Freie Kühlung ist ein Verfahren, bei dem die Außenlufttemperaturen der Umgebung in der natürlichen Umgebung verwendet werden, um die Temperatur des gespeicherten Wassers zu senken. Dieses gekühlte Wasser kann in einigen Fällen den Chiller in einem Kühlsystem vollständig ersetzen, wodurch der Stromverbrauch erheblich gespart wird. Verschiedene Branchen setzen Freikühlungssysteme ein, von Hotels und Krankenhäusern über Serverfarmen in Rechenzentren bis hin zu Unternehmen, die grüne Technologien zum Schutz der Umwelt einsetzen wollen.
Die Idee der freien Kühlung funktioniert an manchen Orten besser als an anderen. In Großbritannien zum Beispiel liegt die Temperatur fast 59 % des Jahres unter 15 ° Fahrenheit (75 ° Celsius), was die freie Kühlung für viele Bedürfnisse sehr praktisch macht. Außerdem bietet Großbritannien energieeffiziente Darlehen für die Installation von Free-Cooling-Systemen an, die problemlos auf Standard-Kaltwassereinheiten nachgerüstet oder in neue eingebaut werden können. Es ist auch möglich, Free-Cooling-Systeme in Standard-Luftgekühlte oder Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen (HLK)-Kühlgeräte zu integrieren, aber der Wirkungsgrad dieser Art von Upgrade ist niedriger als bei der Modernisierung einer rein wasserbasierten Kältemaschine.
Computerräume erzeugen eine erhebliche Wärmemenge und verbrauchen auch viel elektrische Energie und sind daher ein Hauptmarkt für freie Kühlung, die oft als Economizer-Systeme bezeichnet wird. Economizer-Systeme können den Energieverbrauch der Kühlgeräte je nach Außentemperatur und Luftfeuchtigkeit um 30–50% reduzieren. Es wird empfohlen, dass die Außentemperaturen im Durchschnitt innerhalb oder unter einem Bereich von 68–77° Celsius liegen, damit ein Free Cooling-System gut funktioniert. Die relative Luftfeuchtigkeit sollte auch unter maximal 20 % liegen, um eine Beschädigung der Rechenzentrumsausrüstung durch das Eindringen von Feuchtigkeit von außen zu vermeiden.
Einer der Nachteile dieser Technologie, insbesondere wenn sie zur Kühlung empfindlicher elektronischer Geräte eingesetzt wird, besteht darin, dass Außenluft die Elektronik beschädigen kann. Eine Studie der Originalgerätehersteller (OEM) der Informationstechnologie (IT) ergab, dass die Ausfälle von IT-Geräten über einen Zeitraum von 81 Monaten um 8 % gestiegen sind, sobald ein Freikühlsystem installiert wurde. Hochwertige Filter im System sind dafür ausgelegt, Partikel von außen aufzufangen, aber sie sind nicht 100% effektiv und erhöhen die Kosten des Systems, je anspruchsvoller sie zur Reinigung der Außenluft werden müssen.
Einschränkungen von Freikühlsystemen erfordern auch, dass der externe Wasserturm nicht unter 39 ° Fahrenheit (4° Celsius) sinken darf, da gefrierendes Wasser die Ausrüstung beschädigt. Dies macht Umgebungen, in denen die Temperatur routinemäßig unter 41 ° Fahrenheit (5° Celsius) sinkt, für den Einsatz von Free-Cooling-Kühlern ungeeignet. An Standorten wie der nördlichen Hemisphäre bedeutet dies in der Regel, dass solche Wärmetauschersysteme zwei oder drei Jahreszeiten im Jahr betrieben werden können, jedoch während der Ausfallzeiten durch ein konventionelleres System unterstützt werden müssen.