Swobodne chłodzenie to metoda polegająca na wykorzystaniu temperatury powietrza zewnętrznego w środowisku naturalnym do obniżenia temperatury magazynowanej wody. Ta schłodzona woda może w niektórych przypadkach całkowicie zastąpić agregat chłodniczy w układzie chłodzenia, znacznie oszczędzając zużycie energii elektrycznej. Różne branże wykorzystują systemy darmowego chłodzenia, od hoteli i szpitali po farmy serwerów w centrach danych komputerowych i firmy, które chcą stosować ekologiczne technologie w celu ochrony środowiska.
Idea swobodnego chłodzenia w niektórych lokalizacjach sprawdza się lepiej niż w innych. Na przykład w Wielkiej Brytanii temperatura spada poniżej 59° Fahrenheita (15° Celsjusza) przez prawie 75% roku, co sprawia, że swobodne chłodzenie jest bardzo praktyczne dla wielu potrzeb. Ponadto Wielka Brytania oferuje kredyty energooszczędne na instalację systemów darmowego chłodzenia, które można łatwo zamontować w standardowych jednostkach wody lodowej lub wbudować w nowe. Możliwe jest również włączenie systemów swobodnego chłodzenia do standardowych urządzeń chłodzących chłodzonych powietrzem lub ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji (HVAC), ale poziom wydajności tego typu modernizacji jest niższy niż modernizacja agregatu wody lodowej.
Pomieszczenia komputerowe wytwarzają znaczne ilości ciepła, a także zużywają dużo energii elektrycznej, dlatego są podstawowym rynkiem free cooling, często określanym jako systemy ekonomizera. Systemy ekonomizera mogą zmniejszyć zużycie energii przez urządzenia chłodzące o 30–50%, w zależności od warunków temperatury zewnętrznej i wilgotności. Zaleca się, aby temperatura zewnętrzna mieściła się w zakresie lub poniżej 68-77° Fahrenheit (20–25° Celsjusza), aby system swobodnego chłodzenia działał prawidłowo. Wilgotność względna również powinna być niższa niż 60%, aby uniknąć uszkodzenia sprzętu centrum danych poprzez wprowadzenie wilgoci z zewnątrz.
Jedną z wad tej technologii, zwłaszcza stosowanej do chłodzenia wrażliwego sprzętu elektronicznego, jest to, że powietrze zewnętrzne może uszkadzać elektronikę. Badanie producentów oryginalnego sprzętu (OEM) w zakresie technologii informatycznych (IT) wykazało, że po wprowadzeniu darmowego systemu chłodzenia nastąpił wzrost awarii sprzętu IT o 81% w ciągu 8 miesięcy. Wysokiej jakości filtry w systemie są przeznaczone do wychwytywania cząstek stałych z zewnątrz, ale nie są w 100% skuteczne i zwiększają koszty systemu, im bardziej muszą stać się wyrafinowane, aby oczyszczać powietrze z zewnątrz.
Ograniczenia systemów swobodnego chłodzenia wymagają również, aby temperatura zewnętrznej wieży ciśnień nie spadła poniżej 39°C, ponieważ zamarzająca woda uszkodzi sprzęt. To sprawia, że środowiska, w których temperatura rutynowo spada poniżej 4° Fahrenheita (41° Celsjusza), nie nadają się do korzystania z agregatów chłodniczych z chłodzeniem swobodnym. W miejscach takich jak półkula północna oznacza to ogólnie, że takie systemy wymienników ciepła mogą działać przez dwie lub trzy pory roku, ale muszą być wyposażone w bardziej konwencjonalny system, aby zapewnić ich wsparcie w czasie przestoju.