Uso compartido del calor: ¿Cómo utilizar la minería de Bitcoin para calentar su casa y su garaje?
Introducción
La minería de Bitcoin consume una cantidad significativa de electricidad y genera mucho calor. Algunos mineros ahora están aprovechando este calor para calentar sus hogares, creando un espacio acogedor y al mismo tiempo ahorrando energía y reduciendo las facturas de calefacción. Este enfoque no sólo es rentable sino también respetuoso con el medio ambiente. FogHashing ofrece un kit especializado diseñado para ayudar con este proceso, permitiendo a los usuarios calentar sus hogares o piscinas utilizando el exceso de calor de la minería. Recientemente recibimos la experiencia de configuración de un cliente de EE. UU. y, con su permiso, compartimos su historia para inspirar a otros a explorar esta forma eficiente y ecológica de utilizar la energía.
Autor del artículo: live4soccer7
Voy a crear un post con un resumen esencialmente para condensar información y también una explicación.
He utilizado FogHashing B6D y mi unidad en conjunto. Esto se debe a que la electricidad se conecta a uno o a diferentes tamaños de accesorios del intercambiador de calor, específicamente para el lado del agua. Fue lo más rápido ponerlos uno al lado del otro y hacerlo de esta manera para minimizar el tiempo de inactividad antes de la reducción a la mitad. En algún momento obtendré el C6 o la versión actual de la unidad de 6 mineros que tienen disponible en ese momento.
Descargo de responsabilidad: De ninguna manera soy un diseñador experimentado en sistemas hidrónicos. Si utiliza alguna parte de esta información, úsela bajo su propio riesgo. Este también es un sistema en evolución al que haré cambios a lo largo de los años. He implementado algo de lo que está en el dibujo, pero aún no todo.
La configuración general consiste en tomar el aceite caliente de los mineros y pasarlo por un intercambiador de calor. El otro lado del intercambiador de calor tiene una mezcla de agua y glicol. Esto es lo que se utiliza para calentar diferentes elementos del sistema (casa, garaje, etc…).
¿Por qué utilizar glicol?
Esto es para evitar que el agua se congele en caso de que los mineros no estén funcionando durante el invierno por cualquier motivo. La mayoría de las mezclas de glicol también tienen inhibidores de corrosión. Esto mantiene todo limpio y funcionando de manera eficiente.
¿Etileno o propilenglicol?
Estoy usando propileno porque si hay una rotura en uno de los intercambiadores que se usan para el agua en la casa, entonces el propileno no lo matará. Estoy usando aproximadamente una mezcla del 30%. No vi ninguna necesidad de subir más y creo que el 30% suele ser el mínimo. Si hay algún tipo de falla catastrófica y hace mucho frío afuera, drenaría esa parte si pensara que la congelación sería un problema. Cuanto mayor sea el porcentaje de glicol en su mezcla, peor será la transferencia de calor.
¿Qué estoy calentando actualmente con mi sistema?
Toda mi casa (aproximadamente 2600 pies cuadrados), mi taller/garaje independiente y el exceso de calor se vierten en mi garaje donde están mis vehículos. Utilizo el espacio del garaje como zona flexible para poder controlar mejor la temperatura de los mineros y adaptarme a mis necesidades de calefacción en los otros espacios más importantes (casa y taller).
¿Cuántos mineros estoy ejecutando?
Sólo estoy usando 4 mineros en el tanque de 6 unidades. Mi objetivo con este proyecto es utilizar mi energía solar adicional y no exceder excesivamente mis necesidades de calefacción. Además, al tener espacio adicional en el tanque, me permitirá un poco de flexibilidad si consigo un nuevo minero, quiero vender uno, o si uno no funciona, puedo simplemente colocar otro en el tanque, etc.
¿Cómo controlo todo en el sistema?
Básicamente, utilizo unidades esp8266/32 para lecturas de temperatura en el aceite para temperaturas de entrada/salida. También utilizo los mismos dispositivos para medir la temperatura del aire en la casa y en otros lugares que quiero monitorear. Todos informan a través de MQTT, donde luego puedo usar estos datos para crear reglas/flujos/programas. Esto se hace en nodo rojo. Todos los datos también se registran en influxdb y se pueden ver en Home Assistant o Grafana para su análisis. Controlo el drycooler y los dos calentadores hidrónicos colgantes con enchufes sonoff. Estos funcionan de manera similar a las unidades esp. Puedo controlarlos a través de flujos de nodo rojo. El último punto de control es el termostato de la casa. Estoy utilizando el ecobee premium de última generación y estoy usando la integración del asistente doméstico para el termostato. Con esto puedo utilizar node-red para crear reglas para el ventilador del termostato. Esto está bastante simplificado, pero lo esencial está ahí.
¿Qué intercambiadores de calor utilicé?
En el sistema de minería estoy usando un intercambiador de calor de placas soldadas. Tuve que usar una que tenía anteriormente debido al tamaño de mi bomba de agua que ya tenía.
