Der Energieverbrauch für die Kühlung macht einen erheblichen Teil des Gesamtenergieverbrauchs vieler Anwendungen aus, z. B. in Rechenzentren, Geschäfts- und Wohngebäuden und bei der Prozesskühlung. Die Freikühlung stellt eine sehr wirksame Lösung zur Senkung des Stromverbrauchs von Kühlsystemen dar: Sie kann bereits dann wirksam werden, wenn die Umgebungstemperatur nur ein Grad unter die Rücklauftemperatur des Prozesswassers fällt, was einen großen Vorteil für die Energieeinsparung darstellt.
Lightstream Freecool arbeitet im Modus der mechanischen Kühlung, wenn die Umgebungstemperatur hoch ist; im Modus der teilweisen Freikühlung, wenn der Temperaturunterschied zwischen Rücklaufwasser und Umgebungsluft nur 1 °C beträgt; und im Modus der vollständigen Freikühlung, wenn die Umgebungstemperatur unter die Rücklaufwassertemperatur von etwa 4 °C fällt. Eine Anhebung der Wassertemperaturen, wenn möglich, verlängert ebenfalls die Freikühlzeit.
In den Betriebsarten gemischte und vollständige Freikühlung wird die Leistung der Kältemaschine durch Mischventile (entweder 3-Wege- oder 2-Wege-Motorventile) und durch die Reduzierung der Ventilatordrehzahl geregelt, wodurch der Stromverbrauch eines Kaltwassersatzes weiter gesenkt wird. Darüber hinaus ermöglicht die variable Drehzahlregelung der Ventilatoren eine genaue Anpassung der Last an den Kühlbedarf. Der Übergang zwischen den Kühlmodi wird durch das Kontrollsystem des Kaltwassersatzes gewährleistet, das ständig die Außentemperatur misst.
Wenn die Kaltwasseranlage aus mehreren Kaltwassersätzen mit freier Kühlung besteht, kann das Sequenzmanagementsystem eingesetzt werden, um eine optimale Energieeffizienz zu erreichen.
Im Gegensatz zu herkömmlichen luftgekühlten Kaltwassersätzen haben freikühlende Kaltwassersätze einen größeren Betriebsbereich und können bei sehr niedrigen Umgebungstemperaturen arbeiten.