التبريد بالغمر: التبريد السائل لأجهزة تعدين البيتكوين

التبريد بالغمر هو طريقة تبريد سائلة تقوم على غمر الأجهزة الإلكترونية في سائل ينقل الحرارة دون أن ينقل الكهرباء، بحيث يتولى هذا السائل - لا المراوح - مهمة التخلص من الحرارة. في تعدين البيتكوين، يُعدّ التبريد بالغمر والتبريد المائي البديلين السائلين للتبريد الهوائي. أما التبريد المائي، المعروف أيضًا باسم تبريد الماء، فيعتمد على ضخ سائل التبريد عبر الجهاز بدلًا من غمره بالكامل.

لماذا تحتاج أجهزة تعدين البيتكوين إلى التبريد أصلًا؟

يتحول تقريبًا كل الكهرباء التي يستهلكها جهاز تعدين البيتكوين إلى حرارة، لذا يحتاج الجهاز إلى نظام تبريد يتخلص من هذه الحرارة طوال فترة تشغيله. الدائرة المتكاملة المخصصة للتطبيق (ASIC) هي شريحة مصممة لأداء مهمة واحدة محددة بدلًا من الحوسبة العامة. أجهزة تعدين البيتكوين مبنية على شرائح ASIC مصممة خصيصًا لإجراء عمليات حساب التجزئة (hash) التي يتطلبها تعدين البيتكوين.

في جهاز تعدين البيتكوين المبرد بالهواء، تسحب المراوح هواء الغرفة عبر ألواح التجزئة (hashboards) وتدفع الهواء الساخن خارج الجهاز. لوح التجزئة هو لوحة دوائر كهربائية تحمل شرائح ASIC الخاصة بالجهاز.

يوضح جهاز Antminer S21 XP من شركة Bitmain، وهو طراز مبرد بالهواء، ما يعتمد عليه التبريد الهوائي. حتى أكتوبر 2026، تُقدّر Bitmain استهلاك الطاقة لجهاز S21 XP بـ 3,645 واط عند درجة حرارة هواء دخول قدرها 25 درجة مئوية، أي أن الهواء الداخل إلى الجهاز يكون بدرجة حرارة 25 مئوية.

يصاحب التبريد الهوائي أيضًا ضجيج. حتى أكتوبر 2026، تُدرج Bitmain جهاز Antminer S21 XP عند 76 ديسيبل (dBA) بأقصى سرعة للمروحة، وهو رقم مهم في أي مكان يعيش أو يعمل فيه أشخاص بالقرب من هذه الأجهزة.

كيف يعمل التبريد بالغمر في تعدين البيتكوين؟

يضع التبريد بالغمر في تعدين البيتكوين الجهاز بالكامل داخل خزان من سائل عازل كهربائيًا (dielectric fluid). السائل العازل كهربائيًا هو سائل ينقل الحرارة لكنه لا ينقل الكهرباء. ولأن هذا السائل لا يوصل الكهرباء، يمكن للوحات الدوائر الكهربائية المشغّلة أن تبقى مغمورة فيه دون حدوث دائرة قصر.

في إعداد الغمر، يمتص السائل العازل الحرارة مباشرة من الشرائح ولوحات الدوائر، ثم يمر عبر مبادل حراري. المبادل الحراري هو جهاز ينقل الحرارة من سائل إلى آخر. هنا يُسلّم الحرارة إلى دائرة مياه منفصلة، تقوم بدورها بإطلاق هذه الحرارة عبر مبردات جافة أو أبراج تبريد.

المبرد الجاف هو وحدة تُبرّد الماء في دائرة التبريد باستخدام الهواء المحيط. وبرج التبريد أيضًا يُبرّد دائرة الماء بالهواء المحيط، لكن بعض التصاميم تستهلك كميات من الماء في هذه العملية.

يأتي التبريد بالغمر بشكلين. في الغمر أحادي الطور، يبقى السائل في حالته السائلة ويُضخ أو يدور بشكل طبيعي نحو مبادل حراري. وسوائل الطور الواحد تكون زيتية أو اصطناعية أو هيدروكربونية.

في الغمر ثنائي الطور، يغلي سائل كيميائي فلوري متخصص ذو نقطة غليان منخفضة عند ملامسته للأجزاء الساخنة. يتكثف البخار على ملفات مبردة بالماء أعلى خزان محكم الإغلاق، ثم يتقطر عائدًا إلى السائل. أما الخزانات أحادية الطور، فهي مفتوحة أو مغلقة بشكل خفيف، ما يجعل صيانتها أبسط مقارنة بالخزانات المحكمة الإغلاق في الأنظمة ثنائية الطور.

بعض أجهزة تعدين البيتكوين مصممة منذ البداية للعمل بالغمر. تُقدّر صفحة مواصفات Antminer S21 Imm. من Bitmain، التي حُدّثت آخر مرة في سبتمبر 2024، الجهاز بناءً على درجة حرارة الزيت المتدفق إليه، أي 30 درجة مئوية، بدلًا من درجة حرارة هواء الدخول.

