Raffreddamento e ventilazione dei minatori ASIC: come mantenere i tuoi impianti minerari freschi ed efficienti

Gli impianti minerari ASIC generano una quantità significativa di calore durante il funzionamento. Senza un raffreddamento e una ventilazione adeguati, le alte temperature possono portare a prestazioni ridotte, aumento del consumo energetico e persino danni all'hardware. In questa guida tratteremo il motivo per cui i miner ASIC si surriscaldano, strategie pratiche di raffreddamento per i miner domestici, suggerimenti per la ventilazione industriale e metodi avanzati come il raffreddamento ad immersione.

Perché i miner ASIC generano così tanto calore

I miner ASIC eseguono calcoli intensivi, convertendo l'elettricità in potenza di hashing. La maggior parte di questa energia, tuttavia, viene rilasciata sotto forma di calore. Ad esempio, quello di Bitmain Antminer S19 consuma in giro 3250W in un ambiente a 25°C, equivalente alla potenza termica di tre asciugacapelli funzionanti contemporaneamente.

Il calore in eccesso può aumentare la temperatura del chip, causando strozzature automatiche, ventole che funzionano alla massima velocità o addirittura arresti forzati. Il surriscaldamento prolungato può danneggiare permanentemente l'hardware. Le alte temperature riducono anche l’efficienza mineraria: una ricerca di Cervelli mostra che l'aumento della temperatura del dissipatore di calore da da 20°C a 75°C aumenta il consumo di energia per terahash da Da 24 J/TH a 34 J/TH, un quasi Calo di efficienza del 30%.. Un raffreddamento efficace è quindi essenziale sia per la stabilità che per la redditività.

Suggerimenti per il raffreddamento per i minatori domestici

1. Scegli la posizione giusta

• Posiziona i minatori in spazi isolati come garage, scantinati o stanze vicino a finestre/pareti esterne.

• Assicurarsi che l'aria calda di scarico possa essere scaricata rapidamente all'esterno, preferibilmente utilizzando una ventola di scarico che diriga il calore fuori dalla finestra.

2. Stabilire un flusso d'aria diretto

• Installare ventilatori di scarico vicino ai minatori per rimuovere l'aria calda in modo efficiente.

• Creare una presa corrispondente sul lato opposto per far entrare aria fresca.

• Mantenere un flusso d'aria di scarico leggermente più alto rispetto all'aspirazione da creare pressione negativa, impedendo il ricircolo dell'aria calda.

3. Sigillare e isolare

• Sigillare gli spazi vuoti nelle pareti o nelle porte per evitare perdite di aria calda.

• Installare filtri antipolvere sulle prese d'aria per prevenire l'accumulo di polvere sui dissipatori di calore, che riduce l'efficienza del raffreddamento.

• Considera il rumore: scegli ventilatori a bassa rumorosità e aggiungi pannelli o involucri acustici senza ostruire il flusso d'aria.

Linee guida sulla ventilazione per le sale minerarie

Per gli impianti minerari più grandi, la ventilazione continua è fondamentale:

• Progettare il flusso d'aria dalle bocchette di aspirazione (basse) alle bocchette di scarico (alte) per sfruttare l'aumento naturale dell'aria calda.

• Assicurarsi che la capacità di scarico corrisponda o superi il flusso d'aria totale di tutti i minatori per evitare l'accumulo di calore.
  Esempio: Gestire 100.000 metri cubi, cinque Ventilatori industriali da 20.000 CFM può essere utilizzato.

• Utilizzare filtri antipolvere, protezioni antipioggia e deflettori sulle prese d'aria.

• Prendere in considerazione la separazione del corridoio caldo/freddo utilizzando tende o pannelli in schiuma per evitare la miscelazione di aria calda e fredda.

• Il tipico design a pressione negativa migliora il flusso d'aria e impedisce al calore di fuoriuscire in altre aree.

• Cambi d'aria consigliati: 20-30 all'ora, a seconda del numero di minatori e delle dimensioni della stanza.

• Opzioni di raffreddamento avanzate: raffreddamento evaporativo (cortina d'acqua che riduce l'aria aspirata di 15–30°F) o aria condizionata, tenendo presente l'umidità.

Raffreddamento ad aria vs. raffreddamento ad immersione

Raffreddamento ad aria

Il metodo più comune, in cui i minatori utilizzano ventole e dissipatori di calore integrati per dissipare il calore tramite il flusso d'aria.

Pro:

• Installazione semplice, costi iniziali bassi

• Nessuna modifica necessaria

• Le parti sono ampiamente disponibili e di facile manutenzione

Contro:

• Raffreddamento limitato dalla temperatura ambiente

• I ventilatori generano un rumore significativo

• Richiede spazio sufficiente per il flusso d'aria di aspirazione e di scarico

Raffreddamento per immersione

I minatori vengono sommersi liquido elettricamente isolante, che assorbe il calore e lo trasferisce ad un radiatore o ad una torre di raffreddamento.

