Compartilhamento de utilização de calor: eu aqueço minha casa de 100 anos com mineração de Bitcoin por imersão

Conheça

Na mineração de Bitcoin, a energia elétrica substancial necessária gera uma quantidade significativa de calor. Para optimizar a utilização desta energia térmica, mineiros inovadores estão a começar a explorar formas de aproveitar o excesso de calor para fins de aquecimento residencial. Ao empregar sistemas eficientes de troca de calor, o calor produzido pelas operações de mineração pode ser inteligentemente convertido em um ambiente acolhedor. Esta abordagem não só reduz significativamente o consumo de energia e os custos de aquecimento, mas também ajuda a mitigar a poluição ambiental.

O kit de resfriamento por imersão da FogHashing exemplifica esse conceito inovador, permitindo que muitos clientes forneçam calor contínuo para suas casas ou piscinas durante a mineração. Notavelmente, um cliente dos Estados Unidos documentou meticulosamente todo o seu processo de configuração. Com a sua permissão, estamos entusiasmados em partilhar esta experiência fascinante com a comunidade em geral, na esperança de inspirar e orientar mais indivíduos a explorar e implementar este método eficiente e ecológico de utilização de energia.

Autor do artigo: Roberto

Sistemas hidrônicos

Os Sistemas Hidrônicos são uma tecnologia mais antiga que funciona incrivelmente bem. É eficiente, silencioso e tem um calor agradável e aconchegante.

Existem 5 partes para cada sistema hidrônico:

• Fonte(s) de calor
• Tubulações contendo água
• Radiadores nos espaços que você deseja aquecer
• Bomba(s) para circular a águaTermostatos/aquastatos, para controle e segurança(Opcional, mas agradável) Controladores de zona para maior controle
• O sistema está cheio de água da torneira, e essa água circulará para sempre até ser drenada.

Quanto à fonte de calor, pode ser qualquer coisa que aqueça.

As fontes de calor comuns incluem:

• Caldeiras a gás natural
• Caldeiras de óleo
• Sistemas de madeira
• (Agora) Mineiros de Bitcoin

O calor dos cálculos

A caldeira a óleo existente pode produzir cerca de 125,000 BTU/h de calor. Este foi o meu número aproximado. No entanto, este sistema atual funciona de forma intermitente. Então, ele funcionaria por cerca de 15 minutos, pararia por 30 e repetiria. Embora funcione bem, a temperatura oscila de 5 a 8 graus entre os ciclos de aquecimento.

Existe uma conversão direta de Watts para BTUs:

1 Watt = 3.41 BTU/h

Então, com esse número em mente, comecei a observar as máquinas no mercado e a potência que elas produzem. Acabei com dois profissionais S19k por sua maior eficiência e restrições dentro do meu orçamento.

Ao funcionar no modo padrão, uma máquina consumirá aproximadamente 2760 W da parede, o que equivale a aproximadamente 9,411 BTU/h de calor; e quando em overclock, uma máquina consome ~3600W, o que equivale a ~12,276 BTU/h de calor. Por causa da termodinâmica, toda a energia consumida pelo processador será eventualmente dissipada na forma de calor.

Então, como agora eu sabia que tinha uma faixa de aproximadamente 18,000 a 24,000 BTUs de calor, isso é suficiente para aquecer uma casa? Acontece que sim.

Embora a caldeira possa produzir uma produção muito maior, os curtos picos dessa produção proporcionam uma área sob a curva semelhante à dos mineradores, que ficam ligados o tempo todo quando estão no modo de aquecimento.

Custos Fiat

O plano de óleo que eu tinha era de uso anual, dividido por 12 e pago mensalmente. Então, no inverno, quando chegavam mais entregas, eu pagaria o mesmo que pagaria no verão, quando receberia talvez 1 por temporada. Portanto, o custo negativo que eu precisava igualar ou superar era de aproximadamente US$ 380 por mês. Eu senti que mesmo se eu estivesse “perdendo” um valor líquido de $ 380 por mês, então este projeto ainda valeria a pena, já que agora estou pelo menos acumulando sats e aprendendo fazendo.

