Wärmenutzungsanteil: Ich heize mein 100 Jahre altes Haus mit Immersion Bitcoin Mining
Einführung
Beim Bitcoin-Mining wird durch die beträchtliche elektrische Energie eine beträchtliche Menge Wärme erzeugt. Um die Nutzung dieser thermischen Energie zu optimieren, beginnen innovative Miner damit, Möglichkeiten zu erkunden, die überschüssige Wärme für Heizzwecke in Wohnhäusern zu nutzen. Durch den Einsatz effizienter Wärmeaustauschsysteme kann die beim Mining erzeugte Wärme geschickt in eine warme Wohnumgebung umgewandelt werden. Dieser Ansatz reduziert nicht nur den Energieverbrauch und die Heizkosten erheblich, sondern trägt auch zur Minderung der Umweltverschmutzung bei.
Das Immersionskühlset von FogHashing ist ein Beispiel für dieses innovative Konzept und ermöglicht vielen Kunden, ihre Häuser oder Schwimmbäder während des Minings kontinuierlich zu beheizen. Besonders bemerkenswert ist, dass ein Kunde aus den USA seinen gesamten Einrichtungsprozess sorgfältig dokumentiert hat. Mit seiner Erlaubnis freuen wir uns, diese faszinierende Erfahrung mit der breiteren Öffentlichkeit zu teilen, in der Hoffnung, mehr Menschen zu inspirieren und anzuleiten, diese effiziente und umweltfreundliche Methode der Energienutzung zu erkunden und umzusetzen.
Autor des Artikels: Robert
Hydronische Systeme
Hydronische Systeme sind eine ältere Technologie, die sich unglaublich gut hält. Sie sind effizient, leise und sorgen für eine angenehme Wärme.
Jedes Hydroniksystem besteht aus fünf Teilen:
- Wärmequellen)
- Wasserführende Rohre
- Heizkörper in den Räumen, die Sie heizen möchten
- Pumpe(n) zur WasserzirkulationThermostate/Aquastate zur Kontrolle und Sicherheit(Optional, aber gut)Zonenregler für mehr Kontrolle
- Das System ist mit Leitungswasser gefüllt und dieses Wasser zirkuliert ständig, bis es abgelassen wird.
Als Wärmequelle kommt alles in Frage, was heiß wird.
Zu den üblichen Wärmequellen zählen:
- Erdgaskessel
- Ölkessel
- Holzsysteme
- (Jetzt) Bitcoin-Miner
Die Berechnungen Hitze
Der vorhandene Ölkessel kann etwa 125,000 BTU/h Wärme erzeugen. Das war meine grobe Schätzung. Das aktuelle System läuft jedoch intermittierend. Es läuft also etwa 15 Minuten, stoppt für 30 Minuten und wiederholt sich dann. Das funktioniert zwar gut, aber die Temperatur schwankt zwischen den Heizzyklen um 5–8 Grad.
Es gibt eine direkte Umrechnung von Watt in BTU:
1 Watt = 3.41 BTU/h
Mit dieser Zahl im Hinterkopf begann ich, mir die auf dem Markt erhältlichen Geräte und ihre Leistungsstärke anzuschauen. Am Ende entschied ich mich für zwei S19k Pros, da sie effizienter waren und mein Budget nicht ausreichte.
Im Standardmodus verbraucht eine Maschine ca. 2760 W aus der Steckdose, was ca. 9,411 BTU/h Wärme entspricht. Im übertakteten Modus verbraucht eine Maschine ca. 3600 W, was ca. 12,276 BTU/h Wärme entspricht. Aufgrund der Thermodynamik wird die gesamte vom Prozessor verbrauchte Energie letztendlich als Wärme abgegeben.
Da ich nun wusste, dass ich eine Heizleistung von ca. 18,000–24,000 BTU zur Verfügung habe, stellt sich die Frage, ob das ausreicht, um ein Haus zu heizen. Es stellte sich heraus: Ja.
