Định nghĩa làm mát miễn phí: Làm mát miễn phí, còn được gọi là Chế độ tiết kiệm, đề cập đến hệ thống làm lạnh có khả năng sử dụng nhiệt độ không khí xung quanh thấp để hỗ trợ hoặc xử lý hoàn toàn tải làm mát mà không tham gia vào chu trình làm lạnh cơ học. Quá trình này loại bỏ hoặc giảm việc sử dụng các thành phần sử dụng nhiều năng lượng như máy nén, do đó đạt được tiết kiệm năng lượng đáng kể và hiệu quả hoạt động trong điều kiện thời tiết lạnh. Trong chế độ này, không khí lạnh bên ngoài được sử dụng làm tản nhiệt tự nhiên để loại bỏ nhiệt từ nước ướp lạnh hoặc chất lỏng xử lý qua các hệ thống trao đổi nhiệt trực tiếp hoặc gián tiếp.

Làm mát bằng không khí so với làm mát bằng nước Người làm lạnh : Khả năng của máy làm lạnh để thực hiện làm mát miễn phí phụ thuộc đáng kể vào việc hệ thống làm mát bằng không khí hay làm mát bằng nước. Máy làm lạnh làm mát bằng nước được kết hợp với các tháp làm mát thường thích ứng hơn với các chiến lược làm mát miễn phí thông qua các bộ trao đổi nhiệt tấm và mạch bắc cầu. Tuy nhiên, máy làm lạnh làm mát bằng không khí hiện đại cũng có thể được trang bị cuộn làm mát miễn phí tích hợp hoặc máy làm mát khô tạo điều kiện cho việc làm mát miễn phí gián tiếp. Mỗi cấu hình cung cấp các lợi thế khác nhau, các hệ thống làm mát nước thường cung cấp hiệu quả cao hơn và tiềm năng làm mát miễn phí, trong khi các phiên bản làm mát không khí đòi hỏi ít cơ sở hạ tầng nước hơn và đơn giản hơn để duy trì.

Yêu cầu điều kiện theo mùa: Để làm mát miễn phí để kích hoạt hiệu quả, nhiệt độ không khí xung quanh phải thấp hơn đáng kể so với nhiệt độ trở lại của nước lạnh hoặc chất lỏng xử lý. Làm mát miễn phí trở nên khả thi khi nhiệt độ ngoài trời ít nhất 5 ° C đến 10 ° C so với nhiệt độ chất lỏng. Ví dụ, nếu nhiệt độ trở lại nước lạnh là 15 ° C, việc làm mát tự do có thể bắt đầu đóng góp khi nhiệt độ môi trường giảm xuống dưới 10 ° C. Không khí xung quanh càng lạnh, quá trình làm mát tự do càng hiệu quả, và năng lượng máy nén càng có thể được thay thế hoặc tránh hoàn toàn.

Thiết kế máy làm lạnh lai: Một số máy làm lạnh được thiết kế như các hệ thống lai, có nghĩa là chúng kết hợp cả điện lạnh cơ học và các chức năng làm mát miễn phí trong một đơn vị tích hợp duy nhất. Các thiết bị làm lạnh này tự động chuyển đổi giữa các chế độ vận hành dựa trên các điều kiện nhiệt độ ngoài trời và các yêu cầu tải hệ thống. Trong thời tiết nhẹ, hệ thống có thể chạy ở chế độ làm mát miễn phí một phần nơi máy nén hoạt động ở mức giảm tải, trong khi trong các mùa lạnh hơn, nó có thể chuyển sang chế độ làm mát miễn phí hoàn toàn nơi máy nén được bỏ qua hoàn toàn. Máy làm lạnh lai cung cấp một giải pháp thích ứng cao cho các cơ sở trải nghiệm biến động nhiệt độ theo mùa rộng.

Tiết kiệm năng lượng: Lợi ích chính của việc sử dụng làm mát miễn phí là giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng điện, đặc biệt là trong mùa thu, mùa đông và đầu mùa xuân. Bằng cách giảm hoặc loại bỏ nhu cầu vận hành máy nén, các cơ sở có thể giảm phí nhu cầu cao nhất và chi phí vận hành. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng các cơ sở ở vùng khí hậu ôn đới hoặc lạnh có thể đạt được tiết kiệm năng lượng hàng năm lên tới 30% 50% bằng cách sử dụng máy làm lạnh được trang bị làm mát miễn phí. Vì máy nén là các thành phần cơ học phải mặc, việc giảm thời gian chạy của chúng kéo dài tuổi thọ hoạt động của chúng, giảm chi phí bảo trì và thay thế dài hạn.

Các loại tích hợp làm mát miễn phí: Có ba phương pháp chính để tích hợp làm mát miễn phí vào các hệ thống làm lạnh. Đầu tiên, các nhà kinh tế bên không khí trực tiếp mang không khí ngoài trời mát mẻ trực tiếp vào hệ thống phân phối không khí của cơ sở, phù hợp cho các ứng dụng HVAC. Thứ hai, các nhà kinh tế mặt nước gián tiếp sử dụng các tháp làm mát bên ngoài và bộ trao đổi nhiệt để chuyển nhiệt từ mạch nước lạnh sang không khí xung quanh mà không trộn lẫn không khí. Thứ ba, các cuộn làm mát tự do tích hợp, thường được sử dụng trong các thiết bị làm lạnh làm mát không khí, lưu thông chất lỏng dựa trên glycol qua các cuộn dây từ chối nhiệt trực tiếp vào không khí xung quanh mà không cần máy nén. Việc lựa chọn phương pháp tích hợp phụ thuộc vào loại cơ sở, cơ sở hạ tầng hiện có và vùng khí hậu.