повітря на вулиці придатної температури (вночі або не дуже жаркі дні. А кондиціонери інверторного типу вмикають лише тоді, коли температура зовні перевищує критичну позначку. Таким чином мінімізується навантаження на холодильне обладнання і витрати електроенергії.

У більш помірному кліматі можна обійтися і взагалі без кондиціонування – осьові вентилятори забезпечать достатнє охолодження навіть під час максимальної роботи, потрібно лише завчасно розрахувати необхідний повітрообмін і правильно змонтувати систему.

Для розуміння, який саме обсяг повітря потрібен для охолодження приміщення ви можете скористуватися нашим онлайн-калькулятором нижче.

ПеревагиЕкономічність в експлуатації. Вентилятори споживають значно менше електроенергії, ніж системи кондиціонування, при відведенні того ж обсягу тепла. Це дозволяє скоротити витрати на охолодження майнінг-обладнання у кілька разів. Низькі початкові витрати. Промислові осьові вентилятори та комплектуючі  зазвичай дешевші, ніж покупка і монтаж кондиціонера аналогічної потужності охолодження.Простота та швидкість встановлення. Осьові вентилятори монтуються безпосередньо у стіну або віконний проріз і не потребують розгалуженої мережі повітроводів. Це спрощує монтаж і економить простір. У разі розширення ферми можна легко додати ще вентилятори або замінити їх на потужніші моделі.Ефективне видалення тепла та забруднень. Сильний потік повітря швидко виносить з приміщення гаряче повітря, підтримуючи оптимальний мікроклімат для роботи asic-майнерів. Попутно вентиляція позбавляє ферму від зайвої вологи та навіть шкідливих випарів, що можуть утворюватись при нагріванні електроніки.Надійність та невибагливість. Промислові вентилятори розраховані на довготривалу безперервну роботу при високих температурах. В них мінімум рухомих частин (мотор та крильчатка), тому менше ризиків поломок. Обслуговування зводиться до періодичного очищення крильчатки та перевірки електричних з'єднань. На відміну від компресора кондиціонера, шанси раптового виходу з ладу вентилятора значно нижчі.Універсальність та масштабованість. Одна система вентиляторів може охолоджувати відносно великі приміщення. За потреби можна встановити декілька пристроїв на приплив і витяжку, об’єднавши їх автоматикою. Якщо ферма розширюється, додаткові вентилятори легко інтегрувати в наявну схему. Вентиляція ферми може бути реалізована в будь-який момент – як на етапі запуску, так і для вже працюючої ферми, досить додати потрібні елементи.

Не можна не розказати й про недоліки та обмеження, про які потрібно знати при встановленні такого типу обладнання. Це допоможе уникнути розчарувань, правильно оцінити ефективність вентиляції на базі осьових вентиляторів та підійти до проектування системи з урахуванням усіх нюансів.

Як і будь-яке інженерне рішення, припливно-витяжна система з осьовими вентиляторами має свої рамки застосування. 

НедолікиЗалежність від температури навколишнього середовища. Головний мінус вентиляційного охолодження – воно не може зробити повітря холоднішим, ніж воно є на вулиці. Якщо в спекотний літній день зовнішня температура підніметься вище безпечного рівня (скажімо, +35…40 °C), то вентилятори ганятимуть уже гаряче повітря, і ваше обладнання може перегрітися. В таких умовах без кондиціонера не обійтися. Іншими словами, вентиляція не замінить кондиціонер в екстремальну спеку, а лише відстрочить потребу в ньому.Необхідність ретельного проєктування. Щоб вентиляція справді працювала ефективно, потрібно правильно розрахувати потрібний повітрообмін і розмістити вентилятори в відповідних зонах (біля джерел тепла, у верхній частині приміщення тощо). Некоректно спроєктована система може створювати застої повітря або недостатньо відводити тепло, і очікуваного ефекту не буде. Відсутність точного контролю температури. На відміну від кондиціонера, вентиляція не підтримує стабільну задану температуру – вона лише наближає її до температури зовнішнього повітря. У прохолодну погоду це плюс, але в теплу – температура в приміщенні буде коливатися слідом за вуличною. Якщо для обладнання критично мати постійну низьку температуру (щоб, наприклад, досягти максимальної ефективності хешування), то без охолоджувальної техніки не обійтися.Потрапляння пилу та вологості. Великі об’єми повітря, що проганяються через ферму, можуть приносити з собою дрібний пил та інші забруднення, які можуть бути у повітря ззовні. Осьові вентилятори створюють низький тиск та до них неможливо встановити фільтри, вони дуже швидко заб'ються та вентилятор не "продавить" їх. Якщо на вулиці дуже вологе повітря, то при роботі вентиляції у приміщення дуже швидко буде точно такий же рівень вологи. Це необхідно враховувати.Шум. Такі вентилятори створюють помітний шум повітряного потоку і двигунів. Для ферм, які розташовані далеко від інших будівель це не проблема. Але якщо ферма знаходиться, скажімо, у житловому будинку або поруч з офісами, шум вентиляції може стати дратуючим фактором для сусідів та привертати зайву увагу до вашої діяльності.Вимоги до будівлі. Для встановлення великих вентиляторів потрібні відповідні отвори у стінах або вікнах. Не завжди є можливість модифікувати приміщення – наприклад, якщо йдеться про орендовані площі.

