Значение качества электропитания для майнинг-фермы
Майнинг-ферма в основном состоит из нескольких объединенных в одну сеть компьютеров или специальных компьютерных установок, напоминающих сервер, в которых размещаются дорогостоящие высокопроизводительные процессоры, жесткие диски и видеокарты с системой активного охлаждения. Большая мощность данного оборудования требуется для непрерывного выполнения вычислительных процессов по добыче криптовалюты.
Не менее важным компонентом любой майнинг-фермы является блок питания, от которого во многом зависит, насколько надежным будет сам процесс её работы. К данному элементу предъявляются повышенные требования по энергоэффективности и безопасности. При этом каждый блок имеет допустимый диапазон входного напряжения, который, как у классических персональных компьютеров, составляет в среднем 140-240 В.
Если значение напряжения будет превышать данный диапазон, то это может негативно сказаться на функционировании всей майнинг-фермы: начиная от сбоя её рабочего процесса, заканчивая выходом из строя некоторых электронных компонентов.
Рассмотрим подробно, как нестабильное напряжение может повлиять на работу майнинг-фермы.
| Проблема электросети | Влияние на оборудование |
| Кратковременное падение (провал) напряжения | Если сетевое напряжение опустится ниже диапазона работы блока питания, то это может привести к отключению майнинг-фермы и, соответственно, внезапному прерыванию вычислительного процесса. |
| Кратковременный скачок (всплеск) напряжения | При скачке напряжения выше диапазона работы блока питания в лучшем случае может произойти отключение критического оборудования, в худшем – выгорание компонентов блока питания, видеокарты или материнской платы. |
| Пониженное или повышенное напряжение | Если сетевое напряжение постоянно имеет повышенные или пониженные значения, то это также негативно будет сказываться на электронных компонентах майнинг-фермы, снижая её производительность и быстродействие. |
| Сетевые помехи и несинусоидальность напряжения | Серверы, роутеры и другое телекоммуникационное оборудование, через которое выполняется непрерывное подключение майнинг-фермы к глобальной сети, весьма требовательно к качеству сигнала. Чем меньше будет различных помех в электросети, тем меньше проблем возникнет с качеством интернет-соединения. |
Нестабильное напряжение в электросети может возникать из-за множества причин, среди которых наиболее распространенными являются несоблюдение норм электроэнергии компанией-поставщиком и пиковое потребление, во время которого одновременно включается большое количество потребителей.
Чтобы предотвратить повреждение дорогостоящего компьютерного оборудования или сбоя в работе вычислительного процесса вследствие негативного воздействия сетевых перепадов, требуется организовать защиту майнинг-фермы путем установки стабилизатора напряжения.
Как правильно подобрать модель стабилизатора для майнинг-фермы?
При подборе модели стабилизатора напряжения для защиты дорогостоящего компьютерного оборудования в первую очередь необходимо учесть следующие аспекты:
- качество электроэнергии, которое влияет на тип подходящего прибора;
- фазность электросети;
- мощность нагрузки;
- требования по наличию дополнительного функционала.
Разберем подробно каждый из них.
Качество электроэнергии и тип стабилизатора
Для правильного подбора типа стабилизатора требуется знать, какие проблемы бывают с качеством электропитания в сети. Чтобы это понять, необходимо вооружиться специальными средствами (вольтметром, мультиметром и т.п.) и произвести замеры сетевого напряжения в разное время суток (в пиковый и непиковый периоды) в течение нескольких дней.
Сегодня на рынке представлено несколько популярных типов стабилизаторов, которые условно можно разделить на две категории:
- трансформаторные – это релейные, электромеханические и электронные стабилизаторы, в которых основным элементом коррекции напряжения является трансформатор;
- бестрансформаторные – инверторные модели, в которых коррекция напряжения выполняется на основе технологии двойного преобразования.
