Condivisione dell'utilizzo del calore: come utilizzare il mining di Bitcoin per riscaldare la casa e il garage？
Introduzione
Il mining di Bitcoin consuma una quantità significativa di elettricità e genera molto calore. Alcuni minatori stanno ora sfruttando questo calore per riscaldare le loro case, creando uno spazio abitativo accogliente risparmiando energia e riducendo le bollette del riscaldamento. Questo approccio non è solo conveniente ma anche rispettoso dell’ambiente. FogHashing offre un kit specializzato progettato per aiutare in questo processo, consentendo agli utenti di riscaldare le proprie case o piscine utilizzando il calore in eccesso derivante dall'attività mineraria. Recentemente abbiamo ricevuto l'esperienza di installazione di un cliente dagli Stati Uniti e, con il suo permesso, stiamo condividendo la sua storia per ispirare altri a esplorare questo modo efficiente ed ecologico di utilizzare l'energia.
Autore dell'articolo: live4soccer7
Creerò un post con un riassunto essenzialmente per condensare informazioni e anche una spiegazione.
Ho usato FogHashing B6D e la mia unità insieme. Ciò è dovuto al fatto che l'impianto elettrico viene utilizzato per uno e anche per diverse dimensioni di raccordo dello scambiatore di calore, in particolare per il lato acqua. La soluzione più rapida era metterli fianco a fianco e farlo in questo modo per ridurre al minimo i tempi di inattività prima dell'halving. Ad un certo punto riceverò il C6 o la versione attuale dell'unità mineraria 6 che hanno a disposizione in quel momento.
Disclaimer: Non sono affatto un progettista esperto di sistemi idronici. Se utilizzi una qualsiasi di queste informazioni, utilizzala a tuo rischio e pericolo. Anche questo è un sistema in evoluzione a cui apporterò modifiche nel corso degli anni. Ho implementato parte di ciò che è nel disegno, ma non ancora tutto.
La configurazione generale prevede di prendere l’olio caldo dai minatori e farlo passare attraverso uno scambiatore di calore. L'altro lato dello scambiatore di calore ha una miscela di acqua e glicole. Questo è ciò che viene utilizzato per riscaldare i diversi ambienti dell'impianto (casa, garage, ecc…).
Perché usare il glicole?
Questo serve per evitare che l'acqua si congeli nel caso in cui i minatori non funzionino in inverno per qualsiasi motivo. La maggior parte delle miscele di glicole contengono anche inibitori della corrosione. Ciò mantiene tutto pulito e funzionante in modo efficiente.
Glicole etilenico o propilenico?
Sto usando il propilene perché se si rompe uno degli scambiatori utilizzati per l'acqua in casa, il propilene non ti ucciderà. Sto usando una miscela al 30% circa. Non ho visto la necessità di salire più in alto e credo che il 30% sia solitamente il minimo. Se si verificasse una sorta di guasto catastrofico e fuori fa molto freddo, scaricherei quella parte se pensassi che il congelamento sarebbe un problema. Maggiore è la percentuale di glicole nella miscela, peggiore sarà il trasferimento di calore.
Cosa sto riscaldando attualmente con il mio impianto?
Tutta la mia casa (circa 2600 piedi quadrati), la mia officina/garage indipendente e il calore in eccesso vengono scaricati nel mio garage dove si trovano i miei veicoli. Utilizzo lo spazio del garage come zona flessibile in modo da poter controllare meglio la temperatura dei minatori per soddisfare le mie esigenze di riscaldamento negli altri spazi più importanti (casa e officina).
Quanti minatori sto utilizzando?
Sto utilizzando solo 4 minatori nel serbatoio da 6 unità. Il mio obiettivo con questo progetto è utilizzare la mia energia solare extra e non superare eccessivamente le mie esigenze di riscaldamento. Inoltre, avere spazio extra nel serbatoio mi consentirà un po' di flessibilità se ottengo un nuovo minatore, voglio venderne uno, o se uno è inattivo posso semplicemente lanciarne un altro nel serbatoio, ecc...
Come controllo tutto nel sistema?
In un guscio, utilizzo le unità esp8266/32 per le letture della temperatura nell'olio per le temperature di ingresso/uscita. Utilizzo gli stessi dispositivi anche per la temperatura dell'aria in casa e in altri luoghi che desidero monitorare. Riportano tutti tramite MQTT dove posso quindi utilizzare questi dati per creare regole/flussi/programmi. Questo viene fatto in node-red. Tutti i dati vengono registrati anche in influxdb e possono essere visualizzati in Home Assistant o in grafana per l'analisi. Controllo il drycooler e i due riscaldatori idronici sospesi con prese Sonoff. Funzionano in modo simile alle unità esp. Posso controllarli tramite flussi nodo-rosso. L'ultimo punto di controllo è il termostato della casa. Sto utilizzando l'ecobee premium di ultima generazione e l'integrazione homeassistant per il termostato. Con questo posso utilizzare node-red per creare regole per la ventola del termostato. Questo è abbastanza semplificato, ma il succo è lì.
Che scambiatori di calore ho utilizzato?
Sul sistema minerario utilizzo uno scambiatore di calore a piastre saldobrasate. Ho dovuto usarne una che avevo in precedenza a causa delle dimensioni della pompa dell'acqua che già avevo.