Vantaggi:

• Controllo preciso della temperatura

• Maggiore efficienza di raffreddamento

• Funzionamento quasi silenzioso (nessun rumore della ventola)

• Ridotta esposizione alla polvere e maggiore durata dell'hardware

• Consente il posizionamento a densità più elevata e il potenziale riutilizzo del calore

Svantaggi:

• Costi iniziali elevati (serbatoi, pompe, torri di raffreddamento)

• Manutenzione più complessa

• Ideale per operazioni minerarie su larga scala incentrate sull'efficienza

Suggerimenti per la gestione della temperatura e del rumore

• Temperatura ideale: 15–30°C per efficienza ottimale e longevità dell'hardware.

• Monitorare e automatizzare: Utilizza sensori e controller di temperatura per regolare automaticamente le ventole o l'aria condizionata. Attiva gli allarmi quando le temperature aumentano in modo anomalo.

• Riduzione del rumore: Le ventole sono la principale fonte di rumore (fino a 80–90 dB quando sono completamente attive). Utilizzare pannelli acustici, recinzioni o posizioni remote per ridurre al minimo il rumore. Il raffreddamento per immersione elimina in gran parte questo problema.

Prevenire il surriscaldamento: strategie di manutenzione

1. Pulizia regolare della polvere: Utilizzare aria compressa o spazzole asciutte settimanalmente per mantenere puliti i dissipatori di calore e i filtri.

2. Controlla i fan: Assicurarsi che le ventole di aspirazione, scarico e montate su scheda funzionino correttamente; sostituire eventuali unità difettose.

3. Riapplicare la pasta termica: Ogni 3-6 mesi per mantenere un efficiente trasferimento di calore.

4. Mantieni la spaziatura: Assicurarsi che i minatori e le pareti abbiano spazio sufficiente per il flusso d'aria.

5. Aggiornamenti del firmware: Ottimizza il controllo della ventola e la protezione della temperatura.

Inoltre, considera allarmi di sovratemperatura e un programma di manutenzione strutturato: controlli settimanali di ventola/polvere, pulizia approfondita mensile, sostituzione trimestrale della pasta termica e ispezione completa annuale.

Passaggi per costruire un sistema di raffreddamento minerario

1. Calcolare il carico termico totale: Somma il consumo energetico di tutti i minatori per stimare i BTU/h totali.

2. Seleziona i fan appropriati: Ventilatori a funzionamento continuo di tipo industriale che soddisfano i requisiti di flusso d'aria e pressione statica.

3. Sigilla la stanza: Utilizzare isolamenti e guarnizioni per impedire il bypass dell'aria; corridoi caldi/freddi separati.

4. Implementare la pressione negativa: Scarico leggermente maggiore dell'aspirazione per garantire una fornitura continua di aria fresca.

5. Automatizza i controlli: utilizza sensori e controller di temperatura per regolare le ventole o l'aria condizionata in base alle soglie.

Monitoraggio e valutazione continui

Un robusto sistema di monitoraggio aiuta a prevenire il surriscaldamento:

• Tieni traccia della temperatura e delle prestazioni della ventola in tempo reale.

• Rileva gli effetti stagionali e ottimizza il raffreddamento di conseguenza.

• Valutare il consumo energetico del sistema di raffreddamento rispetto alla redditività dell'attività mineraria.

• Un raffreddamento efficace può migliorare l'efficienza mineraria fino a 30%, con un impatto diretto sulle entrate.

Conclusione

Senza un adeguato raffreddamento e ventilazione, i miner ASIC sono soggetti a limitazioni, inefficienza energetica, invecchiamento accelerato dell’hardware e potenziali danni. Implementando un'attenta disposizione della stanza, una gestione del flusso d'aria, una selezione dell'hardware e una manutenzione regolare, i minatori possono mantenere temperature stabili, ridurre il rumore e prolungare la durata dell'hardware. Strategie di raffreddamento avanzate come l’immersione possono migliorare ulteriormente l’efficienza per le operazioni ad alta densità. Una corretta gestione termica non solo migliora la stabilità dell'attività mineraria, ma massimizza anche la redditività, preservando i tuoi impianti fresco, silenzioso e produttivo.

Riferimenti

• Progettazione di strutture minerarie Bitcoin - Gestione del flusso d'aria (tecnologia Altair)
  🔗 https://altairtech.io/bitcoin-mining-facility-design-airflow-management/

• Come progettare un flusso d'aria ottimale per un impianto di mining Bitcoin (HashrateIndex)
  🔗 https://hashrateindex.com/blog/bitcoin-mining-facility-design-airflow-management/

• Guida al raffreddamento e alla ventilazione per i minatori ASIC (CryptoMinerBros)
  🔗 https://www.cryptominerbros.com/es/blog/cooling-and-ventilation-guide-for-asic-miners/

• Sistema di raffreddamento ad immersione per minatori Bitcoin ASIC (CryptoMinerBros)
  🔗 https://www.cryptominerbros.com/immersion-cooling-system/

• Vantaggio del raffreddamento ad immersione per i minatori Bitcoin (refrigerazione Dalian Yongsung)
  🔗 https://www.yong-sung.com.cn/news/advantage-of-immersion-cooling-for-bitcoin-miners

• Esempi di implementazione del raffreddamento a immersione e dell'attività mineraria ASIC (Apexto Mining)
  🔗 https://apextomining.com/zh-CN/product/immersion-cooling-deployment-b100-cluster/

• Panoramica sul raffreddamento ad immersione (Jingle Mining)
  🔗 https://www.jinglemining.com/cooling/immersion