การประกอบฮาร์ดแวร์
แปลโดย : Gemini 2.5 Pro / credit : https://braiins.com/books/bitcoin-mining-heat-reuse
การประกอบฮาร์ดแวร์
การใช้ความอบอุ่นจากเครื่องทำความร้อน hashrate อย่างมีประสิทธิภาพนั้นต้องการมากกว่าแค่เครื่องขุดบิตคอยน์เอง เพื่อให้เครื่องขุดทำงานได้อย่างถูกต้อง ความร้อนจะต้องถูกสกัดออกจากอุปกรณ์อย่างมีประสิทธิภาพ และในกรณีส่วนใหญ่ จำเป็นต้องมีฮาร์ดแวร์เพิ่มเติมเพื่อถ่ายโอนความร้อนที่สกัดได้นั้นไปยังแอปพลิเคชันที่ต้องการ
พื้นฐานของ ASICs
เครื่องขุด ASIC ที่ทันสมัยทุกเครื่องมีส่วนประกอบฮาร์ดแวร์หลักสี่ส่วน โดยแต่ละส่วนมีหน้าที่เฉพาะเพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องสามารถปฏิบัติหน้าที่หลักได้อย่างมีประสิทธิภาพและน่าเชื่อถือ
ส่วนประกอบเหล่านี้ได้แก่ ชุดจ่ายไฟ (PSU), บอร์ดควบคุม, แผงแฮช (hashboard), และระบบระบายความร้อน พวกมันทำงานร่วมกันเพื่อจัดการพลังงาน, เครือข่าย, และความร้อน
ฮาร์ดแวร์และโครงสร้างพื้นฐานอื่นๆ ที่จำเป็นสำหรับการดำเนินงานการขุดบิตคอยน์แบบดั้งเดิมอย่างมีประสิทธิภาพ ได้แก่:
หม้อแปลง: ปรับกำลังไฟฟ้าจากกริดให้เป็นแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าที่ถูกต้องสำหรับเครื่องขุด
แผงไฟฟ้าและเบรกเกอร์: กระจายพลังงานและป้องกันวงจรจากการโอเวอร์โหลด
PDUs และสายเคเบิล: กระจายพลังงานไปยังเครื่องขุด มักจะมาพร้อมกับการตรวจสอบการใช้งาน
เราเตอร์, สวิตช์ และสายเคเบิล: เชื่อมต่อเครื่องขุดเข้ากับเครือข่ายบิตคอยน์เพื่อการสื่อสาร
ระบบระบายความร้อน: หมุนเวียนอากาศหรือสารหล่อเย็นเพื่อรักษาอุณหภูมิของเครื่องขุดให้อยู่ในระดับที่เหมาะสม
สำหรับการตั้งค่าการขุดขนาดเล็ก ฮาร์ดแวร์เกรดอุตสาหกรรมบางส่วน เช่น หม้อแปลงและ PDU อาจไม่จำเป็น – หากคุณมีพลังงานที่ถูกต้องอยู่แล้วในสถานที่
สิ่งเหล่านี้คือสิ่งจำเป็นหลักที่กำหนดภูมิทัศน์การขุดบิตคอยน์มาจนถึงตอนนี้ และจำเป็นต้องมีไม่ว่าคุณจะวางแผนที่จะนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่หรือไม่ก็ตาม
แต่เราสนใจที่จะนำพลังงานความร้อนกลับมาใช้ใหม่จริง ๆ แทนที่จะปล่อยให้มันสูญเปล่า แล้วเราจะทำอย่างไร? ต้องใช้ฮาร์ดแวร์เพิ่มเติมอะไรบ้าง? มาเจาะลึกกันเลย
สิ่งที่สร้างความร้อน
สิ่งแรกและสำคัญที่สุดคือ ต้องย้ำอีกครั้งว่าความร้อนทั้งหมดที่เกิดจากเครื่องขุดบิตคอยน์มาจากพลังงานที่มันใช้ ทุกวัตต์ของพลังงานที่เครื่องขุดใช้จะต้องถูกระบายออกไปเป็นความร้อน
ตัวอย่างเช่น หากเครื่องขุดบิตคอยน์ใช้พลังงาน 3000 วัตต์ แต่ระบายความร้อนออกไปเพียง 2000 วัตต์ มันจะยังคงเก็บพลังงานไว้ 1000 วัตต์ ความร้อนที่กักเก็บไว้นี้จะทำให้เครื่องขุดร้อนขึ้น ซึ่งอาจนำไปสู่ความเสียหายของฮาร์ดแวร์ได้
ตัวเครื่องขุดเองคือส่วนที่สร้างความร้อน มีความพยายามทางวิศวกรรมอย่างมากในการออกแบบฮาร์ดแวร์การขุดบิตคอยน์เพื่อให้แน่ใจว่าพลังงานที่มันใช้จะถูกขับออกไปเป็นความร้อนเร็วเท่ากับที่มันถูกใช้ กระบวนการนี้มักถูกเรียกว่า "ระบบระบายความร้อน" หรือ "วิธีการระบายความร้อน" ของเครื่องขุดบิตคอยน์ ASIC
มีสามวิธีหลักในการระบายความร้อนเครื่องขุด ASIC:
การระบายความร้อนด้วยอากาศ: ใช้พัดลมหรือการไหลของอากาศเพื่อดึงความร้อนออกจากเครื่อง
การระบายความร้อนด้วยการจุ่ม: เครื่องขุดถูกจุ่มลงในน้ำมันพิเศษที่ไม่นำไฟฟ้าซึ่งดูดซับความร้อน
การระบายความร้อนด้วยของเหลว (Hydro cooling): น้ำหรือของเหลวหล่อเย็นไหลโดยตรงผ่านชิป ASIC เพื่อกำจัดความร้อน
สิ่งที่เคลื่อนย้ายความร้อน
ฮาร์ดแวร์ที่จำเป็นในการถ่ายเทความร้อนจากเครื่องขุดบิตคอยน์ไปยังแอปพลิเคชันทำความร้อนนั้นได้รับการพัฒนามาอย่างดีแล้ว ด้วยนวัตกรรมกว่าศตวรรษในอุตสาหกรรมการทำความร้อน
นี่คือภาพรวมคร่าวๆ:
สำหรับระบบอากาศ พัดลมจะเคลื่อนย้ายอากาศผ่านเครื่องขุด ในขณะที่ท่อลมและท่อร่วมจะนำอากาศที่ร้อนนี้เพื่อส่งไปยังห้องหรือแอปพลิเคชันอื่นๆ ผ่านช่องระบายอากาศ ในการตั้งค่าแบบระบายความร้อนด้วยของเหลว ปั๊มจะหมุนเวียนน้ำหรือน้ำมันผ่านเครื่องขุด, ท่อและหลอดส่งความร้อนไปยังแอปพลิเคชันต่างๆ เช่น หม้อน้ำ, เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน หรือถัง
ส่วนประกอบที่เคลื่อนย้ายความร้อนสามารถแตกต่างกันอย่างมาก สำหรับเครื่องทำความร้อนพื้นที่ พัดลมขนาดใหญ่ที่หมุนช้าบนอุปกรณ์อาจเป็นสิ่งเดียวที่จำเป็นในการหมุนเวียนอากาศอุ่นในห้องอย่างเงียบๆ อย่างไรก็ตาม ในการตั้งค่าที่ใหญ่กว่าและซับซ้อนกว่า เช่น ที่ใช้ในอาคารพาณิชย์ อาจจำเป็นต้องมีเครือข่ายท่อลม, ระบบประปา, และส่วนประกอบอื่นๆ ที่ซับซ้อนเพื่อกระจายความร้อนในระยะทางไกล
วิธีที่ดีที่สุดในการทำความเข้าใจว่าส่วนประกอบเหล่านี้ทำงานร่วมกันอย่างไรคือการทำความเข้าใจกระบวนการถ่ายเทความร้อน – จากชิป ASIC ไปยังกรณีการใช้งานที่ต้องการ
เครื่องขุดกำจัดความร้อนอย่างไร
เครื่องขุดบิตคอยน์เป็นหนึ่งในอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีความหนาแน่นพลังงานสูงสุดในโลก พวกมันแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นความร้อนด้วยประสิทธิภาพสูง ในรูปแบบที่กะทัดรัดอย่างยิ่ง เครื่องจักรเหล่านี้ใช้พลังงานมากขึ้นเรื่อยๆ ตลอดหลายปีที่ผ่านมา และด้วยเหตุนี้ จึงต้องการระบบระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพสูงเพื่อระบายพลังงานความร้อน
เครื่องขุดระบายความร้อนด้วยอากาศ
การระบายความร้อนด้วยอากาศเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดและพบบ่อยที่สุดในการป้องกันไม่ให้เครื่องขุดบิตคอยน์ร้อนเกินไป – โดยไม่มีของเหลวเกี่ยวข้อง มันทำงานโดยการเคลื่อนย้ายอากาศเย็นผ่านครีบโลหะพิเศษที่เรียกว่าฮีทซิงค์ ซึ่งติดอยู่กับชิป ASIC ฮีทซิงค์มีพื้นที่ผิวจำนวนมากเพื่อช่วยกระจายความร้อน ทำให้ง่ายต่อการที่อากาศจะดูดซับและนำความร้อนออกไป พัดลมจะผลักอากาศผ่านเครื่องขุดและเหนือฮีทซิงค์ โดยกำจัดความร้อนออกจากอุปกรณ์โดยการพาความร้อน (convectively)
จากมุมมองการดำเนินงาน เครื่องขุดบิตคอยน์ระบายความร้อนด้วยอากาศนั้นง่ายที่สุด พลังงานจะถูกส่งผ่านชิป ASIC เพื่อดำเนินการอัลกอริทึมการแฮช ผลก็คือชิปร้อนขึ้น ความร้อนจะถ่ายเทโดยการนำความร้อน (conductively) จากชิป ASIC ไปยังฮีทซิงค์ ซึ่งจะมีการเป่าอากาศเย็นผ่านพวกมันเพื่อดันความร้อนออกจากอุปกรณ์
แล้วเครื่องทำความร้อน hashrate ระบายความร้อนด้วยอากาศมีประโยชน์อะไรบ้าง? พวกมันยอดเยี่ยมสำหรับการทำความร้อนสู่อากาศ ซึ่งสามารถหมุนเวียนเพื่อทำความอบอุ่นในห้องและอากาศรอบตัวคุณได้
เครื่องขุดระบายความร้อนด้วยการจุ่ม (Immersion-Cooled Miners)
