سیستم فری کولینگ یا خنک کن آزاد Free Cooling، از آن دسته اصطلاحاتی است که پیش از ترجمه به زبان فارسی، نیاز به درک کامل دارد. چرا که، اگر عبارت مذکور را با روش تحت الفظی ترجمه کنیم؛ عباراتی مانند سرمایش مجانی یا خنک کننده رایگان و خنک کن آزاد نزدیک‌ترین مفاهیم ممکن به عبارت Free cooling خواهند بود که تعریف کاملی از این فناوری را ارائه نمی‌دهند. به همین دلیل، بنظر می‌رسد که بهتر است برای عبارت فری کولینگ Free cooling از روش ترجمه مفهومی کمک گرفت و معادل "سرمایش مضاعف" یا "سرمایش طبیعی" را بکار برد که بیشترین قرابت را با این مفهوم ارائه خواهند داد. حال پس از آشنایی با این اصطلاح که کاربرد زیادی در صنعت چیلر این روزها دارد باید سوال کرد که سیستم فری کولینگ چگونه کار می‌کند؟ و چه تأثیری بر عملکرد و کارایی چیلرها دارد؟ فری کولینگ در چه چیلرهایی استفاده می‌شود و آیا اصلا فناوری مهمی است با خیر؟

اهمیت فناوری سرمایش طبیعی Free Cooling

به اعتقاد بسیاری از کارشناسان؛ فناوری "سرمایش طبیعی" (Free Cooling) قادر است در حدود ۳۰٪ الی ۵۰٪ مصرف انرژی را در چیلرهای آبی کاهش دهد. این فناوری از زمان تولد، صنعت و بازار چیلرهای آبی (چیلرهای تراکمی) را متحول و تأثیر زیادی بر تولیدات جدید این صنعت داشته است.

کمپرسور مهم‌ترین و اصلی‌ترین پارامتر در طراحی، عملکرد و کاربری ‌در چیلرها و سایر یونیت‌های ‌سرمایشی‌ شناخته می‌شود. اهمیت کمپرسور در سیستم های چیلر و تهویه مطبوع؛ مانند تاثیر قلب برای بدن است. بر همین اساس؛ جزئی‌ترین تغییر و تحول در شیوه کارکردی سیستم، ظرفیت اجرایی و یا هر تحول دیگری که مرتبط با کمپرسور اتفاق بیافتد؛ قطعاً تأثیرات چشمگیری در کارآیی و عملکرد دستگاه خواهد داشت.

فناوری "سرمایش مضاعف" Free-cooling مازاد بر استفاده از فرآیند معمول برای خنک سازی، از دمای محیط بیرونی (Ambient temp) استفاده میکند تا گرما و حرارت موجود در محل را کاهش دهد. بنابراین، در صورت طراحی و تعبیه این فناوری در چیلرهای تراکمی ‌و تهویه مطبوع، به مثابه مکمل مضاعف عمل میکند و باعث بهبود عملکرد چیلر شده و نرخ مصرف انرژی چیلر را کاهش می‌دهد. بعبارت ساده؛ فناوری سرمایش مضاعف، قادر است تا عملکردی یکسان را بدون استفاده از کمپرسور به کاربر ارائه خواهد داد که با کاهش مصرف انرژی همراه خواهد بود و قادر است تا هزینه های مصرفی انرژی در چیلر آبی را تا حد زیادی تعدیل کند.

سیستم خنک کن آزاد Free cooling؛ بهترین عملکرد و بازده را در شرایطی که اختلاف درجه؛ بین دمای بیرونی و دمای برگشت سیستم، حدود °1درجه سانتیگراد باشد. این بدان معناست که در یک مرکز داده 24/7 و با دمای متوسط اتاق یعنی 24 درجه سانتیگراد، بیش از 95٪ از سال را می توان با خنک کننده Free cooling فعال صرف کرد.

فری کولینگ چگونه کار می‌کند؟

مهندسین سازنده چیلرهای تراکمی برای دستیابی به فناوری فری کولینگ Free cooling در چیلرهای هوا خنک با آب خنک، از یک کویل آب Water coil استفاده کرده و آن را در مجاورت کویل دی اکس DX نصب می‌کنند. این روش ساده‌ترین راهی است که از آن برای راه‌اندازی سیستم فری کولینگ میتوان بهره برد تا عملکرد و مصرف چیلرها را بهبود دهد. چیلر دمای محیط خارجی را کنترل می‌کند و هنگامی که این میزان به زیر دمای آب برگشتی برسد، آب به منظور کاهش یا حذف نیاز به خنک کننده مکانیکی به کویل های سیستم فری کولینگ Free cooling هدایت می شود. نتیجه کاهش ۱۵ تا ۲۰ درصدی هزینه‌های مصرفی چیلر خواهد شد.