Uso compartido del calor: Caliento mi casa de 100 años con Immersion Bitcoin Mining
Introducción
En la minería de Bitcoin, la importante energía eléctrica necesaria genera una cantidad significativa de calor. Para optimizar el uso de esta energía térmica, los mineros innovadores están comenzando a explorar formas de aprovechar el exceso de calor para fines de calefacción residencial. Al emplear sistemas eficientes de intercambio de calor, el calor producido por las operaciones mineras se puede convertir inteligentemente en un ambiente cálido para vivir. Este enfoque no sólo reduce significativamente el consumo de energía y los costos de calefacción, sino que también ayuda a mitigar la contaminación ambiental.
El kit de enfriamiento por inmersión de FogHashing ejemplifica este concepto innovador, ya que permite a muchos clientes proporcionar calor continuo para sus hogares o piscinas mientras extraen. En particular, un cliente de Estados Unidos ha documentado meticulosamente todo su proceso de configuración. Con su permiso, estamos entusiasmados de compartir esta fascinante experiencia con la comunidad en general, con la esperanza de inspirar y guiar a más personas a explorar e implementar este método eficiente y ecológico de utilización de energía.
Autor del artículo: Roberto
Sistemas hidrónicos
Los sistemas hidrónicos son una tecnología más antigua que se mantiene increíblemente bien. Es eficiente, silencioso y tiene un calor agradable y acogedor.
Hay 5 partes en cada sistema hidrónico:
- Fuentes de calor)
- Tuberías que contienen agua
- Radiadores en los espacios que quieres calor
- Bomba(s) para hacer circular el agua Termostatos/acuastatos, para control y seguridad (Opcional, pero agradable) Controladores de zona para mayor control
- El sistema se llena con agua del grifo y esa agua circulará siempre hasta que se drene.
En cuanto a la fuente de calor, puede ser cualquier cosa que se caliente.
Las fuentes de calor comunes incluyen:
- Calderas de gas natural
- Calderas de aceite
- Sistemas de madera
- (Ahora) Mineros de Bitcoin
El calor de los cálculos
La caldera de gasóleo existente puede producir alrededor de 125,000 BTU/h de calor. Este era mi número aproximado. Sin embargo, este sistema actual funciona de forma intermitente. Entonces funcionaría durante unos 15 minutos, se detendría durante 30 y se repetiría. Si bien esto funciona bien, la temperatura oscila entre 5 y 8 grados entre ciclos de calentamiento.
Existe una conversión directa de Watts a BTU:
1 vatio = 3.41 BTU/h
Entonces, con este número en mente, comencé a observar las máquinas en el mercado y la potencia que producen. Terminé con dos S19k Pro por su mayor eficiencia y limitaciones dentro de mi presupuesto.
Cuando se ejecuta en modo estándar, una máquina consumirá ~2760W de la pared, lo que equivale ~9,411 BTU/h de calor; y cuando se ejecuta con overclocking, una máquina consume ~3600W, lo que equivale a ~12,276 BTU/h de calor. Debido a la termodinámica, toda la energía consumida por el procesador eventualmente se disipará en forma de calor.
Entonces, como ahora sabía que tenía un rango de ~18,000 24,000 a XNUMX XNUMX BTU de calor, ¿es esto suficiente para calentar una casa? Resulta que sí.
Aunque la caldera puede producir una potencia mucho mayor, las ráfagas cortas de esa potencia dan un área similar bajo la curva a los mineros, que están encendidos todo el tiempo cuando están en modo calefacción.
Costos fiduciarios
El plan de petróleo que yo tenía era de uso anual, dividido entre 12 y luego pagado mensualmente. Entonces, en invierno, cuando llegaban más entregas, pagaba lo mismo que en verano, cuando recibía tal vez 1 por temporada. Entonces, el costo negativo que necesitaba igualar o superar era de ~$380 por mes. Sentí que incluso si estuviera "perdiendo" una cantidad neta de $380 por mes, entonces este proyecto aún valdría la pena, ya que ahora al menos estoy acumulando sats y aprendiendo haciendo.
