La prima parte di questa serie ha ricostruito, a partire da dati pubblici e progetti resi noti, una catena di decisioni: ciò che un sito può fornire in termini di energia elettrica e acqua, insieme alla domanda di calore di scarto, determina l’architettura di raffreddamento, mentre l’architettura restringe la scelta del refrigerante. Questa parte sottopone tale catena a sei persone che costruiscono e forniscono le apparecchiature.
Il primo anello regge. I fornitori descrivono la disponibilità delle risorse come il punto di partenza della progettazione e, in alcune località, le condizioni del sito escludono uno schema di raffreddamento prima ancora che inizi qualsiasi confronto tecnico.
Il secondo anello non regge. La scelta del refrigerante risulta essere collegata solo debolmente al sito. È determinata dalla politica aziendale dell’operatore e dalla normativa e, per un intero livello di apparecchiature, la questione non si pone affatto.
Dove la logica delle risorse regge
L’acqua è il primo vincolo a emergere e orienta i progetti verso soluzioni a secco.
«Dove l’acqua è limitata, privilegiamo il funzionamento a secco e utilizziamo l’adiabatico soltanto come forma di ridondanza, il che spesso consente a un sito di evitare completamente lo stoccaggio dell’acqua in loco», ha dichiarato Alex Schafer, Direttore vendite per Climate Solutions presso Güntner a Chicago. Schafer ha collegato questo approccio alle condizioni presenti negli Stati Uniti, dove gran parte del Paese è ormai caratterizzata da siccità o da condizioni di aridità anomala, comprese località che tradizionalmente non erano considerate tali.
Il funzionamento a secco comporta un costo energetico in loco e Schafer ha quantificato sia tale costo sia il relativo beneficio. Un sistema adiabatico ben ottimizzato può consumare in loco soltanto dal 10 al 20 percento di energia in più all’anno rispetto a una soluzione evaporativa, riducendo notevolmente l’utilizzo di acqua. Se il calcolo viene effettuato in termini netti anziché considerando soltanto il sito, il confronto cambia. Il trattamento e la distribuzione di 1.000 galloni d’acqua richiedono circa 3-5 kWh, mentre la generazione di un kWh consuma 2-4 galloni. Una volta inclusi questi impatti esterni al sito, il sistema adiabatico finisce quindi per utilizzare una quantità di energia totale simile o leggermente inferiore, riducendo al contempo drasticamente il consumo d’acqua. Schafer ha osservato che si tratta di medie nazionali, che variano considerevolmente in base alla località e al mix di generazione.
Le condizioni del sito possono restringere autonomamente lo spazio progettuale. In una località con temperature ambiente e umidità elevate come l’Indonesia, con una temperatura di bulbo secco compresa tra 35 e 40 °C e un’umidità superiore all’80 percento, il bulbo umido stabilisce il limite inferiore. Senza raffreddamento meccanico non è possibile fornire nulla al di sotto di tale valore, quindi la decisione dipende dalla temperatura del fluido effettivamente richiesta dal sistema.
Yan Evans, Amministratore delegato di Güntner Data Center Solutions, ha descritto la stessa gerarchia. Dove non è disponibile acqua, la soluzione deve essere completamente a secco; dove l’acqua è disponibile ma soggetta a limitazioni, il funzionamento evaporativo o adiabatico viene utilizzato selettivamente nei momenti di picco della temperatura ambiente, anziché come modalità predefinita. La sua sintesi del metodo è la seguente: comprendere quale risorsa è sotto pressione e progettare fin dall’inizio attorno a tale vincolo.
I vincoli sulla potenza disponibile spingono nella stessa direzione. Evans ha inquadrato la questione come un problema di allocazione, poiché ogni watt utilizzato per il raffreddamento è un watt non disponibile per la capacità di calcolo.