كيف يعمل التبريد المائي في جهاز تعدين البيتكوين؟

يقوم التبريد المائي، المعروف أيضًا بتبريد الماء، بضخ سائل تبريد عبر جهاز تعدين البيتكوين بدلًا من غمر الجهاز بالكامل. يدخل سائل التبريد عبر موصل أنبوب دخول، فيمتص حرارة الجهاز، ثم يخرج عبر موصل خروج. بعد ذلك، تنقل الدائرة سائل التبريد الدافئ إلى مبرد جاف أو برج تبريد خارجي، يقوم بإزالة الحرارة قبل أن يعود السائل إلى الجهاز.

يفرض الجهاز المُبرَّد مائيًا (ASIC) شروطًا صارمة على سائل التبريد. حتى أكتوبر 2026، تنص صفحة مواصفات Bitmain على أن جهاز Antminer S21 XP Hyd يقبل مانع التجمد أو الماء منزوع الأيونات أو الماء النقي. ويجب أن تتراوح درجة حرارة السائل الداخل إلى الجهاز بين 20 و50 درجة مئوية، ولن يبدأ الجهاز بالعمل إذا كانت درجة الحرارة أقل من 20 درجة مئوية. كما يجب أن توفر الدائرة معدل تدفق يتراوح بين 8.0 و10.0 لترات في الدقيقة بضغط لا يتجاوز 3.5 بار.

جودة الماء مهمة أيضًا في التبريد المائي، وليست درجة الحرارة وحدها. حتى أكتوبر 2026، تشترط Bitmain أن يكون الرقم الهيدروجيني (pH) لسائل التبريد في جهاز S21 XP Hyd بين 8.5 و9.5، وهو مستوى قلوي خفيف. كما تضع Bitmain حدًا لموصلية سائل التبريد، وهي مقياس لمدى سهولة نقل السائل للكهرباء. يجب ألا تتجاوز الموصلية 20 ميكروسيمنز لكل سنتيمتر عند التشغيل الأول، ويجب استبدال السائل عند وصول الموصلية إلى 100 ميكروسيمنز لكل سنتيمتر.

لا تزال دائرة التبريد المائي معتمدة على درجة حرارة الهواء المحيط، لأن المبرد الجاف يستخدم هذا الهواء لتبريد الماء. حتى أكتوبر 2026، تنص مواصفات Bitmain لجهاز S21 XP Hyd على أن المبرد الجاف يمكنه توفير ماء بدرجة حرارة 35 درجة مئوية فقط عندما تكون درجة حرارة الهواء المحيط 30 درجة مئوية أو أقل. ويُسمح بهواء أكثر دفئًا فقط مع ماء أكثر دفئًا، وصولًا إلى هواء بدرجة 45 مئوية مع ماء بدرجة 50 مئوية.

تشير كلمة "Hyd" في اسم طراز مثل Antminer S21 XP Hyd إلى التبريد المائي. أما في أخبار تعدين البيتكوين، فكثيرًا ما تعني كلمة "hydro" الطاقة الكهرومائية بدلًا من ذلك، وهو ما يصف مصدر كهرباء الموقع، لا طريقة تبريد أجهزته.

ما الذي يتغير في ورقة مواصفات الجهاز المُبرَّد مائيًا؟

معدل التجزئة (Hashrate) هو عدد عمليات حساب التجزئة التي يُجريها الجهاز كل ثانية، وتُقاس أجهزة تعدين البيتكوين بوحدة تيراهاش في الثانية (TH/s). أما الكفاءة، التي تُقاس بوحدة واط لكل TH/s (W/TH)، فهي مقدار الطاقة التي يستهلكها الجهاز مقابل كل وحدة TH/s من معدل التجزئة، وكلما كان الرقم أقل كانت الكفاءة أفضل. إذا كان معدل TH/s يمثل قوة الجهاز، فإن W/TH يمثل مقدار استهلاكه للوقود.

يُظهر جهاز مبرد بالهواء وشقيقه المبرد مائيًا ما يُحدثه تغيير طريقة التبريد على أرض الواقع. يعتمد الجدول أدناه على صفحات مواصفات Bitmain لجهازي Antminer S21 XP وAntminer S21 XP Hyd، حتى أكتوبر 2026. تُقدّم Bitmain جميع هذه الأرقام كقيم نموذجية، بهامش تفاوت يصل إلى زائد أو ناقص 3% في معدل التجزئة، وزائد أو ناقص 5% في الطاقة والكفاءة.

الطراز	نوع التبريد	معدل التجزئة (TH/s)	الطاقة (واط)	الكفاءة (W/TH)	مُقدَّر عند
Antminer S21 XP	هوائي	270	3,645	13.5	هواء دخول 25 °C
Antminer S21 XP Hyd	مائي	473	5,676	12.0	ماء دخول 35 °C

بالنسبة لجهاز S21 XP Hyd، فإن قسمة 5,676 واط على 473 TH/s تساوي 12.0 واط/TH، وبالنسبة لجهاز S21 XP، فإن قسمة 3,645 واط على 270 TH/s تساوي 13.5 واط/TH. وتذكر الشركات المصنعة الكفاءة أيضًا بوحدة جول لكل تيراهاش (J/TH)، وهو نفس الرقم، لأن الواط يساوي جولًا واحدًا في الثانية.