การระบายความร้อนด้วยการจุ่มทำงานคล้ายกับการระบายความร้อนด้วยอากาศ แต่แทนที่จะใช้อากาศเย็นเพื่อสกัดความร้อนจากเครื่องขุด จะใช้น้ำมันไดอิเล็กตริกที่ไม่นำไฟฟ้า น้ำมันนี้ไม่นำไฟฟ้า ดังนั้นจะไม่ทำให้เครื่องเกิดไฟฟ้าลัดวงจร มันดึงความร้อนออกจากฮาร์ดแวร์ภายในของเครื่องขุดในลักษณะเดียวกับที่อากาศทำ แต่เครื่องขุดต้องจุ่มลงในอ่างน้ำมันนี้จนมิด
ภายใน ฮาร์ดแวร์การขุดยังคงเหมือนเดิม คุณสามารถนำเครื่องขุด ASIC ที่ระบายความร้อนด้วยอากาศ ถอดพัดลมออก (เนื่องจากตอนนี้ปั๊มจะเคลื่อนย้ายน้ำมันแทนที่พัดลมเคลื่อนย้ายอากาศ) และจุ่มลงในถังเพื่อการระบายความร้อนด้วยการจุ่ม ผู้ผลิตบางรายเริ่มผลิตเครื่องขุดที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับการระบายความร้อนด้วยการจุ่มโดยเฉพาะด้วยซ้ำ
เมื่อเทียบกับการระบายความร้อนด้วยอากาศ การระบายความร้อนด้วยการจุ่มต้องใช้ฮาร์ดแวร์ถ่ายเทความร้อนเพิ่มเติมสำหรับเครื่องขุดเอง จำเป็นต้องมีถังจุ่มเพื่อบรรจุเครื่องขุดในอ่างน้ำมัน การตั้งค่าดูเหมือนอ่างอาบน้ำ: น้ำมันจุ่มที่เย็นจะถูกปั๊มเข้ามาจากด้านล่างและไหลขึ้นผ่านฮีทซิงค์ของเครื่องขุด ดูดซับความร้อนผ่านการพาความร้อน จำเป็นต้องมีปั๊มน้ำมันเพื่อรักษาสภาพการหมุนเวียนของของเหลวผ่านอุปกรณ์และออกจากถังเพื่อส่งความร้อนไปยังตำแหน่งอื่นๆ
การระบายความร้อนด้วยการจุ่มนำเสนอแนวคิดของการใช้ของเหลวแทนก๊าซเพื่อระบายความร้อนเครื่องขุด ซึ่งมาพร้อมกับประโยชน์หลายประการสำหรับการนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่ ของเหลวสามารถกักเก็บพลังงานความร้อนได้มากกว่าก๊าซเช่นอากาศ สิ่งนี้เหมาะสำหรับเครื่องขุดที่มีกำลังสูง และมีประสิทธิภาพมากกว่ามากเมื่อคุณต้องการเคลื่อนย้ายความร้อนจำนวนมากในระยะทางไกล หรือส่งไปยังการใช้งานเฉพาะ เช่น การทำความร้อนสระว่ายน้ำหรือถังน้ำร้อน
เครื่องขุดระบายความร้อนด้วยของเหลว (Hydro-Cooled Miners)
การระบายความร้อนด้วยของเหลว (Hydro-cooling) เกี่ยวข้องกับการปั๊มน้ำโดยตรงไปยังชิป ASIC เนื่องจากน้ำที่ยังไม่บริสุทธิ์มีแร่ธาตุ จึงนำไฟฟ้าได้ การจุ่มเครื่องขุดทั้งหมดลงในถังน้ำจะทำให้ส่วนประกอบไฟฟ้าลัดวงจร ด้วยการส่งน้ำไปยังชิป ASIC โดยเฉพาะ จึงหลีกเลี่ยงการลัดวงจร และเฉพาะชิป ASIC ที่สร้างความร้อนเท่านั้นที่จะถูกระบายความร้อน
ส่วนประกอบฮาร์ดแวร์สำคัญที่ส่งของเหลวระบายความร้อนไปยังชิป ASIC เรียกว่า water block มันได้รับการออกแบบมาพร้อมซีลเพื่อป้องกันการรั่วไหลไปยังส่วนประกอบไฟฟ้าที่ละเอียดอ่อนอื่นๆ ซึ่งอาจทำให้เกิดการลัดวงจรได้ น้ำ ซึ่งบางครั้งผสมกับสารหล่อเย็นกันการแข็งตัว เช่น เอทิลีนไกลคอล เพื่อป้องกันการแข็งตัว จะถูกปั๊มเข้าไปใน water block ซึ่งมันจะทำปฏิกิริยาโดยตรงกับชิป ASIC เพื่อกำจัดความร้อนผ่านการพาความร้อน
เนื่องจากลักษณะการระบายความร้อนที่แม่นยำของเครื่องจักรแบบไฮโดร จึงจำเป็นต้องมีส่วนประกอบฮาร์ดแวร์เพิ่มเติม เช่น ท่อพิเศษ, ฟิตติ้ง และซีล ปั๊มน้ำจะต้องเชื่อมต่อกับส่วนประกอบเหล่านี้เพื่อส่งความเย็นไปยังเครื่องขุดและส่งความร้อนไปยังฮาร์ดแวร์อื่นๆ ที่สกัดความร้อน
เช่นเดียวกับการระบายความร้อนด้วยการจุ่ม การระบายความร้อนด้วยของเหลวใช้ของเหลวแทนอากาศเพื่อระบายความร้อนชิป ASIC ของเหลวให้ประสิทธิภาพการระบายความร้อนที่ดีกว่า, การกำหนดเป้าหมายการถ่ายเทความร้อนที่แม่นยำยิ่งขึ้นสำหรับการใช้งานเฉพาะ, และความสามารถในการถ่ายเทความร้อนในระยะทางไกล
วิธีการเคลื่อนย้ายความร้อน
เมื่อความร้อนถูกกำจัดออกจากเครื่องขุดบิตคอยน์แล้ว มันสามารถนำไปใช้ซ้ำสำหรับการใช้งานด้านการทำความร้อนได้ ฮาร์ดแวร์ที่จำเป็นในการเคลื่อนย้ายความร้อนนั้นขึ้นอยู่กับกรณีการใช้งานเป้าหมายและประเภทการระบายความร้อนของเครื่องขุดบิตคอยน์เอง
โชคดีที่โครงสร้างพื้นฐานการถ่ายเทความร้อนได้รับการพัฒนามาอย่างดีแล้ว เชื่อถือได้ และได้รับการปรับปรุงประสิทธิภาพ ไม่จำเป็นต้องมีสิ่งประดิษฐ์ใหม่ๆ เพื่อปลดล็อกศักยภาพของการนำความร้อนจากการขุดบิตคอยน์กลับมาใช้ใหม่ เทคโนโลยีมีอยู่แล้ว และฮาร์ดแวร์ที่ทำให้การนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่เป็นไปได้ก็เป็นอุปกรณ์เดียวกับที่ใช้ในการดำเนินงานการขุดบิตคอยน์ที่ปัจจุบันทิ้งความร้อนไปโดยเปล่าประโยชน์!
ฮาร์ดแวร์สำหรับเคลื่อนย้ายความร้อนในระบบระบายความร้อนด้วยอากาศ (Hardware to Move Heat in Air-Cooled Systems)
พัดลมทำให้การระบายความร้อนด้วยอากาศเป็นวิธีที่ยอดเยี่ยมในการทำความร้อนอากาศโดยตรงรอบๆ เครื่องขุดบิตคอยน์ คล้ายกับเครื่องทำความร้อนพื้นที่ทั่วไป หากนี่คือกรณีการใช้งานที่ตั้งใจไว้ ก็ไม่จำเป็นต้องมีฮาร์ดแวร์เพิ่มเติม
อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้ว เครื่องขุดบิตคอยน์ระบายความร้อนด้วยอากาศส่วนใหญ่ไม่ได้ถูกออกแบบมาให้ทำหน้าที่เป็นเครื่องทำความร้อนพื้นที่ พวกมันถูกสร้างขึ้นสำหรับการดำเนินงานการขุดขนาดใหญ่ และด้วยเหตุนี้จึงมีข้อเสียบางประการหากคุณต้องการใช้มันในห้องนั่งเล่นหรือคอกสำนักงานของคุณสำหรับการทำความร้อนเฉพาะจุด
ข้อกังวลหลักอย่างหนึ่งคือเสียงรบกวน พัดลมขนาดเล็กที่ติดตั้งมากับเครื่องขุดระบายความร้อนด้วยอากาศจะหมุนด้วยความเร็วสูงเพื่อรักษาความเย็นของเครื่องจักร ซึ่งอาจมีเสียงดังมาก สิ่งนี้มักจะไม่เป็นปัญหาสำหรับการดำเนินงานการขุดอุตสาหกรรมในพื้นที่ชนบท แต่ในการตั้งค่าการทำความร้อนด้วยอากาศ มันก่อให้เกิดความรบกวน การปรับเปลี่ยนที่พบบ่อยคือการเปลี่ยนพัดลมเหล่านี้ด้วยพัดลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ขึ้น พัดลมขนาดใหญ่สามารถดันอากาศได้ในปริมาณเท่ากันด้วยความเร็วที่ต่ำกว่า ส่งผลให้มีการไหลเวียนของอากาศที่ดีขึ้นและลดเสียงรบกวน
แต่ถ้าคุณต้องการใช้เครื่องทำความร้อนบิตคอยน์ระบายความร้อนด้วยอากาศสำหรับระบบทำความร้อนแบบบูรณาการมากขึ้นล่ะ? ในกรณีนี้ ความร้อนไม่จำเป็นต้องใช้ ณ ตำแหน่งที่ผลิตอีกต่อไป มันจะต้องถูกส่งไปยังที่อื่น ในอเมริกาเหนือ ระบบทำความร้อนแบบใช้ลมมักใช้เพื่อกระจายความร้อนทั่วทั้งอาคาร โดยทั่วไป เตาหลอมขนาดใหญ่จะเผาเชื้อเพลิงเพื่อทำความร้อนอากาศ ซึ่งจากนั้นจะถูกผลักผ่านท่อลมโดยพัดลมเป่าลมส่วนกลางไปยังห้องต่างๆ
เครื่องทำความร้อน hashrate สามารถถูกติดตั้งเพิ่มเติมในระบบเหล่านี้ หรือสามารถออกแบบสิ่งปลูกสร้างใหม่รอบๆ พวกมันเพื่อใช้ความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ฮาร์ดแวร์ที่ใช้สำหรับระบบทำความร้อนแบบใช้ลมจัดอยู่ในหมวดหมู่ของส่วนประกอบ HVAC (Heating Ventilation and Air Conditioning) นี่คือวิธีการถ่ายเทความร้อนจากเครื่องขุดบิตคอยน์จากห้องเอนกประสงค์ไปยังส่วนอื่นของอาคาร