La minería en casa dependerá completamente de sus tarifas eléctricas. Estas tarifas constan de un cargo de generación y un cargo de distribución. Lo más común es referirse a esto en forma combinada como “Costo por kilovatio hora” o c/kWh. Mi cargo de distribución de 0.084c/kWh fue arreglado, no pude hacer nada para reducirlo. Sin embargo, pude encontrar una manera de reducir mi carga de generación a 0.07 centavos/kWh. Entonces mi tarifa de electricidad actual es de $0.154c/kWh. Si está familiarizado con la escena minera, esta cifra es bastante alta. Pero recuperar el calor es una acción increíblemente eficaz. Lo que era un desperdicio ahora es útil, mientras obtienes Sats. Paga una vez y recibe dos usos por el mismo vatio. Este aumento de la eficiencia permite que las operaciones mineras nacionales sean competitivas con respecto a las comerciales. La calefacción es un coste hundido para una vivienda, y ahora es posible monetizarlo.
Recuerde, el objetivo no es "ganancias" en términos fiduciarios, el objetivo es obtener sats por una factura que está pagando de todos modos.
Intercambiadores de Calor
Existen múltiples formas de intercambiadores de calor, pero para este tipo de instalación, los intercambiadores de calor de placas soldadas son el tipo ideal.
El tamaño del intercambiador de calor es bastante difícil, es posible hacer todos los cálculos necesarios, pero la regla general es más grande = mejor.
Fuente del canal HBIM: https://www.youtube.com/channel/UC9dv60_ORGjNpdHYQ2GDR2Q Aparte: Bob de este canal es una bendición. Tiene muchísimo conocimiento y este proyecto no hubiera sido posible sin él. ¡Estaba constantemente haciendo referencia a sus videos! Gracias bob!!
Consideraciones de diseño
¿Quieres ejecutar a los mineros todo el tiempo? ¿O sólo cuando se necesita calor?
sí, se necesita agotamiento por calor (más sats)
no, simplemente apágalos (menos sats)
¿Solo intentas calentar el espacio habitable? ¿O también agua del grifo?
¿Qué tan aislada está su casa?
¿Tiene alguna infraestructura existente en la que esté trabajando o está comenzando desde cero?
¿Su panel eléctrico es lo suficientemente grande?
El Sistema
Para mi sistema, quería tener 3 etapas de intercambiador de calor.
Primera etapa, use el calor para el agua del grifo (es una gran sensación estar lavando ropa/platos/manos y duchándose con Bitcoin). La segunda etapa utiliza el calor del sistema de radiadores hidrónicos. Y la tercera etapa es el escape exterior.
Para la primera etapa, hice todo lo posible y utilicé un intercambiador de calor de 100 placas. Estoy seguro de que los ingenieros en los comentarios se ríen de esto, dado su gran tamaño, pero esto fue simplemente una parte de mi viaje de aprendizaje. Al calentar, puedo calentar el agua del grifo desde 55 grados F hasta 130 grados F. Esta agua viaja precalentada a la caldera. El resultado es que la caldera funciona por mucho menos tiempo o no funciona en absoluto para algunas cargas de calor. Recuerde, los mineros sólo pueden calentar cómodamente el líquido de inmersión a unos 60-70 grados C. Intento no empujarlos tan alto, ya que funcionan con menos eficiencia cuanto más alta es la temperatura.
Para el segundo y tercer estado, utilicé intercambiadores de calor de 40 placas. Esto proviene de las recomendaciones "aquí" y parecen tener el tamaño perfecto.
Para el sistema de radiadores interiores, tuve que integrar esta nueva fuente de calor para que funcionara en paralelo con mi caldera actual. Quería poder tener cualquiera de las fuentes de calor, de esa manera hay redundancia y la caldera puede ayudar a los mineros si hace demasiado frío afuera. Aquí hay un diagrama de cómo se ve esto simplificado. “Diagrama”. También existe un sistema de seguridad para los mineros.
Por ejemplo, si los mineros están haciendo circular calor por la casa y la bomba circuladora de la caldera también se enciende, el sistema de extracción se agotará automáticamente, para no poner el calor de la caldera en el sistema de inmersión y calentar las máquinas.
Para el lado del escape, este es su propio sistema hidrónico separado. En lugar de solo agua, se llena con una mezcla de glicol y agua para que no se congele en invierno. Este sistema tiene su propia bomba de circulación que va al radiador Fog Hashing exterior. Este radiador tiene sus propios sensores de potencia y temperatura, y es capaz de controlar la velocidad de los ventiladores para adaptarla a la necesaria para el aporte de calor. Para facilitarme este sistema, utilicé tuberías PEX-A, lo cual fue bueno porque no necesitaba soldar tuberías de cobre. Uno de los otros sistemas de seguridad es un controlador de temperatura en la salida final de la línea de aceite. Si alguna vez se calienta demasiado, el sistema activará el escape si está apagado.
