Le refroidissement naturel est une méthode d’utilisation des températures de l’air extérieur ambiant dans l’environnement naturel pour réduire la température de l’eau stockée. Cette eau refroidie peut, dans certains cas, remplacer entièrement le refroidisseur dans un système de refroidissement, économisant considérablement sur la consommation électrique. Diverses industries utilisent des systèmes de refroidissement gratuits, des hôtels et des hôpitaux aux parcs de serveurs dans les centres de données informatiques et aux entreprises qui souhaitent utiliser des technologies vertes pour protéger l’environnement.
L’idée du refroidissement gratuit fonctionne mieux dans certains endroits que dans d’autres. Au Royaume-Uni, par exemple, la température est inférieure à 59 ° Fahrenheit (15 ° Celsius) pendant près de 75 % de l’année, ce qui rend le refroidissement gratuit très pratique pour de nombreux besoins. De plus, le Royaume-Uni propose des prêts écoénergétiques pour l’installation de systèmes de refroidissement gratuits, qui peuvent facilement être installés sur des unités d’eau réfrigérée standard ou intégrés dans de nouvelles. Il est également possible d’intégrer des systèmes de refroidissement naturel dans des unités de refroidissement standard à refroidissement par air ou de chauffage, ventilation et climatisation (CVC), mais le niveau d’efficacité de ce type de mise à niveau est inférieur à celui de la modernisation d’un refroidisseur à eau pure.
Les salles informatiques génèrent une quantité importante de chaleur et consomment également beaucoup d’énergie électrique, et constituent donc un marché principal pour le refroidissement gratuit, souvent appelé systèmes économiseurs. Les systèmes d’économiseur peuvent réduire la consommation d’énergie de l’équipement de refroidissement de 30 à 50 %, selon les conditions de température et d’humidité extérieures. Il est recommandé que les températures extérieures se situent en moyenne dans ou en dessous d’une plage de 68 à 77 ° Fahrenheit (20 à 25 ° Celsius) pour qu’un système de refroidissement gratuit fonctionne bien. L’humidité relative doit également être inférieure à un maximum de 60 % pour éviter d’endommager l’équipement du centre de données en introduisant de l’humidité extérieure.
L’un des inconvénients de cette technologie, en particulier lorsqu’elle est utilisée pour refroidir des équipements électroniques sensibles, est que l’air extérieur peut endommager l’électronique. Une étude des fabricants d’équipements d’origine (OEM) des technologies de l’information (IT) a révélé qu’il y avait une augmentation de 81 % des pannes d’équipements informatiques sur une période de 8 mois, une fois qu’un système de refroidissement gratuit avait été mis en place. Les filtres de haute qualité du système sont conçus pour capter les matières particulaires extérieures, mais ils ne sont pas efficaces à 100 % et augmentent le coût du système à mesure qu’ils deviennent plus sophistiqués pour purifier l’air extérieur.
Les limitations des systèmes de refroidissement gratuit exigent également que la tour d’eau externe ne puisse pas descendre en dessous de 39 ° Fahrenheit (4 ° Celsius), car l’eau gelée endommagerait l’équipement. Cela rend les environnements où la température descend régulièrement en dessous de 41 ° Fahrenheit (5° Celsius) impropres à l’utilisation de refroidisseurs à refroidissement naturel. Dans des endroits tels que l’hémisphère nord, cela signifie généralement que ces systèmes d’échangeurs de chaleur peuvent fonctionner pendant deux ou trois saisons de l’année, mais doivent avoir un système plus conventionnel pour les soutenir pendant les temps d’arrêt.