Slobodno hlađenje je metoda korištenja vanjskih temperatura vanjskog zraka u prirodnom okruženju za smanjenje temperature pohranjene vode. Ova ohlađena voda može, u nekim slučajevima, u potpunosti zamijeniti rashladni uređaj u rashladnom sustavu, značajno uštedajući na potrošnji električne energije. Različite industrije koriste sustave besplatnog hlađenja, od hotela i bolnica, do farmi poslužitelja u računalnim podatkovnim centrima i poduzeća koja žele koristiti zelene tehnologije za zaštitu okoliša.
Ideja o besplatnom hlađenju bolje funkcionira na nekim mjestima od drugih. U Ujedinjenom Kraljevstvu, na primjer, temperatura je ispod 59° Fahrenheita (15° Celzija) gotovo 75% godine, što čini slobodno hlađenje vrlo praktičnim za mnoge potrebe. Također, Velika Britanija nudi energetski učinkovite zajmove za ugradnju sustava besplatnog hlađenja, koji se lako mogu naknadno ugraditi u standardne jedinice za rashlađenu vodu ili ugraditi u nove. Također je moguće ugraditi sustave slobodnog hlađenja u standardne jedinice za hlađenje zrakom ili grijanje, ventilaciju i klimatizaciju (HVAC), ali razina učinkovitosti ove vrste nadogradnje je niža od modernizacije rashladnog uređaja na bazi čiste vode.
Računalne sobe generiraju značajnu količinu topline i također troše mnogo električne energije, te su stoga primarno tržište za slobodno hlađenje, koje se često naziva sustavima ekonomajzera. Sustavi ekonomajzera mogu smanjiti potrošnju energije rashladne opreme za 30-50%, ovisno o vanjskoj temperaturi i uvjetima vlažnosti. Preporuča se prosječna vrijednost vanjske temperature unutar ili ispod raspona od 68-77° Fahrenheita (20-25° Celzijusa) kako bi sustav slobodnog hlađenja dobro funkcionirao. Relativna vlažnost također bi trebala biti ispod maksimalno 60% kako bi se izbjeglo oštećenje opreme podatkovnog centra unošenjem vanjske vlage.
Jedna od loših strana ove tehnologije, posebno kada se koristi za hlađenje osjetljive elektroničke opreme, je da vanjski zrak može biti štetan za elektroniku. Studija proizvođača izvorne opreme (OEM) informacijske tehnologije (IT) pokazala je da je došlo do 81% povećanja kvarova IT opreme u razdoblju od 8 mjeseci, nakon što je sustav besplatnog hlađenja postavljen. Visokokvalitetni filtri u sustavu dizajnirani su za hvatanje vanjskih čestica, ali nisu 100% učinkoviti i povećavaju troškove sustavu što moraju postati sofisticiraniji za čišćenje vanjskog zraka.
Ograničenja sustava slobodnog hlađenja također zahtijevaju da se vanjski vodotoranj ne smije dopustiti da padne ispod 39° Fahrenheita (4° Celzijusa), jer će smrzavanje vode oštetiti opremu. To čini okruženja u kojima temperatura rutinski pada ispod 41° Fahrenheita (5° Celzijusa) neprikladnima za korištenje rashladnih uređaja za slobodno hlađenje. Na mjestima kao što je sjeverna hemisfera, to općenito znači da takvi sustavi izmjenjivača topline mogu raditi dvije ili tri sezone u godini, ali moraju imati konvencionalniji sustav koji će ih poduprijeti tijekom nestanka.