ГОРЯЧАЯ ТЕМА

Прослушать новость

Олег Юнязов, руководитель R&D проектов 3М Россия

По данным МЧС, с января по сентябрь 2017 года в России случилось 94 911 пожаров. И хотя на протяжении последних лет эта цифра неизменно снижается, появляются новые причины возгораний. Одна из них — оборудование для майнинга, которое все чаще используется без надлежащей подготовки и в неприспособленных для этого помещениях.

Тема становится настолько горячей, что в Госдуме всерьез обсуждают возможность ограничения такой деятельности ради пожарной безопасности.

Россия относится к странам, где майнить криптовалюту достаточно выгодно. По данным Coin post, стоимость добычи одного биткоина в нашей стране составляет $4 675. Для сравнения: в Японии — $8 723, в Германии — $14 275, в Южной Корее — $26 170. В первую очередь это связано с низкой стоимостью электроэнергии. По этому показателю Россия — 13-я в мире и третья в Европе. В итоге нехитрый и сделанный «на коленке» расчет (сумма затрат на оборудование и энергию меньше прибыли от майнинга) привлекает всё больше людей.

Чтобы добыча криптовалюты стала действительно выгодной и безопасной, владельцу нужно ответить на три вопроса.

Первый: как оптимизировать затраты на электроэнергию.  Оборудование фермы потребляет от 1,5 до 6,5 кВт на каждый модуль, выделяя тепло, которое никак не используется. Более того, кондиционерам требуется 13 кВт на каждые 50 кВт тепла.

Второй: как удалить образующееся тепло, ведь 90% энергии в работе выделяется именно в таком виде. Постоянно модернизировать систему охлаждения или нерационально увеличивать площадь помещения в надежде на теплоемкость воздуха и стен, которая не так уж велика?

Третий: как обезопасить оборудование и не потратить целое состояние на автоматические системы пожаротушения и дорогостоящие газовые пожаротушащие вещества.

Последний вопрос особенно актуален в нашей стране, поскольку для майнинга часто используются гаражи, подвалы и прочие подсобные помещения частных домов. Они не предназначены для работы криптоферм, и результаты пожаров тут гораздо серьезнее. Как защитить криптофермы?

«КРИПТОЗАЩИТА»

Пожары происходят в основном из-за перегрева оборудования — оно нагревается до 90–100°С, так что температура в помещениях достигает 60°С. Чтобы предотвратить пожар на криптоферме, оборудование нужно охлаждать. Наиболее очевидным решением для охлаждения криптоферм выглядит установка качественной воздушной вентиляции. Но она требует постоянной модернизации, так как воздухообмен рассчитывается на определенный объем выделяемого тепла.

Каждое увеличение мощности фермы приводит к необходимости усиления интенсивности вентиляции (и росту счетов за электроэнергию) или расширения канала для потока воздуха. Также это решение не позволяет как-либо использовать выделяемую тепловую энергию.

Еще один способ — увеличить размер помещения с расчетом на то, что теплопроводность стен и воздуха будет достаточной для поддержания необходимой температуры фермы. Особенно заманчивым это выглядит в северных регионах, где можно обеспечить постоянный приток холодного воздуха зимой. Но и здесь есть изъяны. В процессе расчета необходимой теплоемкости часто оказывается, что для охлаждения нужен целый ангар. Изменение температуры природного холода вынуждает корректировать расчеты по несколько раз в день, к тому же не решена проблема нагрева стен и воздуха летом — воздушный поток при таком охлаждении не должен быть теплее 24 градусов. И мы все так же отапливаем улицу.



Замена воздуха более энергоемким жидким хладагентом позволяет эффективнее использовать пространство.

Сегодня для жидкостного охлаждения в различных сферах применяются вода, деионизированная вода, ингибированные гликоли, диэлектрические жидкости. Для электроники хорошо подойдут технические жидкости Novec, которые обладают преимуществами перед другими диэлектрическими жидкостями, например, минеральным маслом. Можно подобрать необходимую точку кипения и не беспокоиться за термостабильность. Обслуживание и ремонт оборудования не вызовет проблем — погруженные в жидкость платы остаются чистыми и сухими.



Применяя однофазное погружное охлаждение, мы можем использовать получаемое тепло для обогрева сразу нескольких помещений. Жидкость циркулирует в системе за счет насоса и, проходя по трубкам, постепенно остужается. Недостаток такого подхода в относительно высокой потере жидкости из-за физических процессов ее сужения и расширения.

Поэтому крупнейшие криптофермы планеты используют двухфазное погружное охлаждение. Принцип работы следующий: в резервуаре размещены серверные платы, которые наполнены жидкостью Novec 7100 с температурой кипения +61 °C. Благодаря этому удается обеспечить стабильно невысокую температуру работы оборудования (+60 °C), а температура в помещении не будет подниматься выше +30°C. Значит, можно максимально «разогнать» видеокарты и процессоры. Горячий пар поднимается к крышке резервуара, где конденсируется на змеевиках с водным охлаждением, и возвращается обратно вниз к платам без помощи каких-либо насосов. При фактической реализации можно вынести змеевики с водным охлаждением в соседнее помещение, чтобы уменьшить риск попадания воды в систему в случае аварии (хотя такое возможно только при неисправности самих змеевиков).

Нагревающаяся в них вода также может быть использована для отопления помещения.

Таким образом, мы рассмотрели четыре способа предотвращения пожаров на криптофермах. При этом системы погружного жидкостного охлаждения исключают возможное возгорание и повышают эффективность использования электроэнергии.

К разговору о пожарах, важно упомянуть об автоматических системах газового пожаротушения. Тем более что сегодня существуют официальные требования к IT-комнатам, в том числе к майнинговым фермам. Они изложены в СН 512-78 «Технические требования к зданиям и помещениям для установки средств вычислительной техники». Такие системы включают большое количество автоматики, датчиков и прочего оборудования, что увеличивает стоимость проекта.

Если вы решитесь на ее установку, особое внимание уделите выбору подходящего хладагента  — он должен быть эффективным, экологичным, иметь низкую растворимость в воде и в процессе борьбы с огнем не «сжигать» кислород. Пример газа, который соответствует этим характеристикам, — Novec 1230, но на рынке есть и другие варианты. Главное — всегда ставить во главу угла безопасность.