Иммерсионная ванна для ASIC своими руками

Самостоятельно сделанная погружная ванна для ASIC — это рабочий способ уберечь майнинг-ферму от перегрева, используя диэлектрическую жидкость. Такой подход не бесплатный и требует хотя бы минимальных технических навыков. Заводские решения действительно удобнее, но их цена обычно превышает 100 тыс. рублей, и это без стоимости теплоносителя. Далее — как собрать установку самому и не переплатить.

Суть иммерсионного охлаждения проста: майнер целиком (либо почти полностью) опускают в диэлектрик, который забирает тепло непосредственно с плат и радиаторов. Дальше разогретая жидкость уходит во внешний контур (через радиатор или теплообменник), там отдает тепло в окружающую среду и возвращается обратно в емкость. По сравнению с воздухом такая схема не образует перегретых зон внутри корпуса и меньше зависит от того, насколько хорошо организован обдув.

В среднем погружное охлаждение (как однофазное, так и двухфазное) дает снижение энергопотребления примерно на 15%. ДляAntminer S17это соответствует около 325 кВт·ч в месяц.

Что потребуется для сборки

Собирать двухфазную систему в гаражном формате обычно не стоит: конструкция сложная. Нужна герметичная ванна с учетом компенсации давления, точные инженерные расчеты, а сам теплоноситель стоит дорого (ориентировочно от 10 тыс. руб. за килограмм). При этом жидкости требуется много — десятки килограммов. Работает двухфазная схема за счет кипения: на горячих элементах теплоноситель испаряется, пар в верхней зоне конденсируется (через конденсатор/теплообменник), а затем конденсат снова стекает в ванну.

Для энтузиастов куда реалистичнее однофазная ванна. В такой конфигурации используется циркуляционный насос и внешний воздушный охладитель теплообменника. Оба устройства потребляют электричество, и это нужно учитывать при расчете эффективности фермы.

Ориентиры по расходу энергии такие: один внешний кулер — примерно 0,65 кВт·ч (около 470 кВт·ч в месяц). Насос — порядка 100 Вт, что дает примерно 120 кВт·ч за месяц. Ниже приведены итоговые цифры расчетов для разного количества ASIC.

Пример энергопотребления и экономии

Расчеты показывают следующее: при одном устройстве и при трех устройствах погружная схема уходит в минус даже если не учитывать стоимость самого оборудования. Вариант с двумя майнерами формально дает небольшой плюс, но при пересчете в деньги и срок окупаемости он почти не выглядит выгодным. Экономия для двух ASIC — около 108 кВт·ч в месяц (примерно 480 руб. при тарифе 4,5 руб/кВт·ч). Окупаемость самодельного комплекта выходит порядка 9 лет, а заводских промышленных ванн — около 26 лет.

С четырех устройств погружное охлаждение уже становится более оправданным и дает дополнительные преимущества.

• Снижение риска перегрева. Выше стабильность работы на высокой нагрузке.
• Безопасный разгон ASIC и рост хешрейта. Температурный лимит остается в допустимом диапазоне.
• Продление ресурса компонентов. Меньше термоциклов и загрязнения пылью.
• Заметно тише работа фермы. Удобнее для квартиры, офиса и небольших помещений.
• Сокращение потребления энергии и затрат на электричество. Эффект усиливается с ростом числа устройств.
• Интеграция с отоплением. Тепло можно утилизировать более рационально.

Если собирать систему самостоятельно, то для конфигурации на четыре ASIC срок окупаемости оценивается примерно в 3,5 года, а для шести — примерно в 13 месяцев. Многие позиции можно подбирать гибко и дешевле (в том числе на вторичном рынке), что сокращает срок возврата вложений.

Примеры майнинг‑пулов:Trustpool(Азия, Европа, Россия; комиссия 1,0%),ViaBTC(Азия; комиссия 2,3%),EMCD(Азия, Европа, США; комиссия — нет данных),Lincoin(Океания; комиссия 2,5%). Как правило, доступны BTC и некоторые альтернативные монеты — в зависимости от конкретного пула.