A mineração em casa dependerá inteiramente das suas tarifas de eletricidade. Essas tarifas consistem em um encargo de geração e um encargo de distribuição. Geralmente se refere a isso na forma combinada como “Custo por Killawatt-hora” ou c/kWh. Minha tarifa de distribuição de 0.084c/kWh foi fixa, não havia nada que eu pudesse fazer para reduzi-la. No entanto, consegui encontrar uma maneira de reduzir minha carga de geração para 0.07c/kWh. Portanto, minha tarifa atual de eletricidade é de US$ 0.154c/kWh. Se você está familiarizado com o cenário da mineração, isso é bastante alto. Mas recuperar o calor é uma ação incrivelmente eficiente. O que era desperdício agora é útil, enquanto se obtém Sats. É pagar uma vez e receber dois usos pelo mesmo watt. Este aumento de eficiência permite que as operações de mineração domésticas sejam competitivas com as comerciais. O aquecimento é um custo irrecuperável para uma casa e agora é possível rentabilizá-lo.

Lembre-se, o objetivo não é “lucro” em termos fiduciários, o objetivo é obter sats para uma conta que você está pagando de qualquer maneira.

Trocadores de Calor

Existem vários formatos de trocadores de calor, mas para esse tipo de instalação, os trocadores de calor a placas soldadas são o tipo ideal.

O dimensionamento do trocador de calor é bastante difícil, é possível fazer todas as contas envolvidas, mas a regra geral é maior = melhor.

Fonte do canal HBIM: https://www.youtube.com/channel/UC9dv60_ORGjNpdHYQ2GDR2Q Além: Bob deste canal é uma dádiva de Deus. Ele tem muito conhecimento e este projeto não teria sido possível sem ele. Eu estava constantemente referenciando seus vídeos! Obrigado Bob!!

Considerações sobre design

Você quer comandar os mineiros o tempo todo? ou apenas quando o calor é necessário?

sim, é necessária exaustão por calor (mais sats)

não, simplesmente desligue-os (menos sats)

Você está apenas tentando aquecer o espaço residencial? Ou também água da torneira?

Quão isolada é a sua casa?

Você tem alguma infraestrutura existente em que está trabalhando ou está começando do zero?

O seu painel elétrico é grande o suficiente?

O Sistema

Para o meu sistema, eu queria ter 3 estágios de troca de calor.

Primeira etapa, use o calor para a água da torneira (é uma ótima sensação lavar roupa/louça/mãos e tomar banho com Bitcoin). O segundo estágio utiliza o calor do sistema do radiador hidrônico. E o terceiro estágio é o escapamento externo.

Para a primeira etapa, fiz tudo e usei um trocador de calor de 100 placas. Tenho certeza de que os engenheiros nos comentários estão rindo disso, dado o seu tamanho exagerado, mas isso foi simplesmente uma parte da minha jornada de aprendizado. Ao aquecer, consigo aquecer a água da torneira de 55 graus F a 130 graus F. Essa água viaja pré-aquecida para a caldeira. O resultado é que a caldeira fica ligada por muito menos tempo, ou nem liga para algumas cargas de calor. Lembre-se, os mineradores só podem aquecer confortavelmente o fluido de imersão a cerca de 60-70 graus C. Tento não pressioná-los tão alto, pois eles funcionam com menos eficiência quanto mais alta a temperatura.

Para o segundo e terceiro estado, usei 40 trocadores de calor a placas. Isso veio das recomendações “aqui” e elas parecem ter o tamanho certo.

Para o sistema de radiador interior, tive que integrar esta nova fonte de calor para funcionar em paralelo com a minha caldeira atual. Queria poder ter qualquer uma das fontes de calor, assim há redundância e a caldeira pode ajudar os mineiros se estiver muito frio lá fora. Aqui está um diagrama de como isso parece simplificado. “Diagrama”. Também existem sistemas de segurança para os mineiros.

Por exemplo, se os mineiros estiverem circulando calor pela casa e a bomba circuladora da caldeira também ligar, o sistema de mineração irá esgotar automaticamente, para não colocar o calor da caldeira no sistema de imersão e aquecer as máquinas.

Para o lado da exaustão, este é o seu próprio sistema hidrônico separado. Em vez de apenas água, é preenchido com uma mistura de glicol/água, para que não congele no inverno. Este sistema possui uma bomba de circulação própria que vai para o radiador Fog Hashing externo. Este radiador possui sensores próprios de potência e temperatura, e é capaz de controlar a velocidade dos ventiladores para corresponder ao que é necessário para a entrada de calor. Para facilitar esse sistema para mim, utilizei tubulação PEX-A, o que foi bom por não precisar soldar tubos de cobre. Um dos outros sistemas de segurança é um controlador de temperatura na saída final da linha de óleo. Se ficar muito quente, o sistema ligará o escapamento se estiver desligado.

