ИММЕРСИОННЫЕ ЖИДКОСТИ

Содержание
  1. Иммерсионное охлаждения асиков и майнинг ферм: конструкция
  2. Что это такое?
  3. Иммерсионное охлаждение асиков и видеокарт
  4. Как собрать ванну для охлаждения своими руками
  5. Недостатки
  6. Преимущества
  7. Заключение
  8. Иммерсионное масло необходимо для некоторых оптических микроскопов
  9. Какие жидкости используются в качестве иммерсионных
  10. Какая иммерсионная жидкость лучше
  11. Как действует иммерсионная жидкость
  12. Как работают с иммерсионными объективами
  13. Сравнение жидкостей Novec и Coolant — почему мы остановились на собственной разработке
  14. Как появился Novec
  15. Система двухфазного охлаждения на базе Novec
  16. Преимущества двухфазной системы охлаждения на базе Novec:
  17. Недостатки двухфазной системы охлаждения на базе Novec:
  18. Система однофазного охлаждения на базе Novec
  19. Преимущества однофазной системы на базе Novec:
  20. Недостатки однофазной системы на базе Novec:
  21. Иммерсионная жидкость Coolant
  22. Иммерсионное охлаждение майнинг ферм – Системы вентиляции
  23. Что такое иммерсионная жидкость («сухая вода») и где ее применяют?
  24. Принцип работы иммерсионного жидкостного охлаждения для майнинг ферм
  25. Эксперимент с жидкостным охлаждением майнинг фермы
  26. Преимущества применения жидкостного иммерсионного охлаждения для майнинга
  27. Сравнение жидкостного и воздушного охлаждения
  28. Способы использования тепла от ферм
  29. Иммерсионное масло: описание, применение и отзывы
  30. Общие сведения
  31. Иммерсионное масло: стандарты
  32. Сложности расхождений параметров
  33. Нюансы
  34. Технические моменты
  35. Классификация
  36. Правила использования
  37. Масло иммерсионное “Минимед”
  38. Очистка оборудования
  39. Историческая справка

Иммерсионное охлаждения асиков и майнинг ферм: конструкция

ИММЕРСИОННЫЕ ЖИДКОСТИ

By Дмитрий Клименко Last updated Янв 10, 2020

Майнинг фермы, работающие на специальных микросхемах ASIC, нуждаются в довольно сложной вентиляционной системе. В противном случае оборудование будет работать с меньшей продуктивность или прослужит не очень долго.

Что это такое?

Для создания комфортных условий применяют различные способы охлаждения. С недавних пор стали использовать иммерсионное охлаждение. Для этого блоки погружают в жидкость, которая не проводит ток. Такой способ охлаждения называют иммерсионным. Все дело заключается в том, что вещества для этого применяемые инертны, поэтому допустимо размещать в них приборы подключенные к элетроэнергии.

Иммерсионное охлаждение асиков и видеокарт

Сложности, возникающие с охлаждением майнинг-ферм одни из самых злободневных. Перегрев конструкции может привести к самым неприятным последствиям.

Но если разговор идет об устройствах с малой, в 5 – 15 кВт, то допустимо использовать бытовые кондиционеры, но, если говорить о промышленных фермах, которые потребляют мощность от 50 кВт, до нескольких МВт.

В таком случае приходит на помощь технология иммерсионного охлаждения для S9. Попробуем разобраться как это работает?

Иммерсионным охлаждением ASIC называют процесс отвода тепла от работающего оборудования путем его погружения в емкость, заполненную иммерсионной жидкостью. Эта техническая жидкость обладает определенной запатентованной формулой. Достоинства жидкости:

  1. Негорючестью;
  2. Малой токсичностью;
  3. Пассивностью;
  4. Диэлектрическими параметрами.

Т. о. эта жидкость не вступает ни в какие химические реакции, ни с какими веществами и, по сути, является абсолютным диэлектриком и это позволяет его использовать с любым электронным оборудованием, без каких-либо последствий для последнего.

Использование этих жидкостей в промышленных объемах началось много лет назад. В наши для ее применяют для создания систем охлаждения в дата-центрах и майнинг-фермах. Исторически сложилось так, что при сооружении новой майнинг-фермы до 35% расходов приходится на охлаждающее оборудование, из расходов на ее эксплуатацию почти 50% приходится на систему охлаждения.

  • Регулярно проводимые исследования показывают то, что иммерсионное охлаждение обладает высоким коэффициентом эффективности использования энергии (PUE).

Существует минеральное масло для иммерсионного охлаждения. Этот метод применяют для охлаждения трансформаторов и другого оборудования.

С применением технологии Novec 7200, 1230. Это сухая вода, применяемая для двухфазного охлаждения.

С применением технологии 3M Novec 7300, 7500 и других жидкостей, которые используют для однофазного охлаждения. Оно проходит за счет постоянного перемешивания теплых и холодных слоев жидкости.

Перечислены базовые виды иммерсионного охлаждения, применяемые для ASIC и майнинг ферм. Выбор какого-либо конкретного зависит от определенных факторов. Предельную эффективность показывают технологии, основанные на использовании сухой воды.

Как собрать ванну для охлаждения своими руками

Для обеспечения работы промышленной майнинг-фермы достаточно приобрести готовое оборудование. Его можно найти на специализированных ресурсах посвященных оборудованию для добычи криптовалют.