เราได้กล่าวถึงขั้นตอนแรก: การกำจัดความร้อนจากเครื่องขุดบิตคอยน์เพื่อนำไปใช้
ตอนนี้ คุณจะนำอากาศอุ่นนี้เข้าสู่ท่อลมของคุณเพื่อกระจายไปทั่วอาคารได้อย่างไร? เนื่องจากเครื่องขุดบิตคอยน์ส่วนใหญ่ไม่ได้ถูกออกแบบมาให้ติดตั้งเข้ากับระบบทำความร้อนแบบใช้ลมแบบดั้งเดิม คุณจะต้องมีส่วนประกอบเพิ่มเติมบางอย่าง อะแดปเตอร์ครอบ (Shroud adapters) เป็นสิ่งสำคัญที่นี่ ส่วนประกอบเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมต่อ โดยเชื่อมต่อทางเข้าและทางออกของเครื่องทำความร้อน hashrate เข้ากับท่อลม (เนื่องจากพัดลมของเครื่องขุดไม่ได้มีขนาดเท่ากับท่อลมมาตรฐาน)
เมื่ออากาศอุ่นอยู่ในระบบท่อลมของอาคารแล้ว (ทางเดินอากาศ) ก็สามารถเคลื่อนย้ายไปรอบๆ ไปยังสถานที่ต่างๆ ได้
พัดลมอินไลน์ ซึ่งติดตั้งอยู่ภายในท่อ HVAC โดยตรง สามารถเพิ่มเข้าไปเพื่อช่วยเพิ่มแรงดันอากาศและให้แน่ใจว่าความอบอุ่นยังคงเคลื่อนที่ผ่านท่อลม แม้ในระยะทางที่ไกลขึ้น
ด้วยส่วนประกอบหลักเหล่านี้ อากาศอุ่นจากเครื่องทำความร้อน hashrate สามารถกระจายไปยังห้องและโซนต่างๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพตามต้องการ สำหรับข้อมูลที่ครอบคลุมมากขึ้นในหัวข้อนี้ ผมขอแนะนำให้คุณค้นคว้าเกี่ยวกับระบบ HVAC ซึ่งมีวิศวกรรมที่อยู่เบื้องหลังมานานหลายสิบปี สิ่งนี้จะช่วยให้คุณเข้าใจลึกซึ้งยิ่งขึ้นว่าระบบทำความร้อนแบบใช้ลมได้รับการออกแบบอย่างไร และวิธีปรับแต่งการตั้งค่าเครื่องทำความร้อน hashrate ของคุณ
ฮาร์ดแวร์สำหรับเคลื่อนย้ายความร้อนในระบบระบายความร้อนด้วยของเหลว (Hardware to Move Heat in Liquid-Cooled Systems)
เครื่องขุดบิตคอยน์ที่ระบายความร้อนด้วยของเหลวให้ประสิทธิภาพสูงกว่าเครื่องขุดที่ระบายความร้อนด้วยอากาศ แต่ก็มีความซับซ้อนเพิ่มขึ้น เนื่องจากเราอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่เต็มไปด้วยอากาศ การเคลื่อนย้ายความร้อนในรูปของเหลวต้องใช้ฮาร์ดแวร์เฉพาะทางมากขึ้นเพื่อจัดการการถ่ายเทความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพ
ด้วยเหตุนี้ คุณจึงไม่ค่อยพบเครื่องขุดบิตคอยน์ที่ระบายความร้อนด้วยของเหลวขนาดเล็กแบบเสียบปลั๊กใช้งานได้เลยสำหรับการทำความร้อนห้องเฉพาะจุด เช่น เครื่องทำความร้อนพื้นที่ จุดแข็งที่แท้จริงของการระบายความร้อนด้วยของเหลวอยู่ที่ความสามารถในการกักเก็บและถ่ายเทพลังงานความร้อนได้มากกว่าอากาศมาก ทำให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการเคลื่อนย้ายความร้อนในระยะทางไกล, จัดเก็บไว้ในถัง, หรือกำหนดเป้าหมายไปยังการใช้งานทำความร้อนเฉพาะจุดที่ควบคุมได้มากขึ้น
ในการระบายความร้อนด้วยการจุ่ม (immersion cooling) เครื่องทำความร้อน hashrate จะถูกจุ่มลงในอ่างน้ำมันหล่อเย็นพิเศษจนมิด ในการระบายความร้อนด้วยของเหลว (hydro cooling) ของเหลวจะไหลเวียนโดยตรงภายในอุปกรณ์การขุดบิตคอยน์ ซึ่งจะสัมผัสโดยตรงกับชิป ASIC ซึ่งเป็นแหล่งความร้อนหลัก แม้จะมีความแตกต่างที่สำคัญด้านประสิทธิภาพและฮาร์ดแวร์ระหว่างสองวิธีนี้ แต่หลักการพื้นฐานก็เหมือนกัน ของเหลวเย็น (ไม่ว่าจะเป็นน้ำมันหรือน้ำ) จะถูกปั๊มผ่านเครื่องขุด ดูดซับความร้อนไปพร้อมกัน ผลลัพธ์ที่ได้คือของเหลวร้อนที่ออกจากเครื่องขุด พร้อมนำไปใช้ในการใช้งานทำความร้อนของคุณ
เมื่อของเหลวร้อนออกจากเครื่องทำความร้อนที่ขับเคลื่อนด้วยบิตคอยน์ ขั้นตอนต่อไปคือการขนส่งไปยังที่ที่คุณต้องการใช้ แต่ก่อนที่จะทำเช่นนั้น มีปัจจัยสำคัญที่ต้องพิจารณา ในการตั้งค่าแบบจุ่ม (immersion setups) น้ำมันที่ไม่นำไฟฟ้ามีข้อเสียบางประการ: มีราคาแพง, มีแนวโน้มที่จะรั่วไหล, และทำความสะอาดยาก คุณคงไม่อยากให้น้ำมันนี้หกไปทั่วบ้านหรือธุรกิจของคุณ และการซื้อปริมาณมากเพื่อขนส่งความร้อนในระยะทางไกลก็ไม่สามารถทำได้จริง
ในทำนองเดียวกันกับเครื่องจักรที่ระบายความร้อนด้วยของเหลว ก็ไม่เหมาะที่จะส่งน้ำที่ใช้ในการระบายความร้อนเครื่องขุดโดยตรงผ่านระบบทำความร้อนทั้งหมดของคุณ หรือเข้าสู่ก๊อกน้ำในบ้านเพื่อการบริโภค แทนที่จะเป็นเช่นนั้น ควรแยกวงจรระบายความร้อนของเครื่องขุดออกจากวงจรของเหลวทำความร้อนที่ใช้สำหรับการนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่ การใช้ระบบแบบสองวงจรนี้ยังช่วยปรับปรุงความน่าเชื่อถือและทำให้การบำรุงรักษาง่ายขึ้น เนื่องจากปัญหาหรือการรั่วไหลใดๆ ในโครงสร้างพื้นฐานการทำความร้อนจะไม่ส่งผลกระทบต่อระบบระบายความร้อนของเครื่องขุด
ส่วนประกอบสำคัญที่ทำให้การแยกนี้เป็นไปได้เรียกว่า เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบของเหลว-ของเหลว (liquid-to-liquid heat exchanger) ดังชื่อที่แนะนำ อุปกรณ์นี้จะถ่ายเทความร้อนจากของเหลวหนึ่งไปยังอีกของเหลวหนึ่งโดยไม่ผสมกัน สิ่งนี้ช่วยให้คุณสามารถเคลื่อนย้ายความร้อนจากวงจรการจุ่มหรือการระบายความร้อนด้วยน้ำเข้าสู่วงจรการทำความร้อนด้วยของเหลวแยกต่างหากสำหรับวัตถุประสงค์ในการทำความร้อนของคุณ
ในการเคลื่อนย้ายของเหลวที่ร้อนนี้อย่างมีประสิทธิภาพ เราอาศัยปั๊มของเหลวและท่อประปาผ่านท่อและท่อเล็กๆ ระบบประเภทนี้ได้รับการพัฒนามาอย่างดีในอุตสาหกรรมที่เรียกว่า ไฮโดรนิกส์ (hydronics) ระบบไฮโดรนิกส์มักใช้ในการตั้งค่าการทำความร้อนสำหรับที่อยู่อาศัย, เชิงพาณิชย์, และอุตสาหกรรม และหลักการของพวกมันสามารถนำไปใช้กับระบบทำความร้อน hashrate ที่ระบายความร้อนด้วยของเหลวได้โดยตรง
ข้อควรพิจารณาที่สำคัญสำหรับระบบทำความร้อนด้วยของเหลวคือ ของเหลว ไม่เหมือนก๊าซ ไม่สามารถบีบอัดได้ หากคุณอัดอากาศ ปริมาตรของมันสามารถหดตัวภายใต้ความดันได้ แต่ของเหลวทำไม่ได้ เมื่อได้รับความร้อน ของเหลวจะขยายตัว และในระบบวงจรปิด (กันอากาศเข้า) เช่น วงจรไฮโดรนิกส์ การขยายตัวนี้ไม่มีที่ไป หากไม่มีวิธีรองรับสิ่งนี้ แรงดันที่เพิ่มขึ้นจากของเหลวที่ร้อนอาจทำให้ระบบระเบิดได้ – ซึ่งไม่ใช่สิ่งที่คุณต้องการอย่างแน่นอน
เพื่อป้องกันสิ่งนี้ จะใช้ ถังขยายตัว (expansion tank) ถังนี้ให้พื้นที่ว่างที่ของเหลวสามารถขยายตัวได้อย่างปลอดภัยเมื่อได้รับความร้อน โดยทำหน้าที่เป็นบัฟเฟอร์เพื่อรักษาระดับแรงดันที่ปลอดภัยภายในวงจร สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือ โดยทั่วไปแล้วไม่จำเป็นต้องใช้สิ่งนี้สำหรับด้านน้ำมันหล่อเย็นของระบบจุ่ม เนื่องจากถังจุ่มจะเปิดสู่บรรยากาศ ทำให้น้ำมันสามารถขยายตัวได้โดยไม่สร้างแรงดัน
ส่วนประกอบหลักเหล่านี้เป็นแกนหลักของระบบถ่ายเทความร้อนสำหรับระบบทำความร้อน hashrate แบบใช้ของเหลว