Electrical

A parte elétrica deste projeto tem três partes.

• CA de alta tensão (240 V)
• CA de baixa tensão (24 Vca)
• Baixa Tensão CC (24v)

O lado de baixa tensão era simples. A fonte de alimentação da campainha é de 24 Vca e é perfeita para esta aplicação. Usei 4 fios de alto-falante para transportar 24 Vca para ambas as caixas de controle. Cada caixa de controle possui um lado de 24 Vca e uma ponte retificadora completa para convertê-la em CC. Os componentes DC incluem ventiladores, luzes, termômetros e conversores USB buck.

Para controlar os 240 V de cada minerador, usei um cabo Romex 10/2 e coloquei cada minerador em seu próprio disjuntor dedicado de 30 Amp. Cada cabo de alta tensão entra em seu próprio contator de ar condicionado 24 Vca 240 V. Pense nisso basicamente como um relé muito grande. O fechamento e a abertura do contator são controlados através da bomba de circulação de óleo no tanque de mistura de neblina. Existe um relé sensor de corrente que está fechado se a bomba estiver ligada e aberto se a bomba estiver desligada. Quando a bomba de óleo é ligada, os contatores fecham e a energia de alta tensão é fornecida aos mineradores, ligando-os. Há uma peculiaridade com o tanque de névoa. No caso de falta de energia, quando a energia for restaurada, a bomba não ligará automaticamente. É por isso que adicionei o relé sensor de corrente e os contatores. Caso contrário, a energia seria restaurada e os mineiros ligariam ciclicamente, superaqueceriam e desligariam novamente.

Para controlar as bombas, utilizei um relé de comutação Taco padrão para sistemas hidrônicos. A caixa de controle de baixa tensão contém toda a lógica sem microcontroladores. Há um termostato analógico padrão no meio da casa que controla a bomba de circulação no lado do minerador de bitcoin. Se esta bomba estiver ligada, então a bomba de exaustão está desligada, pois quero manter todo o calor dentro. Porém, se o óleo ficar muito quente, ambas as bombas serão ligadas, protegendo os mineiros. Se o termostato estiver desligado, apenas a bomba de exaustão estará ligada e o calor será direcionado para fora.

(Cont. Elétrica) Assistente Doméstico

O que eu gastei

Este projeto foi muito caro, mas consegui economizar muito fazendo todo o trabalho sozinho. Não, eu não tinha nenhuma experiência com encanamento, soldagem de tubos de cobre ou manutenção de meu sistema hidrônico antes deste projeto. Eu estava familiarizado com os sistemas elétricos de rede e adicionei tomadas e interruptores em alguns lugares, mas isso é tudo. O que quero dizer é que qualquer pessoa com conexão à Internet pode aprender e fazer qualquer coisa. Aproveite-o como a ferramenta que nenhum de seus ancestrais tinha.

A maior parte do custo foi dos próprios mineradores e do kit Fog Hashing. Você provavelmente poderia fazer um tanque mais barato e encontrar um radiador mais barato? Talvez, mas boa sorte. Você vai investir muito tempo nisso e este kit conseguiu se adaptar perfeitamente a isso, embora não seja para isso que foi feito. O resto do custo foi encanamento. Isso incluiu todas as ferramentas, acessórios, tubos, pastas, etc. Nunca soldei um tubo de cobre antes deste projeto, se eu consigo, você também consegue

Conclusão

Você está certo. Se eu tivesse usado a quantia em dólares deste projeto para comprar bitcoin, estaria de cabeça erguida em termos de bitcoin. Eu teria mais bitcoin simplesmente comprando-o. Eu sabia que entrar nisso e esse não era o ponto. O objetivo era monetizar os resíduos, aprender todas essas novas habilidades, descentralizar ainda mais a rede, colocá-la nos mineradores de nível comercial e escrever um post interessante sobre isso. As habilidades que aprendi neste projeto valem mais para mim do que o bitcoin que eu poderia ter comprado. Agora tenho a capacidade de realizar muitos outros projetos em casa sem precisar ligar para empreiteiros. Consigo economizar trabalhando por conta própria.

Fotos!