Но те, кто занимается майнингом в домашних, кустарных условиях перегрев представляет собой серьезную проблему. За короткое время температура воздуха перестанет быть комфортной.

Это подталкивает домашних майнеров создавать иммерсионное охлаждение асиков своими руками.

Как показывает опыт, простейшее решение — это использование аквариума. В принципе можно использовать любую готовую емкость, например пластиковый короб или ящик.

Другое дело, что требуется обеспечить циркуляцию жидкости, то есть, требуется, нагретую жидкость охладить и вернуть ее в рабочую емкость. Для решения этой задачи придется задействовать циркуляционный насос, теплообменное устройство, например, паянный теплообменник.

Во избежание засорения системы циркуляции охлаждающей жидкости потребуется установить сетчатый фильтр.

  • Для создания подобной конструкции допустимо использовать полипропиленовые трубы с Ду 16.

Схема подключения может выглядеть следующим образом.

В теплообменник на один контур подается холодная водопроводная вода, на другой контур приходит вода из емкости. Под действием насоса вода из емкости проходит через фильтр, теплообменник, где отдает лишнее тепло и возвращается обратно. Водопроводная вода, получив излишек тепла может быть отправлена в канализацию или на обогрев дома.

Недостатки

Как и любая техническая конструкция, иммерсионное охлаждение владеет набором недостатков, в частности:

  • Высокая стоимость. Все дело в том, что техническое обслуживание такой конструкции, может обойтись минимум в 25% затрат на обслуживание фермы в целом. То есть, если установленная  ферма,  потребляет энергии на 10 000 руб. То затраты на охлаждение составят 2 500 руб. Жидкость для охлаждения стоит недешево.
  • Емкость для иммерсионной жидкости открывается только сверху и поэтому собрать ферму на стеллажах вряд ли получится.
  • При проведении профилактики, жидкость может попасть на пол, а оттереть ее сложно.
  • Требуется обеспечить фильтрование рабочей жидкости. Это позволит избежать появления осадка и загрязнений.

Преимущества

Производители охлаждающего оборудования обещают, что произойдет снижение затрат на электричество. По данным компании Allied Control экономия может составить до 90%.

  • Использование иммерсионной охладительной конструкции допускает размещение майнеров в непосредственной близости друг от друга, то есть на одной и той же площади допустимо установить в 10 раз больше устройств.
  • Такая конструкция охлаждения на 8 асиков поможет разогнать устройство до предельной мощности.
  • Иммерсионная жидкость исключает вероятность попадания внутрь устройств пыли и других загрязнений, таким образом снижается вероятность перегрева и выработку устройства.
  • Эта жидкость безопасна для оборудования и человека.
  • Система жидкостного охлаждения во время работы не генерирует шума.

Заключение

За то время пока криптовалюта пользуется спросом, технический прогресс ушел далеко вперед и если несколько лет назад для генерации сватало традиционного настольного компьютера, охлаждение которого обеспечивал кулер, то в наше время, когда серьезно выросли вычислительные мощности требуются серьезные решения, иммерсионное охлаждение — это одно из них. Применение такого способа позволят сберечь оборудование, снизить затраты на энергию.

Подписывайтесь на наши ресурсы и читайте комментарии, там иногда умные люди пишут умные вещи.

Подписывайтесь на новости AltCoinLog в ontakte

Readers Rating: 100% 1 votes

Главный редактор. Имеет два высших образования, в 2004 году пришел в качестве начинающего специалиста по IT-технологиям в маленький интернет портал.

Проверяет и дорабатывает материал перед публикацией на сайте, следит за периодичностью публикаций.

Анализирует актуальные вопросы и освещает варианты их решения читателям.

Prev Post

16-17 октября в Москве Blockchain Life 2019

Next Post

Обзор DwarfPool (Дварфпул) 2020: Регистрация, настройка майнинга

Источник: https://altcoinlog.com/imersionnoe-ohlahdenie-asics-i-ferm/

Иммерсионное масло необходимо для некоторых оптических микроскопов

ИММЕРСИОННЫЕ ЖИДКОСТИ

  • В световой микроскопии используются объективы двух типов: иммерсионные и «сухие». Для работы с объективами первого типа требуется жидкость.Иммерсионное масло предназначено для оптических микроскопов с большим коэффициентом увеличения (около 100 крат). Дело в том, что при большом увеличении исследуемый объект должен быть очень хорошо освещен, чтобы можно было рассмотреть все его мельчайшие детали, но между покровным стеклом и линзой объектива остается слой воздуха — отличающейся по своим физическим параметрам от стекла среды. В воздухе свет частично рассеивается, а частично преломляется и отражается так, что выходит за границы изображения, и картинка получается темной, ее трудно рассмотреть подробно. Для того, чтобы нивелировать эти отрицательные явления, между покровным стеклом и линзой помещают жидкость с характеристиками преломления, близкими к характеристикам стекла.
Вазелиновое маслоМасло иммерсионное Тип А (классическое) 100 млГлицерин USP

Какие жидкости используются в качестве иммерсионных

В качестве иммерсионной жидкости используются различные высокопрозрачные маслянистые вещества с подходящим коэффициентом преломления, не влияющие на качество внешней линзы объектива.