Из чего состоит самодельная ванна

Заводская ванна экономит время, но из-за стоимости многие выбирают самостоятельную сборку. Для нее понадобятся такие элементы.

• Емкость для размещения оборудования. Подойдут прочный пластик, стекло или нержавеющая сталь.
• Диэлектрический теплоноситель. Жидкость однофазного типа, рассчитанная на иммерсию.
• Циркуляционный насос. Подбирается по напору и производительности.
• Электрика с выделенными линиями. Отдельная защита для каждого потребителя.
• Трубная обвязка. Нужна для вывода теплоносителя во внешний радиаторный контур.
• Радиаторы для сброса тепла. Обычно используют два секционных блока.
• Вентиляторы на радиаторы. Один высокомощный либо пара среднего класса.
• Датчик или термореле. Контроль температуры и защита.

Иммерсионные жидкости: виды и где купить

Для однофазных ванн применяют диэлектрические теплоносители, которые не проводят электрический ток и нормально работают в режиме постоянной циркуляции. В реальных сборках чаще всего встречаются такие категории.

• Минеральное масло (в том числе трансформаторное). Обычно это самый доступный и распространенный вариант. Недостатки — высокая вязкость и масляная пленка на деталях, из-за чего обслуживание и возврат к «сухой» эксплуатации усложняются.
• Специализированные синтетические диэлектрики (однофазные). Чаще всего стабильнее по характеристикам, нередко менее вязкие и удобнее в сервисе, однако стоят дороже. Их выбирают, когда важны предсказуемость и долгий срок работы без неприятных сюрпризов.
• Недорогие однофазные жидкости для майнинга (например, Coolant). Практичный компромисс для погружных ферм: упор на теплоотвод и совместимость при относительно адекватной цене.
• Двухфазные диэлектрики. Это теплоносители с режимом контролируемого кипения (испарение на электронике и конденсация в верхней части системы). По отводу тепла они очень эффективны, но требуют дорогих материалов и строгой герметичности ванны.

При выборе жидкости критически важны: высокая диэлектрическая прочность, приемлемая бытовая безопасность состава, адекватная вязкость, подходящая температура вспышки, а также совместимость с пластиками, уплотнениями и кабелями.

Покупают такие теплоносители у поставщиков иммерсионных решений, у производителей и дистрибьюторов диэлектрических жидкостей, а также в интернет‑магазинах для майнинга и инженерных комплектующих. При заказе обязательно уточняют, однофазная это жидкость или двухфазная, и рассчитана ли она на иммерсионное охлаждение электроники.

Примерная стоимость комплектующих

Смета во многом зависит от подготовки: сначала выбирают емкость под место установки и нужный объем. Можно взять заводскую «пустую» ванну с уже сделанными портами и далее добрать остальное самостоятельно. Такие корпуса обычно стартуют примерно от 19–30 тыс. рублей.

Другой путь — подобрать подходящий контейнер и доработать его своими силами. При выборе емкости ориентируются на такие параметры.

• Объем теплоносителя. Для шести ASIC нужно примерно 100 литров.
• Прочный материал. Толстостенный пластик, стекло или металл.
• Термостойкость. Работа при нагреве примерно до 75 °C.
• Удобство доработки. Возможность сверлить и резать без проблем.

С точки зрения монтажа проще всего полипропилен. Наиболее надежный вариант — промышленные ванны из стали. Еще одна альтернатива — крупный стеклянный аквариум.

Если ставить внешний вентилятор ближе к емкости, магистрали получаются короче, а расход теплоносителя ниже. В среднем трубная обвязка обходится примерно в 1500 рублей.

С вентиляторами важно попасть в баланс между шумом, оборотами, потреблением и ценой.

