El enfriamiento gratuito es un método de utilizar la temperatura del aire externo en el entorno natural para reducir la temperatura del agua almacenada. Esta agua enfriada puede, en algunos casos, reemplazar completamente el enfriador en un sistema de enfriamiento, ahorrando considerablemente en el consumo eléctrico. Varias industrias emplean sistemas de enfriamiento gratuito, desde hoteles y hospitales hasta granjas de servidores en centros de datos informáticos y empresas que desean emplear tecnologías ecológicas para proteger el medio ambiente.
La idea del enfriamiento gratuito funciona mejor en algunos lugares que en otros. En el Reino Unido, por ejemplo, la temperatura está por debajo de 59 ° Fahrenheit (15 ° Celsius) durante casi el 75% del año, lo que hace que el enfriamiento gratuito sea muy práctico para muchas necesidades. Además, el Reino Unido ofrece préstamos para uso eficiente de la energía para la instalación de sistemas de enfriamiento gratuito, que pueden instalarse fácilmente en unidades de agua refrigerada estándar o integrarse en otras nuevas. También es posible incorporar sistemas de enfriamiento gratuito en unidades de enfriamiento estándar enfriadas por aire o de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC), pero el nivel de eficiencia de este tipo de actualización es menor que el de modernizar un enfriador a base de agua pura.
Las salas de computación generan una cantidad significativa de calor y también consumen mucha energía eléctrica y, por lo tanto, son un mercado primario para la refrigeración gratuita, a menudo denominados sistemas economizadores. Los sistemas economizadores pueden reducir el consumo de energía del equipo de refrigeración entre un 30 y un 50%, según las condiciones de temperatura y humedad exteriores. Se recomienda que las temperaturas externas promedien dentro o por debajo de un rango de 68 a 77 ° Fahrenheit (20 a 25 ° Celsius) para que un sistema de enfriamiento gratuito funcione bien. La humedad relativa también debe estar por debajo de un máximo del 60% para evitar dañar el equipo del centro de datos al introducir humedad exterior.
Una de las desventajas de esta tecnología, especialmente cuando se emplea para enfriar equipos electrónicos sensibles, es que el aire exterior puede dañar la electrónica. Un estudio de fabricantes de equipos originales (OEM) de tecnología de la información (TI) encontró que hubo un aumento del 81% en las fallas de los equipos de TI durante un período de 8 meses, una vez que se implementó un sistema de enfriamiento gratuito. Los filtros de alta calidad del sistema están diseñados para atrapar el material particulado del exterior, pero no son 100% eficaces y añaden costes al sistema cuanto más sofisticados deben ser para limpiar el aire exterior.
Las limitaciones de los sistemas de enfriamiento gratuito también requieren que no se debe permitir que la torre de agua externa baje de 39 ° Fahrenheit (4 ° Celsius), ya que el agua helada dañará el equipo. Esto hace que los entornos en los que la temperatura desciende habitualmente por debajo de 41 ° Fahrenheit (5 ° Celsius) no sean adecuados para el uso de enfriadores de enfriamiento gratuito. En lugares como el hemisferio norte, esto generalmente significa que dichos sistemas de intercambiadores de calor pueden funcionar durante dos o tres estaciones del año, pero deben tener un sistema más convencional para respaldarlos durante el tiempo de inactividad.