Использоваться могут как натуральные масла, например, кедровое масло, так и синтетические.

Применяется жидкость, состоящая из глицерина и воды; минеральные масла с разными коэффициентами преломления, например, вазелиновое масло; йодистый метилен; монобромнафталин. Иногда используется просто вода или физиологический раствор.

Специальные масла и вода используются для работы со световыми микроскопами.

Водные растворы глицерина применяются, когда исследуемый объект способен поглощать УФ часть светового луча.

Синтетические иммерсионные масла бывают двух типов.

  • Тип «А» (классическое), не подходит для люминесцентных объективов.
  • Тип «Б» (профессиональное) изготовлено специально для работы при искусственном освещении. Оно пропускает больше света, используется в приборах с системой визуализации изображений.

Иммерсионные жидкости следует эксплуатировать при температуре, близкой к +20 °С. Запрещается нагревать масла выше +25 °С, замораживать, использовать после того, как закончился срок годности.

При работе с обычными «сухими» объективами иммерсионные жидкости не применяются!

Какая иммерсионная жидкость лучше

При выборе иммерсионной жидкости следует ориентироваться на рекомендации производителя. Многие современные объективы выпускаются с расчетом применения определенной жидкости.

Не стоит заменять одну жидкость на другую, с вроде бы аналогичными характеристиками.

Такая замена может ухудшить «картинку», привести к появлению бликов, расфокусировке изображения, потере четкости, неравномерной освещенности изучаемого объекта.

Как действует иммерсионная жидкость

В воздухе лучи света преломляются под другим углом, чем в стекле и в жидкой среде. За счет одинакового преломления в среде жидкость-стекло удается «собрать» весь проходящий свет, не происходит рассеивание и отражения проходящих лучей света. Изображение получается более светлым, четким, глубоким и контрастным.

Как работают с иммерсионными объективами

Если используется масло:

  • объект изучения кладется на стекло; на него капают жидкость (например, стерильную воду) и накрывают предметным стеклом;
  • поверх предметного стекла наносят иммерсионную жидкость;
  • на линзу объектива наносят каплю масла;
  • объектив совмещают с покровным стеклом таким образом, чтобы не осталось воздушного зазора;
  • регулируют фокусировку до получения четкой картинки.

Масло применяется для объективов, промаркированных буквами «МИ» или OIL, а также черной полосой.

Если используется вода, на изучаемый объект наносится фосфатный буферный раствор.

Вода применяется для объективов, промаркированных белой полосой и буквами «ВИ» или W.

После работы линзу объектива нужно сразу же, не допуская высыхания масла, тщательно вытереть ватным тампоном или фланелевой салфеткой, сухими или пропитанными растворителем. В качестве растворителя разрешается использовать этиловый или изопропиловый спирт, ортоксилол или другую жидкость, разрешенную к использованию для конкретного объектива.

Источник: https://pcgroup.ru/blog/immersionnoe-maslo-neobhodimo-dlya-nekotoryh-opticheskih-mikroskopov/

Сравнение жидкостей Novec и Coolant — почему мы остановились на собственной разработке

ИММЕРСИОННЫЕ ЖИДКОСТИ

В последние годы появились десятки составов, которые позиционируются как жидкости для иммерсионного охлаждения. В основном речь идёт о разновидностях минеральных масел, ПАОМ, кремнийорганических маслах (силоксанах ПМС, ПДМС, ПЭС) или фторкетонах. Почему для нашей установки мы решили провести серию экспериментов и выбрать оптимальный и недорогой состав?

Как появился Novec

Первоначально для охлаждения трансформаторов использовали минеральное масло. В 50-ые гг. компания 3M впервые изготовила фторсодержащий хладагент для военной авионики. Его назвали Fluorinert. В 1996 году появился новый тип жидкости под маркой Novec, в которой не было озоноразрушающих веществ.

Жидкость первого поколения относилась к перфторуглеродам. Её свойства:

  • прозрачная;
  • без цвета и запаха;
  • негорючая;
  • отличные диэлектрические свойства;
  • совместимость со многими материалами;
  • высокие точки кипения.

Главным недостатком Fluorinert было то, что испарения жидкости долго оставались в атмосфере и косвенно способствовали глобальному потеплению. Поэтому их использовали в тех установках, где можно было обеспечить герметичность и минимизацию выбросов жидкости в окружающую среду.

Особое внимание уделялось тому, чтобы жидкость не попадала на кожу и в глаза. В результате многолетней эксплуатации в суперкомпьютерах Cray-2 выяснилось, что она расщеплялась и выделяла очень токсичный перфторизобутан.

В ЦОДах при длительной эксплуатации появлялись проблемы с блоками питания, проводами, конденсаторами и пр.

Большую популярность жидкости Novec имеют на Западе. Во-первых, бренд хорошо известен и зарекомендовал себя как безопасное средство тушения при возгораниях электроники. Во-вторых, 3M позиционировал жидкость как доработанную для майнеров.

В-третьих, майнеры США и Западной Европы готовы вкладываться в майнинг с долгосрочным «прицелом». И, что немаловажно, они готовы инвестировать солидные средства в систему охлаждения.

На просторах СНГ иммерсионное охлаждение больше связано с экспериментами и реализацией штучных проектов, причём жидкость якобы должна быть дешёвой и столь же безопасной как Novec. Но так не бывает.