Michel Grabon, Direttore tecnico per il settore data center e Direttore marketing di prodotto presso Carrier Solutions Europe a Montluel, in Francia, ha descritto le soluzioni comunemente adottate da Carrier in Europa: reti ad anello primario con refrigeratori raffreddati ad aria e un’opzione di free cooling idronico, raffreddamento a secco dove opportuno per limitare l’impatto sul consumo d’acqua e un’opzione che limita la capacità del refrigeratore dove la potenza disponibile è ridotta.
Mike Oakley, Direttore senior del marketing di portafoglio presso Copeland, ha collegato il passaggio verso progetti raffreddati ad aria e privi di consumo d’acqua all’opinione pubblica, che a suo giudizio attribuisce maggiore importanza alla conservazione dell’acqua rispetto al consumo di energia elettrica. A loro volta, i produttori di chip stanno rispondendo sviluppando componenti che funzionano a temperature più elevate e richiedono meno raffreddamento.
Il calore di scarto si comporta diversamente dalle altre due risorse, poiché dipende da condizioni esterne al perimetro del sito. Grabon ha affermato che Carrier offre apparecchiature di recupero compatibili con il teleriscaldamento e con livelli di temperatura industriali fino a 85 o 90 °C, associandovi tre condizioni: una domanda di calore adeguata, la presenza di infrastrutture e accordi commerciali. Evans ha indicato la stessa soglia, distinguendo i siti con un utilizzatore locale del calore concretamente accessibile da quelli che ne sono privi, nei quali l’obiettivo resta una dissipazione efficiente. Oakley ha fatto riferimento a pompe di calore industriali che portano il calore a bassa temperatura dei data center fino a temperature di rete utilizzabili per il teleriscaldamento.
Secondo Schafer, l’aumento delle temperature dei rack e dei refrigeratori sta rendendo praticabili sistemi completamente raffreddati ad aria in un modo che in precedenza non era possibile, mentre Oakley ha descritto la stessa tendenza dal punto di vista dei componenti.
Dove la catena si interrompe
L’ipotesi secondo cui le risorse del sito arriverebbero a determinare il refrigerante ha incontrato un’opposizione diretta.
Andy Hawes, Direttore generale dei servizi tecnici presso Aermec UK a Rochford, nell’Essex, ha affermato che le risorse del sito vengono considerate in anticipo, nella fase di selezione del sistema, e influenzano fortemente la strategia di raffreddamento, ma che di conseguenza la scelta del refrigerante «raramente, se non mai, cambia». Aermec fornisce apparecchiature per data center con R513A e R1234ze, e Hawes è stato esplicito su chi scelga tra i due: «Aermec segue la politica degli stessi operatori dei data center e non sceglie direttamente il refrigerante». Hawes ha descritto i requisiti degli operatori come guidati dagli obiettivi di zero emissioni nette, dal rischio operativo e dalle prestazioni, indicando come fattore decisivo la strategia del cliente, anziché la preferenza del produttore. Nel mercato del Regno Unito rileva una preferenza per R1234ze per ragioni legate al GWP e alla normativa, pur osservando che, per la maggior parte delle applicazioni, il campo prestazionale è sostanzialmente simile a quello di R513A. Indipendentemente dal fluido scelto, il sistema viene valutato secondo gli stessi criteri: Hawes ha indicato, per i nuovi impianti europei, aspettative di riferimento relative a un PUE annuale inferiore a 1,3, con alcuni operatori che puntano a 1,2 dove le condizioni del sito lo consentono.
Evans ha formulato un’osservazione strutturale che va oltre. I raffreddatori a secco ed evaporativi o adiabatici dissipano il calore da un circuito a fluido direttamente nell’aria ambiente e non contengono alcun circuito frigorifero. «Quella decisione viene presa a monte, a livello del refrigeratore o dell’espansione diretta, dal gruppo tecnico del cliente e dai fornitori delle apparecchiature», ha affermato. Per quel livello del sistema, la questione del refrigerante non si pone affatto, poiché viene risolta altrove nell’architettura.