สำหรับข้อมูลเชิงลึกเพิ่มเติมเกี่ยวกับระบบถ่ายเทความร้อนด้วยของเหลว ผมขอแนะนำให้คุณสำรวจสาขาไฮโดรนิกส์ ซึ่งครอบคลุมหัวข้อที่จำเป็น เช่น การกำหนดขนาดปั๊ม, วัสดุท่อ, พลศาสตร์ของไหล, และประสิทธิภาพของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
ฮาร์ดแวร์ควบคุม (Control Hardware)
โซลูชันการควบคุมที่ได้รับการออกแบบมาอย่างดีเป็นส่วนหนึ่งของระบบทำความร้อนที่ดี – ไม่ว่าจะเป็นบิตคอยน์หรือไม่ก็ตาม และเช่นเดียวกับส่วนประกอบหลักในการถ่ายเทความร้อนที่กล่าวมาข้างต้น ฮาร์ดแวร์ที่ใช้ในการจัดการและควบคุมการส่งมอบความร้อนนั้นมีขอบเขตที่กว้างขวางและได้รับการพัฒนามาอย่างดี มีเพียงการถือกำเนิดของการทำความร้อนด้วย hashrate เท่านั้นที่ทำให้อุปกรณ์ใหม่บางอย่างออกสู่ตลาดที่ขยายคุณสมบัติเฉพาะของความร้อนที่ขับเคลื่อนด้วยบิตคอยน์
ฮาร์ดแวร์ควบคุมที่จำเป็นในการจัดการความร้อนสามารถแบ่งออกได้เป็นสามหมวดหมู่: ส่วนประกอบสำหรับระบบที่ใช้ลม, ระบบที่ใช้ของเหลว, และเครื่องมืออัตโนมัติ การควบคุมสามารถเกิดขึ้นได้หลายวิธี – บางครั้งผ่านการควบคุมตัวเองด้วยระบบอนาล็อกที่ออกแบบมาอย่างดี ในบางครั้ง ก็ต้องการการควบคุมที่แม่นยำยิ่งขึ้น ซึ่งต้องใช้ระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ส่งคำสั่งไปยังฮาร์ดแวร์เพื่อควบคุมการกระจายความร้อน และบางครั้ง การควบคุมยังคงเป็นการควบคุมด้วยตนเอง ซึ่งผู้คนจะปรับการตั้งค่าทางกายภาพ
ฮาร์ดแวร์ควบคุมระบบลม (Air System Control Hardware)
ขั้นตอนต่อไปสำหรับระบบที่ใช้ลมคือการควบคุมว่าความร้อนจะไปที่ไหน ในระบบบูรณาการ คุณอาจต้องการทำความร้อนหลายที่ ในการกระจายความร้อนไปยังสถานที่ต่างๆ อากาศอุ่นจำเป็นต้องถูกแยกออกเป็นหลายเส้นทาง
สิ่งนี้ทำได้โดยใช้ตัวแยกท่อลม เช่น ท่อ Y และท่อร่วม ซึ่งจะแบ่งการไหลของอากาศออกเป็นหลายส่วนของท่อลม
แต่ถ้าคุณต้องการควบคุมที่มากขึ้นล่ะ? ตัวอย่างเช่น คุณอาจต้องการส่งอากาศอุ่นไปยังโรงรถของคุณเฉพาะในวันหยุดสุดสัปดาห์ที่คุณทำงานกับรถของคุณ แต่ไม่ต้องการสิ้นเปลืองความร้อนที่นั่นในช่วงสัปดาห์ นี่คือจุดที่ แดมเปอร์ (dampers) เข้ามามีบทบาท แดมเปอร์ถูกติดตั้งภายในเครือข่ายท่อลมและมีบานพับที่ปรับได้ซึ่งช่วยให้คุณสามารถควบคุมการไหลของอากาศหรือปิดการไหลของอากาศไปยังเส้นทางเฉพาะได้อย่างสมบูรณ์ ทำให้สามารถควบคุมทิศทางของความร้อนได้อย่างแม่นยำ
สิ่งที่เราต้องการป้องกันในเครือข่ายทำความร้อนแบบใช้ลมคืออากาศไหลย้อนกลับผ่านระบบ นี่คือจุดที่ backdraft dampers เข้ามามีบทบาท สิ่งเหล่านี้โดยพื้นฐานแล้วเป็นวาล์วทางเดียวสำหรับอากาศ ป้องกันไม่ให้อากาศไหลในทิศทางที่ไม่ถูกต้องเมื่อพัดลมปิดหรือแรงดันในท่อเปลี่ยน
สิ่งเหล่านี้เป็นเพียงส่วนประกอบสำคัญ – ซึ่งสามารถควบคุมได้ผ่านการป้อนข้อมูลด้วยตนเอง, อนาล็อก หรืออิเล็กทรอนิกส์ – เพื่อให้การควบคุมที่จำเป็นในระบบทำความร้อนแบบใช้ลม พวกมันสามารถรวมเข้ากับเครื่องขุดบิตคอยน์ที่ระบายความร้อนด้วยอากาศได้อย่างราบรื่น โดยต้องการการปรับเปลี่ยนฮาร์ดแวร์น้อยที่สุดเพื่อจัดการการไหลของอากาศได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อให้ระบบทำความร้อน hashrate แบบใช้ลมมีความแข็งแกร่งสมบูรณ์ อย่าลืมศึกษาอุปกรณ์ HVAC ที่จำเป็นอื่นๆ
ฮาร์ดแวร์ควบคุมระบบของเหลว (Liquid System Control Hardware)
ในระบบทำความร้อนแบบไฮโดรนิกส์ วาล์ว (valves) เป็นวิธีการหลักในการควบคุมการไหลของของเหลว ซึ่งทำงานคล้ายกับแดมเปอร์ในระบบลม มีวาล์วหลายประเภท – เช่น ball valves, butterfly valves, และอื่นๆ – แต่ละประเภทมีข้อดีแตกต่างกันและเหมาะสมกับสถานการณ์เฉพาะ วาล์วสามารถเป็นแบบอนาล็อก ให้การควบคุมเชิงกลที่ควบคุมตัวเองได้, แบบแมนนวลสำหรับการปรับแต่งอย่างละเอียดหรือการปิดของเหลวเพื่อการบำรุงรักษา, หรือแบบอิเล็กทรอนิกส์สำหรับการจัดการระยะไกลแบบอัตโนมัติ
วาล์วที่จำเป็นสองประเภทสำหรับระบบทำความร้อนไฮโดรนิกส์ที่ขับเคลื่อนด้วย hashrate คือ mixing valves และ electronic valves mixing valves มีความสามารถพิเศษในการผสมน้ำร้อนและน้ำเย็นเพื่อให้ได้อุณหภูมิเอาต์พุตที่ต้องการ นี่เป็นโซลูชันอนาล็อกที่ยอดเยี่ยมสำหรับการส่งของเหลวไปยังสถานที่ต่างๆ โดยอัตโนมัติตามอุณหภูมิของมัน – ไม่ต้องใช้ซอฟต์แวร์หรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ในทางกลับกัน
electronic valves ให้ความแม่นยำและการควบคุมทิศทางของของเหลวที่ร้อนจากระยะไกลได้มากขึ้น เมื่อจับคู่กับเซ็นเซอร์อุณหภูมิและระบบอัตโนมัติ พวกมันช่วยให้มีตรรกะอัจฉริยะ โดยส่งความร้อนไปยังที่ที่ต้องการ เมื่อต้องการ และตามอินพุตที่หลากหลาย
หากของเหลวร้อนจำเป็นต้องถูกเบี่ยงเบนเข้าสู่เส้นทางการไหลที่แตกต่างกันเพื่อส่งความร้อนไปยังห้องหรือแอปพลิเคชันต่างๆ – เช่น ส่งบางส่วนไปยังถังเก็บน้ำของคุณ, บางส่วนไปยังถนนที่ทำความร้อน, และบางส่วนไปยังหม้อน้ำเพื่อทำความร้อนในบ้านของคุณ – จะใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่า ท่อร่วมไฮโดรนิกส์ (hydronic manifold) ท่อร่วมไฮโดรนิกส์จะแยกการไหลของของเหลวออกเป็นหลายเส้นทาง ทำให้สามารถทำความร้อนในหลายแอปพลิเคชันได้พร้อมกัน สิ่งนี้เพิ่มความเป็นโมดูลาร์และความยืดหยุ่นให้กับการออกแบบระบบทำความร้อนของคุณ เพื่อการกระจายความร้อนที่มีประสิทธิภาพทั่วทั้งพื้นที่ต่างๆ
และเช่นเดียวกับ backdraft dampers ในระบบทำความร้อนแบบใช้ลม ระบบไฮโดรนิกส์ใช้ เช็ควาล์ว (check valves) เพื่อให้แน่ใจว่าของเหลวที่ร้อนไหลในทิศทางเดียวเท่านั้น ป้องกันการไหลย้อนกลับที่ไม่ต้องการ ในทางกลับกัน วาล์วนิรภัยแรงดัน (pressure relief valves) เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการป้องกันระบบจากแรงดันเกิน ทำให้ของเหลวส่วนเกินสามารถหลบหนีได้หากแรงดันเกินขีดจำกัดที่ปลอดภัย เมื่อรวมกันแล้ว ส่วนประกอบเหล่านี้ช่วยให้ระบบทำงานได้อย่างราบรื่นและมีประสิทธิภาพ
การใช้ส่วนประกอบหลักเหล่านี้ ระบบทำความร้อน hashrate แบบใช้ของเหลวสามารถควบคุมทิศทางของความร้อนได้อย่างแม่นยำ แต่เช่นเดียวกับระบบที่ใช้ลม อย่าลืมศึกษาฮาร์ดแวร์ไฮโดรนิกส์อื่นๆ ที่จำเป็นสำหรับโซลูชันการทำความร้อน hashrate แบบใช้ของเหลวที่แข็งแกร่ง
ฮาร์ดแวร์ควบคุมระบบอัตโนมัติ (Automation Control Hardware)
