بصورت کلی سرمایش رایگان به معنی استفاده از سرمایش محیط بیرون جهت خنک کردن فضای مورد نیاز تهویه مطبوع است
سیستم های سرمایش رایگان به سه صورت استفاده می گردد
- یک) استفاده مستقیم از هوای سرد بیرون
- دو) استفاده از هوای سرد جهت خنک کردن آب در گردش
- سه) استفاده از سرمایش بیرون و برج خنک کننده
حالت اول) استفاده مستقیم از هوای سرد بیرون :
این حالت درحقیقت ابتدایی ترین و آسان ترین روش سرمایش رایگان می باشد و اصول آن هدایت هوای سرد و خنک بیرون در زمان هایی هست که دمای دخل طرح از بیرون گرم تر می باشد . این روش بیشتر در مجتمع های تجاری , ورزشگاه ها و محل هایی هست که منابع گرمایش داخلی زیاد است . در این نوع پروژه ها می توان بوسیله تجهیزات تامین هوای تازه مانند هواسازها بدون تاثیر دمای آب در گردش و قطع آن بوسیله سیستم های کنترل مانند شیر سه راهه در سیستم های جریان ثابت و شیر دو راهه در سیستم های جریان متغیر بوسیله کانال هوای تاره و خنک را به سیستم تزریق کرد.
ایرادات این سیستم
امکان یخ زدن کویل آب در گردش در هواساز ها است که می بایست بوسیله سیستم کنترل ضد یخ زدگی از آن جلوگیری نمود . همچنین به دلیل وابستگی کامل به هوای بیرون , امکان استفاده از آن بسیار محدود می باشد.
مضایای این سیستم
هزینه بسیار کم و همچنین راحتی استفاده از آن می باشد.
حالت دوم) استفاده از هوای سرد جهت خنک کردن آب در گردش :
این حالت یکی از معروف ترین و کاربردی ترین حالت های استفاده از سرمایش رایگان است و بصورت کلی به معنی خنک کردن آب در گردش جهت خنک کردن سیستم بوسله هوای سرد بیرون در سیستم های تراکمی است. تفاوت کارکرد آن به حالت عادی سیستم تراکمی این است که در این سیستم , به کندانسور خط تراکمی چیلر یک کندانسور هوایی جداگانه ای که خارج از مدار تبرید چیلر تراکمی بصورت اضافه در چیلر هوایی تعبیه گردیده است و استفاده از سرمای هوای محیط خارج از ساختمان، نسبت به سرد کردن آب در گردش سیستم، اقدام نمود. و معنی آن این است که عملاً سیستم فن کندانسور چیلر به یک برج خنک کننده مدار بسته تبدیل می گردد. از این روش بیشتر در کارخانه جات، صنایع تولیدی ، صنایع دارویی ، دستگاه های تزریق پلاستیک ، اتاق های سرور و........... از چیلرهای فری کولینگ بسیار استفاده می گردد.
فری کولینگ تولید آب سرد بدون استفاده از مدار سرمایش تبرید و خصوصا کمپرسور چیلر است، و می تواند به طور کلی در نواحی که آب و هوای معتدل دارند در اواخر پاییز، زمستان و اوایل بهار مورد استفاده قرار گیرد. هزینه برق درحالت فری کولینگ با توجه به اینکه چیلر در حال کار کردن است به طور کامل حذف نمی شود، اما فری کولینگ همچنان باعث کاهش بار کمپرسور و نتیجتاً کاهش مؤثر مصرف برق در سیستم تهویه مطبوع می گردد. زیرا کاهش استفاده از مدار تبرید چیلر تراکمی هوایی، صرفه جویی مهمی در انرژی و هزینه را به همراه دارد.
سه) استفاده از سرمایش بیرون و برج خنک کننده :
این حالت استفاده از سرمایش بیرون و کمک سرمایش تبخیری برج خنک کننده چیلر جهت خنک کردن آب در گردش سیستم است. کارکرد آن به دو صورت است :
حالت اول)
استفاده از آب مسیر باز برج خنک کننده و انتقال آن به یک مبدل حرارتی و تماس غیر مستقیم با آب خنک در گردش سیستم و خنک کردن آن می باشد . در این حالت برج خنک کننده عملاً به عنوان یک چیلر کار میکند و خط گردش آب در چیلر می بایست بوسیله شیر کنترل سه راهه به سمت مبدل برج بای پاس گردد
حالت دوم)
استفاده از آب مسیر باز برج خنک کننده و تماس غیر مستقیم آن با آب مسیر برگشت در گردش سیستم بوسیله یک مبدل , به عنوان یه عامل پیش سرمایش جهت ورود آب به چیلر می باشد. در این صورت برج به عنوان یک عامل کمک کننده مطرح می گردد و به کاهش مصرف انرژی چیلر و کاهش کارکرد آن بسیار کمک خواهد کرد.
