ビットコイン採掘の廃熱を再利用できるか？ 熱回収の実践ガイド

ビットコイン採掘は、通常、電力消費量、ハッシュレート、冷却コストといった観点から議論されます。しかし、ASICマイナーが発生させる熱も同様に重要です。

マイナーが消費する電力のほぼすべてが熱として放出されます。従来は、この熱を除去し、大気中に放出していました。適切な冷却構成を採用すれば、その一部を建物の暖房、給湯、温室の加温、あるいは産業プロセスなどに再利用できます。

では、ビットコイン採掘の廃熱は実際に再利用可能なのでしょうか？

可能です。ただし、実現可能性は冷却方式、利用可能な熱需要、温度レベル、および地域の気候に大きく左右されます。

1．ビットコイン採掘で発生した熱はどこへ行くのか？

従来型の空冷式採掘システムでは、ファンが周囲の空気をASICヒートシンク内に送り込みます。空気は熱を吸収し、その後外部へ排出されます。

ASICマイナー → ヒートシンク → 高温空気 → 周囲の空気

ただし、高温の空気から有用な熱を回収するには、通常、大容量の空気流量と広範なダクト配管が必要です。

浸漬冷却（インマージョン・クーリング）は、その代替手段として注目されています。ASICマイナーは熱を直接不導体液体に伝達します。加熱された液体はその後、熱交換器を通過し、その熱エネルギーを二次的な水または水・グリコール混合液の循環系に移します。

ASICマイナー → 不導体液体 → 熱交換器 → 水／グリコール循環系

2．採掘熱の活用方法とは？

建物の暖房

回収した熱は、温水暖房システムを通じて、オフィス、作業場、倉庫、その他の建物へ供給できます。

給湯

熱交換器を用いて、家庭用・商業用・産業用のいずれかに適した別の温水回路へ熱エネルギーを供給できます。

温室暖房

温室では、寒冷期に多量の暖房が必要となる場合があります。採掘による廃熱を従来の暖房システムと併用することで、ビットコイン採掘と温室暖房を有効に組み合わせた運用が可能になります。

プールおよび養殖

プールや養殖施設は、比較的安定した熱需要を提供できます。液体冷却方式のマイニングシステムは、制御された水循環回路を通じて熱エネルギーを移送できるため、特に適しています。

工業用途

産業ユーザーの近くに立地するマイニング施設では、回収した熱を工程用水の予熱やその他の低温プロセスに活用できます。

3．なぜ液体冷却が熱回収に有効なのですか？

液体冷却は、大量の高温空気ではなく配管を通じて熱を移送できるため、熱回収が容易になります。

空冷方式の場合：

ASIC → 高温空気 → ダクト → 熱利用者

浸漬冷却方式の場合：

ASIC → 絶縁性冷却液 → 熱交換器 → 温水 → 熱利用者

熱交換器は、2つの独立した流体回路間で熱エネルギーを伝達しつつ、それぞれの流体を物理的に分離したままにします。このため、マイニング用の冷却回路を、暖房・給湯・産業用などの熱利用システムに接続しても、流体が混ざることはありません。

冷却ファンとダクト式空気流によりASICマイナーから熱を排出するビットコインマイニングラック。

4. 熱が利用できない場合、どうなるか？

この点は見落とされがちです。

ビットコインのマイナーは常時稼働する可能性がありますが、熱需要はそうではありません。温室では夏期に暖房需要が減り、建物では気温が高い時期には暖房需要が限られ、給湯システムもやがて設定温度に達します。

