Wat is vrije koeling?
Vrije koeling is een methode om omgevingsluchttemperaturen in de natuurlijke omgeving te gebruiken om de temperatuur van opgeslagen water te verlagen. Dit gekoelde water kan in sommige gevallen de koelmachine in een koelsysteem volledig vervangen, waardoor aanzienlijk op elektrisch verbruik wordt bespaard. Verschillende industrieën maken gebruik van gratis koelsystemen, van hotels en ziekenhuizen tot serverfarms in computerdatacenters en bedrijven die groene technologieën willen gebruiken om het milieu te beschermen.
Het idee van vrije koeling werkt op sommige locaties beter dan op andere. In het VK bijvoorbeeld is de temperatuur bijna 75% van het jaar lager dan 59 ° Fahrenheit (15 ° Celsius), waardoor gratis koeling zeer praktisch is voor veel behoeften. Het Verenigd Koninkrijk biedt ook energie-efficiënte leningen voor de installatie van gratis koelsystemen, die eenvoudig achteraf op standaard gekoeldwaterunits kunnen worden ingebouwd of in nieuwe kunnen worden ingebouwd. Het is ook mogelijk om vrije koelsystemen op te nemen in standaard luchtgekoelde of verwarmings-, ventilatie- en airconditioning (HVAC) -koelingseenheden, maar het efficiëntieniveau van dit type upgrade is lager dan het moderniseren van een pure water-gebaseerde koelmachine.
Computerruimtes genereren een aanzienlijke hoeveelheid warmte en verbruiken ook veel elektrische energie en zijn daarom een primaire markt voor gratis koeling, vaak economizer-systemen genoemd. Economizer-systemen kunnen het energieverbruik van de koelapparatuur met 30-50% verminderen, afhankelijk van de buitentemperatuur en luchtvochtigheid. Voor een goed koelsysteem worden externe temperaturen aanbevolen om gemiddeld binnen of onder een bereik van 68-77 ° Fahrenheit (20-25 ° Celsius) te komen. De relatieve luchtvochtigheid moet ook lager zijn dan maximaal 60% om schade aan datacenterapparatuur te voorkomen door vocht van buitenaf te introduceren.
Een van de nadelen van deze technologie, vooral wanneer deze wordt gebruikt om gevoelige elektronische apparatuur te koelen, is dat buitenlucht schadelijk kan zijn voor elektronica. Uit een onderzoek naar de originele apparatuurfabrikant (OEM) van informatietechnologie (IT) bleek dat het aantal defecten in IT-apparatuur met 81% toenam gedurende een periode van 8 maanden, nadat een gratis koelsysteem was ingevoerd. Hoogwaardige filters in het systeem zijn ontworpen om deeltjesvormig materiaal van buitenaf op te vangen, maar ze zijn niet 100% effectief en voegen kosten toe aan het systeem, hoe geavanceerder ze moeten worden om buitenlucht te reinigen.
Beperkingen van vrije koelsystemen vereisen ook dat de externe watertoren niet onder 39 ° Fahrenheit (4 ° Celsius) mag komen, omdat bevriezend water de apparatuur zal beschadigen. Dit maakt omgevingen waar de temperatuur routinematig daalt onder 41 ° Fahrenheit (5 ° Celsius) ongeschikt voor het gebruik van vrije koeling chillers. Op locaties zoals het noordelijk halfrond betekent dit in het algemeen dat dergelijke warmtewisselaarsystemen twee of drie seizoenen van het jaar kunnen worden gebruikt, maar moeten een meer conventioneel systeem hebben om ze tijdens stilstand te ondersteunen.