Дополнительно понадобятся:

Суммарно без учета теплоносителя получается около 31,85 тыс. руб. Ранее редакцияподробно разбирала жидкости для майнинга. В этой смете использован бюджетный однофазный диэлектрик Coolant: 100 литров — 22 тыс. руб. В итоге самодельная ванна обходится примерно в 53,85 тыс. руб.

Сборка и размещение

Под емкость укладывают теплоизоляционный слой, чтобы не перегревать покрытие пола. Если корпус не имеет готовых отверстий под трубопроводы, их заранее аккуратно выполняют.

Эффективнее, когда вентиляторный блок стоит снаружи (например, на улице), а сама ванна — внутри помещения. В качестве альтернативы внешний контур можно подключить к домашнему отоплению. Электропитание организуют так, чтобы можно было отдельно отключать любой элемент — каждый ASIC, насос и вентиляторную часть.

Датчик температуры не является обязательным, потому что контроль возможен через майнинг‑ПО. Но термореле повышает безопасность: при достижении заданного порога (например, 65 °C) оно отключит питание системы.

К теплоносителю предъявляют требования по составу, бытовой безопасности и температуре вспышки. Перед первым включением майнеры подготавливают.

• Снять штатные вентиляторы ASIC. Убрать принудительный воздушный поток из корпуса.
• Не устанавливать устройства прямо на дно. Нужны опоры, чтобы жидкость омывала обе стороны. В качестве простых ножек подходят винты от снятых вентиляторов.
• Блоки питания не опускать в жидкость. Их оставляют снаружи.

Как пользоваться системой

Однофазные диэлектрики, применяемые в майнинге, практически не испаряются, обычно не имеют запаха и при контакте с кожей считаются безопасными. Погружная ферма работает существенно тише классической: по звуку выделяется в основном насос, а общий уровень шума сопоставим с обычным холодильником.

Плотная компоновка в емкости допустима — большие зазоры между устройствами не требуются. Для размещения шести ASIC обычно достаточно габаритов порядка 75 × 65 × 55 см.

Из-за низкого шума и отсутствия пыли такие решения подходят для установки в жилых помещениях.

Результаты и выгоды

Заводские комплекты под шесть ASIC обычно стоят от 135 тыс. руб., и это без теплоносителя. Сборка своими силами заметно дешевле, но потребует времени на подбор и изучение компонентов.

Погружной формат дает возможность разгонять оборудование с меньшими рисками по температуре. В связке с подходящей прошивкой фиксировалось, чтоAntminer S17с паспортными 52 Th/s стабильно выходил на 70 Th/s. Прирост составил примерно 34%.

При этом разгон остается рискованной процедурой: он может повлиять на гарантию, требует корректной прошивки и стабильного питания, а неверные настройки (частоты и напряжения) способны вызвать ошибки, увеличить потребление и привести к нестабильной работе даже при качественном охлаждении.

Частые вопросы пользователей В чем разница между полной иммерсией и водоблоками?

При полной иммерсии майнер целиком погружается в диэлектрическую жидкость (например, в минеральное масло), поэтому тепло отводится сразу со всех узлов. Водоблоки работают иначе: теплоноситель проходит по каналам в пластинах, установленных на наиболее горячих участках, и охлаждение получается локальным.

Может ли оборудование перегреться в ванне?

Да, такой сценарий возможен. Причины обычно связаны с ухудшением теплообмена: остановка насоса, отказ вентиляторов на радиаторах, неправильно выбранная скорость потока или утечка жидкости.

Подойдет ли погружное охлаждение для ферм на видеокартах?

Да, подойдет. Перед погружением снимают вентиляторы видеокарт и удаляют термопасту, чтобы она не загрязнила теплоноситель.

Нужен ли регулярный долив теплоносителя?

У однофазных диэлектриков испарение минимальное. Обычно долив делают только при утечках, поэтому регулярное пополнение, как правило, не требуется.

Что называется «сухой водой»?

Так в разговорной речи иногда называют иммерсионные диэлектрические жидкости, применяемые для охлаждения электроники.