Oakley ha descritto la stessa attribuzione di responsabilità, affermando che gli operatori devono valutare ogni applicazione in relazione ai propri obiettivi, vincoli e risorse disponibili, senza che esista un’unica risposta valida per tutti i sistemi o refrigeranti. Grabon ha ricondotto la decisione ai requisiti del cliente e alle norme applicabili, guidate in Europa dal regolamento F-gas.
Quattro aziende attribuiscono all’operatore l’autorità sulla scelta del refrigerante. Si tratta di una descrizione coerente, da parte dell’offerta, del modo in cui viene presa la decisione e rappresenta il comportamento dei clienti così come viene osservato dai fornitori.
Il disaccordo all’interno dell’offerta
I fornitori concordano su chi prenda la decisione. Non concordano su che cosa consiglierebbero se interpellati.
Dirk Schlehuber, Responsabile di prodotto per i compressori a vite presso BITZER a Sindelfingen, in Germania, ha osservato che i refrigeranti a basso GWP, come R1234ze e R513A, sono ampiamente utilizzati in soluzioni consolidate con refrigeratori. Nel mercato dell’UE, BITZER raccomanda l’impiego di refrigeranti naturali nei nuovi sistemi ovunque ciò sia tecnicamente ed economicamente fattibile. Schlehuber ha descritto la scelta tra refrigeranti naturali e sintetici a basso GWP come determinata dall’applicazione, anziché come una rigida alternativa, e ha indicato la riduzione graduale prevista dal regolamento F-gas e le potenziali restrizioni sui PFAS come fattori che favoriscono sempre più i refrigeranti naturali per le nuove installazioni in Europa. I requisiti di sicurezza sono determinanti, poiché l’infiammabilità e la tossicità regolano l’ambiente di installazione e la carica consentita. Anche l’architettura del sistema e la scala del progetto sono fattori importanti nella scelta del refrigerante.
Grabon è giunto a una conclusione diversa partendo dalle stesse variabili. L’idoneità dei refrigeranti naturali dipende dall’applicazione, dalla carica, dalla progettazione del sistema e dai requisiti di sicurezza: R290 e R600a sono infiammabili, R717 comporta considerazioni relative sia all’infiammabilità sia alla tossicità, mentre R744 può essere meno adatto a determinate applicazioni con refrigeratori per data center, a seconda delle condizioni operative. Carrier utilizza refrigeranti naturali infiammabili dove la carica è limitata, ha affermato, ma i progetti per data center comportano solitamente capacità elevate e cariche proporzionalmente grandi. In questi casi, l’opzione promossa è un A2L utilizzato nel rispetto delle norme di sicurezza pertinenti, mentre R32 è disponibile qualora un cliente accetti un GWP più elevato. Il portafoglio europeo, ha aggiunto, utilizza in genere refrigeranti con GWP inferiore a 10, come R1234ze e R1233zd.
Oakley ha delineato una posizione intermedia. Le soluzioni di compressione Copeland sono offerte per refrigeranti A1, A2L e naturali, compreso R744. Oakley ha descritto i refrigeranti sintetici come soluzioni che offrono familiarità, efficienza e potenzialmente meno vincoli ai sensi dei regolamenti edilizi locali, mentre i refrigeranti naturali offrono un GWP estremamente basso e prestazioni affidabili, a fronte di una maggiore complessità del sistema dovuta ai requisiti di efficienza e sicurezza. Ha inoltre affermato che Copeland collabora con i produttori di apparecchiature per valutare unità CRAC a R744, destinate alle regioni in cui i refrigeranti naturali sono preferiti a quelli sintetici.
Evans ha elencato i criteri che vede applicati al momento di prendere tale decisione: normativa, classificazione di sicurezza, capacità di assistenza, prestazioni energetiche e disponibilità a lungo termine. I refrigeranti naturali sono interessanti nell’applicazione corretta, ha affermato, ma possono richiedere infrastrutture di sicurezza aggiuntive, formazione specialistica e un’attenta pianificazione del sito.