Sistema eléctrico
La parte eléctrica de este proyecto tiene tres partes.
- CA de alto voltaje (240v)
- CA de bajo voltaje (24 vac)
- CC de bajo voltaje (24 V)
El lado de bajo voltaje era simple. La fuente de alimentación de un timbre es de 24 V CA y es perfecta para esta aplicación. Utilicé 4 cables de altavoz para llevar los 24 VCA a ambas cajas de control. Cada caja de control tiene un lado de 24 VCA y un puente rectificador completo para convertirlo a CC. Los componentes de CC incluyen ventiladores, luces, termómetros y convertidores USB.
Para controlar los 240 V de cada minero, utilicé un cable Romex 10/2 y puse a cada minero en su propio disyuntor exclusivo de 30 amperios. Cada cable de alto voltaje va a su propio contactor de aire acondicionado de 24 VCA y 240 V. Piense en esto básicamente como un relevo muy grande. El cierre y apertura del contactor se controla mediante la bomba de circulación de aceite en el tanque de nebulización. Hay un relé de detección de corriente que se cierra si la bomba está encendida y se abre si la bomba está apagada. Cuando la bomba de aceite se enciende, los contactores se cierran y se suministra energía de alto voltaje a los mineros, encendiéndolos. Hay una peculiaridad con el tanque de hashing de niebla. En caso de un corte de energía, cuando se restablezca la energía, la bomba no se encenderá automáticamente. Por eso agregué el relé de detección de corriente y los contactores. De lo contrario, se restablecería la energía y los mineros se encenderían, se sobrecalentarían y se apagarían cíclicamente.
Para controlar las bombas, utilicé un relé de conmutación Taco estándar para sistemas hidrónicos. La caja de control de bajo voltaje contiene toda la lógica sin microcontroladores. Hay un termostato analógico estándar en el medio de la casa que controla la bomba de circulación en el lado del minero de bitcoin. Si esta bomba está encendida, entonces la bomba de escape está apagada, ya que quiero mantener todo el calor adentro. Sin embargo, si el aceite se calienta demasiado, ambas bombas se encenderán, protegiendo a los mineros. Si el termostato está apagado, entonces solo está encendida la bomba de escape y el calor se dirige al exterior.
(Cont. Eléctrico) Asistente de Hogar
lo que gasté
Este proyecto fue bastante costoso, pero pude ahorrar mucho haciendo todo el trabajo yo mismo. No, no tenía ninguna experiencia en plomería, soldadura de tuberías de cobre o mantenimiento de mi sistema hidrónico antes de este proyecto. Estaba familiarizado con los sistemas eléctricos de red y agregué enchufes e interruptores en algunos lugares, pero eso es todo. Mi punto es que cualquiera con una conexión a Internet puede aprender y hacer cualquier cosa. Aprovéchalo como la herramienta que ninguno de tus antepasados tuvo.
La mayor parte del costo fue de los propios mineros y el kit Fog Hashing. ¿Probablemente podrías fabricar un tanque más barato y encontrar un radiador más barato? Quizás, pero buena suerte. Le dedicarás mucho tiempo y este kit supo adaptarse perfectamente a esto, aunque no fue hecho para eso. El resto del costo fue plomería. Esto incluía todas las herramientas, accesorios, tuberías, pastas, etc. Nunca había soldado una tubería de cobre antes de este proyecto, si yo puedo hacerlo, tú también puedes.
Conclusión
Estás en lo correcto. Si hubiera usado el monto en dólares de este proyecto para comprar bitcoins, estaría en cabeza en términos de bitcoins. Habría tenido más bitcoins simplemente comprándolos. Sabía que entrar en esto y ese no era el punto. El objetivo era monetizar el desperdicio, aprender todas estas nuevas habilidades, descentralizar aún más la red, limitarla a los mineros de grado comercial y escribir una publicación interesante al respecto. Las habilidades que aprendí en este proyecto valen más para mí que los bitcoins que podría haber comprado. Ahora tengo la capacidad de realizar muchos otros proyectos en la casa sin tener que llamar a contratistas. Puedo ahorrar trabajando por mi cuenta.
Fotos!
