Η ελεύθερη ψύξη είναι μια μέθοδος χρήσης των θερμοκρασιών του εξωτερικού αέρα του περιβάλλοντος στο φυσικό περιβάλλον για τη μείωση της θερμοκρασίας του αποθηκευμένου νερού. Αυτό το κρύο νερό μπορεί, σε ορισμένες περιπτώσεις, να αντικαταστήσει πλήρως το ψυκτικό συγκρότημα σε ένα σύστημα ψύξης, εξοικονομώντας σημαντικά την ηλεκτρική κατανάλωση. Διάφορες βιομηχανίες χρησιμοποιούν δωρεάν συστήματα ψύξης, από ξενοδοχεία και νοσοκομεία, μέχρι φάρμες διακομιστών σε κέντρα δεδομένων υπολογιστών και επιχειρήσεις που θέλουν να χρησιμοποιήσουν πράσινες τεχνολογίες για την προστασία του περιβάλλοντος.
Η ιδέα της ελεύθερης ψύξης λειτουργεί καλύτερα σε ορισμένες τοποθεσίες από άλλες. Στο Ηνωμένο Βασίλειο, για παράδειγμα, η θερμοκρασία είναι κάτω από 59° Φαρενάιτ (15° Κελσίου) για σχεδόν το 75% του έτους, καθιστώντας τη δωρεάν ψύξη πολύ πρακτική για πολλές ανάγκες. Επίσης, το Ηνωμένο Βασίλειο προσφέρει ενεργειακά αποδοτικά δάνεια για την εγκατάσταση δωρεάν συστημάτων ψύξης, τα οποία μπορούν εύκολα να τοποθετηθούν εκ των υστέρων σε τυπικές μονάδες κρύου νερού ή να ενσωματωθούν σε νέες. Είναι επίσης δυνατή η ενσωμάτωση συστημάτων δωρεάν ψύξης σε τυπικές μονάδες ψύξης με αέρα ή θέρμανση, εξαερισμό και κλιματισμό (HVAC), αλλά το επίπεδο απόδοσης αυτού του τύπου αναβάθμισης είναι χαμηλότερο από τον εκσυγχρονισμό ενός ψυκτικού συγκροτήματος καθαρού νερού.
Οι αίθουσες ηλεκτρονικών υπολογιστών παράγουν σημαντική ποσότητα θερμότητας και επίσης καταναλώνουν πολλή ηλεκτρική ενέργεια και, ως εκ τούτου, αποτελούν μια πρωταρχική αγορά για δωρεάν ψύξη, που συχνά αναφέρεται ως συστήματα εξοικονομητή. Τα συστήματα εξοικονομητή μπορούν να μειώσουν την κατανάλωση ενέργειας του ψυκτικού εξοπλισμού κατά 30–50%, ανάλογα με τις συνθήκες εξωτερικής θερμοκρασίας και υγρασίας. Οι εξωτερικές θερμοκρασίες συνιστώνται να είναι κατά μέσο όρο εντός ή κάτω από ένα εύρος 68-77° Fahrenheit (20-25°C) για να λειτουργεί καλά ένα σύστημα ελεύθερης ψύξης. Η σχετική υγρασία θα πρέπει επίσης να είναι κάτω από το μέγιστο 60% για να αποφευχθεί η καταστροφή του εξοπλισμού του κέντρου δεδομένων με την εισαγωγή εξωτερικής υγρασίας.
Ένα από τα μειονεκτήματα αυτής της τεχνολογίας, ειδικά όταν χρησιμοποιείται για την ψύξη ευαίσθητου ηλεκτρονικού εξοπλισμού, είναι ότι ο εξωτερικός αέρας μπορεί να είναι επιβλαβής για τα ηλεκτρονικά. Μια μελέτη κατασκευαστή πρωτότυπου εξοπλισμού (OEM) τεχνολογίας πληροφοριών (IT) διαπίστωσε ότι σημειώθηκε αύξηση 81% στις βλάβες εξοπλισμού πληροφορικής σε διάστημα 8 μηνών, από τη στιγμή που τέθηκε σε λειτουργία ένα δωρεάν σύστημα ψύξης. Τα φίλτρα υψηλής ποιότητας στο σύστημα έχουν σχεδιαστεί για να πιάνουν εξωτερικά σωματίδια, αλλά δεν είναι 100% αποτελεσματικά και προσθέτουν κόστος στο σύστημα όσο πιο εξελιγμένα πρέπει να γίνουν για τον καθαρισμό του εξωτερικού αέρα.
Οι περιορισμοί των συστημάτων δωρεάν ψύξης απαιτούν επίσης ότι ο εξωτερικός πύργος νερού δεν πρέπει να αφήνεται κάτω από τους 39° Fahrenheit (4° Κελσίου), καθώς το παγωμένο νερό θα καταστρέψει τον εξοπλισμό. Αυτό καθιστά περιβάλλοντα όπου η θερμοκρασία πέφτει τακτικά κάτω από τους 41° Φαρενάιτ (5° Κελσίου) ακατάλληλα για τη χρήση ψυκτών ελεύθερης ψύξης. Σε τοποθεσίες όπως το βόρειο ημισφαίριο, αυτό σημαίνει γενικά ότι τέτοια συστήματα εναλλάκτη θερμότητας μπορούν να λειτουργήσουν για δύο ή τρεις εποχές του χρόνου, αλλά πρέπει να διαθέτουν ένα πιο συμβατικό σύστημα για να τα στηρίζουν κατά τη διάρκεια του χρόνου διακοπής λειτουργίας.