Le Freecooling est une technique très utilisé dans les data centers. l'air est rafraichi au sein du data center, sans impliquer le système de refroidissement.
Le Free cooling, qu'est-ce que c'est ?
Le Freecooling désigne une méthode de rafraichissement gratuite de bâtiment. cette technique de ventilation intensive utilise la différence de température entre l'intérieur et l'extérieur (par eau glacée) d'un bâtiment pour l'alimentation du système de refroidissement. C'est ce qui fait qu'il est plus économe. On l'appelle aussi système de refroidissement passif.
Les différents types de Free cooling
Il existe 3 types de Freecooling :
Freecooling mécanique
Il consiste à mettre en place et/ou réguler le Freecooling par un système de régulation via des centrales de traitement d'air.
Son concept se repose sur le déplacement de l'air par ventilateurs. Le réseau de ventilation hygiénique est généralement utilisé pour assurer son fonctionnement. Les amenées d'air et les extractions d'air sont mécaniques. L'air entre à travers des centrales de traitement d'air (CTA) qui forcent le mouvement de l'air.
Freecooling naturel
Il est composé d'amenées d'air naturelles et d'extractions d'air naturelles permettant son fonctionnement. Le concept consiste à opter pour un système de ventilation naturelle pour le déplacement d'air, il vise à créer naturellement des mouvements d'air pour que l'air extérieur vienne refroidir locaux du bâtiment.
Pour cela, les fenêtres doivent être ouvertes et l'air intérieur et rejeté grâce à un système de tirage :
- unilatérale : le flux d'air est limité arrive d'une seule façade l'air est ensuite extrait de la même façade grâce au phénomène de différence de température appelé aussi effet cheminée ;
- transversale : le flux de l'air traverse le bâtiment dans sa profondeur. Son fonctionnement se repose sur la différence de pression impliquée par le vent ;
- verticale : la ventilation verticale utilise comme force motrice la différence de température(effet cheminée)/ La conception des fenêtres peut aussi entrainer une ventilation verticale dans une pièce.
Freecooling hybride
Ce système combine à la fois la ventilation naturelle et la ventilation mécanique. Il désigne les systèmes qui passent de la ventilation naturelle à la ventilation mécanique, ou inversement, en fonction des conditions extérieures et intérieures.
Avantages des différents types de Free cooling
Free cooling mécanique :
- utilisation du réseau existant. Cependant, pour assurer une efficacité suffisante de rafraîchissement, les études de conception énergétique pourraient conclure à un surdimensionnement du réseau de conduits d'une nouvelle installation ;
- surinvestissement limité à l'augmentation des débits.
Free cooling par ventilation naturelle :
- améliore le confort en laissant l'opportunité à un employé de bureaux de réguler son renouvellement d'air (sauf si régulation automatisée sans possibilité de dérogation) ;
- meilleure efficacité de refroidissement comparé au Freecooling avec pulsion et extraction mécaniques d'air (pas d'apport de chaleur des ventilateurs) ;
- consommation des ventilateurs nulle comparés au Freecooling mécanique.
Free cooling hybride :
- améliore le confort en laissant l'opportunité à un employé de bureaux de réguler son renouvellement d'air ;
- l'efficacité de rafraîchissement est améliorée par un extracteur régulé en fonction de la température intérieure ;
- si présence d'un extracteur, les risques liés à l'intrusion, la pluie, etc. sont réduits ;
- contrairement à la ventilation naturelle, la ventilation hybride est moins dépendante de la parfaite conception architecturale ;
- il nécessite une consommation électrique lorsque le ventilateur est en marche.
Sa mise en place est financée par les Certificats d'Economies d'Energie (CEE)
Le financement de cette opération consiste à la mise en place ou à l'intégration dans une installation de climatisation existante ou neuve d’un système de Freecooling par eau de refroidissement, en substitution d’un groupe froid, permettant de refroidir un réseau hydraulique de climatisation en utilisant l’air extérieur.
Le système peut être constitué d’un aéroréfrigérant neuf avec ou sans échangeur ou d’une tour aéroréfrigérante (TAR) neuve avec échangeurs, et comporte dans tous les cas un système d’automatisme et de régulation. Il est dimensionné pour couvrir, lorsqu’il fonctionne, 100% du besoin nominal en froid quand la température extérieure est au moins 3°C inférieure à la température de consigne.
La fiche relative à cette opération est BAT-TH-156 : Mise en place ou intégratoin dans une installation de climatisation existante ou neuve d'un système de freecooling par eau de refroidissement, en substitution d'un groupe de production de froid, permettant de refroidir un réseau hydraulique de climatisation en utilisant l'air exterieur.