L’elemento comune a tutti e quattro è che le dimensioni della carica e la classificazione di sicurezza, anziché il solo GWP, limitano le opzioni disponibili per un grande progetto di data center. Ciò su cui divergono sono le conseguenze di tale constatazione. BITZER considera la normativa un importante fattore trainante per l’adozione dei refrigeranti naturali, insieme ai requisiti di sicurezza, all’architettura del sistema e alle considerazioni specifiche dell’applicazione, e li raccomanda per i nuovi sistemi dell’UE dove risultano tecnicamente e commercialmente adatti. Carrier, di fronte alle grandi cariche tipiche della capacità dei data center, promuove gli A2L per tali installazioni.
Che cosa impone realmente la decisione
Ciò che allontana un progetto dall’opzione tecnicamente migliore raramente è la tecnologia stessa.
Schafer ha indicato innanzitutto il costo di capitale. È possibile progettare un sistema più efficiente sovradimensionando i componenti di dissipazione del calore, ha affermato, ma ciò può risultare impraticabile in termini di capex. Altri tre vincoli derivano dal ritmo del mercato: la velocità di realizzazione in un mercato delle costruzioni in forte espansione, resa più difficile dai limiti della catena di fornitura; la manodopera qualificata, sempre più difficile da reperire per gli operatori che cercano di mantenere sistemi complessi in funzione in modo efficiente e affidabile; infine le infrastrutture, poiché alcuni impianti dispongono di abbondanti risorse idriche, ma non hanno alcun mezzo per portare l’acqua al sito e allontanare le acque reflue.
Oakley ha indicato come ostacolo la scarsa familiarità, descrivendo un panorama che evolve più rapidamente di quanto molti operatori e imprese EPC riescano a seguire, con la resistenza alle nuove tecnologie e la preferenza per soluzioni note che agiscono da barriera all’efficienza e all’affidabilità.
Evans ha indicato la scelta del sito e le tempistiche. La disponibilità di energia e acqua determina sempre più spesso dove gli operatori costruiscono, quindi un sito può essere scelto per l’accesso alla rete elettrica, il potenziale delle energie rinnovabili, il clima, il terreno o le autorizzazioni, anche quando un’altra località offrirebbe condizioni di raffreddamento più favorevoli. Un sistema tecnicamente valido al momento della definizione delle specifiche può inoltre risultare meno adatto quando il sito diventa operativo, se nel frattempo sono cambiati la normativa, i vincoli locali o i carichi informatici.
Hawes colloca tali pressioni in una fase precedente. Gli operatori valutano la strategia antincendio e i requisiti assicurativi, la politica aziendale sui refrigeranti, la familiarità con le nuove tecnologie e la capacità di manutenzione a lungo termine, ha affermato, e Aermec affronta tali aspetti fin dall’inizio. I clienti con applicazioni mission critical raramente si discostano dal piano concordato, perché privilegiano soluzioni corrette fin dal primo momento. Secondo questa descrizione, non vi è alcun abbandono tardivo dell’opzione tecnicamente migliore, perché i vincoli erano già stati inseriti nella specifica prima della sua emissione.
I vincoli indicati dall’offerta sono coerenti e nessuno di essi riguarda le proprietà del refrigerante: costo di capitale, tempistiche, manodopera qualificata, catena di fornitura e collegamenti fisici che possono essere resi disponibili a un sito. Norme, assicurazioni e carico d’incendio entrano nel quadro, ma come elementi incorporati economicamente nella specifica fin dall’inizio, anziché come ragioni per modificare tardivamente un progetto.
