Free Cooling

最近看到有些外资品牌制冷空调设备制造商频频提到Free Cooling这个词。
请了解的网友帮忙解释下怎么个Free法。多谢！

利用室外新风来制冷，或通过载冷剂将室外空气中的冷量引入室内的方法叫freecooling（自由冷却）
这种方式一般适用于室外温度较低时。

是不是就是说引入低温新风,来降低室内温度!

是否可以理解为风冷冷水机组呢？？？？

北冰洋能否讲讲第二种通过载冷剂将空气冷量引入室内的方法。
网上找的一点资料：
‘Free’ cooling using ambient air to cool a secondary fluid, usually water or glycol, can also be used to cool air in the building. The secondary fluid can be cooled via cooling towers, air-cooled heat exchangers (dry air-cooling coils) or evaporative heat exchangers. Some options are shown in Figure 7.1 (9) . Free cooling systems such as these can be effective in situations where the cooling demands are high and unrelated to ambient temperature, for example in computer suites and telephone exchanges. The direct system or ‘strainer cycle’ circulates water directly through a cooling tower without running the chiller. The potential for this ‘free’ cooling is demonstrated by the fact that, in London, the ambient wet bulb temperature is below 8°C for more than 40% of the year. A diverter valve causes cooled water to circulate directly from the cooling tower to the cooling coils in the chilled water system. A strainer is provided in the circuit so that the cooling tower water can be kept sufficiently clean to prevent blockage of the small waterways in the cooling coils. The pressure drop across the strainer will increase the pumping pressures, and this has to be balanced against the free cooling provided. The potential for contamination and fouling of the chilled water circuit can also be a significant problem. To avoid some of the drawbacks, indirect systems are available, incorporating a plate heat exchanger with a closed-circuit cooling tower (10) . However, use of this system reduces the amount of potential free cooling due to the temperature difference across the heat exchanger.

大概意思是（别人翻译的）：
零耗能制冷使用周围环境空气给中间介质（通常是水或乙二醇）降温，这种办法也可用于建筑中的空气制冷。中间介质可以通过冷却塔、空气换热器、蒸发换热器被降温。一些可选择方式参看图7.1[9]。图中的零耗能制冷系统可以有效地运用于制冷需求较高的环境中，比如：计算中心、电话交换机房等。开放式系统中的过滤循环水可直接通过了冷却塔而不必使用冷却器。零耗能制冷系统的潜能已经被事实所证明，伦敦一年中环境湿球温度低与于8°C的天数超过了40%。 在冷冻水系统中，一个分流阀将冷水分配到冷却塔和冷却器进行循环。环路中的过滤器保证了经过冷却塔后水的干净，防止冷却器中细小管路被堵塞。过滤器产生的压降增加了泵的压力，这违背了零耗能制冷的初衷。潜在的污染物和冷却水循环的污垢同样也是个严重的问题。为了避免这些缺点，封闭式系统也是可行的，这种系统在密闭系统的冷却塔中增加了一个板式换热器[10]. 当然，由于经过了换热器，零耗能制冷系统的潜力将受到限制。

我所说的第二种做法就是指这个，因为freecooling在机房专用空调中应用很普遍，偶对这个还是比较熟悉的。

不过在大机中似乎有另一种解释，上次听我公司一个老大零星介绍了一下，是在风冷大机中应用，具体原理我还没搞清楚，不过大致也是在室外环境温度较低时Free制冷之类。
希望有了解的网友释疑。。。

风冷冷水机组需要消耗压缩机的输入功率才能实现室外冷量向室内转移。
自由冷却实际上只是消耗输运设备的功率，来实现冷量的转移，所以，即使自由冷却（freecooling）也不是真正意义的零能耗（起码有输运设备的能耗）只要室内外温差足够大，freecooling还是要比通常的蒸汽压缩循环节能很多的。

有关大机组的freecooling我也知道一点。
比如在离心机中，冬季室外温度很低，室内温度较高，即使不开压缩机，也可以实现工质在室外冷凝，在室内蒸发的循环。类似热管的工作原理。

