Condividi utilizzo del calore: riscaldo la mia vecchia casa di 100 anni con Immersion Bitcoin Mining
Introduzione
Nel mining di Bitcoin, la notevole energia elettrica richiesta genera una quantità significativa di calore. Per ottimizzare l’uso di questa energia termica, i minatori innovativi stanno iniziando a esplorare modi per sfruttare il calore in eccesso per scopi di riscaldamento residenziale. Utilizzando efficienti sistemi di scambio termico, il calore prodotto dalle operazioni minerarie può essere intelligentemente convertito in un ambiente abitativo caldo. Questo approccio non solo riduce significativamente il consumo energetico e i costi di riscaldamento, ma aiuta anche a mitigare l’inquinamento ambientale.
Il kit di raffreddamento ad immersione di FogHashing esemplifica questo concetto innovativo, consentendo a molti clienti di fornire calore continuo alle loro case o piscine durante l'attività mineraria. In particolare, un cliente degli Stati Uniti ha documentato meticolosamente l'intero processo di configurazione. Con il suo permesso, siamo entusiasti di condividere questa affascinante esperienza con la comunità più ampia, sperando di ispirare e guidare più persone a esplorare e implementare questo metodo efficiente ed ecologico di utilizzo dell'energia.
Autore dell'articolo: Roberto
Sistemi idronici
I sistemi idronici sono una tecnologia più vecchia che regge incredibilmente bene. È efficiente, silenzioso e offre un piacevole calore accogliente.
Ogni sistema idronico è composto da 5 parti:
- Fonte/i di calore
- Tubazioni contenenti acqua
- Radiatori negli spazi che desideri riscaldare
- Pompe per la circolazione dell'acqua Termostati/acquastati, per controllo e sicurezza (opzionale, ma carino) Controller di zona per un maggiore controllo
- Il sistema è riempito con acqua di rubinetto e quell'acqua circolerà per sempre finché non verrà scaricata.
Per quanto riguarda la fonte di calore, può essere qualsiasi cosa che si surriscalda.
Le fonti di calore comuni includono:
- Caldaie a gas naturale
- Caldaie a olio
- Sistemi in legno
- (Ora) Minatori Bitcoin
Il Calore Dei Calcoli
La caldaia a gasolio esistente può produrre circa 125,000 BTU/h di calore. Questo era il mio numero approssimativo. Tuttavia, il sistema attuale funziona in modo intermittente. Quindi funzionerebbe per circa 15 minuti, si fermerebbe per 30 e si ripeterebbe. Anche se funziona bene, la temperatura oscilla di 5–8 gradi tra i cicli di riscaldamento.
Esiste una conversione diretta da Watt a BTU:
1 Watt = 3.41 BTU/ora
Quindi, con questo numero in mente, ho iniziato a guardare le macchine sul mercato e la potenza che producono. Alla fine mi sono ritrovato con due S19k Pro per la loro maggiore efficienza e i limiti del mio budget.
Quando viene utilizzata in modalità standard, una macchina consumerà circa 2760 W dalla parete, ovvero circa 9,411 BTU/h di calore; e quando è in overclock, una macchina assorbe circa 3600 W, ovvero circa 12,276 BTU/h di calore. A causa della termodinamica, tutta l'energia consumata dal processore verrà eventualmente dissipata sotto forma di calore.
Quindi, poiché ora sapevo di avere un intervallo di circa 18,000-24,000 BTU di calore, è sufficiente per riscaldare una casa? Si scopre che sì.
Anche se la caldaia può produrre una potenza molto più elevata, i brevi picchi di tale potenza danno un’area sotto la curva simile ai minatori, che sono sempre attivi quando sono in modalità riscaldamento.
I costi della Fiat
Il piano petrolifero che avevo prevedeva un utilizzo annuale, diviso per 12, e poi pagato mensilmente. Quindi in inverno, quando sarebbero arrivate più consegne, avrei pagato lo stesso che avrei pagato in estate, quando ne avrei ricevuto forse 1 a stagione. Quindi il costo negativo che dovevo eguagliare o battere era di circa $ 380 al mese. Sentivo che anche se stessi "perdendo" una somma netta di $ 380 al mese, allora ne sarebbe valsa comunque la pena, dato che ora almeno sto accumulando sat e imparando facendo.