Автоматизація вентиляції

Сучасні системи вентиляції для майнінг-ферм все частіше поєднуються з автоматикою, що дозволяє значно підвищити ефективність і зменшити енергоспоживання. За деякими оцінками, використання системи автоматики дозволяє скоротити витрати електроенергії до 30%, що є особливо актуальним у реаліях зростання тарифів на електроенергію.

Принцип роботи такої системи досить простий: замість того, щоб усі вентилятори працювали постійно на повну потужність, вони вмикаються лише за необхідності. Наприклад, якщо в приміщенні встановлено кілька осьових вентиляторів, то одна частина з них може працювати безперервно, забезпечуючи базову циркуляцію повітря. А інша група активується тільки у разі підвищення температури вище встановленого порогу.

Це можна реалізувати навіть за допомогою простих елементів, таких як механічні термостати, які автоматично замикають або розмикають електричні контакти при зміні температури. Одним із прикладів таких пристроїв є термостат Вентс РТ-10, який дозволяє регулювати діапазон температур від +10 до +30 °C.

При правильному налаштуванні він забезпечує надійний і точний контроль роботи вентиляційної системи без необхідності постійного втручання з боку оператора. Краще під'єднувати термостат до кожного вентилятора окремо. Це пов’язано з тим, що температура в різних частинах приміщення може відрізнятися — особливо у великих або погано вентильованих зонах.

Якщо два вентилятори працюють за сигналом від одного спільного термостата, один з них може вмикатися раніше, ніж потрібно, або навпаки — занадто пізно. 

Однак для ще кращої ефективності варто звернути увагу на більш просунуті рішення — використання сучасних ЕС-вентиляторів.

Використання ЕС-вентиляторів

ЕС-вентилятори (від англ. EC – Electronically Commutated) — це новітнє покоління вентиляторів, які поєднують у собі високу енергоефективність, надійність та повну керованість. Сьогодні вони стають усе більш популярними завдяки своїм унікальним перевагам.

Насамперед варто відзначити, що ЕС-вентилятори споживають менше електроенергії, ніж їхні традиційні аналоги. Це досягається завдяки більш ефективній конструкції двигуна та оптимізації режимів роботи. При цьому їхній ККД вищий, а рівень шуму — нижчий, що також є плюсом при експлуатації у закритих приміщеннях.

Проте головна перевага полягає у можливості плавного та точного регулювання швидкості в діапазоні від 0 до 100%. Це означає, що вентилятор може працювати не лише в режимі “ввімкнено/вимкнено”, а змінювати свою продуктивність залежно від потреби. Наприклад, коли температура в приміщенні невисока — вентилятор працює на 20–30% своєї потужності, забезпечуючи мінімальний рух повітря. При зростанні теплового навантаження він автоматично переходить на вищі оберти, забезпечуючи ефективне відведення надлишкового тепла.

Це регулювання можна реалізувати через контролери, під’єднані до датчиків температури, які зчитують дані в режимі реального часу та підлаштовують роботу вентилятора під поточні умови. Такий підхід дозволяє не лише уникати перегріву обладнання, а й мінімізувати витрати на електроенергію внаслідок роботи вентиляторів лише тоді, коли це дійсно потрібно.

Крім автоматичного режиму, користувачі можуть також вручну налаштовувати швидкість вентилятора за допомогою роторних регуляторів, таких як Вентс Р-1/010. Це зручно, коли необхідно тимчасово змінити режим роботи без перепрограмування всієї системи.

Висновки

Правильно організована вентиляція – це варіант для охолодження обладнання вашої ферми. Вона не допускає перегріву майнерів, тим самим захищаючи ваші інвестиції та прибутки. Осьові промислові вентилятори зарекомендували себе як простий, надійний і економічний засіб охолодження обладнання. У багатьох випадках вони дозволяють уникнути встановлення дорогих кондиціонерів або звести їх використання до мінімуму. Витрачаючи менше на електрику, потужні вентилятори здатні відводити кіловати тепла і підтримувати температуру в межах норми. Це підтверджують і реальні приклади майнерів, які успішно перевели свої ферми «на вентиляторне охолодження».

Звичайно, все залежить від масштабів ферми та зовнішніх умов. Якщо ви плануєте великий майнінговий центр у жаркому кліматі – повна система кондиціонування може стати необхідністю. Але для середніх розмірів ферм у більшості кліматичних зон варто спершу розглянути саме вентиляційне рішення. Воно простіше в реалізації, гнучкіше в модернізації та дешевше в довгостроковій перспективі. До того ж вентиляцію легше підтримувати: немає складної електроніки, тож менше шансів на раптові поломки, які могли б зупинити роботу всієї ферми.

Пам'ятайте, що ефективне охолодження – це пряма інвестиція у довговічність та стабільну роботу вашого виробництва. Не заощаджуйте на цьому, але підходьте до вибору системи зважено.

FAQ: відповіді на найпоширеніші запитання