Da dove proviene questa descrizione. I sei partecipanti citati costruiscono o forniscono tutti apparecchiature: BITZER, Aermec UK, Carrier Solutions Europe, Copeland e Güntner. Tra loro non figura alcun operatore di data center né alcun progettista consulente, mentre i dati operativi degli impianti in funzione restano in possesso degli operatori. Le affermazioni su ciò che gli operatori decidono e sulle relative motivazioni rappresentano quindi l’interpretazione dei propri clienti da parte dell’offerta, anziché il resoconto degli stessi clienti.
Quali vincoli si imporranno in futuro secondo i fornitori
Schafer prevede che la densità continuerà ad aumentare, insieme alla domanda di risorse, che le restrizioni su energia elettrica e acqua diventeranno più rigide e che la generazione in loco sarà più comune, aggiungendo al contempo complessità legate agli effetti delle isole di calore e all’utilizzo dell’acqua. La sua sintesi del vero limite consiste nel conciliare l’efficienza e il risparmio di risorse con capex, spazio e affidabilità comprovata, mantenendo una visione realistica di ciò che è affidabile oggi rispetto a ciò che è ancora in fase di maturazione.
Schlehuber prevede che i requisiti dei componenti diventeranno più stringenti dal lato del carico. L’aumento dei carichi termici richiede capacità superiori con un funzionamento continuo affidabile, efficienza per conseguire gli obiettivi di PUE e limiti applicativi più ampi, poiché l’aumento delle temperature dei chip sta modificando i livelli ai quali devono essere gestiti i carichi di raffreddamento, influenzando l’architettura complessiva di raffreddamento. Limiti applicativi più ampi, ha aggiunto, contribuiscono inoltre a rendere possibili i concetti di recupero di calore.
Hawes prevede che la disponibilità dei refrigeranti diventerà un vincolo con la migrazione dei produttori verso composti chimici a GWP inferiore, insieme a una più ampia adozione degli A2L e alla conseguente gestione dell’infiammabilità. Oakley ha avvertito che la stessa espansione delle infrastrutture potrebbe mettere sotto pressione le catene di fornitura delle apparecchiature, oltre ad accentuare la competizione per terreni, energia elettrica e acqua nei siti.
Evans ha collocato il vincolo più a monte, nella pianificazione del progetto. L’architettura di raffreddamento, la strategia di ridondanza e le ipotesi operative sono difficili da modificare una volta progettato un sito, mentre i sistemi ibridi richiedono che la strategia di controllo, l’approccio all’assistenza e le procedure operative siano ottimizzati nel tempo. I siti che ottengono i maggiori benefici, ha affermato, trattano il raffreddamento fin dall’inizio come una decisione progettuale strategica, anziché come una scelta tardiva delle apparecchiature.
Ne emerge un mercato nel quale il sito determina l’architettura e l’operatore determina il refrigerante, mentre i limiti pratici per entrambi sono il capitale, le tempistiche e le persone, anziché i meriti tecnici di un determinato fluido. Il resoconto degli stessi operatori su tali decisioni sarà il prossimo oggetto di analisi.
Fonti
Primarie
Risposte scritte fornite a Refindustry, luglio 2026:
- Dirk Schlehuber, Responsabile di prodotto per i compressori a vite, BITZER, Sindelfingen, Germania. Posizione aziendale.
- Andy Hawes, Direttore generale dei servizi tecnici, Aermec UK, Rochford, Essex, Regno Unito. Posizione aziendale.
- Michel Grabon, Direttore tecnico per il settore data center e Direttore marketing di prodotto, Carrier Solutions Europe, Montluel, Francia. Opinione personale in qualità di esperto.
- Mike Oakley, Direttore senior del marketing di portafoglio, Copeland. Posizione aziendale, responsabilità globale.
- Yan Evans, Amministratore delegato, Güntner Data Center Solutions. Posizione aziendale.
- Alex Schafer, Direttore vendite, Climate Solutions, Güntner, Chicago, Stati Uniti. Opinione personale in qualità di esperto.
Secondarie
- Refindustry, «Energia, acqua e calore: come le risorse del sito determinano oggi il refrigerante in un data center», prima parte di questa serie.