Auch wenn der Kessel eine viel höhere Leistung erzeugen kann, ergeben die kurzen Ausbrüche dieser Leistung einen ähnlichen Bereich unterhalb der Kurve wie die Bergleute, die im Heizmodus ständig eingeschaltet sind.
Fiat-Kosten
Mein Öltarif sah einen Jahresverbrauch vor, geteilt durch 12, und dann wurde monatlich gezahlt. Im Winter, wenn mehr Lieferungen eingingen, zahlte ich also das Gleiche wie im Sommer, wenn ich vielleicht eine pro Saison bekam. Die negativen Kosten, die ich erreichen oder unterbieten musste, lagen also bei ca. 1 $ pro Monat. Ich hatte das Gefühl, dass sich dieses Projekt auch dann noch lohnen würde, wenn ich netto 380 $ pro Monat „verlieren“ würde, da ich jetzt zumindest Sats sammle und durch Handeln lerne.
Das Mining zu Hause hängt vollständig von Ihren Strompreisen ab. Diese Preise bestehen aus einer Erzeugungsgebühr und einer Verteilungsgebühr. Am häufigsten wird dies in der kombinierten Form als „Kosten pro Killawattstunde“ oder c/kWh bezeichnet. Meine Verteilungsgebühr von 0.084 c/kWh war fest, ich konnte nichts tun, um sie zu senken. Ich konnte jedoch einen Weg finden, meine Erzeugungsgebühr auf 0.07 c/kWh zu senken. Mein aktueller Strompreis beträgt also 0.154 c/kWh. Wenn Sie mit der Mining-Szene vertraut sind, ist das ziemlich viel. Aber die Rückgewinnung der Wärme ist eine unglaublich effiziente Aktion. Was Verschwendung war, ist jetzt nützlich und bringt Sats. Es zahlt sich einmal aus und erhält zwei Verwendungen für dasselbe Watt. Diese Effizienzsteigerung ermöglicht es dem Mining zu Hause, mit kommerziellen Betrieben konkurrenzfähig zu sein. Heizung ist ein versunkener Kostenfaktor für ein Haus, und jetzt ist es möglich, daraus Geld zu machen.
Denken Sie daran, dass es nicht um den „Gewinn“ im Fiat-Format geht, sondern darum, Sats für eine Rechnung zu bekommen, die Sie sowieso bezahlen.
Wärmetauscher
Es gibt viele verschiedene Arten von Wärmetauschern, für diese Art der Installation sind jedoch gelötete Plattenwärmetauscher ideal.
Die Dimensionierung eines Wärmetauschers ist recht schwierig. Es ist zwar möglich, alle erforderlichen Berechnungen durchzuführen, aber die allgemeine Regel lautet: größer = besser.
Quelle des HBIM-Kanals: https://www.youtube.com/channel/UC9dv60_ORGjNpdHYQ2GDR2Q Abgesehen davon: Bob von diesem Kanal ist ein Geschenk Gottes. Er hat so viel Wissen und dieses Projekt wäre ohne ihn nicht möglich gewesen. Ich habe ständig auf seine Videos verwiesen! Danke, Bob!!
Design-Überlegungen
Möchten Sie die Miner ständig laufen lassen oder nur, wenn Wärme benötigt wird?
ja, Hitzeerschöpfung ist erforderlich (mehr Sats)
nein, einfach ausschalten (weniger Sats)
Möchten Sie nur den Wohnraum heizen? Oder auch Leitungswasser?
Wie gut ist Ihr Zuhause isoliert?
Arbeiten Sie mit einer vorhandenen Infrastruktur oder fangen Sie bei Null an?
Ist Ihr Schaltschrank groß genug?
Das System
Für meine Anlage wollte ich 3 Wärmetauscherstufen haben.
In der ersten Stufe wird die Wärme für das Leitungswasser genutzt (es ist ein tolles Gefühl, mit Bitcoins Kleidung/Geschirr/Hände zu waschen und zu duschen). Die zweite Stufe nutzt die Wärme im Hydronik-Heizsystem. Und die dritte Stufe ist die Abluft nach draußen.
