راهنمای خنك ‎سازی ماینر

در تابستان داغ و سوزان، نه‌تنها انسان‏ها بلكه ماینرها نیز مجبور به تحمل گرمای هوا هستند. پیش‌ازاین مقاله "راهنمای كنترل صدای ماینر" را به‏منظور معرفی ابزارهای مختلف رفع صدای ماینرها، منتشر كردیم. اكنون، می‏خواهیم به كاربران ماینرها روش‏های خنك‎سازی ماینر را برای حفظ و پیشگیری از خرابی آن‏ها در فصل تابستان، نشان دهیم.

منشأ دمای زیاد و گرما كجاست؟

به چه علتی، ماینرهای ASIC نسبت به ماینرهای GPU نرخ هش بیشتری دارند؟ در ماینرهای ASIC از تراشه‏های پیشرفته ASIC برای انجام عملیات استخراج استفاده شده است كه حین محاسبات پیچیده، منجر به تولید حرارت بیشتری نیز می‏شود. درواقع منشأ حرارت بالا در ماینرها، همین امر است.

برای نمونه، ماینر Antminer S9 را در نظر بگیرید. اگر دمای داخل اتاق 29 درجه سلسیوس باشد و فن‏های خنك‏كننده نیز در حالت خودكار تنظیم شده باشند، دمای هوای ورودی به ماینر 32 و دمای هوای خروجی نیز 44.9 درجه سلسیوس خواهد بود. در صفحه وضعیت ماینر (Miner Status)، دمای تراشه حدود 63 درجه و دمای شاسی 36 درجه است.

در فصل تابستان، دما در اكثر فضاها بالای 35 درجه یا 40 درجه است. این دما برای ماینرها خیلی مخرب است، زیرا خود ماینر نیز حرارت تولید می‏كند و گرم بودن محیط باعث خراب شدن تراشه، كاهش طول عمر آن و كاهش نرخ هش می‏شود؛ بنابراین، تعبیه سیستم خنك‏سازی ماینر در فصل تابستان، امری ضروری است.

روش‏های خنك‏سازی كه توسط مهندسان منع شده است

صدای ماینر ممكن است افراد را كمی اذیت كند؛ اما حرارت بالای آن می‏تواند عواقب جدی به دنبال داشته باشد. حرارت تولیدشده توسط ماینر لطمه جدی به سلامت روحی و جسمی كاربران آن وارد می‏كند. لذا، بسیاری از كاربران ماینرها، روش‏های متعددی برای خنك‏سازی آن پیشنهاد كرده‏اند:

كاربر A: ماینرها را در یك اتاق مجهز به تهویه مطبوع با حالت سرمایشی 24 ساعته، قرار دهید.

پاسخ مهندسان: برخی از كاربران، استخراج در مقیاس كوچك (كمتر از 10 ماینر) را در مزارع استخراج غیرحرفه‌ای مانند منزل، گاراژ و چادر انجام می‏دهند، اگر تعداد ماینرها كم باشد، سیستم تهویه مطبوع پاسخگوی حرارت آن‏ها بوده و تأثیر خنك‏كنندگی آن نیز رضایت‏بخش است. به‌هرحال، اگر تعداد ماینرها زیاد باشد، تهویه مطبوع سیستم خنك‏سازی راضی‏كننده نخواهد بود. همچنین میزان توان مصرفی تهویه مطبوع خانگی، 1.3 کیلووات بر ساعت و به‌عبارت‌دیگر 31.2 كیلووات در روز است. درحالی‌که تنها Antminer S9 35 كیلووات در روز انرژی مصرف می‏كند؛ بنابراین این روش خنك‏سازی ازنظر هزینه، به‌هیچ‌وجه توجیه اقتصادی ندارد.

كاربر B: تمامی درها و پنجره‏ها و حتی در صورت امكان سقف را نیز باز كنید.

پاسخ مهندسان: اگرچه این ایده برای بهبود تهویه ماینرها مناسب است؛ اما باید مسئله گردوغبار را نیز مدنظر قرار داد. اگر ماینرها در فضای باز قرار داده شوند، فن‏ها همراه با باد گردوغبار یا حشرات ریز موجود در هوا را نیز به‌سوی شاسی هدایت می‏كنند و همین امر ممكن است باعث آسیب رسیدن به قطعات مهم ماینر مانند صفحه هش شود. اگر غبار واردشده به ماینر به‏موقع تمیز نشود، دمای عملیات آن مرتباً افزایش یافته و درنهایت سبب مختل شدن كار ماینر می‏شود.

كاربر C: قصد دارم دو فن با سرعت بسیار بالا برای ماینر خود نصب كنم.