يقدّم جهاز S21 XP Hyd معدل تجزئة يبلغ نحو 1.75 ضعف معدل تجزئة جهاز S21 XP المبرد بالهواء، ويستهلك نحو 1.56 ضعف الطاقة، مع كفاءة W/TH أقل بنحو 11%. ويُقيَّم كل من S21 XP وS21 XP Hyd في ظل ظروف مختلفة؛ إذ تُقدّر Bitmain جهاز S21 XP عند هواء دخول بدرجة 25 مئوية، وجهاز S21 XP Hyd عند 35 درجة مئوية، وهي وفقًا لحاشية في صفحة مواصفات S21 XP Hyd تمثل درجة حرارة الماء الداخل.

حاوية ANTSPACE HW5 من Bitmain تستوعب 210 جهاز تعدين مُبرّد مائيًا من سلسلتي S19 Hyd. وS21 Hyd. وفي صفحة مواصفات HW5، المحدّثة في مايو 2026، يُدرَج استهلاك برج التبريد نفسه من الطاقة، والبالغ 15-29 كيلوواط، بشكل منفصل عن أجهزة التعدين. وبالتالي فإن منظومة التبريد تستهلك كهرباء إضافية فوق الطاقة المُدرجة لأجهزة التعدين، ما يعني أن قيمتي 5,676 واط و12.0 واط/TH الخاصتين بجهاز S21 XP Hyd تصفان الجهاز وحده.

لماذا تستخدم مواقع تعدين البيتكوين التبريد السائل؟

تُدرج شركة Trane، المصنّعة لمعدات التبريد، عدة أسباب لاستخدام التبريد بالغمر. فالتبريد بالغمر يناسب الأحمال عالية الكثافة، أي كمية كبيرة من قدرة الحوسبة في مساحة صغيرة.

كما يحتاج التبريد بالغمر إلى عدد أقل من المراوح ومعدات تحريك الهواء، بحسب Trane، ما يعني أن حصة أصغر من كهرباء الموقع تُصرف على نفقات تشغيلية مثل التبريد. ومع التخلص من المراوح، تعمل الأجهزة أيضًا بضجيج أقل.

تضيف Trane أن السائل يحمي الأجهزة من الغبار والرطوبة والأكسجين. هذه مزاعم من جهة مورّدة، ولا يتطرق وصف Trane إلى التكاليف أو العيوب.

يمكن إعادة استخدام الحرارة الناتجة عن أجهزة تعدين البيتكوين بدلًا من إطلاقها في الهواء. وتشير Trane إلى أن الماء الدافئ العائد من إعداد الغمر يناسب عمليات استعادة الحرارة. ومن استخداماته التدفئة الحضرية (district heating)، وهي شبكة تزوّد المباني بالحرارة من مصدر مشترك.

في يوليو 2025، وصفت MARA، إحدى شركات تعدين البيتكوين، موقعين لها لتعدين البيتكوين في غرب فنلندا، في منطقتي Satakunta وSeinäjoki. وبحسب MARA، يغذي كلا الموقعين شبكات التدفئة الحضرية. وتكتب MARA أن أجهزة تعدين البيتكوين "تستخدم التبريد السائل بشكل متزايد"، لكن وصفها لا يوضح طريقة تبريد الأجهزة في أي من الموقعين الفنلنديين.

ماذا يتطلب التبريد السائل؟

التبريد السائل ليس ترقية مجانية، فالجهاز ليس سوى جزء واحد من المنظومة. يحتاج موقع التبريد بالغمر إلى خزانات وسائل عازل كهربائيًا ومبادلات حرارية ومبردات جافة أو أبراج تبريد. كما يستهلك برج التبريد الجاف/الرطب في حاوية ANTSPACE HW5 من Bitmain ما بين 0.7 و1.3 متر مكعب من الماء في الساعة، بحسب صفحة مواصفاته المحدّثة في مايو 2026.

بالنسبة لمن يُعدّن البيتكوين في المنزل أو على نطاق صغير، يُعد التبريد الهوائي عادةً الخيار الواقعي. حتى أكتوبر 2026، تشترط مواصفات Bitmain لجهاز S21 XP المبرد بالهواء مصدر طاقة بجهد 220-277 فولت وهواء الغرفة العادي. أما جهاز S21 XP Hyd فيحتاج إلى مصدر طاقة بجهد 380-415 فولت، ودائرة سائل تبريد، ومبرد جاف أو برج تبريد خارجي.

وجود كلمة "Hyd" أو "Imm." في اسم الطراز يخبرك أن الجهاز يستخدم التبريد المائي أو التبريد بالغمر، وأنه يحتاج إلى منظومة تبريد مخصصة مبنية حوله، بينما توضح ورقة المواصفات نوع سائل التبريد ودرجات الحرارة ومستوى الطاقة التي تم تقييم الجهاز بناءً عليها.