Система водяного охлаждения майнинг‐фермы с помощью паяного теплообменника ТТ27‐70.

К нам обратился наш постоянный заказчик. Он занимается внедрением майнинг‐систем. Один из его последних объектов потребовал установки паяного теплообменника для передачи тепла, выделяемого асиками, в систему отопления цеха.

Объект: Промышленный майнинг‐цех, расположенный в бывшем складе.

Оборудование: 20 майнеров (WhatsMiner M50S), суммарное тепловыделение около 100 кВт

Проблема, с которой к нам обратился заказчик: Воздушное охлаждение не справляется. Летом температура в цехе зашкаливает за 45°C, что приводит к:

o Троттлингу майнеров (снижению производительности).
o Ускоренному износу оборудования (вентиляторы работают на 100%, выходит из строя электроника).
o Чрезвычайно высоким затратам на электроэнергию для приточных и вытяжных вентиляторов.

Решение, предложенное нашими инженерами: Создать замкнутую систему водяного охлаждения для отвода тепла от ASIC с минимальными энергозатратами и максимальной
эффективностью.

Особенности системы охлаждения: Нет доступа к центральной системе охлаждения или градирне. Есть только неограниченный доступ к холодной воде из скважины (температура +10°C).

Изначально, заказчик рассматривал несколько вариантов решения проблемы:

Воздушное охлаждение: Уже неэффективно.

Чиллер: Мощный и точный, но очень дорогой в покупке и эксплуатации (сам потребляет много энергии).

Разборный пластинчатый теплообменник: Легче чистить, но гораздо больше по размеру, дороже и требует регулярного обслуживания (замена прокладок, подтяжка болтов). Для
чистой воды без риска загрязнения — это избыточно.

Паяный теплообменник: Выбран по следующим причинам:

o Компактность: Высокая плотность теплопередачи на единицу объема. Небольшой аппарат может справиться с большой нагрузкой.
o Надежность: Цельнометаллическая паяная конструкция без прокладок идеальна для систем с высоким давлением и вибрацией (насосы).
o Эффективность: Высокий коэффициент теплопередачи обеспечивает хороший перепад температур.
o Стоимость: Дешевле чиллера и часто дешевле разборного аналога.
o Герметичность: Исключены протечки внутреннего контура (контура майнеров), что критически важно для защиты дорогостоящего оборудования.

Наш инженер разработал рабочую схему системы охлаждения. Она состоит из 2 контуров:

Контур 1 (Замыканный, чистый): Контур майнеров.

o Теплоноситель: Вода с антикоррозийными и антиальгацидными присадками.
o Насос: Циркуляционный насос высокой производительности.
o Коллекторы: Для параллельного подключения всех 30 майнеров через индивидуальные краны.
o Бак расширительный: Компенсирует тепловое расширение жидкости.
o Запорная арматура и фильтр.

Контур 2 (Открытый, холодный): Контур скважинной воды.

o Источник: Скважинный насос.
o Сброс: Напрямую в дренаж или систему оборотного водоснабжения (после
теплообменника вода нагревается и может использоваться для хозяйственных нужд или просто сбрасываться).

Ключевой элемент системы охлаждения: Паяный теплообменник ТТ27‐70

o Мощность: ~100 кВт.
o Материал пластин: Нержавеющая сталь AISI 316.
o Материал пайки: Медь.
o Расчетные температуры:

Вход в ППТО (от майнеров): +45°C (вода, нагревшаяся после прохождения через ASIC).
Выход из ППТО (к майнерам): +30°C (вода, охлажденная скважинной водой).
Вход скважинной воды: +10°C.
Выход скважинной воды (в дренаж): +30°C.

Принцип работы системы:

1. Горячая вода (+45°C) из коллектора майнеров поступает в теплообменник.
2. Одновременно скважинный насос подает холодную воду (+10°C) в тот же теплообменник, но во встречном потоке.
3. Внутри теплообменника происходит эффективный теплообмен через тонкие металлические пластины. Тепло от воды майнеров передается холодной скважинной воде.
4. Охлажденная вода (+30°C) из ППТО возвращается в майнеры, забирая у них тепло.
5. Нагретая скважинная вода (+30°C) просто сбрасывается в дренаж.

Результаты установки паяного пластинчатого теплообменника ТТ27‐70:

Температура на входе в майнеры: Стабильно держится на уровне +30°C (вместо +45°C+ при воздушном охлаждении).

Производительность майнеров: Увеличилась на 8‐12% за счет полного отсутствия троттлинга.

Срок службы оборудования: Прогнозируемо увеличился в 1.5‐2 раза из‐за работы в щадящем температурном режиме.

Энергопотребление:

o Сокращение: Исчезла необходимость в мощной приточной вентиляции и вытяжках.
o Затраты: Появились затраты на работу циркуляционного насоса и скважинного насоса, но их суммарное потребление (3‐5 кВт) в разы меньше, чем потребляли вентиляторы (20‐30 кВт)
Уровень шума: Резко снизился, так как вентиляторы на самих майнерах теперь работают на средних, а не на максимальных оборотах.