Für die erste Stufe habe ich alles gegeben und einen 100-Platten-Wärmetauscher verwendet. Ich bin sicher, die Ingenieure in den Kommentaren lachen darüber, da er viel zu groß ist, aber das war einfach ein Teil meiner Lernreise. Beim Erhitzen kann ich das Leitungswasser von 55 °F auf 130 °F erwärmen. Dieses Wasser gelangt vorgewärmt in den Kessel. Das Ergebnis ist, dass der Kessel bei einigen Wärmelasten viel weniger oder gar nicht eingeschaltet ist. Denken Sie daran, dass die Bergleute Immersionsflüssigkeiten nur bequem auf etwa 60–70 °C erhitzen können. Ich versuche, sie nicht so hoch zu treiben, da sie bei höheren Temperaturen weniger effizient laufen.
Für den zweiten und dritten Zustand habe ich 40 Plattenwärmetauscher verwendet. Das stammte aus den Empfehlungen „hier“ und sie scheinen genau die richtige Größe zu haben.
Für das Heizsystem im Innenbereich musste ich diese neue Wärmequelle integrieren, damit sie parallel zu meinem aktuellen Heizkessel arbeitet. Ich wollte beide Wärmequellen nutzen können, damit es Redundanz gibt und der Heizkessel den Bergarbeitern helfen kann, wenn es draußen zu kalt ist. Hier ist ein Diagramm, wie das vereinfacht aussieht. „Diagramm“. Es gibt auch Sicherheitssysteme für die Bergarbeiter.
Wenn beispielsweise die Bergleute Wärme durch das Haus zirkulieren lassen und sich auch die Umwälzpumpe des Kessels einschaltet, wird das Bergbausystem automatisch abgesaugt, damit die Wärme des Kessels nicht in das Tauchsystem gelangt und die Maschinen aufheizt.
Für die Abgasseite handelt es sich um ein eigenes, separates Hydroniksystem. Statt nur mit Wasser ist es mit einer Glykol-/Wassermischung gefüllt, damit es im Winter nicht gefriert. Dieses System hat eine eigene Umwälzpumpe, die zum Fog Hashing-Heizkörper draußen führt. Dieser Heizkörper hat seine eigenen Strom- und Temperatursensoren und kann die Geschwindigkeit der Lüfter entsprechend der benötigten Wärmezufuhr regeln. Um mir dieses System zu erleichtern, habe ich PEX-A-Rohre verwendet, was praktisch war, da ich keine Kupferrohre löten musste. Eines der anderen Sicherheitssysteme ist ein Temperaturregler am Endausgang der Ölleitung. Wenn es dort jemals zu heiß wird, schaltet das System den Abgasstrom ein, wenn er ausgeschaltet ist.
Boardelektronik
Die elektrische Seite dieses Projekts besteht aus drei Teilen.
- Hochspannung Wechselstrom (240 V)
- Niederspannung Wechselstrom (24 V Wechselstrom)
- Niederspannung Gleichstrom (24 V)
Die Niederspannungsseite war einfach. Eine Türklingel-Stromversorgung hat 24 V Wechselstrom und ist perfekt für diese Anwendung. Ich habe 4-Kabel-Lautsprecherkabel verwendet, um die 24 V Wechselstrom zu beiden Steuerkästen zu leiten. Jeder Steuerkasten hat eine 24-V Wechselstromseite und einen Vollbrückengleichrichter, um sie in Gleichstrom umzuwandeln. Zu den Gleichstromkomponenten gehören Lüfter, Lichter, Thermometer und USB-Abwärtswandler.