ระบบทำความร้อนต้องการวิธีวัดสภาพแวดล้อมเพื่อตอบสนองต่อคำขอ, ควบคุมตัวเอง, หรือปรับการกระจายความร้อนโดยอัตโนมัติตามอินพุตเชิงตรรกะและเงื่อนไขของสภาพแวดล้อม สวิตช์ (Switches) และ เซ็นเซอร์ (sensors) มีความสำคัญที่นี่ สวิตช์เป็นอุปกรณ์แบบไบนารี ซึ่งมักจะเป็นแบบอนาล็อก ที่ทำงานด้วยสัญญาณเปิด/ปิดง่ายๆ เมื่อถึงเกณฑ์ที่ตั้งไว้ ในทางกลับกัน เซ็นเซอร์โดยทั่วไปเป็นแบบดิจิทัลและให้ข้อมูลแบบเรียลไทม์อย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับตัวแปรต่างๆ เช่น แรงดัน, อุณหภูมิ, และอัตราการไหล ส่วนประกอบหลักเหล่านี้ เมื่อรวมกับฮาร์ดแวร์ที่ตอบสนองต่ออินพุต จะช่วยให้ระบบสามารถตัดสินใจได้ตามต้องการ
ฮาร์ดแวร์สำหรับการตรวจสอบ (Monitoring Hardware)
สวิตช์และเซ็นเซอร์มีบทบาทเสริมกันในการตรวจสอบสภาพระบบ สวิตช์อุณหภูมิ (เช่น เทอร์โมสตัทเชิงกล) สามารถตรวจจับว่าอุณหภูมิในห้องหรือเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเกินขีดจำกัดที่ตั้งไว้หรือไม่ ซึ่งจะกระตุ้นให้รีเลย์ดำเนินการ ในขณะเดียวกัน เซ็นเซอร์อุณหภูมิจะวัดค่าจริงอย่างต่อเนื่อง ทำให้ระบบสามารถปรับเปลี่ยนแบบไดนามิกได้ เช่น การเพิ่มความเร็วปั๊มหรือการปรับการไหลของพัดลม สำหรับการตั้งค่าแบบอนาล็อก เกจจะให้วิธีมองเห็นเพื่อตรวจสอบตัวแปรต่างๆ เช่น อุณหภูมิหรือแรงดัน
ในระบบทำความร้อนทั้งแบบใช้ลมและของเหลว เซ็นเซอร์การไหลของอากาศและมิเตอร์วัดการไหลมีบทบาทสำคัญในการตรวจสอบและควบคุมการเคลื่อนที่ของของเหลวที่ร้อนเพื่อรักษาประสิทธิภาพ เซ็นเซอร์การไหลของอากาศจะวัดความเร็วและปริมาตรของอากาศร้อนในระบบท่อลม ในขณะที่มิเตอร์วัดการไหลจะติดตามอัตราการหมุนเวียนของของเหลวในระบบไฮโดรนิกส์ อุปกรณ์เหล่านี้ช่วยให้มั่นใจว่าอากาศหรือของเหลวเคลื่อนที่ได้อย่างมีประสิทธิภาพและถูกส่งไปยังที่ที่ต้องการ ตัวอย่างเช่น มิเตอร์วัดการไหลอาจตรวจพบอัตราการไหลที่ช้าลง ซึ่งอาจบ่งบอกถึงการอุดตันในวงจรและกระตุ้นให้ปั๊มปิดเพื่อป้องกันความเสียหาย
ในทำนองเดียวกัน เซ็นเซอร์แรงดันและสวิตช์จะตรวจสอบท่อลมหรือวงจรไฮโดรนิกส์ เพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพโดยการระบุความผิดปกติของแรงดัน – เช่น การรั่วไหลที่ทำให้แรงดันลดลง
ฮาร์ดแวร์สำหรับการตัดสินใจ (Decision-Making Hardware)
แล้วฮาร์ดแวร์ที่ทำการตัดสินใจและควบคุมระบบทำความร้อนโดยอัตโนมัติล่ะ? ในระบบทั้งแบบอนาล็อกและดิจิทัล จะต้องมีวิธีในการนำข้อมูลสวิตช์หรือเซ็นเซอร์มาใช้และดำเนินการกับมัน ไม่ว่าจะเป็นการเปิดหรือปิดบางสิ่ง หรือการปรับพฤติกรรมของระบบแบบไดนามิก นี่คือจุดที่ รีเลย์ (relays) และ ไมโครคอนโทรลเลอร์ (microcontrollers) เข้ามามีบทบาท โดยทำหน้าที่เป็น "ผู้ตัดสินใจ" ของระบบ
รีเลย์เป็นสวิตช์ไฟฟ้าแบบง่ายๆ ที่ควบคุมอุปกรณ์กลไก เช่น พัดลม, ปั๊ม, หรือวาล์ว โดยการเปิดหรือปิด พวกมันสามารถทำงานได้โดยไม่มีสัญญาณดิจิทัลใดๆ – ทำให้เหมาะสำหรับระบบอนาล็อก รีเลย์จะถูกกระตุ้นด้วยอินพุตไฟฟ้าขนาดเล็กจากสวิตช์ เช่น เทอร์โมสตัทเชิงกลหรือสวิตช์แรงดัน สวิตช์เหล่านี้จะจ่ายกระแสไฟฟ้าโดยตรงไปยังรีเลย์ ซึ่งจากนั้นจะเปิดหรือปิดอุปกรณ์ สร้างรูปแบบอัตโนมัติเชิงกล, อนาล็อก
ในวงจรตรรกะแบบอนาล็อก กลไกเปิด/ปิดแบบง่ายๆ นี้สามารถกำหนดการตัดสินใจได้โดยไม่ต้องใช้คอมพิวเตอร์ เทอร์โมสตัทที่เชื่อมต่อกับรีเลย์สามารถบอกระบบได้ว่า "ถ้าอุณหภูมิสูงเกินไป ให้เปิดพัดลม" หรือ "ถ้าอุณหภูมิลดลงต่ำกว่าจุดนี้ ให้เปิดเครื่องทำความร้อนอีกครั้ง" มันเป็นรูปแบบหนึ่งของตรรกะ แต่ด้วยวงจรไฟฟ้าที่มีโครงสร้างแทนโค้ด
ไมโครคอนโทรลเลอร์ ในทางกลับกัน ทำงานบนตรรกะดิจิทัล (โค้ด) และช่วยให้สามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำและยืดหยุ่นมากขึ้น พวกมันเป็นคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กที่สามารถตั้งโปรแกรมเพื่อจัดการอินพุตที่ซับซ้อนจากเซ็นเซอร์หลายตัวและดำเนินการกลยุทธ์การควบคุมโดยละเอียด ไมโครคอนโทรลเลอร์ เช่น Raspberry Pi อ่านข้อมูลจากเซ็นเซอร์ดิจิทัล – เช่น เซ็นเซอร์อุณหภูมิ, แรงดัน, หรือการไหล – และตอบสนองตามข้อมูลเรียลไทม์
แตกต่างจากรีเลย์ที่เพียงแค่เปิดหรือปิดอุปกรณ์ ไมโครคอนโทรลเลอร์สามารถทำการตัดสินใจที่ซับซ้อนขึ้นได้ ตัวอย่างเช่น หากเซ็นเซอร์อุณหภูมิอ่านค่าว่าห้องกำลังร้อนเกินไป ไมโครคอนโทรลเลอร์สามารถลดความเร็วพัดลมลงทีละน้อย หรือค่อยๆ ปรับการไหลของน้ำร้อนผ่านวาล์ว แทนที่จะเพียงแค่เปิดหรือปิดพัดลมหรือวาล์วเต็มที่ สิ่งนี้ช่วยให้สามารถควบคุมได้อย่างละเอียด ทำให้ระบบมีประสิทธิภาพและตอบสนองต่อสภาพที่เปลี่ยนแปลงได้มากขึ้น
และเนื่องจากลักษณะดิจิทัล ไมโครคอนโทรลเลอร์ยังสามารถรวมเข้ากับระบบอัตโนมัติในบ้านอัจฉริยะที่กว้างขึ้น โดยนำเสนอการควบคุมระยะไกลผ่านแอปหรือเว็บอินเทอร์เฟซ พวกมันสามารถจัดการความซับซ้อนได้มากขึ้น แต่ก็ต้องการโค้ดและซอฟต์แวร์ในการทำงานด้วย
ฮาร์ดแวร์สำหรับผู้ใช้ (User-Facing Hardware)
สิ่งนั้นนำเราไปสู่ฮาร์ดแวร์ที่ผู้ใช้ใช้งาน ซึ่งออกแบบมาสำหรับการเปลี่ยนการตั้งค่า, การตรวจสอบประสิทธิภาพ และการปรับแต่งสิ่งต่างๆ ตามต้องการ ในระบบอนาล็อก เทอร์โมสตัทเชิงกลช่วยให้ผู้ใช้สามารถตั้งอุณหภูมิที่ต้องการด้วยกลไก เมื่อถึงอุณหภูมิที่ตั้งไว้ เทอร์โมสตัทจะส่งสัญญาณไปยังรีเลย์ที่เชื่อมต่ออยู่ ซึ่งจะดำเนินการตามสัญญาณนั้นตามสิ่งที่เชื่อมต่ออยู่ ในระบบดิจิทัล เทอร์โมสตัทอัจฉริยะ (Wi-Fi) ทำงานร่วมกับไมโครคอนโทรลเลอร์เพื่อสื่อสารกับเซ็นเซอร์อิเล็กทรอนิกส์, วาล์ว และฮาร์ดแวร์อื่นๆ ที่สามารถปรับพฤติกรรมระบบแบบไดนามิกได้ สำหรับการควบคุมขั้นสูง ผู้ปฏิบัติงานสามารถใช้แผงควบคุมเพื่อปรับแต่งการตั้งค่าได้อย่างละเอียด แผงควบคุมเหล่านี้ช่วยให้สามารถปรับเปลี่ยนได้ เช่น การส่งความร้อนไปยังพื้นที่เฉพาะ, การสร้างตารางเวลา หรือแม้กระทั่งการจัดการกำลังขับความร้อนของเครื่องขุดบิตคอยน์เอง
บางครั้งระบบเหล่านี้ยังมาพร้อมกับ Smart PDUs (Power Distribution Units) ซึ่งให้การควบคุมระยะไกลอย่างเต็มที่เหนือพลังงานที่จ่ายให้กับอุปกรณ์ทำความร้อน hashrate เอง สิ่งนี้ช่วยให้ผู้ใช้สามารถตัดไฟได้โดยสมบูรณ์เมื่อไม่จำเป็นต้องทำความร้อน ซึ่งช่วยลดการสิ้นเปลืองพลังงานและเพิ่มชั้นความปลอดภัยอีกชั้น
ด้วยการรวมฮาร์ดแวร์อนาล็อก, อุปกรณ์อัจฉริยะ และอินเทอร์เฟซระบบอัตโนมัติและการควบคุมพื้นฐาน ผู้ใช้สามารถควบคุมได้อย่างแข็งแกร่งและกำกับดูแลระบบได้อย่างเต็มที่ ทำให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพสูงสุด
ฮาร์ดแวร์สำหรับส่งมอบหรือกำจัดความร้อน (Hardware to Deliver or Eliminate Heat)
เราได้ติดตามความร้อนจากการสร้างขึ้นระหว่างกระบวนการขุด, ผ่านส่วนประกอบ HVAC และไฮโดรนิกส์ที่เคลื่อนย้ายมัน, และสำรวจว่าฮาร์ดแวร์ควบคุมช่วยให้เราจัดการทิศทางที่มันถูกส่งไปได้อย่างไร ตอนนี้ เราจะมาดูกันว่าความร้อนนั้นถูกใช้งานอย่างไรในที่สุด – หรือถ้าจำเป็น ก็จะกำจัดออกจากระบบ