С применением Novec появилась возможность создавать двухфазные системы иммерсионного охлаждения (2 PIC) с полуоткрытыми контейнерами.

Система двухфазного охлаждения на базе Novec

В двухфазной системе охлаждения используют ёмкость, в которой размещены платы или другое оборудование. Диэлектрической жидкостью выступает, например, Novec 7100 с температурой кипения 61 градус Цельсия.

В процессе работы оборудование выделяет тепло, жидкость нагревается, закипает и начинает испаряться. При этом Novec забирает тепло от наиболее горячих элементов и переносит к конденсаторам, в которых циркулирует охлаждающая жидкость (вода).

Она является промежуточным теплоносителем, при помощи которого тепло, выделяемое при конденсации хладагента, отводится в окружающую среду.

Для испарения 1 г Novec необходимо 120 Дж энергии. карта мощностью 200 Вт за 1 секунду испаряет около 2 г жидкости. За минуту произойдёт испарение 120 г. Таким образом, эффективность теплоотвода при кипении очень высока и позволяет отказаться от радиаторных пластин. Для двухфазного охлаждения обычно применяют Novec 7000, 7100 и 7200.

При испарении происходит переход Novec из жидкого состояния в газообразное. Поэтому процесс называется двухфазным. Если ёмкость оставить открытой, жидкость будет испаряться и её постоянно потребуется доливать.

В закрытой ёмкости пар поднимается к крышке, где устанавливают конденсатор (несколько труб или змеевик ) с охлаждающей жидкостью (можно даже с холодной водой), то есть тот же теплообменник. Газ конденсируется, появляются капли и струями стекают обратно в ёмкость.

При этом не нужны насосы и постоянный долив жидкости. Так формируется один закрытый рабочий контур.

Разумеется, жидкость в конденсаторе тоже нагревается. И мощность нагрева прямо пропорциональна выделяемой видеокартами мощности, необходимой для кипения жидкости.

Поэтому постоянно требуется охлаждение жидкости. Для этого формируют второй закрытый контур. Вода, которая бежит по трубам, попадает в воздушный теплообменник с вентилятором, вынесенными на улицу.

Он отводит тепло и вода вновь пригодна для охлаждения.

Для двухфазной системы намеренно используют жидкость-диэлектрик с низкой точкой кипения. Это сделано для того, чтобы точка кипения жидкости не превышала рабочий температурный режим элементов, а теплообмен происходил интенсивнее. При этом на видеокарты, например, часто устанавливают медные пластины.

С них снимают теплопроводящие прокладки и удаляют термопасту. Затем устанавливают медную пластину по толщине зазора. Её подбирают по примерной толщине удаленной термопасты или прокладки. Теплопроводность меди, напомним, одна из самых высоких среди других элементов.

То есть доработка оборудования перед погружением происходит и при охлаждении в двухфазке.

Преимущества двухфазной системы охлаждения на базе Novec:

  • безопасная для электроники и негорючая жидкость (используется для тушения пожаров);
  • эффективное охлаждение;
  • экономия на системах охлаждения погружённого оборудования;
  • высокая плотность размещения оборудования;
  • отсутствие вредных выбросов.

Недостатки двухфазной системы охлаждения на базе Novec:

  • высокая стоимость решения;
  • необходима герметичная ёмкость;
  • постепенное нарастание давления в закрытых ёмкостях, которое нужно компенсировать;
  • сложность реализации системы для неопытных конструкторов;
  • экономически оправданно только для оборудования с высокой плотностью размещения;
  • необходимость доработки оборудования перед погружением.

Система однофазного охлаждения на базе Novec

В однофазной системе охлаждения не происходит фазовый переход из жидкого состояния в газообразное. Жидкость циркулирует при помощи насоса и после охлаждения в теплообменнике возвращается в ёмкость.

Для однофазных систем выбирают, как правило, жидкости с высокой точкой кипения (120-130 градусов Цельсия, как у Novec 7500), но при этом она должна коррелировать с рабочим диапазоном погружённого оборудования.

Здесь также существует несколько технических нюансов, которые сводятся к компромиссу между летучестью, достигаемой на высоких температурных режимах и теплопередачей. В однофазных системах применяют Novec 7300 и 7500.

В системах без фазового перехода проще контролировать давление и не нужно учитывать расширение жидкости вследствие перехода в пар. Компенсировать эти процессы проще и дешевле.  

Преимущества однофазной системы на базе Novec:

  • конструкция проще, чем при двухфазном охлаждении;
  • можно погрузить новое и бывшее в употреблении оборудование;
  • безопасность для окружающих;
  • можно изготавливать ёмкости под разное оборудование.

Недостатки однофазной системы на базе Novec:

  • высокая цена теплоносителя;
  • практика показала, что состав постепенно разъедает пластификаторы и некоторые иные элементы;
  • из-за летучести всё равно нужно делать ёмкость максимально герметичной;
  • при длительном использовании и возникновении щелей возможно выкипание жидкости;
  • нужно учитывать слишком много характеристик оборудования и совместимость жидкости с компонентами в условиях высоких температур.