Zur Steuerung der 240 V für jeden Miner habe ich ein 10/2 Romex-Kabel verwendet und jeden Miner an seinen eigenen 30-Ampere-Leistungsschalter angeschlossen. Jedes Hochspannungskabel geht in seinen eigenen 24-V-240-V-Klimaanlagenschütz. Stellen Sie sich das im Grunde wie ein sehr großes Relais vor. Das Schließen und Öffnen des Schützes wird über die Ölumwälzpumpe im Nebel-Hashing-Tank gesteuert. Es gibt ein stromfühlendes Relais, das geschlossen ist, wenn die Pumpe eingeschaltet ist, und geöffnet, wenn die Pumpe ausgeschaltet ist. Wenn die Ölpumpe eingeschaltet wird, schließen die Schütze und die Miner werden mit Hochspannung versorgt, wodurch sie eingeschaltet werden. Der Nebel-Hashing-Tank hat eine Eigenart. Im Falle eines Stromausfalls schaltet sich die Pumpe nicht automatisch ein, wenn die Stromversorgung wiederhergestellt wird. Aus diesem Grund habe ich das stromfühlende Relais und die Schütze hinzugefügt. Andernfalls würde die Stromversorgung wiederhergestellt und die Miner würden sich zyklisch einschalten, überhitzen und wieder ausschalten.
Zur Steuerung der Pumpen habe ich ein Standard-Taco-Schaltrelais für Hydroniksysteme verwendet. Der Niederspannungs-Steuerkasten enthält die gesamte Logik ohne Mikrocontroller. In der Mitte des Hauses befindet sich ein analoger Standardthermostat, der die Umwälzpumpe auf der Seite des Bitcoin-Miners steuert. Wenn diese Pumpe eingeschaltet ist, ist die Abluftpumpe ausgeschaltet, da ich die gesamte Wärme im Inneren behalten möchte. Wenn das Öl jedoch zu heiß wird, schalten sich beide Pumpen ein, um die Miner zu schützen. Wenn der Thermostat ausgeschaltet ist, ist nur die Abluftpumpe eingeschaltet und die Wärme wird nach draußen geleitet.
(Elektrische Fortsetzung) Home Assistant
Was ich ausgegeben habe
Dieses Projekt war ziemlich teuer, aber ich konnte viel sparen, indem ich die ganze Arbeit selbst erledigte. Nein, ich hatte vor diesem Projekt keine Erfahrung mit Klempnerarbeiten, dem Löten von Kupferrohren oder der Wartung meines Hydroniksystems. Ich war mit elektrischen Hauptnetzsystemen vertraut und habe an manchen Stellen Steckdosen und Schalter hinzugefügt, aber das war es auch schon. Was ich sagen will, ist, dass jeder mit einer Internetverbindung alles lernen und tun kann. Nutzen Sie es als das Werkzeug, das keiner Ihrer Vorfahren hatte.
Die meisten Kosten entfielen auf die Miner selbst und das Fog Hashing Kit. Könnten Sie wahrscheinlich einen billigeren Tank bauen und einen billigeren Kühler finden? Vielleicht, aber viel Glück. Sie werden viel Zeit investieren und dieses Kit konnte perfekt darauf abgestimmt werden, obwohl es nicht dafür gemacht wurde. Die restlichen Kosten entfielen auf die Klempnerarbeiten. Dazu gehörten alle Werkzeuge, Armaturen, Rohre, Pasten usw. Ich habe vor diesem Projekt noch nie ein Kupferrohr gelötet. Wenn ich es kann, können Sie es auch
Fazit
Sie haben Recht. Wenn ich den Dollarbetrag dieses Projekts verwendet hätte, um Bitcoins zu kaufen, wäre ich in Bitcoin-Begriffen vorne. Ich hätte mehr Bitcoins gehabt, wenn ich sie einfach gekauft hätte. Ich wusste das, als ich mich darauf einließ, und das war nicht der Sinn der Sache. Es ging darum, Verschwendung zu monetarisieren, all diese neuen Fähigkeiten zu erlernen, das Netzwerk weiter zu dezentralisieren, es den kommerziellen Minern heimzuzahlen und einen coolen Beitrag darüber zu schreiben. Die Fähigkeiten, die ich bei diesem Projekt gelernt habe, sind mir mehr wert als die Bitcoins, die ich hätte kaufen können. Ich bin jetzt in der Lage, viele andere Projekte rund ums Haus durchzuführen, ohne Bauunternehmer anrufen zu müssen. Ich kann sparen, indem ich für mich selbst arbeite.