L’attività mineraria domestica dipenderà interamente dalle tariffe elettriche. Tali tariffe sono costituite da una commissione di generazione e da una commissione di distribuzione. Più comunemente si fa riferimento a questo nella forma combinata come “Costo per Killawattora” o c/kWh. La mia tariffa di distribuzione di 0.084c/kWh era fissa, non potevo fare nulla per abbassarla. Tuttavia, sono riuscito a trovare un modo per ridurre la tariffa della mia generazione a 0.07 c/kWh. Quindi la mia attuale tariffa elettrica è di $ 0.154c/kWh. Se hai familiarità con la scena mineraria, questo è piuttosto alto. Ma riconquistare il calore è un’azione incredibilmente efficace. Ciò che era spreco ora è utile, mentre si ottiene Sats. Paga una volta e riceve due utilizzi per lo stesso watt. Questo aumento di efficienza consente alle operazioni di mining domestico di essere competitive con quelle commerciali. Il riscaldamento è un costo irrecuperabile per una casa e ora è possibile monetizzarlo.
Ricorda, l’obiettivo non è il “profitto” in termini fiat, l’obiettivo è ottenere comunque un rimborso per una fattura che stai pagando.
Scambiatori di calore
Esistono molteplici forme di scambiatori di calore, ma per questo tipo di installazione gli scambiatori di calore a piastre saldobrasate sono il tipo ideale.
Il dimensionamento dello scambiatore di calore è piuttosto difficile, è possibile fare tutti i calcoli necessari, ma la regola generale è più grande = migliore.
Fonte canale HBIM: https://www.youtube.com/channel/UC9dv60_ORGjNpdHYQ2GDR2Q A parte: Bob di questo canale è una manna dal cielo. Ha così tanta conoscenza e questo progetto non sarebbe stato possibile senza di lui. Facevo costantemente riferimento ai suoi video! Grazie Bob!!
Considerazioni sulla progettazione
Vuoi gestire i minatori tutto il tempo? o solo quando serve il calore?
sì, è necessario l'esaurimento da calore (più satelliti)
no, spegnili semplicemente (meno sat)
Stai cercando di riscaldare solo lo spazio abitativo? O anche l'acqua del rubinetto?
Quanto è isolata la tua casa?
Hai qualche infrastruttura esistente su cui stai lavorando o stai iniziando da zero?
Il tuo quadro elettrico è abbastanza grande?
Sistema
Per il mio sistema, volevo avere 3 stadi di scambiatore di calore.
Nella prima fase, usa il calore per l'acqua del rubinetto (è una bella sensazione lavare i vestiti/i piatti/le mani e fare la doccia con Bitcoin). La seconda fase utilizza il calore nel sistema di radiatori idronici. E la terza fase è lo scarico esterno.
Per la prima fase, ho dato il massimo e ho utilizzato uno scambiatore di calore da 100 piastre. Sono sicuro che gli ingegneri nei commenti stanno ridendo di questo, dato che è troppo grande, ma questa è stata semplicemente una parte del mio percorso di apprendimento. Durante il riscaldamento, sono in grado di riscaldare l'acqua del rubinetto da 55 gradi F a 130 gradi F. Quest'acqua viaggia preriscaldata nella caldaia. Il risultato è che per alcuni carichi di calore la caldaia resta accesa molto meno o non funziona affatto. Ricorda, i minatori possono riscaldare comodamente il fluido di immersione solo a circa 60-70 gradi C. Cerco di non spingerli così in alto, poiché funzionano in modo meno efficiente quanto più alta è la temperatura.
Per il secondo e il terzo stato ho utilizzato 40 scambiatori di calore a piastre. Questo proveniva dalle raccomandazioni "qui" e sembrano avere le dimensioni giuste.
Per l'impianto a radiatori interni ho dovuto integrare questa nuova fonte di calore affinché lavorasse in parallelo con la mia attuale caldaia. Volevo poter avere una delle due fonti di calore, in questo modo c'è ridondanza e la caldaia può assistere i minatori se fuori fa troppo freddo. Ecco un diagramma di come questo appare semplificato. “Diagramma”. Esistono anche sistemi di sicurezza per i minatori.
Ad esempio, se i minatori fanno circolare calore attraverso la casa e si accende anche la pompa di circolazione della caldaia, il sistema minerario si scaricherà automaticamente, per non immettere il calore della caldaia nel sistema ad immersione riscaldando le macchine.
Per il lato di scarico, si tratta di un proprio sistema idronico separato. Invece che solo con acqua, è riempito con una miscela di glicole/acqua, in modo che non geli in inverno. Questo sistema ha una propria pompa di circolazione che va al radiatore Fog Hashing esterno. Questo radiatore ha i propri sensori di potenza e temperatura ed è in grado di controllare la velocità delle ventole per adattarla a quanto necessario per l'apporto di calore. Per rendere questo sistema più semplice per me, ho utilizzato le tubazioni PEX-A, il che era bello non aver bisogno di saldare i tubi di rame. Uno degli altri sistemi di sicurezza è un regolatore di temperatura sull'uscita finale della linea dell'olio. Se dovesse diventare troppo caldo, il sistema accenderà lo scarico se è spento.