การส่งมอบหรือกำจัดความร้อนในระบบลม (Delivering or Eliminating Heat In Air Systems)
ฮาร์ดแวร์ที่ใช้สำหรับการส่งมอบความร้อนแบบใช้ลมไม่แตกต่างจากฮาร์ดแวร์ที่ใช้สำหรับการกำจัดความร้อน มันถูกทิ้งไว้ในที่ที่คุณต้องการ หรือในที่ที่ต้องกำจัดมัน พัดลม, ท่อลม, และแดมเปอร์ควบคุมการเคลื่อนที่จนถึงจุดนี้
แต่ฮาร์ดแวร์ประเภทใดที่ส่งมอบความร้อนแบบใช้ลมจริง ๆ? คำตอบคือ ช่องระบายอากาศ (vents) ซึ่งนำอากาศอุ่นเข้าสู่ห้องหรือพื้นที่เฉพาะ เพื่อช่วยให้การส่งมอบความร้อนเป็นไปอย่างราบรื่น ตัวกระจายอากาศ (air diffusers) จะผสมอากาศที่ร้อนเข้ากับสภาพแวดล้อมโดยรอบ ทำให้มั่นใจว่ามีการกระจายอย่างสม่ำเสมอและลดความรุนแรงของการไหลของอากาศโดยตรง หากต้องการความแม่นยำมากขึ้น บานเกล็ด (louvers) สามารถควบคุมการไหลของอากาศที่ปลายท่อลมหรือระบบระบายอากาศ ซึ่งจะกำหนดสุดท้ายว่าความร้อนถูกส่งหรือระบายออกไปที่ใดและปริมาณเท่าใด หลายชนิดถูกออกแบบมาเพื่อป้องกันกระแสลมย้อนกลับและให้แน่ใจว่าการไหลของอากาศจะไปในทิศทางเดียวเท่านั้น
หากจำเป็นต้องกำจัดความร้อนส่วนเกินหรือส่งความร้อนเร็วขึ้น พัดลมดูดอากาศ (exhaust fans) จะเข้ามามีบทบาท พัดลมเหล่านี้จะทำงานโดยอัตโนมัติเมื่อจำเป็น โดยจะดูดอากาศที่ร้อนออกไปจากปลายระบบอย่างแรง
การส่งมอบหรือกำจัดความร้อนในระบบของเหลว (Delivering or Eliminating Heat in Liquid Systems)
ระบบที่ใช้ของเหลวก็ใช้ฮาร์ดแวร์เดียวกันในการส่งมอบและกำจัดความร้อน แต่มีตัวเลือกให้เลือกมากมายและมีกรณีการใช้งานที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้น นี่คือบางตัวเลือกที่พบบ่อย
หากคุณต้องการส่งความร้อนจากวงจรของเหลวร้อนไปยังแอปพลิเคชันของเหลวอื่น เช่น ถังเก็บน้ำ, สระว่ายน้ำ, หรือแอปพลิเคชันไฮโดรนิกส์อื่นๆ สามารถใช้ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (heat exchangers) เพิ่มเติมเพื่อถ่ายเทพลังงานระหว่างของเหลวทั้งสอง การแยกนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความปลอดภัยและการแยกส่วนระบบ – ปัญหาในส่วนหนึ่งของการตั้งค่าจะไม่ส่งผลกระทบต่อส่วนอื่นๆ ของวงจรทำความร้อน ท่อไฮโดรนิกส์ (Hydronic tubing) ยังสามารถส่งความร้อนได้โดยตรง ดังที่เห็นในระบบทำความร้อนใต้พื้น, ระบบทำความร้อนแบบแผง, หรือแม้แต่ทางเท้าที่ทำความร้อนกลางแจ้ง ซึ่งความร้อนจะถ่ายเทไปยังพื้นหรือพื้นดินผ่านเครือข่ายท่อที่ทำความร้อน
นอกจากการส่งมอบแล้ว เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนยังสามารถกำจัดความร้อนส่วนเกินของของเหลวไปยังแหล่งรับความร้อน เช่น ลำธาร, ทะเลสาบ, หรือมหาสมุทร ซึ่งปริมาณความร้อนจำนวนมากสามารถถูกดูดซับได้อย่างปลอดภัยโดยแหล่งน้ำอื่นๆ
ในบางกรณี คุณอาจต้องการแปลงความร้อนของเหลวกลับเป็นความร้อนอากาศสำหรับกรณีการใช้งานบางอย่าง หม้อน้ำ (Radiators) ทำหน้าที่นี้ พวกมันแปลงความร้อนของเหลวเป็นความร้อนอากาศ (ลองนึกถึงฮีทซิงค์ แต่มีขนาดใหญ่เป็นพิเศษ) สิ่งนี้สามารถใช้เพื่อทำความอบอุ่นในหลายห้องในอาคารอพาร์ตเมนต์ โดยที่ของเหลวอุ่นจะถูกส่งไปทั่วทั้งอาคารไปยังหม้อน้ำต่างๆ ที่ทำความร้อนอากาศในแต่ละโซนแยกกัน ในทางกลับกัน หม้อน้ำกลางแจ้งสามารถระบายความร้อนส่วนเกินออกสู่บรรยากาศเมื่อไม่ต้องการความร้อนของเหลวที่อื่น เพื่อปรับปรุงการระบายความร้อน เครื่องทำความเย็นแบบแห้ง (dry coolers) (โดยพื้นฐานแล้วคือหม้อน้ำขนาดใหญ่ที่มีพัดลม) ช่วยเพิ่มการถ่ายเทความร้อนโดยการบังคับอากาศผ่านครีบ การควบคุมความเร็วพัดลมแบบไดนามิกสามารถปรับปริมาณความร้อนที่ถูกทิ้งออกภายนอกได้อย่างละเอียด
สุดท้าย โปรดจำไว้ว่า ในการตั้งค่าทั้งแบบใช้ลมและของเหลว การระบายความร้อนส่วนเกินจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อมีการผลิตความร้อนมากกว่าที่ต้องการ สำหรับระบบทำความร้อน hashrate สิ่งนี้ขึ้นอยู่กับรูปแบบการควบคุม ระบบที่มีเวลาทำงานสูง – เนื่องจากไฟฟ้าที่ถูกหรือความต้องการการขุดที่คงที่ – อาจผลิตความร้อนมากกว่าที่ต้องการ ในกรณีเหล่านี้ ความร้อนส่วนเกินจะต้องถูก "ระบายออก" เพื่อป้องกันไม่ให้เครื่องขุดร้อนเกินไป อย่างไรก็ตาม ในระบบทำความร้อน hashrate ส่วนใหญ่ – ซึ่งการดำเนินงานการขุดเชื่อมโยงโดยตรงกับความต้องการความร้อน – ไม่ควรมีความร้อนส่วนเกินที่จำเป็นต้องถูกกำจัด
การแสดงภาพระบบ (VISUALIZING THE SYSTEMS)
ฮาร์ดแวร์เยอะมาก! เพื่อช่วยให้เชื่อมโยงจุดต่างๆ ได้ ลองดูภาพด้านล่าง พวกมันแสดงการออกแบบระบบที่เป็นไปได้แบบง่ายๆ โดยแสดงให้เห็นว่าส่วนประกอบเหล่านี้ทำงานร่วมกันอย่างไรในระบบทำความร้อน hashrate ทั้งแบบใช้ลมและของเหลว
ด้านนอก: Intake vent, Exhaust
ด้านใน: Inline fan shroud, Intake shroud, Filter, Duct, HVAC duct, Y – Duct, manifold, control panel, Microcontroller, thermostat, WiFi
เครื่องขุด Bitcoin: PDU, WiFi
การส่งออกความร้อน: HVAC duct, HVAC Spring loaded back draft blocker, Inline exhaust fan, Duct damper, HVAC Vent with diffuser
การเชื่อมต่อ: เส้นประแสดงการเชื่อมต่อไฟฟ้าและสัญญาณควบคุม
ด้านนอก: Dry cooler (to controller)
ด้านใน: Water tank HX, hot water Home, Check valve, Cooling loop pump, Tubing, House radiator, Garage radiator, Hydronic manifold, WiFi PDU, Microcontroller, control panel, Immersion tank with ASIC / Hydro miner, Heating loop pump, Liquid to liquid HX, Electronic valves, Electronic valves
การเชื่อมต่อ: ท่อ, สายไฟ
ข้อควรพิจารณาพิเศษ (SPECIAL CONSIDERATIONS)
ฮาร์ดแวร์ที่กล่าวมาข้างต้นเน้นส่วนประกอบหลักของระบบทำความร้อน hashrate แบบใช้ลมและของเหลวแบบบูรณาการ อย่างไรก็ตาม มันห่างไกลจากรายการที่ครบถ้วน เช่นเดียวกัน เครือข่ายตัวอย่างที่แสดงเป็นเพียงวิธีหนึ่งในการออกแบบระบบ – ไม่ใช่เส้นทางเดียวที่ต้องเดินไป การออกแบบการตั้งค่าแบบกำหนดเองของคุณเองเปิดประตูสู่ความเป็นไปได้ที่ไม่มีที่สิ้นสุด แต่ก็มาพร้อมกับข้อควรพิจารณาที่ไม่เหมือนใครที่สามารถทำให้โครงการประสบความสำเร็จหรือล้มเหลวได้ มาสำรวจปัจจัยสำคัญบางประการที่ควรคำนึงถึงในขณะที่คุณทำให้ระบบของคุณมีชีวิตขึ้นมา
ลม vs. การจุ่ม vs. ไฮโดร (Air vs Immersion vs Hydro)
แล้ววิธีการระบายความร้อนแบบใดดีที่สุด? เช่นเดียวกับสิ่งส่วนใหญ่ในการขุดบิตคอยน์ มันขึ้นอยู่กับสถานการณ์ มีข้อดีข้อเสียของแต่ละวิธีด้วยคุณสมบัติของไหลที่ไม่เหมือนใครและข้อควรพิจารณาเชิงปฏิบัติ