Иммерсионная жидкость Coolant

При разработке установки на иммерсионном охлаждении компания BiXBiT экспериментировала с разными составами, в том числе и с Novec. В результате за основу приняли минеральные масла, но с использованием присадок, и получили собственный состав Coolant, прошедший испытания для работы с майнинг оборудованием (GPU, ASIC, FPGA).

Дело в том, что при погружном охлаждении требуется, чтобы оборудование полностью находилось в жидкости. В результате теплофизические свойства по совокупности характеристик оказываются выше у Coolant.

Теплоноситель Coolant — это не полимеризующийся диэлектрик. Одним из главных преимуществ системы охлаждения на его основе является то, что она одинаково подходит как для домашних майнеров, так и для крупных проектов, не имея проблем с масштабируемостью. Охлаждение оборудования происходит равномерно, поскольку теплопроводность жидкости выше, чем у воздуха.

Это обеспечивает термостабильность внутри ячеек. Также мы подбираем оптимальные насосы и теплообменники, исходя из характеристик задействованного оборудования. «Кулант» без запаха, не токсичен, безопасен для людей и животных, следы с поверхностей легко удаляются.

Б/у оборудование перед погружением проходит минимальную обработку, обеспыливание и удаление системы воздушного охлаждения.

Теплоноситель Coolant можно хранить и эксплуатировать в частично герметичных ёмкостях. Он практически  не испаряется в аналогичных условиях, поэтому в однофазной системе охлаждения не столь критична герметичность ёмкости. Его характеристики подтверждены в ходе испытаний.

Важным вопросом остаётся пожарная безопасность. Да, при определённых условиях (после достижения температуры воспламенения всего объёма теплоносителя, которая значительно выше температуры вспышки 225 градусов Цельсия) горение теплоносителя возможно.

В первую очередь происходит возгорание смеси пара и воздуха, вспышка паровоздушной смеси, а не всего количества теплоносителя (около 60-80 литров). При этом температура вспышки теплоносителя в 2 раза превышает предел рабочей температуры чипов погруженных устройств.

Прежде чем это произойдёт, сработает либо система защиты ASIC, GPU или FPGA, либо автоматика защиты установки. Дать искру ничего в ёмкости не сможет, к тому моменту оборудование уже отключит автоматика защиты.

Кроме того, наши ячейки и каркас стойки выполнены из стали, что повышает уровень пожарной безопасности.

С точки зрения полезной утилизации тепла однофазная система на базе Coolant также эффективнее двухфазной. Поскольку выходные температуры выше, проще осуществлять нагрев (догрев) воды. В двухфазке сложнее реализовать систему и дополнительно учитываются многие нюансы.

В установке BiXBiT реализовано наиболее простое и удобное решение, призванное минимизировать поломки и выход из строя отдельных элементов. Специалисты компании могут реализовать любое решение, в том числе на базе Novec (3M), но его цена вырастет пропорционально затраченным ресурсам.

Нет ничего невозможного, весь вопрос лишь в конечной стоимости продукта, его ремонтопригодности и доступности для майнеров любого уровня.

Сравним характеристики Coolant с основными жидкостями Novec:

Главным преимуществом нашего теплоносителя является цена. Ниже приведена стоимость жидкостей Novec 7100, Novec 7500 и Coolant. Объём 20 литров, валюта — российские рубли. Не забываем о том, что плотность Novec выше и в литрах требуется больше жидкости (в 1,6 раза), нежели один к одному в кг (как она продаётся поставщиками):

Источник: https://BiXBiT.io/ru/blog/post/sravnenie-zhidkostey-novec-i-coolant-pochemu-my-ostanovilis-na-sobstvennoy-razrabotke

Иммерсионное охлаждение майнинг ферм – Системы вентиляции

ИММЕРСИОННЫЕ ЖИДКОСТИ

В данной статье мы разберем такую тему, как однофазное иммерсионное охлаждение майнинг ферм.
Его иногда называют водяное охлаждение майнинг ферм, можно также назвать это погружным жидкостным охлаждением с применением такого вещества как «сухая вода».

Как известно, проблема охлаждения ферм для майнинга является одной из самых актуальных в нашем нелегком деле, поскольку перегрев приводит к ряду таких проблем, как понижение производительности, нестабильность работы, высокий износ и просто банальное отключение по перегреву.

Если речь идет о мощностях 5, 10 или 15 кВт это еще можно пережить и справляться с тепловыделениями самостоятельно. Открывать окна, ставить бытовые кондиционеры, выносить оборудование на балконы и т.д.

Но что делать, когда речь идет о промышленных фермах и соответственно мощностях, таких как 50, 100, 500 кВт или даже несколько МВт?

Наша организация разработала систему иммерсионного охлаждения майнинг ферм, ознакомиться с ней вы можете на странице “Установка иммерсионного охлаждения майнинг ферм”. 

Что такое иммерсионная жидкость («сухая вода») и где ее применяют?

В данном контексте иммерсионным охлаждением называют процесс отвода тепла от работающего оборудования путем его погружения в контейнер с иммерсионной жидкостью

Иммерсионная жидкость – это техническая жидкость, имеющая определенную формулу (у многих производителей они запатентованы), имеющая такие уникальные свойства как:
Негорючесть, низкую токсичность, инертность, высочайшие диэлектрические свойства.

Таким образом, данная жидкость не вступает в химическую реакцию практически ни с чем и является абсолютным диэлектриком, что позволяет использовать ее в контакте с любым электронным оборудованием без последствий для него.