多谢BBY热心解答。
BBY所讲的离心机，我首先理解为离心水冷冷水机组。不知道如何实现工质室外冷凝？不开压缩机时，流体流动的动力源于何处呢？是在系统中另增动力泵吗？

如果用冷媒泵，系统可就太复杂了。
实际这种大机组的freecooling是利用制冷剂优先流向温度较低处的原理，液态制冷剂因重力从储液器流向蒸发器，并充满管束，因为蒸发器中制冷剂温度和压力都比冷凝器高（因为此时冷水的温度比冷却水高），制冷剂就在蒸发器内蒸发后流回冷凝器，经由冷却塔出来的冷却水再次冷却制冷剂，使其凝结为液体后，液态制冷剂再次流向蒸发器，只要冷凝器和蒸发器之间的水温存在温度差，该制冷剂循环模式就会一直进行。
这种freecooling模式的离心机组一般可提供高达45％的名义制冷量，无需启动压缩机、无需冷媒泵。
说白了，这种freecooling模式就是利用热虹吸做为驱动力进行工作的

呵呵，经过BBY的解释，问题豁然开朗。

那您在九楼所提的输运设备又是指什么呢？

另外，机组待机运行FreeCooling模式时，有可能冷却水和冷冻水的水温是一样的，这种情况是先运行冷却水泵将冷却水温降下来，达到一定的温度（压力）差时，冷媒就可以流动，进行循环了，对吗？

模型似乎变得很简单，就是简单的热传导，冷源是低温的室外空气，热源是高温的室内空气。

1、一般的单元式空调机组的freecooling模式都是用风机将室外冷量带进室内或载冷剂泵（多为乙二醇），此时用类似离心机的虹吸或热管法可能就太不值得了。做产品不但技术上要考虑，经济性问题也不能忽略。
2、可能我的说法不够清楚，离心机制冷剂回路中没有冷媒泵，但冷却水及冷冻水泵是必须的，只要需要制冷，冷却水和冷冻水就得不停的流动，我觉得你的理解是对的。
其实大机组和单元式空调的freecooling模式虽然具体做法稍有差异，但还是有相通之处。

理解！
其实大机也不要局限于离心机，Free Cooling已经和压缩机类型没有关系了。
多谢BBY！

蒸发器出来的制冷剂气体在系统中是压缩机后从排气管进入冷凝器？还是另外接一根管直接从吸气直接通往排气？
若螺杆机用freecooling，能采用离心机类似的方法吗？

个人认为螺杆机应该从吸气管到排气管连一根管，加上电磁阀，运行FreeCooling时，电磁阀打开，因为螺杆机间隙流通面积太小。而且，油路被包含在循环中也是一个很大的问题。
对于离心机，如果没有VGD或者PRV之类的调节结构，倒是可以直接从压缩机通过。

也就是说同为freecooling，具体做法还是因不同类型的机组而异的。
离心机一般可以对机组部件不做改变，就可很容易的用上freecooling，而螺杆机必须增加旁通管路和电动截止阀或止回阀才能应用。
这也可能是我了解到的大多是在离心机中应用freecooling的一个原因吧。

另外，随着freecooling的进行，冷凝器内的润滑油会逐渐转移到蒸发器中，而蒸发器中的油却难以回到冷凝器内。
若freecooling的时间够长，冷凝器内的油会全转移到蒸发器中。影响freecooling所能提供的冷量是必然的，但下次压缩机启动后，会不会对机组稳定运行造成影响？

嗯，据我了解开利的30RQ R410a风冷涡旋热泵是可以提供这个选项的，不知道他们是怎么整的。。。
这是转的一段英文资料，05年9月份的：
Carrier has announced the availability of a groundbreaking option for its latest new chiller, the award-winning Aquasnap Puron – the first medium-sized chiller to use R410A.These chillers, which cover the cooling range from 190-760 kW, are now available in the UK with an integrated direct expansion free cooling system as a factory-installed option on models up to 500kW.

找到Carrier的说明了，他们不仅用了旁通，还用了溶液泵：