คุณสมบัติของอากาศเย็นเมื่อเทียบกับของเหลว (Air Cooling Properties Compared to Liquids)
อากาศมีประสิทธิภาพน้อยกว่าของเหลวในการถ่ายเทความร้อนในระยะทางไกลหรือด้วยความแตกต่างของอุณหภูมิที่น้อย นี่เป็นเพราะความหนาแน่นต่ำและความจุความร้อนจำเพาะ (ปริมาณพลังงานความร้อนที่มันกักเก็บ) หมายความว่ามันนำพาพลังงานความร้อนน้อยกว่าต่อปริมาตรหรือมวล ซึ่งต้องมีการไหลเวียนของอากาศจำนวนมากในการขนส่งความร้อน นอกจากนี้ อากาศยังมีการนำความร้อนต่ำ (ประสิทธิภาพในการส่งผ่านความร้อนไปยังสิ่งอื่น) ซึ่งทำให้มันมีประสิทธิภาพน้อยลงในการถ่ายเทความร้อนไปยังพื้นผิว อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพการแพร่ (การผสม) สูงช่วยกระจายความร้อนได้อย่างสม่ำเสมอ ทำให้เครื่องขุดที่ระบายความร้อนด้วยอากาศเหมาะสำหรับการทำความร้อนห้องหรือโซนขนาดใหญ่
การเปรียบเทียบการระบายความร้อนด้วยของเหลว – การจุ่ม vs ไฮโดร (Liquid Cooling Comparison – Immersion vs Hydro)
ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลว เช่น การจุ่มและไฮโดร มีประสิทธิภาพเหนือกว่าการระบายความร้อนด้วยอากาศในการถ่ายเทความร้อน เนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพของของเหลวที่เหนือกว่ามาก แต่การเลือกระหว่างสองตัวเลือกของเหลวนี้มีความละเอียดอ่อน
การระบายความร้อนด้วยการจุ่มจะจุ่มเครื่องขุดลงในน้ำมันไดอิเล็กตริก ซึ่งช่วยป้องกันฮาร์ดแวร์จากฝุ่นและสิ่งสกปรก ในขณะที่ใช้ประโยชน์จากความจุความร้อนจำเพาะสูงและมวลความร้อนของน้ำมันในการดูดซับและกักเก็บความร้อน สิ่งนี้ช่วยรักษาอุณหภูมิให้คงที่ ลดการสึกหรอ และยืดอายุการใช้งานของฮาร์ดแวร์ ด้วยการจุ่มฮาร์ดแวร์ทั้งหมด การระบายความร้อนด้วยการจุ่มจะดักจับความร้อนทั้งหมดจากชิป ASIC, แหล่งจ่ายไฟ และบอร์ดควบคุม ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ทุกวัตต์ของความร้อนมีค่า อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ทั้งหมดที่เป็นข้อดี ความหนืดสูง (ความข้น) ของน้ำมันทำให้มีประสิทธิภาพน้อยลงสำหรับการปั๊มและการถ่ายเทความร้อนในระยะทางไกลเมื่อเทียบกับน้ำ การบำรุงรักษาก็อาจยุ่งยากเช่นกัน เนื่องจากเครื่องขุดจะต้องถูกทำความสะอาดน้ำมันอย่างทั่วถึงสำหรับการซ่อมแซม และระบบจุ่มก็มีชื่อเสียงในเรื่องการกัดกร่อนของสารประกอบระบายความร้อน (thermal paste) ระหว่างชิป ASIC และฮีทซิงค์ ความท้าทายที่สำคัญอีกประการหนึ่งสำหรับการทำความร้อน hashrate แบบจุ่มคือฮาร์ดแวร์ไฮโดรนิกส์ส่วนใหญ่ – เช่น ปั๊ม, วาล์ว, ท่อร่วม, และถังขยาย – ไม่เข้ากันกับน้ำมันไดอิเล็กตริก ส่วนประกอบมีจำกัดมากกว่า (ดังนั้นจึงแพงกว่า) และต้องเลือกอย่างระมัดระวังเพื่อให้เข้ากันได้
การใช้น้ำเพื่อกำหนดเป้าหมายชิป ASIC โดยตรงด้วยการระบายความร้อนด้วยของเหลว (hydro-cooling) มีประสิทธิภาพในการกำจัดความร้อนมากกว่าการระบายความร้อนด้วยการจุ่ม เนื่องจากไม่มีฮีทซิงค์ขวางทาง ความหนาแน่นที่สูงขึ้น, ความหนืดที่ต่ำกว่า, และการนำความร้อนที่เหนือกว่าของน้ำช่วยให้สามารถขนส่งพลังงานความร้อนได้มากขึ้นต่อหน่วยปริมาตรและมวล สิ่งนี้ทำให้การตั้งค่าแบบไฮโดรเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการการถ่ายเทความร้อนและการกระจายอย่างรวดเร็วในระยะทางที่ไกลขึ้น ด้วยการกำหนดเป้าหมายชิป ASIC โดยตรง การระบายความร้อนด้วยของเหลวให้การควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำด้วยปริมาณของเหลวที่น้อยลง อย่างไรก็ตาม ความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้นของท่อ, ซีล, และ water block เพิ่มจุดที่อาจเกิดความล้มเหลวมากขึ้น ซึ่งต้องมีการจัดการอย่างระมัดระวังเพื่อป้องกันการรั่วไหลหรือการบำรุงรักษาเพิ่มเติม ระบบไฮโดรยังกะทัดรัดกว่า หลีกเลี่ยงถังขนาดใหญ่ที่จำเป็นสำหรับการตั้งค่าแบบจุ่ม อย่างไรก็ตาม การระบายความร้อนด้วยของเหลวไม่ดักจับความร้อนจากแหล่งจ่ายไฟและบอร์ดควบคุม โดยเน้นที่การระบายความร้อนระดับชิปแทน
ใครคือผู้ชนะ?
ขึ้นอยู่กับสิ่งที่คุณกำลังมองหา ระบบระบายความร้อนด้วยการจุ่มเหมาะสมกว่าสำหรับการตั้งค่าการนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่ที่ให้ความสำคัญกับความน่าเชื่อถือในระยะยาว, ความเสถียรของอุณหภูมิ, การห่อหุ้มฮาร์ดแวร์อย่างสมบูรณ์, และการดักจับความร้อนที่ครอบคลุม ในทางกลับกัน การระบายความร้อนด้วยของเหลวเหมาะสมกว่าสำหรับการตั้งค่าการนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่ที่ให้ความสำคัญกับการถ่ายเทความร้อนที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น, อุณหภูมิของเหลวทำความร้อนที่สูงขึ้น, การควบคุมอุณหภูมิชิป ASIC ที่แม่นยำยิ่งขึ้น หรือความเข้ากันได้โดยตรงกับฮาร์ดแวร์ไฮโดรนิกส์มากขึ้น
การเลือกชิ้นส่วน – ศิลปะของการกำหนดขนาดส่วนประกอบ (Picking out Parts – The Art of Component Sizing)
ในขณะที่ฮาร์ดแวร์ทำความร้อนมักถูกออกแบบมาเพื่อให้เข้ากันได้และสามารถสลับเปลี่ยนกันได้ การสร้างระบบทำความร้อนที่ขับเคลื่อนด้วยบิตคอยน์นั้นไม่ง่ายเหมือนการประกอบเลโก้ ส่วนประกอบทุกชิ้นจะต้องถูกเลือกอย่างระมัดระวังเพื่อถ่ายเทปริมาณความร้อนที่ถูกต้องอย่างมีประสิทธิภาพและน่าเชื่อถือทั่วทั้งระบบ
กระบวนการเลือกนี้เรียกว่า การกำหนดขนาดส่วนประกอบ (sizing the components) เช่นเดียวกับการประกอบ PC ประสิทธิภาพสูง คุณจะไม่จับคู่โปรเซสเซอร์ระดับสูงกับกราฟิกการ์ดที่กำลังไม่พอ – หลักการเดียวกันที่นี่ แต่ละส่วนจะต้องทำงานสอดคล้องกันเพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องขุดของคุณสร้างทั้ง BTC และ BTU ได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่มีคอขวดหรือความไม่มีประสิทธิภาพ
BTU vs KWh - การเปรียบเทียบแบบเดียวกัน (BTU vs KWh - Comparing Apples to Apples)
ก่อนที่คุณจะเริ่มกำหนดขนาดส่วนประกอบสำหรับระบบทำความร้อน hashrate ของคุณ สิ่งสำคัญคือต้องแน่ใจว่าหน่วยวัดทั้งหมดสามารถเปรียบเทียบกันได้ เครื่องขุดบิตคอยน์ส่วนใหญ่วัดการใช้พลังงานและพลังงานในหน่วย kW และ kWh ตามลำดับ ในขณะที่โครงสร้างพื้นฐานการทำความร้อนวัดพลังงานในหน่วย BTU และ กำลังความร้อนในหน่วย BTU/ชม. เพื่อเลือกส่วนประกอบได้อย่างถูกต้อง คุณจะต้องแปลงการใช้พลังงานของเครื่องขุดบิตคอยน์ของคุณให้เป็น BTU/ชม. เพื่อให้ง่ายต่อการเปรียบเทียบกับส่วนประกอบอื่นๆ ในระบบของคุณ
การแปลงอย่างรวดเร็ว: กำลังไฟ 1 kW ของการใช้พลังงานจะเท่ากับกำลังขับความร้อนประมาณ 3,412 BTU/ชม.