CONDUCIBILITA
Il lato elettrico di questo progetto è composto da tre parti.
- CA ad alta tensione (240 V)
- CA a bassa tensione (24 Vca)
- Bassa tensione CC (24 V)
Il lato della bassa tensione era semplice. L'alimentazione del campanello è di 24 Vca ed è perfetta per questa applicazione. Ho utilizzato 4 cavi per altoparlanti per portare la corrente a 24 Vca a entrambe le scatole di controllo. Ogni scatola di controllo ha un lato da 24 V ca e un raddrizzatore a ponte intero per convertirlo in CC. I componenti CC includono ventole, luci, termometri e convertitori buck USB.
Per controllare i 240 V di ciascun minatore, ho utilizzato un cavo romex 10/2 e ho collegato ciascun minatore al proprio interruttore automatico da 30 A dedicato. Ogni cavo ad alta tensione entra nel proprio contattore dell'aria condizionata da 24 Vca 240 V. Consideralo fondamentalmente come un relè molto grande. La chiusura e l'apertura del contattore sono controllate tramite la pompa di circolazione dell'olio nel serbatoio di fog hashing. È presente un relè di rilevamento della corrente che è chiuso se la pompa è accesa e aperto se la pompa è spenta. Quando la pompa dell'olio si accende, i contattori si chiudono e ai minatori viene fornita alimentazione ad alta tensione, accendendoli. C'è una stranezza con il serbatoio di hashing della nebbia. In caso di interruzione di corrente, al ripristino della corrente, la pompa non si accenderà automaticamente. Questo è il motivo per cui ho aggiunto il relè di rilevamento della corrente e i contattori. Altrimenti, l’energia verrebbe ripristinata e i minatori si accenderebbero, si surriscalderebbero e si spegnerebbero ciclicamente.
Per controllare le pompe, ho utilizzato un relè di commutazione Taco standard per sistemi idronici. La scatola di controllo a bassa tensione contiene tutta la logica senza microcontrollori. C'è un termostato analogico standard al centro della casa che controlla la pompa di circolazione sul lato del minatore bitcoin. Se questa pompa è accesa, la pompa di scarico è spenta, poiché voglio mantenere tutto il calore all'interno. Tuttavia, se l’olio diventa troppo caldo, entrambe le pompe si accenderanno, proteggendo i minatori. Se il termostato è spento, è accesa solo la pompa di scarico e il calore viene diretto all'esterno.
(Continua elettrico) Assistente domestico
Quello che ho speso
Questo progetto era piuttosto costoso, ma sono riuscito a risparmiare tantissimo facendo tutto il lavoro da solo. No, non avevo alcuna esperienza con impianti idraulici, saldatura di tubi di rame o manutenzione del mio sistema idronico prima di questo progetto. Conoscevo i sistemi elettrici di rete e ho aggiunto prese e interruttori in alcuni punti, ma questo è tutto. Il punto è che chiunque abbia una connessione Internet può imparare e fare qualsiasi cosa. Sfruttalo come lo strumento che nessuno dei tuoi antenati aveva.
La maggior parte del costo era costituito dai minatori stessi e dal kit Fog Hashing. Probabilmente potresti realizzare un serbatoio più economico e trovare un radiatore più economico? Forse, ma buona fortuna. Ci dedicherai molto tempo e questo kit si è adattato perfettamente a questo, anche se non è per questo che è stato creato. Il resto del costo era l'impianto idraulico. Ciò includeva tutti gli strumenti, i raccordi, i tubi, le paste, ecc. Non avevo mai saldato un tubo di rame prima di questo progetto, se posso farlo io, puoi farlo anche tu
Conclusione
Hai ragione. Se avessi utilizzato l’importo in dollari di questo progetto per acquistare bitcoin, sarei a capofitto in termini di bitcoin. Avrei avuto più bitcoin semplicemente acquistandolo. Lo sapevo e non era quello il punto. Il punto era monetizzare i rifiuti, apprendere tutte queste nuove competenze, decentralizzare ulteriormente la rete, attaccarla ai minatori di livello commerciale e scrivere un post interessante al riguardo. Le competenze che ho imparato realizzando questo progetto valgono per me più dei bitcoin che avrei potuto acquistare. Ora ho la possibilità di realizzare molti altri progetti in casa senza dover chiamare appaltatori. Posso risparmiare lavorando per me stesso.
Fotografie!