Utilicé agua para ventilar los intercambiadores de calor en el lado del glicol. Los calentadores hidrónicos colgantes son estos: https://www.freeheat4u.com/100k-hot-water-hanging-heater-unit-heater-WATER-TO-AIR-HEAT-EXCHANGER-100000-BTU-AIR-HANDLER-2 -ventilador-de-velocidad-con-termostato-remoto-y-interruptor-de-encendido-apagado_p_382.html
Elegí los anteriores, especialmente porque son un ventilador de 2 velocidades. Verás diferentes variaciones del mismo calentador en línea. Quería que el ventilador de 2 velocidades mantuviera el ruido bajo, pero también tuviera la opción de aumentar la producción de calor si fuera necesario. Hay algunas configuraciones de velocidad variable, pero esos ventiladores no están diseñados para eso y probablemente fallarán antes de tiempo. También puedo controlar fácilmente los ventiladores de dos velocidades.
Los sobredimensioné simplemente porque sabía que la temperatura del agua sería mucho más baja que la que normalmente obtendrías con un sistema de caldera.
El tipo de intercambiador que utilicé para el horno es este: https://www.freeheat4u.com/Water-to-Air-Heat-Exchanger–Import_c_37.html
Hasta ahora estoy muy satisfecho con los intercambiadores de calor y no he tenido ningún problema con ellos.
¿Cuál es el flujo general del sistema?
Aceite: Tanque Miner → bomba → intercambiador de calor de placas soldadas → de regreso al Tanque Miner
Lado de glicol: Intercambiador de calor → bomba → distribución de recuperación de calor → lado de agua fría del sistema de recuperación → al enfriador seco → intercambiador de calor
Consideraciones de diseño:
Quería mantener esto lo más simple posible, especialmente para la primera iteración. Por eso no se ven válvulas mezcladoras, desviadoras, etc…
Definitivamente debería haber un tanque de expansión en su diseño para permitir que el fluido se expanda a medida que se calienta. Reduciré el tamaño de este tanque en mi próxima versión del sistema.
Reacción/corrosión glavánica: me tomé esto muy en serio. Si juntas metales que tienen diferentes potenciales de electrodo. Esto puede causar todo tipo de problemas. Mantuve casi todo el acero inoxidable. Puedes llegar muy lejos en este agujero de conejo, pero siento que hice un trabajo decente en este aspecto del proyecto.
Utilicé válvulas de mariposa en el lado caliente del sistema de distribución para poder ajustar manualmente el flujo al intercambiador de calor. No estaba seguro de qué tan bien funcionaría el sistema y esto me permitió realizar ajustes muy sencillos. Terminé haciendo un ajuste al principio y nunca lo volví a cambiar hasta el verano.
Agregué un sistema de derivación para no tener que empujar todo el fluido a través del sistema de recuperación de calor. Esto podría aumentar el caudal y aumentar la capacidad de enfriamiento, pero lo más importante es que permitirá que los mineros continúen funcionando mientras yo trabajo en el sistema de recuperación de calor.
También quería un sistema automático de reposición de glicol para que mantuviera la presión en el sistema. Es muy difícil no tener un pequeño goteo aquí o allá en los accesorios npt. En total, probablemente solo haya perdido un par de cucharadas de agua/glicol a través de accesorios npt. Nada de que preocuparse. El sistema de maquillaje también me ayuda a recuperarme de problemas menores. Bien valió la pena el dinero.
¿Cómo ha funcionado el sistema?
El invierno pasado fue el primer año que pude usarlo. Funcionó increíble. Nos mantuvo abrigados a mi familia y a mí durante todo el invierno. Proporcionó suficiente calor para mantenernos calientes hasta aproximadamente 15 ° F afuera. Si hacía más frío, simplemente encendía nuestra estufa de pellets en la casa para proporcionar un poco de calor adicional. Nunca encendí la calefacción en el sistema HVAC tradicional una vez que activé la recuperación.
Adjunto algunas fotos. Aquí está el diseño general que representa fielmente mi sistema. Nuevamente, aún no he implementado todo esto, pero ya entiendes la idea.
Soportes/soportes colgantes del calentador hidrónico:
Bomba de agua con glicol y sistema automático de reposición de glicol:
Calentador hidrónico colgante en el garaje:
Calentador Hidrónico Colgante en el taller:
Zanja al taller:
Intercambiador de calor colocado en la salida del controlador de aire del horno. Si bien puede que no sea el lugar absolutamente ideal para colocarlo, esto es lo que terminé haciendo basándose en el sistema existente allí. La flecha no indica la dirección del flujo de aire.
Unidad Foghashing después del “unboxing”
Drycooler y mangueras:
Nueva caja de control del ventilador Drycooler. Esto es básicamente un relé para cada ventilador, por lo que puedo tener los ventiladores apagados, uno encendido o ambos encendidos. Todo esto se puede controlar en nodo rojo.
Descripción general/diseño del sistema de recuperación:
