Free Cooling: un sistema de refrigeración sostenible y “gratuito”

La eficiencia energética es un pilar básico de la arquitectura sostenible, y con la llegada del verano es clave poder contar con soluciones climáticas que cumplan con los estándares. Entre las soluciones más eficaces y menos conocidas destaca el sistema free cooling o “enfriamiento gratuito”, una tecnología que permite climatizar los edificios de manera eficiente y con un consumo energético mínimo.

Como su propio nombre indica, se trata de un sistema de climatización que aprovecha el aire exterior cuando sus condiciones térmicas son favorables para rebajar la temperatura ambiente del interior de un edificio, reduciendo o incluso eliminando el uso de equipos de climatización activos.

Durante los meses del verano, lo ideal es utilizar este sistema durante las noches. Sin embargo, también se puede contar con él en otros momentos del año donde el aire exterior es más frío, lo que resulta especialmente interesante en edificios que, por sus cargas internas (personas, equipos, iluminación…), generan calor incluso en estaciones frías.

Cómo funciona el sistema free cooling

Este sistema se basa en el intercambio tanto directo como indirecto de aire:

• Free cooling directo: Consiste en la introducción de aire exterior directamente en el interior del edificio cuando la temperatura (y, en muchos casos, la humedad) del aire exterior es inferior a la del aire interior. El sistema de ventilación se encarga de extraer el aire caliente del interior y sustituirlo por aire fresco del exterior.
• Free cooling indirecto: Utiliza un intercambiador de calor para transmitir el frío del aire exterior al aire interior sin que ambos flujos se mezclen. Esto permite mantener la calidad del aire interior y evitar la entrada de contaminantes o humedad excesiva.

Cabe mencionar que, independientemente del tipo de intercambio, se necesita un tipo de instalación concreta y preparada. Es decir, el sistema de climatización del edificio debe contar con un sistema de compuertas que permitan utilizar esta tecnología. Es por eso por lo que no se puede considerar un sistema completamente gratuito, ya que sí requiere un mínimo consumo de electricidad.

En ese sentido, la automatización es fundamental para que el sistema funcione de la forma más eficiente posible. Por ello, los sistemas modernos incorporan sensores de temperatura y humedad tanto exteriores como interiores, y gestionan las compuertas y ventiladores de manera automática, activando el modo free cooling solo cuando es realmente oportuno.

El proceso que sigue el sistema es el siguiente:

1. Monitorización: Los sensores miden la temperatura y la humedad en el exterior y en el interior del edificio.
2. Comparativa: El sistema compara ambos valores y determina si el aire exterior puede utilizarse para enfriar el edificio.
3. Apertura de compuertas: Si las condiciones son óptimas, se abren compuertas y se activan ventiladores para introducir aire exterior y extraer el aire caliente interior.
4. Climatización pasiva: El enfriamiento se realiza solo con la ventilación, sin recurrir a compresores ni unidades de refrigeración activas.
5. Desactivación: Cuando las condiciones cambian (por ejemplo, si la temperatura exterior sube), el sistema vuelve a modo convencional o se detiene.

Ventajas del free cooling en arquitectura sostenible

El free cooling aporta beneficios claros en términos de sostenibilidad y ahorro energético:

• Reducción del consumo eléctrico y la huella de carbono: Al minimizar el uso de sistemas de refrigeración activos, se reduce el consumo de energía eléctrica y, por tanto, las emisiones asociadas a la generación de electricidad.
• Mejora de la calidad del aire: Este sistema, al llevar implícita la renovación del aire, favorece un ambiente más saludable, aspecto especialmente relevante en edificios de uso intensivo.
• Integración en estrategias pasivas: El free cooling puede combinarse con otras soluciones bioclimáticas, como la ventilación cruzada o la inercia térmica, optimizando el diseño sostenible del edificio.

Todo ello hace del free cooling un sistema que se puede aprovechar en múltiples tipos de edificios y contextos: oficinas, centros comerciales, centros de datos, edificios residenciales, instalaciones deportivas y centros sanitarios.

Limitaciones y consideraciones

Aunque el free cooling es una solución eficiente, no es aplicable en cualquier clima ni en todo momento. Por ello, su integración en el diseño debe ir acompañada de un análisis climático y de una supervisión técnica adecuada.

Es importante tener en cuenta:

• Óptima calidad del aire exterior: En zonas con alta contaminación será necesario filtrar el aire o recurrir a sistemas indirectos.
• Bajas condiciones de humedad: En ambientes muy húmedos, puede no ser eficaz o incluso contraproducente.
• Mantenimiento y control: Un sistema mal gestionado puede alterar el confort o generar problemas de calidad de aire interior.

En resumen, el free cooling es una estrategia eficiente, económica y sostenible para la climatización de edificios, especialmente adecuada para arquitectos y proyectistas que buscan reunir dichas cualidades sin renunciar a disminuir la demanda energética y el impacto ambiental de sus proyectos. Su aplicación, combinada con otras soluciones pasivas y tecnologías de automatización, lo convierte en un sistema muy interesante en la arquitectura sostenible.