Jak odzyskać energię wytwarzaną przez koparki kryptowalut

Prezentujemy Wam kolejny artykuł z serii poświęconej miningowi kryptowalut, którą tworzymy wspólnie z firmą Unlimited. Dla nikogo nie powinno być tajemnicą, że żyjemy w czasach, w których ekologia ma kluczowe znaczenie dla przetrwania naszego gatunku. W związku z tym wiele mówi się o alternatywnych źródłach energii i ciepła. Postanowiliśmy przyjrzeć się jednemu z takich rozwiązań. Opierając się na obserwacjach naukowców z Olsztyna postanowiliśmy przybliżyć Wam arcyciekawą kwestię wykorzystania ciepła odpadowego z serwerów obliczeniowych, potocznie nazywanych koparkami kryptowalut. Innymi słowy, zobaczymy czy koparka może służyć nie tylko do wydobycia cyfrowych monet!

Potrzebna inicjatywa

W oparciu o badania tria olsztyńskich naukowców: Seweryna Lipińskiego, Michała Dudy i Dominika Górskiego, postanowiliśmy przeanalizować opłacalność zagospodarowania ciepła emitowanego przez koparkę kryptowalut do ogrzewania domów. W czasie lawinowo rosnących rachunków za ogrzewanie warto przyjrzeć się każdej możliwości, dzięki której możemy choć trochę zaoszczędzić na ogrzewaniu.

Wcześniej wspomniani autorzy badań przeprowadzili analizę procesu rentowności odzysku ciepła odpadowego z koparki kryptowalut do ciepłej wody użytkowej przy wykorzystaniu pompy ciepła. Cały proces monitorowany był przez urządzenia pomiarowe. Jakie wyniki udało się osiągnąć olsztyńskim naukowcom? Przekonajmy się razem!

Specyfikacja sprzętu – czyli co, czym i jak

Zacznijmy od specyfiki sprzętu. Już na wstępie warto zauważyć, że pompa ciepła wykorzystana w eksperymencie jest jednym z wiodących źródeł ogrzewania jeśli chodzi o walory ekologiczne. Nie emituje ona bowiem szkodliwych substancji jako produktów ubocznych wydzielania ciepła. Jest również bezobsługowa – nie wymaga zasypywania paliwem stałym, a następnie wybierania popiołu.

Autorzy eksperymentu wskazują również na jej upowszechnianie się w warunkach przemysłowych i domowych. Daje ona także możliwość wtórnego wykorzystania energii pochodzącej ze źródeł zewnętrznych. Właśnie dzięki tej zalecie można było przeprowadzić eksperymenty wskazujące, że ciepło będące efektem ubocznym procesów obliczeniowych może stać się źródłem energii w pompach ciepła, czyli mówiąc kolokwialnie, może nam posłużyć do podgrzania wody użytkowej.

Eksperyment przeprowadzono przy użyciu pompy ciepła powietrze-woda, zintegrowanej z 270 litrowym zbiornikiem użytkowym na ciepłą wodę, produkcji Galmet Sp. z. o. o.. Owa pompa ma całkowitą moc grzewczą (pompa ciepła + grzałka 2 kW) równą 4 kW i pozwala na podgrzanie wody dla 4-5 osobowej rodziny (przy założeniu zużycia wody wynoszącym 50l na osobę na dobę) przy średnim poborze mocy równym 0,49 kW.

Dotychczas nie przykładano zbyt dużej wagi do badań nad recyklingiem energii w gospodarstwach domowych. Pompy ciepła są z nami powszechnie od lat 80. Instalacje były jednak zawsze drogie, a ciepło pochodzące z np. z węgla było tanie. Dlatego nie opłacało się wykorzystywać tego typu rozwiązań. Sytuacja zmieniła się w obliczu trwającego kryzysu energetycznego.  I tutaj na scenę wchodzą koparki kryptowalut, których instalacja nie wiąże się z żadnymi uniedogodnieniami w przestrzeni mieszkalnej, a przy tym urządzenia te spełniają kluczowy warunek eksperymentu – wytwarzają ciepło jako efekt uboczny swojej pracy. Upraszczając – zarabiają pieniądze dla swoich właścicieli przez czas swojej pracy. Czy nie brzmi to fantastycznie? Zarabiać pieniądze i dzięki temu oszczędzać jeszcze więcej środków odzyskując ciepło?

Koparka z jakiej skorzystali badacze to Bitman Antminer D3 wer. 19,3 Ghz przy wydajności chłodniczej systemu chłodzenia jednostki serwerowej do 1,22 kW. Należy tutaj zaznaczyć, że w praktyce jest to sprzęt nierentowny, jednak na potrzeby badania był on świetnym symulatorem zyskownej jednostki.

Eksperyment

W jaki sposób przebiegał eksperyment? Już tłumaczymy. Pompa została zamontowana w następujący sposób: wlot powietrza został połączony z wylotem systemu chłodzenia serwera obliczeniowego koparki w sposób pozwalający na skompensowanie niedoborów powietrza dla pompy ciepła (z uwagi na różnice w wydajnościach przepływu powietrza między obydwoma urządzeniami). Dodatkowo zastosowanie układu mieszającego (trójnika) pozwoliło na obniżenie temperatury serwera i zbliżenie jej do temperatury zgodnej z temperaturą zadeklarowaną przez producenta pompy. Dzięki zastosowaniu takiego rozwiązania temperatura między układami obniżyła się, a brakująca ilość powietrza została zoptymalizowana.. 

Cały ten proces monitorowały urządzenia pomiarowe umożliwiające śledzenie temperatury zarówno na wlocie jak i wylocie powietrza (DS18B20 termometry cyfrowe; dokładność ±0,5°C), a także temperaturę i wilgotność wewnątrz laboratorium z dokładnością ±4 wilgotności względnej (przy 25°C).

Wnioski i obserwacje – czyli co za ile

Znając już specyfikację urządzeń i mogąc sobie wyobrazić jak przebiegał eksperyment warto zastanowić się nad opłacalnością całego przedsięwzięcia. Kluczowe wydają się tutaj koszty energii elektrycznej. W przyjętych przez badaczy obliczeniach średnia cena energii elektrycznej pochodzi z 2020 r. i wyniosła natenczas 0,62 zł/kWh. Koszty rocznego użytkowania pompy ciepła nie korzystającej z ciepła pochodzącego z koparki wyniosły nieco ponad 1600 zł. Dla instalacji eksperymentalnej była to kwota niemal o 1000 zł niższa. Z badań wynika zatem, że roczne zapotrzebowanie na energię elektryczną wykorzystywaną do ogrzewania wody użytkowej może spaść o 59-61,5%, jeśli do zasilania pompy ciepła skorzystamy z energii emitowanej przez koparkę kryptowalut.

Poniższa tabela przedstawia oszczędności użytkowania pompy ciepła wykorzystującej ciepło odpadowe z koparki oraz wykorzystania samej pompy względem zastosowania samej grzałki elektrycznej o mocy 2kW jako odniesienia zużywanej energii:

Kwoty mówią same za siebie. Jeżeli portfel i serce mówią jednym głosem to wiedzcie, że coś jest na rzeczy. Warto zadbać o siebie, o swój portfel, jak również o całą planetę. Zwłaszcza, że póki co nie mamy zapasowej.

Jeśli jesteście zainteresowani miningiem kryptowalut, szukacie informacji o koparkach, chcecie takową zakupić lub oddać do serwisu, to zapraszamy serdecznie do odwiedzenia oficjalnej strony internetowej firmy Unlimited.