Ho utilizzato scambiatori di calore acqua-aria sul lato glicole. I riscaldatori idronici sospesi sono questi: https://www.freeheat4u.com/100k-hot-water-hanging-heater-unit-heater-WATER-TO-AIR-HEAT-EXCHANGER-100000-BTU-AIR-HANDLER-2 -ventilatore-veloce-con-termostato-remoto-e-interruttore-onoff_p_382.html
Ho scelto quelli sopra, specialmente, perché sono ventilatori a 2 velocità. Vedrai diverse varianti dello stesso riscaldatore online. Volevo che la ventola a 2 velocità riducesse il rumore, ma avesse anche la possibilità di aumentare la potenza termica, se necessario. Esistono alcune configurazioni a velocità variabile, ma quelle ventole non sono progettate per questo e probabilmente si guastano presto. Posso anche controllare facilmente anche le ventole a due velocità.
Li ho sovradimensionati semplicemente perché sapevo che la temperatura dell'acqua sarebbe stata molto inferiore a quella che si otterrebbe normalmente con un sistema a caldaia.
Il tipo di scambiatore che ho usato per il forno è questo: https://www.freeheat4u.com/Water-to-Air-Heat-Exchanger–Import_c_37.html
Finora sono molto soddisfatto degli scambiatori di calore e non ho avuto problemi con loro.
Qual è il flusso generale del sistema?
Olio: serbatoio del minatore → pompa → scambiatore di calore a piastre brasate → di nuovo nel serbatoio del minatore
Lato glicole: scambiatore di calore → pompa → distribuzione del recupero del calore → lato acqua fredda del sistema di recupero → al drycooler → scambiatore di calore
Considerazioni sul design:
Volevo mantenerlo il più semplice possibile, soprattutto per la prima iterazione. Ecco perché non si vedono miscelatori, deviatori, ecc…
Un serbatoio di espansione dovrebbe sicuramente essere nel tuo progetto per consentire al fluido di espandersi mentre si riscalda. Ridimensionerò questo serbatoio alla prossima iterazione del sistema.
Reazione/corrosione glavanica: l'ho preso molto sul serio. Se metti insieme metalli che hanno potenziali di elettrodo diversi. Ciò può causare tutti i tipi di problemi. Ho tenuto praticamente tutto in acciaio inossidabile. Puoi andare molto lontano in questa tana del coniglio, ma sento di aver fatto un lavoro decente sotto questo aspetto del progetto.
Ho utilizzato valvole a farfalla sul lato caldo del sistema di distribuzione in modo da poter regolare manualmente il flusso allo scambiatore di calore. Non ero sicuro di come avrebbe funzionato bene il sistema e questo mi ha permesso regolazioni molto facili. Alla fine ho apportato una modifica all'inizio e non l'ho mai più modificata fino all'estate.
Ho aggiunto un sistema di bypass in modo da non dover spingere tutto il fluido attraverso il sistema di recupero del calore. Ciò potrebbe aumentare la portata e aumentare le capacità di raffreddamento, ma, cosa ancora più importante, consentirà ai minatori di continuare a funzionare mentre lavoro al sistema di recupero del calore.
Volevo anche un sistema automatico di reintegro del glicole in modo da mantenere la pressione nel sistema. È molto difficile non avere qualche piccolo gocciolamento qua e là sui raccordi npt. In tutto probabilmente ho perso solo un paio di cucchiai di acqua/glicole attraverso i raccordi npt. Nulla di cui preoccuparsi. Il sistema di trucco mi aiuta anche a riprendermi da problemi minori. Ne è valsa la pena.
Come ha funzionato il sistema?
Lo scorso inverno è stato il primo anno in cui ho potuto usarlo. Ha funzionato alla grande. Ha tenuto me e la mia famiglia al caldo per tutto l'inverno. Forniva abbastanza calore per tenerci al caldo fino a circa 15F all'esterno. Se faceva più freddo, accendevo semplicemente la nostra stufa a pellet in casa per fornire un po’ di calore supplementare. Non ho mai acceso il riscaldamento nel sistema HVAC tradizionale una volta attivato il recupero.
Ho allegato alcune foto. Ecco il design generale che rappresenta da vicino il mio sistema. Ancora una volta, non ho ancora implementato tutto questo, ma hai capito.
Staffe/supporti per riscaldatori idronici sospesi:
Pompa dell'acqua glicole e sistema automatico di reintegro del glicole:
Riscaldatore idronico sospeso nel garage:
Riscaldatore idronico sospeso in officina:
Vai in officina:
Scambiatore di calore posto all'uscita dell'unità di trattamento dell'aria del forno. Anche se potrebbe non essere il posto ideale in assoluto in cui inserirlo, questo è ciò che ho finito per fare basandomi sul sistema esistente lì. La freccia non indica la direzione del flusso d'aria.
Unità di foghashing dopo l'“unboxing”
Drycooler e tubi:
Nuova scatola di controllo della ventola del Drycooler. Questo è fondamentalmente un relè per ogni ventola, quindi posso spegnerle, accenderne una o entrambe. Tutto questo può essere controllato in node-red.
Panoramica/Progettazione del sistema di recupero:
