Definice volného chlazení: chlazení volného, ​​známého také jako režim ekonomizátoru, se týká schopnosti chladiva využívat nízké teploty okolního vzduchu k pomoci nebo plně zvládnout chladicí zatížení bez zapojení mechanického chladicího cyklu. Tento proces eliminuje nebo snižuje používání energeticky náročných komponent, jako jsou kompresory, a tím dosahují podstatné úspory energie a provozní účinnost za chladných povětrnostních podmínek. V tomto režimu se vnější studený vzduch používá jako přirozený chladič k odstranění tepla z chlazené vody nebo zpracování tekutiny prostřednictvím přímých nebo nepřímých systémů výměny tepla.

Vzduchem chlazený vs. voda chlazená Chillers : Schopnost chladičů provádět volné chlazení významně závisí na tom, zda je systém chlazený vzduchem nebo chlazený vodou. Vodoměřené chladiče spárované s chladicími věžemi jsou obvykle přizpůsobivější pro strategie volného chlazení prostřednictvím výměníků tepla destičky a obtokových obvodů. Moderní vzduchem chlazené chladiče však mohou být také vybaveny integrovanými volnými chladicími cívkami nebo suchými chladiči, které usnadňují nepřímé chlazení. Každá konfigurace nabízí různé výhody-systémy chlazené vody obecně poskytují vyšší účinnost a volný potenciál chlazení, zatímco vzduchem chlazené verze vyžadují méně vodní infrastruktury a je jednodušší udržovat.

Požadavek na sezónní podmínky: Aby se aktivně ochlazovalo volné chlazení, musí být teplota okolního vzduchu výrazně nižší než zpětná teplota chlazené vody nebo procesní tekutiny. Ochlazení volného chlazení se stává životaschopným, když jsou venkovní teploty nejméně 5 ° C až 10 ° C pod teplotou tekutiny. Například, pokud je teplota návratu chlazené vody 15 ° C, může volné chlazení začít přispívat, když teplota okolí klesne pod 10 ° C. Čím chladnější je okolní vzduch, tím účinnější je proces volného chlazení a energii kompresoru lze více přemístit nebo se zcela vyhnout.

Hybridní design chladiče: Některé chladiče jsou navrženy jako hybridní systémy, což znamená, že kombinují jak mechanické chlazení, tak i volné chladicí funkce v rámci jedné integrované jednotky. Tyto chladiče automaticky přecházejí mezi provozními režimy založenými na podmínkách venkovní teploty a požadavků na zatížení systému. Během mírného počasí může systém běžet v režimu částečného volného chlazení, kde kompresory pracují při sníženém zatížení, zatímco v chladnějších ročních obdobích se může přesunout do režimu volného chlazení, kde jsou kompresory zcela obejít. Hybridní chladiče nabízejí vysoce přizpůsobivé řešení pro zařízení, která zažívají široké sezónní kolísání teploty.

Úspora energie: Hlavním přínosem používání volného chlazení je podstatné snížení spotřeby elektrické energie, zejména během podzimního, zimního a začátku jarních měsíců. Snížením nebo odstraněním potřeby provozu kompresoru může zařízení snížit poplatky za poptávku a provozní náklady. Studie ukázaly, že zařízení v mírném nebo chladném podnebí mohou dosáhnout až 30%-50% roční úspory energie pomocí bezplatných chladičů vybavených chlazením. Vzhledem k tomu, že kompresory jsou mechanické součásti podléhající opotřebení, snížení jejich běhu prodlužuje provozní životnost a snižuje dlouhodobé výdaje a výměny.

Typy integrace bezplatného chlazení: Existují tři hlavní metody integrace volného chlazení do chladicích systémů. Za prvé, přímé ekonomizéry na straně vzduchu přinášejí chladný venkovní vzduch přímo do systému distribuce vzduchu v zařízení vhodném pro aplikace HVAC. Za druhé, nepřímé ekonomizéry na straně vody používají vnější chladicí věže a výměníky tepla k přenosu tepla z chlazeného vodního obvodu do okolního vzduchu bez míchání vzdušných proudů. Zatřetí, integrované volné chladicí cívky, často používané ve vzduchem chlazených chladicích, cirkulují tekutinu na bázi glykolu skrz cívky, které odmítají teplo přímo do okolního vzduchu bez zapojení kompresorů. Výběr metody integrace závisí na typu zařízení, stávající infrastruktuře a klimatické zóně.