Qué es el free cooling y cuáles son sus ventajas

Qué es el free cooling

El free cooling o enfriamiento gratuito es una técnica que consiste en aprovechar las bajas temperaturas exteriores para enfriar una estancia o local, o incluso un líquido para su uso en aplicaciones industriales.

Los sistemas de enfriamiento gratuito más habituales son un conjunto de instalaciones de climatización y ventilación que permiten la utilización del aire exterior, más fresco que el interior, debidamente filtrado, para acondicionar los espacios, en vez de enfriar con el aire recirculado del interior, usando un equipo de producción de frío.

Parece claro que estos sistemas son un complemento de los sistemas de acondicionamiento de aire que consiguen utilizar el aire exterior para refrigerar las distintas zonas. Es una de las tecnologías más eficientes que se pueden utilizar en sistemas de frío.

Cuándo puede utilizarse

El sistema toma el aire exterior para aprovechar su baja entalpía cuando las condiciones exteriores son favorables. En otras palabras, el free cooling entra en funcionamiento cuando se desea refrigerar una estancia y el aire exterior está a menos temperatura que el aire que se extrae de la misma. En esta situación se abren unas compuertas que permiten la entrada del aire exterior y una vez filtrado se impulsa hacia el local.

Es preciso que que el aire exterior tenga menos temperatura, o una entalpía inferior, a la temperatura del local. Estas situaciones son muy habituales en grandes periodos del año. En muchos locales comerciales, centros públicos con gran volumen de personas, en general, locales con alta densidad de carga, las temperaturas se elevan fácilmente y es normal que la temperatura del aire exterior sea más baja, incluso en periodos estivales. Por lo tanto, este sistema sería especialmente recomendado para:

• Edificios de oficinas.
• Cines, teatros, auditorios.
• Centros de proceso de datos.
• Comercio con gran uso de neveras y congeladores.

Situaciones posibles

Durante el funcionamiento del sistema pueden darse tres situaciones distintas.

• La temperatura del aire exterior es menor que la temperatura del aire de impulsión. En este caso el sistema modula las compuertas hasta lograr una mezcla de aire exterior y aire de retorno con la temperatura de refrigeración deseada. Así obtenemos refrigeración de forma gratuita.
• La temperatura del aire exterior es mayor que la temperatura del aire de impulsión, pero menor que la temperatura del aire de retorno del local. En esta situación el sistema de frío debe trabajar hasta rebajar la temperatura exterior hasta alcanzar la temperatura de impulsión.
• La temperatura del aire exterior es mayor que la temperatura de retorno del local. Si se quiere refrigerar la estancia se tendrá que poner en funcionamiento el sistema de aire acondicionado convencional.

Ventajas e inconvenientes del free cooling

Utilizar aire exterior para refrigeración parece un proceso bastante eficiente. Como principales ventajas, podemos mencionar que:

• Permite una ventilación efectiva del local junto con la refrigeración “gratuita”.
• Al formar parte de un sistema de climatización, realiza una distribución homogénea del aire fresco del exterior.
• Es posible programar ventilación-refrigeración nocturna para reducir rápidamente las cargas térmicas existentes.

Pero también se le asocian una serie de desventajas, en comparación con una ventilación natural:

• Requiere el uso ventiladores, compuertas, filtros y un sistema completo de acondicionamiento y distribución de aire.
• Requiere de un consumo de energía eléctrica.
• El éxito del sistema depende en gran medida del sistema de control utilizado para gestionar la entrada del aire exterior cuando sea necesario, sin menoscabar el confort y produciendo los ahorros deseados.