پاسخ مهندسان: از منظر تئوری، فن‏های با سرعت بالا، می‏توانند جایگزین فن‏های عادی شوند؛ اما چرا Antminer فن‏های متفاوتی ازنظر مدل و سرعت انتخاب كرده است؟ علت این امر، آزمودن و آزمون مكرر پیكربندی ماینرها توسط مهندسان شركت و انتخاب مؤلفه‏های ماینر با ویژگی‏های خاص برای رسیدن به بهترین عملكرد ممكن برای آن است. اگر فن‏های اصلی با فن‏های پرسرعت جایگزین شوند، مصرف برق، میزان صدا و عملكرد كلی ماینر نیز تحت تأثیر قرار می‏گیرد.

چگونه خنك‏سازی ماینر را با یك روش علمی انجام دهیم؟

قبل از انتشار این مقاله، با تكنسین‏های Antminer ملاقات‏ داشتیم و آن‏ها پیشنهادهایی برای خنك‏سازی علمی ماینرها ارائه كردند. ابتدا نگاهی به پیشنهادهای فوق، می‏اندازیم. برای مطالعه بیشتر به لینك زیر مراجعه كنید:

Professional Miner Maintenance suggestions from Antminer technicist

• ماینرهای Antminer باید از فن‏های خنك‏كننده اصلی خود استفاده نمایند؛ زیرا كیفیت فن سایر برندها قابل ضمانت نیست.
• فن‏های پرسرعت قابل جایگزینی با فن‏های كم‏سرعت نیستند؛ اما برعكس این موضوع می‏تواند اتفاق بیفتد.
• گردگیری مرتب و دوره‏ای ماینر اهمیت زیادی دارد. برای این كار نیازی به باز کردن و به هم ریختن ماینر نیست. کافی ست در دوره‏های یک‌ماهه از یك پمپ باد فشارقوی برای زدودن غبار داخل ماینر، استفاده كنید.
• همیشه دمای ماینر را كنترل كنید. اگر مشكلی مشاهده شد، ماینر را متوقف نمایید. اختلاف دمای صفحه هش باید حدود 10 درجه سلسیوس باشد.
• فروبردن ماینر در روغن برای دفع حرارت آن، اصلاً توصیه نمی‏شود.
• بهترین دمای اتاق برای ماینر 20 تا 30 درجه سلسیوس است.
• دمای تراشه نیز باید در بازه 70 تا 80 درجه سلسیوس كنترل شود. ممكن است بالا رفتن دمای آن بیش‌ازحد نرمال، به علت جمع شدن گردوغبار باشد.
• همان‏طور كه در مورد حرارت تراشه‏ها گفته شد، اگر میزان دمای ماینر عادی باشد، فن‏ها با سرعت كم و حداقل توان مصرفی كار می‏كنند.

چگونه می‏توانیم دفع گرمای ماینر را به‌صورت علمی انجام دهیم؟ بیایید نگاهی به نحوه انتقال گرما بیندازیم.

انتقال گرما از سه طریق ممكن است: رسانایی گرما، جریان یا همرفت گرما و تابش گرما.

• رسانایی گرما به اختلاف دمای شیء با بیرون آن یا تماس مستقیم دو شیء مختلف بدون حركت نسبی، باز می‏گردد. در این شیوه، گرما تنها از طریق حركت حرارتی ذرات درونی منتقل می‏شود. برای مثال، افراد اغلب وقتی یك قطعه یخ را دست می‏گیرند، احساس سرما می‏كنند.
• همرفت گرما به فرایند انتقال گرما ناشی از جابجایی نسبی بخش‏های مختلف یك سیال (گاز، مایع یا جامداتی مانند پودر) اطلاق می‏شود. برای مثال، افزودن آب سرد به آب جوش باعث ولرم شدن آب جوش می‏شود.
• تابش گرما به فرایندی گفته می‏شود كه در آن، اشیا بدون تماس مستقیم با یكدیگر، حرارت خود را از طریق امواج الكترومغناطیس منتقل می‏كنند. انرژی درونی شیء به انرژی الكترومغناطیسی تبدیل می‏شود (اغلب به‌صورت امواج مادون قرمز یا infrared). یكی از نمونه‏های این روش، گرمای ناشی از تابش خورشید است.

بنابراین، با توجه به سه شیوه انتقال گرما، روش‏های علمی پیشنهادی برای خنك‏سازی ماینرها عبارت‌اند از:

1. تماس مستقیم با اشیائی با دمای پایین‏تر

تاکنون، سیستم‏های خنك‏كننده آبی و روغنی مورد آزمودن قرار گرفته‏اند. این راهی برای خنك كردن ماینر از طریق تماس مستقیم آن با مایع خنك‏كننده است. علاوه بر كاهش دما، هیچ صدایی از سوی فن‏ها ایجاد نمی‏شود. اگرچه هنوز این سیستم‏ها رایج نشده است؛ اما با پیشرفت تكنولوژی انتظار می‏رود در آینده جایگزین فن‏های خنك‏كننده شوند.