Рассмотрим возможности работы каждого из этих типов стабилизаторов в зависимости от качества сетевого напряжения.
| Тип стабилизаторов | Описание |
| Релейные |
В основном используются в относительно стабильных электросетях с редкими и незначительными перепадами напряжения. Они имеют ограниченный диапазон стабилизации (в среднем 140-260 В), медленную скорость срабатывания (до 0,02 с), искаженную форму выходного сигнала и большую погрешность стабилизации (до 10%). ⇒ Стабилизатор напряжения должен иметь достаточную скорость реакции на скачки напряжения. В противном случае за то время, пока прибор будет переключать обмотки трансформатора, доводя напряжение до номинального значения, на его выходе какое-то время может быть напряжение выше 250 В, что в длительной перспективе увеличивает риск выгорания электронных компонентов блока питания майнинг-фермы. |
| Электромеханические | Как и первый тип устройств, не применяются в сетях с частыми и значительными перепадами напряжения. Хоть данные приборы работают в более широком диапазоне (в среднем 130-270 В) по сравнению с релейными моделями, скорость их реагирования на отклонения напряжения еще хуже. Кроме того, электромеханические стабилизаторы не способны выполнять коррекцию искажения входного сигнала. |
| Электронные (тиристорные/симисторные) | Обладают довольно широким диапазоном стабилизации напряжения (в среднем 120-270 В), относительно хорошей скоростью срабатывания (от 0,01 с) и меньшей погрешностью выходного сигнала (от 5%) по сравнению с вышеперечисленными типами устройств. Такие характеристики позволяют электронным моделям защищать нагрузку при резких и значительных перепадах напряжения. Однако на выходе у них часто присутствуют сетевые помехи и напряжение с искаженной синусоидой, что не приемлемо при работе электрочувствительной компьютерной техники, например, роутеров. |
| Инверторные | Более совершенные по сравнению с другими типами устройств. Они работают в самом широком диапазоне (90-310 В), мгновенно реагируют на любые сетевые перепады и выдают на нагрузку напряжение высокой точности (отклонение от номинального значения составляет не более ±2%) и идеальной синусоидальной формы. Устройства способны защитить ответственную технику не только от импульсных перенапряжений и высокочастотных помех, но и от кратковременных пропаданий напряжения. За счет таких характеристик инверторные стабилизаторы нивелируют практически любые проблемы электросети и подходят для самой требовательной электротехники. |
Фазность электросети
Для электросетей с номинальным напряжением 220/230 В требуется устанавливать однофазные модели стабилизаторов. Если сеть имеет напряжение 380/400 В, то можно применить несколько вариантов организации защиты потребителей:
- установить трехфазный стабилизатор (такой вариант точно потребуется применить, если присутствует трехфазная нагрузка);
- подключить на каждую питающую фазу по одному однофазному устройству (в этом случае каждый стабилизатор будет защищать фазу независимо друг от друга, вариант приемлем, если требуется защитить только однофазных потребителей);
- установить один однофазный стабилизатор только на ту фазу, на которой собрана вся критически важная нагрузка (данный вариант можно использовать только в том случае, если в сети отсутствуют трехфазные потребители);
- подключить стабилизатор конфигурации 3 в 1 (три фазы в одну), который позволит защитить в трехфазной сети электроприборы на 220/230 В (особенность заключается в том, что устройство позволяет равномерно загрузить все питающие фазы и исключает возможность их перекоса).
Мощность нагрузки
Выходная мощность стабилизатора должна быть на 20-30% больше максимальной потребляемой мощности всего оборудования майнинг-фермы. Чтобы правильно её посчитать, потребуется сложить вместе потребляемую мощность каждого блока питания, роутера, сервера и другой техники, которая будет подключаться к стабилизатору, и добавить вышеуказанный запас. Необходимые данные указываются на шильдике нагрузки или в ее паспорте.
Дополнительный функционал
Многие модели стабилизаторов напряжения оснащаются дополнительным функционалом, который также будет полезен при организации системы электропитания майнинг-фермы. Например, некоторые устройства обладают дополнительными «компьютерными» разъемами для удобного подключения соответствующего оборудования, возможностью удаленного мониторинга работы по локальной сети или через интернет, имеют байпас и многое другое.
Модельный ряд стабилизаторов напряжения «Штиль» для майнинга
Российский производитель систем электропитания «Штиль» предлагает широкий модельный ряд однофазных и трехфазных инверторных стабилизаторов, которые применяются для электрозащиты майнинг-ферм и другого ответственного компьютерного оборудования. Устройства имеют выходную мощность от 0,8 кВт до 18 кВт и предназначены для настенной, напольной или стоечной установки.
Модельный ряд стабилизаторов напряжения «Штиль» для майнинга состоит из:
- однофазных настенных и напольных/стоечных моделей мощностью 0,8-18 кВт;
- трехфазных напольных/стоечных моделей мощностью 5,4-16 кВт;
- моделей 3 в 1 напольного/стоечного исполнения мощностью 5,4-16 кВт.