ВАЖНО! Применение данной жидкости абсолютно безопасно для любого оборудования, а также для людей работающих с ней.

Применение данных жидкостей в промышленных масштабах началось много лет назад и по сей день имеет очень широкий спектр. Например, для охлаждения стоек оборудования в дата-центрах (ЦОД), в системах пожаротушения опасных и ценных объектов (архивы, дата-центры и т.д.), где последствия пожаров наносят часто гораздо больше вреда, чем сам пожар.

Традиционно при строительстве нового дата-центра около 35% капитальных затрат расходуется на охлаждающее оборудование, а впоследствии на него приходится еще 50% эксплуатационных расходов.

Количество данных, которые необходимо хранить растет в геометрической прогрессии, стимулируют спрос на более и более крупные центры обработки данных (ЦОД), наряду со значительными инвестициями, понятно, что необходимо искать все более экономичные и эффективные технологии охлаждения.

Многочисленные исследования доказывают, что процесс жидкостного охлаждения имеет очень высокий коэффициент эффективности использования энергии (Power Usage Effectiveness; PUE) это позволяет добиться феноменальных показателей с точки зрения эффективности и экономичности данной технологии.

Таким образом, жидкостное охлаждение подходит для абсолютно любых майнеров – асиков (Antminer S9, L3+, D3 и др.) и видеокарт NVIDIA Geforce 1070 GTX, 1060 GTX, AMD Radeon RX 470, 480 ,580 и т.д.)

Принцип работы иммерсионного жидкостного охлаждения для майнинг ферм

Принцип достаточно простой для понимания.

Поскольку охлаждающая жидкость абсолютно инертна, нетоксична и является диэлектриком, мы без каких-либо опасений погружаем работающую ферму, будь то ASIC (асик) Antminer S9 или блок из видеокарт в контейнер жидкостью.

Оборудование работает и выделяет тепло, которое нагревает жидкость. Теплоемкость жидкости в 4000 раз выше теплоемкости воздуха, что позволяет отводить тепло гораздо меньшим объемом теплоносителя.

В данном случае основная задача сводится к тому, чтобы качественно отводить тепло от самой жидкости и поддерживать температуру такой, чтобы температура на чипах майнеров не превышала допустимую и позволяла работать на максимальной производительности без перебоев.

Рис. 1 – Пример работы электроники в охлаждающей жидкости

Эксперимент с жидкостным охлаждением майнинг фермы

Проводя первые эксперименты в нашей лаборатории, мы нервно наблюдали, как компьютерная система под напряжением, включенная и мигающая, медленно погружалась в чистую, водянистую жидкость.

Каждый ребенок с детства знает, что жидкость и электричество несовместимые вещи, поэтому было совершенно невообразимо наблюдать за безупречной работой компьютера, полностью погруженного в то, что казалось ничем иным, как водой.

Во всем мире существует достаточно много производителей жидкостей, предназначенных для многих целей работы с электронной техникой, которые позволяют в том числе и охлаждать ее.

Собственно сам эксперимент с майнинг фермой:

Мы провели ряд испытаний с применением нескольких видов жидкостей. Основной задачей при подборе жидкости было скорее найти состав с наиболее хорошими теплофизическими свойствами, что соответственно повышает эффективность теплообмена.

Эксперимент проводился на стендовом образце с фермой из 6 видеокарт Nvidia Geforce GTX 1070 с суммарной мощностью около 1,2 кВт. Охлаждение жидкости было реализовано с помощью обыкновенной системы холодного водоснабжения.

Оборудование было погружено в аквариум и полностью залито жидкостью. Для большей равномерности охлаждения и температуры самой жидкости была обеспечена циркуляция, с помощью циркуляционного насоса. Испытания проводились на протяжении нескольких дней. Были исследованы все возможные режимы работы.

Рис. 2 – Пример работы видеокарты Nvidia Geforce в охлаждающей жидкости

Результаты подтвердили все наши ожидания и расчеты:

  • Оборудование работает стабильно и без перегревов.
  • Меняя различные параметры нам без особых усилий удается добиться повышения производительности карт на 15%, но мы уверены, что и это далеко не предел.
  • Регулируя систему охлаждения мы легко смогли установить необходимый тепловой режим с минимальным расходованием холодной воды и соответственно минимизировать затраты.
  • Для охлаждения чипов видеокарт не нужны вентиляторы

Преимущества применения жидкостного иммерсионного охлаждения для майнинга

На основании ряда фактов:

  • Многолетний мировой опыт применения технических жидкостей в различных сферах промышленности
  • Гарантийные обязательства производителей технических жидкостей
  • Наши лабораторные испытания
  • Анализ и расчеты

Мы нашли несколько существенных преимуществ данного способа охлаждения применительно к оборудованию для майнинга:

  • Производительность оборудования повышается минимум на 10-15%. Этот показатель зависит от самих майнеров – асики или видеокарты. Различные модели имеют ряд собственных особенностей и ограничений для разгона, но приложив некоторые усилия при возможности поддержания температуры на чипе не больше 40-50°С можно достичь даже больших показателей.
  • Срок службы оборудования Асики и видеокарты гораздо медленнее изнашиваются, когда находятся при постоянной температуре в рабочем диапазоне и не перегреваются. При отсутствии системы охлаждения, майнеры постоянно отключаются по перегреву.
  • Бесшумность работы Майнеры в жидкости работают совершенно бесшумно. Помимо того, что вентиляторы самих асиков или карт отключены, также отсутствует шум от воздушной системы охлаждения, которая по уровня шума для больших мощностей сопоставима с мощностью вентиляции промышленных цехов.
  • Размеры ферм В контейнере с иммерсионной жидкостью размерами к примеру 1,5х1,5 м можно плотно разместить оборудования на 20-30 кВт без каких-либо сложностей. Таким образом, мощность фермы на 100 кВт можно разместить на площади 5-10 м2.
  • Снижение стоимости видеокарт Для качественного жидкостного охлаждения асиков или видеокарт нет надобности в вентиляторах (кулерах) на самих майнерах. Соответственно можно заказывать с завода по сути голые чипы – без вентиляторов, корпусов и т.д. Таким образом, стоимость самих карт снижается как минимум на 20-30%, к тому же уменьшаются ее габаритные размеры, что позволяет компоновать ферму еще более плотно.

Сравнение жидкостного и воздушного охлаждения

Для наглядности преимуществ и недостатков можно сравнивать жидкостное и воздушное охлаждение – классическая система вентиляции и кондиционирования. В данном случае все преимущества, о которых мы уже рассказали и являются по сути преимуществами в сравнении с воздушным охлаждением.

В целом конечно воздушное охлаждение вполне хорошо выполняет свою функцию, и требует не менее серьезных и качественных расчетов. С его помощью можно обеспечить также абсолютно бесперебойную и надежную работу оборудования круглый год, хотя как известно летом охлаждение майнинг ферм осуществляется более трудным путем, нежели в зимний период года.

Из недостатков иммерсионного охлаждения, можно отметить:

  • Высокая сложность расчетов
  • Малое количество компетентных специалистов на рынке
  • Труднодоступность необходимой жидкости
  • Высокая цена

Тем не менее, при грамотном проектировании, стоимость данной системы будет сопоставима со стоимостью системы воздушного охлаждения, а если учесть еще все преимущества, о которых мы писали выше, то окупаемость данного решения не заставит себя ждать.

Как мы выяснили, иммерсионное охлаждение более энергоэффективно и является передовой технологией для такого рода задач.

Способы использования тепла от ферм

Как известно, большая часть потребляемой энергии в процессе работы оборудования переходит в тепловую энергии.

При больших мощностях майнинг ферм разумеется сразу появляется желание как-то использовать тепло, которое они производят.

Мы приведем примеры нескольких способов, которые можно применить как в бытовом, так и в промышленном масштабе. Каждый интересующийся возможно найдет для себя какую-то идею.

  • Подогрев какого-либо водоема – рыбхозяйство, бассейн и т.д. В данном случае, мы передаем тепло от внутреннего контура охлаждающей жидкости во внешний контур через водяной теплообменик, что позволяет нам получить теплую или горячую воду на выходе из него.
  • Обогрев воздуха в помещении – офис, цех, частный дом, теплица и т.д. В данном случае мы охлаждаем внутренний контур жидкости через теплообменник вода-воздух и используем горячий/теплый воздух для наших целей
  • Теплые полы в доме По сути как и в первом примере, мы используем теплообменник вода-вода и это позволяет нам использовать горячую воду для подогрева полов.

Разумеется все способы утилизации тепла необходимо индивидуально рассчитывать и продумывать саму схему работы. Трудно найти какое-то универсальное решение. Мы в наших проектах, как правило подбираем и просчитываем индивидуальную схему отвода тепла от майнинг фермы и его полезное использование на проектах, где есть такая задача.

Для решения подобных задач, применяются промышленные установки жидкостного охлаждения. Ознакомиться с подбробным описанием и приницпом работы данных систем вы можете на странице “Установки иммерсионного охлаждения майнинг ферм”. 

В заключение хотелось бы отметить, что жидкостное охлаждение это «мэйнстрим» в сфере IT технологий и энергоэффективности.

Получить бесплатную консультацию инженера

Получить!

Источник: https://www.ads-vent.ru/blog/immersionnoe-ohlazhdenie-mayning-ferm

Иммерсионное масло: описание, применение и отзывы

ИММЕРСИОННЫЕ ЖИДКОСТИ

Иммерсионный способ микроскопического наблюдения предполагает введение между объективом прибора и изучаемым объектом специальной жидкости. Она обеспечивает усиление яркости и расширение границ увеличения изображения.

Таким образом, объект можно значительно приблизить и рассмотреть самые мелкие его элементы, не меняя оборудования. Соответственно, жидкость именуется иммерсионной. В качестве нее могут выступать самые разные составы. Наиболее популярным считается иммерсионное масло.

Рассмотрим его особенности подробнее.

Общие сведения

Первое масло иммерсионное для микроскопии было кедровым. Однако оно имело один существенный недостаток. С течением времени его свойства изменялись, и оно не позволяло получать желаемые результаты.

На открытом воздухе жидкость начинала постепенно уплотняться (вплоть до отвердения). Соответственно, изменялся и показатель преломления. В 20 столетии стали выпускать синтетическое иммерсионное масло.

У этой жидкости указанного выше недостатка не было.