2. قرار دادن ماینر در مكانی با تهویه مناسب و دمای محیطی پایین

همان‏طور كه پیش‌ازاین نیز اشاره شد، تهویه و عدم وجود گردوغبار اهمیت بسیاری دارد. امروزه، برای مزارع حرفه‏ای استخراج پنجره‏هایی تعبیه می‏شود تا از بازگشت هوا و ورود گردوغبار پیشگیری نماید. علاوه، در بسیاری از مزارع بزرگ استخراج، برای بهبود اثر تخلیه گرما، فن‏های فشار منفی صنعتی (industrial negative pressure fans) نصب می‏شود.

كوه‏ها و رودخانه‏ها معمولاً مكان‏هایی با دمای پایین هستند. هرچه ارتفاع بیشتر باشد، به همان نسبت دمای محیط نیز كاهش می‏یابد. به‌علاوه، مكان‏هایی كه عرض جغرافیایی كمتری دارند، در طول سال دمای پایین‏تری دارند و برای قرار دادن ماینرها مناسب‏ترند.

3. كاهش گرما از منابع تولیدكننده گرما

خاموش كردن ماینرها غیرممكن است؛ اما تمیز کردن آن‏ها بسیار ضروری است. گردگیری دوره‏ای كمك می‏كند تا دمای ماینر از حد معینی تجاوز ننماید. روش‏های رایج برای این كار، استفاده از پمپ هوای فشارقوی برای پرتاب باد از خروجی هوا به سمت ورودی هوای ماینر و زدوده شدن غبار جمع شده در آن است. این كار باید چندین بار انجام شود.

  روش‏های خنك‏سازی خلاقانه از سوی مشتریان EastShore

علاوه بر روش‏های فوق، مشتریان  ما نیز روش‏هایی برای خنك كردن ماینرهای خود بكار برده‏اند كه در ادامه بیان خواهد شد (این روش‏ها كاملاً تأیید نشده است؛ در اجرای آن‏ها محتاط باشید):

A: 80،000 یو آن صرف حفر هشت چاه‏های 100 متری همراه با میله‏های تبادل حرارت نصب‏شده درون آن‏ها، كنید و هوای خنك را به درون اتاق بسته بدمید. این كار برای پشتیبانی از 300 ماینر در دمای پایین در تمام فصول سال، کافی ست. مزیت اصلی این روش این است كه یک‌بار سرمایه‏گذاری اتفاق میفتد و هزینه‏های جاری آن تنها شامل هزینه برق مصرفی فن‏ها بدون هیچ‏گونه هزینه تعمیرات و نگهداری اضافی است. علاوه بر همه این‏ها، گردوغباری در آن وجود ندارد. حتی زمانی كه دمای محیط بیرون 40 درجه باشد، دمای داخلی می‏تواند همچنان حدود 28 درجه باقی بماند.

B: سرد كردن هوای ورودی با خنك‏كننده آبی و نصب فن فشار منفی در قسمت خروجی هوا. بدین ترتیب دمای ماینر از 70 درجه بیشتر نخواهد شد.

C: همان‏طور كه برای خنك كردن ماینر گفته شد، اغلب كاربران باتجربه از خنك‏كننده آبی استفاده نمی‏كنند، بنابراین بهتر است عمل سرمایش را با استفاده از وزش باد طبیعی انجام داد.

1. عایق‏ بندی حرارتی قطعاً لازم و ضروری است.
2. جهت باد را برای دمیدن باد خنك به ماینر از ورودی هوا، كنترل كنید.
3. بر اساس قوانین ایرودینامیك، بهتر است ورودی هوا به‌صورت دهانه یك زنگ طراحی شود تا هنگام ورود هوا تا حد مطلوبی هوا فشرده شود.
4. لازم است در قسمت خروجی هوا، فن‏های فشار منفی قرار داده شود.

D   یك قطعه یخ تهیه نموده و آن را درون مزرعه استخراج قرار دهید. یك قطعه بزرگ یخ برای 24 ساعت کافی ست.

E: یك بطری آب یخ‏زده را در فاصله 10 سانتی‏متری ماینرها قرار دهید. سپس از فن‏های برقی معمولی برای ورود باد سرد به ورودی هوای ماینر استفاده نمایید. نكته: زیر بطری یك بشقاب قرار دهید تا آب ریخته شده از بطری در آن جمع شود.

 آیا ایده دیگری برای خنک‌سازی ماینر مدنظر دارید؟ لطفاً نتیجه تلاش‏های خود را در این زمینه برای ما ارسال كنید.