El free cooling, que tiene como traducción literal enfriamiento gratuito, se basa en una idea muy simple, que comprende en el intercambio de aire. Es una de las tecnologías más eficientes, que existen y que consiste en aprovechar las bajas temperaturas exteriores para enfriar un ambiente cerrado.
De qué manera funciona el free cooling
Su funcionamiento se activa cuando la temperatura del aire exterior es más baja que la que se extrae del ambiente cerrado, vivienda, oficina, habitación, almacén, taller, etc. Con este sistema se utiliza el aire exterior, normalmente filtrado, en lugar de usar el aire recirculado del interior, utilizandose un equipo de producción de frío. Además de los sistemas de free cooling por aire, existen también métodos de free cooling por agua y sistemas de free cooling por migración de refrigerante. No obstante, en cualquier caso, se trata de sistemas con un objetivo común, que es reducir la energía necesaria para la adecuación higrotérmica del aire impulsado por los sistemas de climatización.
Aplicaciones de un sistema de free cooling
Aunque lo habitual es que en épocas invernales la demanda de los edificios sea de calefacción, existen ambientes cerrados, que por sus características especiales en cuanto a la actividad, que se desarrolla en mismos o por el gran volumen de personas, que los habitan o circulan por ellos, poseen una elevada carga latente y sensible. En estos casos, si las condiciones del aire exterior son las adecuadas, resultará más eficazmente utilizar este aire del exterior para el proceso de enfriamiento, que el poner en funcionamiento un sistema de enfriamiento convencional por compresión mecánica. De este modo puede suceder que, en determinados locales comerciales, teatros, cines, auditorios, aulas, centros de procesos de datos, salas de fiestas, bares etc. las temperaturas se eleven fácilmente y la temperatura exterior sea más baja incluso en periodos estivales. Así, a través del sistema free cooling se toma el aire exterior para aprovechar su baja entalpía cuando las condiciones exteriores son favorables enfriando el local. Además de ser más económico usar aire frío del exterior para disipar las cargas internas, si se aumenta el caudal de aire exterior, por regla general repercutirá en una mejora de la Calidad del Aire Interior o CAI en los edificios.
Qué tipo de requisitos son necesarios para usar el sistema free cooling
Para poder utilizar este sistema de enfriamiento gratuito por aire, se precisa que los sistemas de climatización de los locales sean por aire, y que las Unidades de Tratamiento de Aire o UTA estén equipadas con compuertas, ventiladores y regulación, necesarios para realizar un control adecuado de la instalación. De este modo se podrá conseguir que el aire de impulsión alcance las condiciones de humedad y temperatura adecuadas con el menor coste energético posible. El free-cooling o by-pass es un sistema fácilmente aplicable a instalaciones de ventilación de doble flujo. De hecho, la normativa europea, exige que los equipos que consumen más de 30W por motor dispongan de by-pass. En el caso residencial, su aplicación es menos efectiva puesto que los caudales pequeños no permiten modificar de una manera sensible la temperatura interior.
Beneficios y desventajas de los sistemas free cooling
Ventajas principales
En ciertas situaciones, el sistema free cooling está considerado como una de las soluciones de climatización de mayor eficiencia energética y de hecho, la incorporación de subsistemas free-cooling es obligatoria, según el Reglamento de Instalaciones Térmicas en Edificios, en todos los sistemas de climatización todo aire de potencia útil nominal mayor que 70 kW en régimen de frío. En esta situación la cuestión más importante es ¿Cuáles son los principales beneficios y desventajas de este método de climatización?
Como ventajas se pueden destacar:
- Reducir la cantidad de emisiones de CO2 a la atmósfera contribuyendo así a la preservación del medio ambiente.
- Permitir un ahorro considerable en cuanto a consumo energético.
- Posibilitar aprovechar el sistema de distribución por rejillas existente y realizar una distribución homogénea del aire exterior como parte de un sistema de climatización.
- Es un sistema empleado como refrigeración nocturna mediante programación, para reducir las cargas térmicas de un edificio. De este modo, se elimina el calor remanente en el interior del edificio captado por paredes y mobiliario en forma de radiación.
Inconvenientes principales
Como principales desventajas se pueden señalar, que la eficacia del sistema free cooling depende en gran medida del sistema de control, utilizado para gestionar la entrada del aire exterior y la selección de dicho sistema puede resultar muy compleja. Asimismo, deberá tenerse en cuenta que supone un consumo de energía eléctrica añadido.