Иммерсионное масло: стандарты

Ключевые параметры жидкости установлены в ГОСТ 13739-78. Согласно стандарту, иммерсионное масло обладает:

  • показателем преломления nd = 1,515±0,001;
  • коэффициентом пропускания в спектральном диапазоне от 500 до 700 нм при толщине слоя 1 мм – 95%, от 400 до 480 нм – 92%;

Оптимальной температурой, при которой может применяться иммерсионное масло, считается 20 градусов. Существуют также международные стандарты. В соответствии с ISO 8036/1, показатель преломления составляет 1,518 + 0,0005, а коэффициент пропускания при слое 10 мм для спектрального диапазона от 500 до 760 нм – 95%, а при 400 нм – 60%.

Указанным параметрам соответствует масло иммерсионное нефлуоресцирующее. В стандарте ISO 8036-1/2 определены показатели жидкости для люминесценции. Коэффициент пропускания при спектральном диапазоне от 500 до 700 нм в слое 10 мм составляет 95%, от 365 до 400 нм – 60%.

Сложности расхождений параметров

Выявляемое отличие в указанных выше стандартах может привести к ухудшению работы определенного объектива при использовании несоответствующей ему жидкости. В результате:

  1. Снижается контраст вследствие возникновения сферической аберрации.
  2. Окрашивается поле на объекте исследования.
  3. Освещенность в плоскости изучаемого предмета и на участке формирования его изображения становится неравномерным.
  4. Картинка становится нерезкой.

Нюансы

Оптические микроскопы обладают верхним пределом разрешающей способности немного больше 100 крат. На таком уровне увеличения освещение исследуемого предмета должно быть качественным.

В противном случае полученное изображение будет настолько темным, что рассмотреть объект будет просто невозможно. Дело в том, что преломление и рассеивание света происходит между покровным стеклом и объективом.

Иммерсионное масло способствует большему его захвату. В результате изображение становится более четким.

Как получается четкая картинка? В различных средах преломление света происходит по-разному. Например, углы преломления лучей в воздухе и стекле отличаются. В первом случае показатель 1.0, во втором – 1.5. В этом состоит основная проблема.

Использование масла позволяет уменьшить показатель преломления лучей, которые проходят через исследуемый объект. Дело в том, что жидкость имеет тот же параметр, что и стекло. В результате формируется однородная среда между слайдом и объективом, и большая часть света, проходящего через предмет, попадает в прибор. Так получается четкое изображение.

Технические моменты

Как правило, на корпусах объективов, предназначенных для иммерсии, присутствует гравировка Oil. Сам же элемент используется тогда, когда необходима апертура от 1.0 и более. Такие “иммерсионные” объективы применяются при непосредственном погружении в жидкость. В этой связи они полностью герметичны. Это обеспечивает высокую защиту от повреждения линз маслом.

Классификация

На практике используются масла двух вязкостей: высокой (тип В) и низкой (А). Зачастую на упаковке можно встретить информацию о коэффициенте преломления. К примеру, выпускают масло иммерсионное (100 мл), коэффициент преломления которого равен 1.515. Жидкости, обладающие низкой вязкостью, применяют к воздушному пространству, а с высокой – вместе с конденсорами.

Правила использования

Чтобы получить четкое изображение исследуемого объекта, нужно следовать достаточно простым рекомендациям:

  1. Найти изучаемый предмет на слайдере по центру поля на небольшом увеличении. Для этого используется объектив малой кратности.
  2. Повернуть револьверное устройство.
  3. Ввести объектив 100 крат в рабочее положение.
  4. Поместить каплю масла на стекло слайда, вторую – на линзу.
  5. Отрегулировать рабочее расстояние точной фокусировкой до появления четкой картинки объекта.

При работе необходимо соблюдать осторожность. Важно не допустить попадание воздуха между покровным стеклом и объективом.

Масло иммерсионное “Минимед”

Жидкость применяется при работе с ахроматическими и апохроматическими объективами любого типа приборов, кроме люминесцентных.

Как отмечают специалисты, использовавшие это иммерсионное масло, оно обладает несколькими полезными свойствами.

Жидкость существенно улучшает видимость объекта, минимизирует блики, потерю света и аберрации оптики. Применение масла значительно расширяет диапазон возможностей оборудования.

Очистка оборудования

После работы с иммерсионным маслом необходимо привести в порядок прибор. Очистку нужно осуществлять до того, как объектив высохнет. Для удаления остатков масла используется чистая бумага для линз. Свернутым листом очищают все стеклянные поверхности. Бумагу для объективов следует смочить специальным раствором и удалить остатки масла.

Историческая справка

Первым ученым, объяснившим механизм иммерсии, был Роберт Гук. В 1678 г. вышла его книга Microscopium, в которой были даны все пояснения. В 1812 г. иммерсия была предложена в качестве средства исправления аберраций объектива.

Автором идеи стал Дэвид Бюстер. Приблизительно в 1840 г. были изготовлены первые иммерсионные объективы. Создателем их являлся Д.Б. Амичи. Изначально в качестве иммерсионной жидкости исследователи использовали анисовые масла.

Показатель преломления был приближен к таковому у стекла.

Источник: https://FB.ru/article/303517/immersionnoe-maslo-opisanie-primenenie-i-otzyivyi

Ваш педагог
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: