El free-cooling es un sistema de refrigeración de locales que aprovecha la baja entalpía del aire exterior, cuando las condiciones son favorables, para disminuir el uso de los equipos de aire acondicionado.

Basa su funcionamiento en la regulación de las compuertas motorizadas de las UTAs. En muchos climas cálidos (especialmente en los continentales) las noches son más frías que los días, con temperaturas inferiores a las que durante el día se mantendrán en los locales, y se puede aprovechar esta circunstancia para enfriar casi gratuitamente el edificio (con solo el consumo de los ventiladores). Durante la noche se hacen funcionar los ventiladores de modo que extraigan el aire del interior e introduzcan el del exterior, refrescando el edificio. La masa térmica del mismo (compuesta no solo por los elementos constructivos, sino también por el mobiliario y hasta por los papeles almacenados, cosa importante en un edificio de oficinas) se enfría y al volver a ocuparlo por la mañana está en unas condiciones mejores, reduciendo el trabajo de los climatizadores.

Este sistema también puede emplearse en ciertas épocas del año, durante el día: los espacios interiores tienen cargas térmicas (ocupación, iluminación, maquinaria, soleamiento), mientras que en el exterior puede haber una temperatura adecuada, de modo que se puede climatizar directamente con el aire exterior.

Pueden darse tres condiciones de operación de free-cooling:

1. La temperatura del aire exterior es menor que la del aire de impulsión: el sistema modula las compuertas hasta lograr que la mezcla del aire exterior con el aire recirculado alcance la temperatura deseada, siendo innecesaria la producción de frío, por lo que, el enfriamiento es gratuito.

2. La temperatura del aire exterior es mayor que la temperatura del aire de impulsión, pero menor que la del aire de retorno del local: el sistema frigorífico debe operar parcialmente para bajar la temperatura del aire exterior que se introduce en un 100% hasta alcanzar la temperatura de impulsión requerida por el local. Cuando la temperatura del aire exterior alcanza a la del local se alcanza el límite del enfriamiento gratuito.

3. La temperatura del aire exterior es mayor que la temperatura del aire de retorno del local: la instalación funciona en forma convencional, para satisfacer las necesidades de ventilación del local.

El free-cooling es aplicable en diversos casos, como por ejemplo, refrigeración de grandes superficies comerciales, laboratorios de investigación, salas de computación, edificios de oficinas,…

Según la normativa de instalaciones térmicas en los edificios (RITE) los subsistemas de climatización del tipo todo aire, de potencia térmica nominal mayor que 70 kW en régimen de refrigeración, dispondrán de un subsistema de enfriamiento gratuito por aire exterior.

Comparado con un sistema sin free-cooling, el ahorro de energía es muy elevado, un 27% de ahorro con free-cooling entálpico y el periodo de amortización no supera el año.