ทุกส่วนของระบบ – ท่อลม, เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน, หม้อน้ำ – จะต้องสามารถรองรับปริมาณความร้อนที่เครื่องขุดบิตคอยน์ของคุณสร้างขึ้นได้ หากส่วนประกอบใดมีขนาดเล็กเกินไป ความร้อนจะถูกกักเก็บอยู่ในระบบ ซึ่งอาจนำไปสู่ความล้มเหลวของฮาร์ดแวร์ได้
และเนื่องจากเครื่องทำความร้อน hashrate สามารถทำงานด้วย กำลังความร้อน ที่ปรับได้ต่อเนื่อง แทนที่จะเป็นการควบคุมแบบเปิด-ปิด คุณจึงไม่จำเป็นต้องจับคู่กำลังขับ BTU/ชม. ของเตาหลอมเดิมของคุณโดยตรง เตาหลอมอาจมีอัตรา BTU/ชม. ที่สูง แต่ถูกออกแบบมาให้ทำงานเป็นช่วงๆ ซึ่งโดยปกติแล้วจะให้กำลังความร้อนเพียงเศษเสี้ยวของกำลังความร้อนทั้งหมดที่ทำได้
ASHRAE และเงื่อนไขการออกแบบ (ASHRAE and Design Conditions)
การกำหนดขนาดเครื่องทำความร้อน hashrate ของคุณย้อนกลับไปสู่การกำหนด "เงื่อนไขการออกแบบ" ซึ่งเป็นสถานการณ์ที่รุนแรงที่สุดที่ระบบของคุณจะต้องเผชิญ สิ่งนี้จะกำหนดกำลังความร้อนสูงสุดที่ต้องการ, จำนวนเครื่องขุดบิตคอยน์, และโครงสร้างพื้นฐานที่จำเป็น
เมื่อคุณทราบกำลังขับ BTU/ชม. (หรือ kW) ที่ต้องการแล้ว คุณต้องแน่ใจว่าฮาร์ดแวร์ส่งความร้อนหรือระบายความร้อนสามารถรองรับโหลดนั้นได้ ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนขึ้นอยู่กับความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างแหล่งความร้อนและสภาพแวดล้อมโดยรอบ – การเคลื่อนย้ายความร้อนในวันที่อากาศเย็นง่ายกว่าในวันที่อากาศอบอุ่น
นี่คือจุดที่แนวทางของ ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating, and Air-Conditioning Engineers) เข้ามาช่วยโดยการให้มาตรฐานอุตสาหกรรมตามข้อมูลสภาพอากาศในอดีต ทำให้มั่นใจว่าระบบทั้งหมดทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพทั้งในสภาพอากาศที่หนาวจัดและอบอุ่น
ตัวอย่างเช่น ในวันที่หนาวที่สุด การถ่ายเทความร้อนนั้นตรงไปตรงมา แต่ในช่วงที่อากาศร้อน การเคลื่อนย้ายความร้อนจะท้าทายมากขึ้น เครื่องมือของ ASHRAE ช่วยให้มั่นใจว่าฮาร์ดแวร์ของคุณมีขนาดที่เหมาะสมเพื่อรับมือกับการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ ทำให้ระบบของคุณมีประสิทธิภาพตลอดทั้งปี เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพระบบของคุณ ให้กำหนดขนาดส่วนประกอบเพื่อรับมือกับเงื่อนไขการออกแบบในกรณีที่เลวร้ายที่สุด; วันที่หนาวที่สุดเมื่อเครื่องขุดทำงานเต็มกำลังเพื่อตอบสนองความต้องการความร้อน, และวันที่ร้อนที่สุดเมื่อความร้อนจะถ่ายเทได้ประสิทธิภาพน้อยที่สุด แต่คุณก็ยังต้องการมัน
การกำหนดขนาดเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (Heat Exchanger Sizing)
ในระบบทำความร้อน hashrate แบบใช้ของเหลว การกำหนดขนาดเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญ: เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีขนาดเล็กเกินไปจะจำกัดการถ่ายเทความร้อน สร้างความไม่มีประสิทธิภาพ ในขณะที่เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีขนาดใหญ่เกินไปจะเพิ่มต้นทุนและความซับซ้อนโดยไม่จำเป็น ขนาดของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจะถูกกำหนดโดยอัตราการไหลและความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างสองวงจร ความแตกต่างของอุณหภูมิที่มากขึ้นช่วยให้การถ่ายเทความร้อนมีประสิทธิภาพมากขึ้น
การกำหนดขนาดปั๊ม (Pump Sizing)
การกำหนดขนาดปั๊มที่เหมาะสมเป็นสิ่งจำเป็นในระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวเพื่อรักษาการหมุนเวียนของของเหลวที่มีประสิทธิภาพ ปั๊มทำงานตาม "เส้นโค้งของปั๊ม" ซึ่งแสดงถึงความสมดุลระหว่างอัตราการไหลและหัวแรงดัน (ปริมาณแรงที่สามารถออกแรงได้) การจับคู่ความจุของปั๊มกับความต้านทานของระบบของคุณ – โดยคำนึงถึงความยาวท่อ, ข้อต่อ, และการเปลี่ยนแปลงระดับความสูง – เป็นสิ่งสำคัญ ปั๊มที่มีขนาดเล็กเกินไปจะไม่เคลื่อนย้ายของเหลวเร็วพอสำหรับการถ่ายเทความร้อนที่มีประสิทธิภาพ ในขณะที่ปั๊มที่มีขนาดใหญ่เกินไปอาจทำให้เกิดแรงดันที่มากเกินไป, สิ้นเปลืองพลังงาน, หรือทำลายส่วนประกอบ เป้าหมายคือปั๊มที่ให้การไหลที่เพียงพอโดยไม่มีภาระที่ไม่จำเป็น
การกำหนดขนาดหม้อน้ำและเครื่องทำความเย็นแบบแห้ง (Radiator and Dry Cooler Sizing)
ประสิทธิภาพของการส่งมอบหรือระบายความร้อนสำหรับหม้อน้ำและเครื่องทำความเย็นแบบแห้งขึ้นอยู่กับการมีพื้นที่ผิวที่เพียงพอสำหรับการแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีประสิทธิภาพ ยิ่งคุณต้องการเคลื่อนย้ายความร้อนเร็วเท่าไหร่ หม้อน้ำหรือเครื่องทำความเย็นแบบแห้งก็จะต้องมีขนาดใหญ่ขึ้นเท่านั้น และจะต้องใช้กำลังพัดลมและปั๊มมากขึ้นเท่านั้น
เมื่อใช้หม้อน้ำเพื่อทำความร้อนห้อง คุณจะต้องคำนวณความต้องการความร้อนสำหรับพื้นที่นั้นและเลือกหม้อน้ำที่มีความจุเพียงพอ ในทำนองเดียวกัน เครื่องทำความเย็นแบบแห้งจะต้องมีขนาดที่เหมาะสมเพื่อรับมือกับการระบายความร้อนภายใต้เงื่อนไขการออกแบบที่ร้อนที่สุด เพื่อให้มั่นใจว่าพวกมันทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพแม้ในเวลาที่การถ่ายเทความร้อนทำได้ยากที่สุด
การกำหนดขนาดพัดลมและการจับคู่ CFM (Fan Sizing and CFM Matching)
ในระบบแบบใช้ลม การกำหนดขนาดพัดลมช่วยให้มั่นใจว่าการไหลของอากาศ (วัดเป็นลูกบาศก์ฟุตต่อนาที หรือ CFM) ตรงกับท่อลมและความต้องการการกระจายความร้อน พัดลมที่มีขนาดเล็กเกินไปจะไม่เคลื่อนย้ายอากาศเพียงพอที่จะทำความร้อนพื้นที่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะที่พัดลมที่มีขนาดใหญ่เกินไปอาจสิ้นเปลืองพลังงานและสร้างเสียงรบกวนมากเกินไป ท่อลมที่ใหญ่ขึ้นต้องการพัดลมที่มีค่า CFM สูงขึ้นเพื่อรักษาการไหลของอากาศและแรงดันที่เหมาะสม
ความปลอดภัย, การบำรุงรักษา, และความน่าเชื่อถือ (Safety, Maintenance, and Reliability)
การรักษาความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือในระบบทำความร้อน hashrate ต้องการฮาร์ดแวร์เฉพาะและการตรวจสอบอย่างสม่ำเสมอ – เช่นเดียวกับระบบทำความร้อนอื่นๆ การจัดการฝุ่นมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับระบบระบายความร้อนด้วยอากาศ โดยที่ตัวกรองอากาศเข้าจะป้องกันไม่ให้เศษฝุ่นทำลายส่วนประกอบ และตัวกรองอากาศออกจะช่วยให้มั่นใจว่าอากาศภายในอาคารที่สะอาดจะถูกส่งไปยังที่ที่คุณต้องการใช้งาน การทำความสะอาดหรือเปลี่ยนตัวกรองเป็นประจำจะช่วยรักษาประสิทธิภาพ
ความสม่ำเสมอของอุณหภูมิช่วยหลีกเลี่ยงความเครียดจากความร้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการตั้งค่าแบบระบายความร้อนด้วยอากาศที่วงจรการทำความร้อนและความเย็นที่รวดเร็วอาจทำให้ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์สึกหรอ สำหรับระบบระบายความร้อนด้วยของเหลว การป้องกันการรั่วไหลเป็นสิ่งสำคัญ ควรทดสอบแรงดันและตรวจสอบท่อ, ข้อต่อ, และถังหลังการติดตั้ง สำหรับการตั้งค่าแบบจุ่ม การกักเก็บเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งเพื่อหลีกเลี่ยงการหก เนื่องจากน้ำมันจุ่มมีราคาแพงและสกปรกมาก
ไม่ต้องกังวล – ผู้เชี่ยวชาญอยู่ที่นี่ (DON’T WORRY – THE EXPERTS ARE HERE)
แม้ว่าทุกสิ่งที่อยู่ในบทนี้อาจฟังดูน่ากลัวและสับสน แต่สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่า – เครื่องมือฮาร์ดแวร์ทั้งหมดเหล่านี้มีอยู่แล้วนอกเหนือจากการขุดบิตคอยน์มานานหลายสิบปี ตัวแปรใหม่เพียงอย่างเดียวที่เพิ่มเข้ามาคือเครื่องขุดบิตคอยน์ ผู้คนรู้ว่าสิ่งเหล่านี้ทำงานอย่างไร – ดังนั้นจึงคุ้มค่าที่จะทำงานร่วมกับมืออาชีพเพื่อเลือกส่วนประกอบที่ได้รับการพัฒนามาอย่างดีและเชื่อถือได้ ซึ่งรับประกันประสิทธิภาพสูงและการทำงานที่ปลอดภัย
มีปัจจัยมากมายในการเลือกฮาร์ดแวร์ที่เหมาะสมสำหรับการทำความร้อน hashrate แต่ซอฟต์แวร์ที่เหมาะสมสามารถช่วยให้ระบบของคุณทำงานได้ดี
Last updated