Il freecooling è un metodo per utilizzare la temperatura dell’aria esterna nell’ambiente naturale per ridurre la temperatura dell’acqua immagazzinata. Questa acqua refrigerata può, in alcuni casi, sostituire completamente il refrigeratore in un sistema di raffreddamento, risparmiando notevolmente sui consumi elettrici. Vari settori utilizzano sistemi di raffreddamento gratuito, da hotel e ospedali, a server farm in data center di computer e aziende che desiderano utilizzare tecnologie verdi per proteggere l’ambiente.
L’idea del freecooling funziona meglio in alcune località rispetto ad altre. Nel Regno Unito, ad esempio, la temperatura è inferiore a 59° Fahrenheit (15° Celsius) per quasi il 75% dell’anno, rendendo il freecooling molto pratico per molte esigenze. Inoltre, il Regno Unito offre prestiti efficienti dal punto di vista energetico per l’installazione di sistemi di freecooling, che possono essere facilmente adattati a unità ad acqua refrigerata standard o incorporati in nuove. È anche possibile incorporare sistemi di freecooling in unità standard di raffreddamento ad aria o riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell’aria (HVAC), ma il livello di efficienza di questo tipo di aggiornamento è inferiore rispetto alla modernizzazione di un refrigeratore a base di acqua pura.
Le sale computer generano una quantità significativa di calore e consumano anche molta energia elettrica e sono, quindi, un mercato primario per il freecooling, spesso indicato come sistemi di economizzatore. I sistemi di economizzatore possono ridurre il consumo energetico delle apparecchiature di raffreddamento del 30-50%, a seconda delle condizioni di temperatura e umidità esterne. Si raccomanda che le temperature esterne siano in media all’interno o al di sotto di un intervallo di 68-77° Fahrenheit (20-25° Celsius) affinché un sistema di raffreddamento libero funzioni bene. Anche l’umidità relativa dovrebbe essere inferiore a un massimo del 60% per evitare di danneggiare le apparecchiature del data center introducendo umidità esterna.
Uno degli svantaggi di questa tecnologia, specialmente quando viene utilizzata per raffreddare apparecchiature elettroniche sensibili, è che l’aria esterna può essere dannosa per l’elettronica. Uno studio sui produttori di apparecchiature originali (OEM) della tecnologia dell’informazione (IT) ha rilevato che c’è stato un aumento dell’81% dei guasti delle apparecchiature IT in un periodo di 8 mesi, una volta messo in atto un sistema di raffreddamento gratuito. I filtri di alta qualità nel sistema sono progettati per catturare il materiale particolato esterno, ma non sono efficaci al 100% e aggiungono costi al sistema quanto più devono diventare sofisticati per pulire l’aria esterna.
Le limitazioni dei sistemi di freecooling richiedono inoltre che la torre dell’acqua esterna non debba scendere sotto i 39° Fahrenheit (4° Celsius), poiché l’acqua gelata danneggerà l’apparecchiatura. Ciò rende gli ambienti in cui la temperatura scende abitualmente al di sotto di 41° Fahrenheit (5° Celsius) inadatti all’uso di refrigeratori freecooling. In località come l’emisfero settentrionale, ciò significa generalmente che tali sistemi di scambiatori di calore possono essere utilizzati per due o tre stagioni all’anno, ma devono disporre di un sistema più convenzionale per sostenerli durante i periodi di inattività.