一方、マイナーは引き続き熱を発生させ続けます。

この過剰な熱は、何らかの形で放熱する必要があります。

ここでラジエーターまたはドライクーラーの役割が重要になります。

有効な熱需要がある場合：

マイニング → 熱交換器 → 熱利用者

熱需要が不足している場合：

マイニング → 熱交換器 → ラジエーター／ドライクーラー → 外気

したがって、熱回収によって必ずしも放熱設備の必要性がなくなるわけではありません。熱回収と放熱は、併用して機能します。

廃熱を熱交換器ループを通じて排出する、浸漬式冷却の採掘インフラストラクチャー。

5．ラジエーターおよびドライクーラーの主要設計パラメーター

採掘用冷却システムでは、ラジエーターまたはドライクーラーを実際の運転条件に応じて選定する必要があります。

重要なパラメーターには以下が含まれます：

• 放熱能力
• 冷却水の入口・出口温度
• 周囲設計温度
• 水／グリコール流量
• ラジエーターの圧力損失
• ファンの風量および消費電力
• 連続運転条件
• 粉塵および腐食への暴露

高温気候の採掘施設では、周囲温度が特に重要です。

周囲温度25°C向けに設計されたラジエーターは、40°Cや50°Cの環境では同程度の性能を発揮できるとは限りません。周囲温度が上昇すると、熱伝達に利用可能な温度差が縮小するため、より大きな熱伝達表面積または送風量が必要になる場合があります。

砂漠地帯の鉱山現場では、粉塵や砂が空気流および熱伝達性能にも影響を及ぼします。沿岸地域では、塩分を含んだ空気による腐食を防ぐために、追加の耐腐食対策が必要となることがあります。

コンテナ型ビットコインマイニング装置の廃熱放散用に、軸流ファンと水・グリコール配管を備えた産業用ドライクーラーを隣接設置した例。

6．熱回収＝「ラジエーター不要」ではありません

実用的なシステムでは、以下のような組み合わせが考えられます。

ASICマイナー → 浸漬冷却 → 熱交換器 → 二次水／グリコール循環系 → 建物／温室／給湯設備 → 余剰熱 → ラジエーター／ドライクーラー → 外気

熱利用側は必要な熱エネルギーを吸収します。需要が低下した際には、ラジエーターまたはドライクーラーが残った熱を外気に放出します。

これにより、継続的なマイニング作業における冷却性能を確保しつつ、柔軟性も実現します。

7．マイニング熱回収は常に経済的でしょうか？

必ずしもそうとは限りません。

技術的に可能であるからといって、必ずしも経済的にも成り立つわけではありません。プロジェクト設計者は、熱需要、温度要件、熱利用先までの距離、稼働時間、当地の気候、既存のインフラなどを総合的に評価する必要があります。

寒冷地にあるマイニングファームでは、建物や温室の暖房需要が高くなる可能性があります。一方、暑い砂漠地域にある施設では、暖房需要がほとんどなく、年間の大半で熱を放出する必要がある場合があります。

したがって、単に可能な限り多くの熱を回収することを目指すわけではありません。

需要があるときに有用な熱を回収し、需要がないときは余剰熱を確実に放出することこそが目的です。

ビットコインマイニングは、大量の電気エネルギーを計算処理能力——最終的には熱——に変換します。

浸漬式冷却、熱交換器、ラジエーター、ドライクーラーを用いることで、その熱エネルギーを暖房、給湯、農業、産業用途などに回収・再利用することが可能です。

鉱山向け冷却の将来は、単に熱を排出することではなく、価値ある熱エネルギーを柔軟に再利用しつつ、過剰な熱を確実に放熱できるシステムの構築にあるかもしれません。

鉱山事業者および冷却システム統合業者にとって、適切なラジエーターおよび熱交換器の設計・エンジニアリングは、このソリューションにおいて不可欠な要素です。

どの程度の熱を再利用でき、残りの熱をどれだけ確実に放熱できるでしょうか？

鉱山、データセンター、発電向けのドライクーラー、ラジエーター、熱交換器に関する実践的な技術記事をご覧になりたい方は、Sinrui RadiatorのLinkedInページをフォローしてください。エンジニア、現場オペレーター、プロジェクトチーム向けに、技術解説や冷却システムの最新情報をお届けしています。