Che cos'è il free cooling, e in quante forme esiste?
Il free cooling è il raffrescamento che smaltisce il calore usando l'aria esterna fredda al posto del compressore del gruppo frigorifero. Quando fuori la temperatura è più bassa di quella richiesta dall'impianto, il calore viene ceduto direttamente all'esterno e il chiller resta spento o lavora a potenza ridotta. Meno compressione significa meno energia elettrica assorbita, a parità di freddo prodotto.
Esiste in due forme, e la differenza pesa. Il free cooling diretto immette aria esterna filtrata negli ambienti con un economizzatore lato aria. Il free cooling indiretto scambia il calore sul lato acqua, con dry cooler o batteria economizzatrice, senza mai mescolare l'aria esterna con quella interna. La prima via rende più ore ma va governata su filtrazione e umidità; la seconda protegge l'ambiente interno e si integra con il chiller esistente. Se un termine non ti è familiare, lo trovi nel glossario.
Per chi gestisce un edificio, il punto pratico è uno: il free cooling non è una macchina in più, è una modalità di lavoro dell'impianto che già hai. La domanda giusta non è "quanto costa", ma "quante ore all'anno il mio edificio chiede freddo mentre fuori è fresco".
Quante ore rende davvero il clima di Milano?
Milano è classificata in zona climatica E con 2.404 gradi giorno (DPR 412/1993, classificazione climatica dei comuni): un clima continentale, con inverni freddi e una stagione fredda lunga. Sono proprio queste le condizioni in cui il free cooling paga, perché per molti mesi l'aria esterna sta sotto la temperatura utile a raffreddare un impianto a carico costante.
Quanto sia ampia questa finestra lo dice una mappa di riferimento del settore. Secondo The Green Grid, che ha incrociato le ore climatiche europee con gli intervalli termici ASHRAE, gran parte dell'Europa continentale, pianura padana e Milano comprese, ricade nella fascia di circa 7.000-8.000 ore l'anno di free cooling ad aria entro l'intervallo raccomandato ASHRAE di 18-27°C (The Green Grid, white paper 46, 2012). Sono circa l'80-90% delle ore dell'anno. Risultati indicativi.
Allargando la finestra ammessa il numero sale ancora. Entro le classi Allowable ASHRAE, con aria di mandata fino a 35°C, il 99% delle località europee può usare il free cooling tutto l'anno (The Green Grid, 2012). Il vero limite a Milano non è il freddo dell'aria, ma la sua umidità e quanto calda si accetta l'aria di mandata: è una scelta di setpoint, prima che di macchina.
La lezione dal campo è che il numero cambia con l'impianto, non con la città. Nei sistemi a acqua che seguiamo, alzare la temperatura di mandata dove il carico lo consente sposta in avanti la soglia di attivazione del free cooling e ne moltiplica le ore utili. Un caso vicino lo conferma: il data center Eni di Ferrera Erbognone, in provincia di Pavia e nello stesso clima padano, dichiara un PUE annuo inferiore a 1,2 grazie al raffreddamento ad aria esterna (Redesco, relazione di progetto).
Dove conviene: data center, terziario, processi?
Il free cooling rende di più dove il carico termico è costante e presente anche d'inverno: data center e sale CED, processi industriali con dissipazione continua, ma anche uffici e superfici commerciali con carichi interni elevati e occupazione fitta. In questi ambienti c'è richiesta di freddo tutto l'anno, quindi ogni ora di aria esterna fresca è un'ora tolta al compressore.
Conviene meno dove il raffrescamento serve solo nei picchi estivi e l'impianto resta fermo per mesi: lì le ore favorevoli coincidono poco con il bisogno reale, e il ritorno si allunga. La contabilità onesta la fa il profilo di carico orario, non l'etichetta del settore. Prima leggiamo quando e quanto l'edificio chiede freddo, poi diciamo se il free cooling ha senso e in quale forma. Se vuoi mettere un valore sul rischio del non-fare, puoi stimare il costo di un fermo impianto.
Free cooling diretto o indiretto: quale scegliere?
La scelta tra diretto e indiretto dipende da cosa protegge l'impianto. Il diretto immette aria esterna e rende più ore, ma introduce polveri, umidità e contaminanti da gestire: va bene dove la qualità dell'aria interna tollera l'aria di rinnovo. L'indiretto tiene separate le due arie e si integra con il chiller: è la via tipica di data center e sale tecniche, che non ammettono particolato sul carico critico.
| Modalità | Quando conviene a Milano | Resa indicativa |
|---|---|---|
| Diretto (aria esterna, economizzatore lato aria) | Aria esterna sotto il setpoint di mandata, umidità gestibile; ambienti che tollerano aria di rinnovo | Molte ore in autunno, inverno e primavera |
| Indiretto (lato acqua, dry cooler o batteria) | Aria esterna più fredda dell'acqua di ritorno; carico critico che non ammette contaminanti | Ampio con acqua a 18-27°C (ASHRAE TC 9.9) |
| Adiabatico / evaporativo (pre-raffreddamento) | Picchi estivi caldo-secchi; da valutare per il consumo d'acqua (L.R. Lombardia 11/2026) | Estende le ore, con vincolo idrico |
A Milano l'indiretto lato acqua è spesso il punto di partenza per gli impianti mission-critical, perché lavora con l'infrastruttura a chiller già presente e non tocca la qualità dell'aria del carico. La ventilazione degli edifici non residenziali, e con essa il free cooling lato aria, trova riferimento di buona tecnica nella norma UNI EN 16798-3:2025. Sul raffrescamento specifico delle sale dati, abbiamo un pezzo dedicato: come funziona il raffrescamento di un data center.
Quanto si risparmia, e quali sono i limiti?
Il risparmio del free cooling è il costo del compressore che non lavora nelle ore favorevoli. Se il gruppo frigorifero è la voce più pesante del consumo di raffrescamento, spegnerlo o farlo lavorare a potenza ridotta per una parte consistente dell'anno taglia direttamente la bolletta. Da un'indagine tra operatori di data center, l'uso dell'economizzatore fa risparmiare in media circa il 20% di energia, costi ed emissioni del raffrescamento rispetto a un impianto senza free cooling (The Green Grid, white paper 46, 2012). Risultati indicativi.
I limiti sono altrettanto concreti, e vanno detti. Nelle giornate calde d'estate a Milano il free cooling non basta: il chiller serve ancora a pieno, quindi la configurazione corretta è integrata, non alternativa. L'umidità dell'aria esterna limita il diretto. Il free cooling evaporativo estende le ore ma consuma acqua, e per i nuovi data center in Lombardia la L.R. Lombardia 11/2026 spinge esplicitamente verso sistemi che non impiegano acqua potabile, favorendo l'aria e i dry cooler rispetto alle torri evaporative. Sull'altra faccia del bilancio termico abbiamo scritto come recuperare il calore di scarto di un data center. Per capire quanto rende sul tuo caso serve un'analisi dei consumi orari, non una percentuale generica: parte da qui la nostra consulenza energetica.
Chi lo gestisce, e come si integra col chiller?
Il free cooling rende negli anni solo se qualcuno lo tiene tarato. La logica di commutazione tra modalità, le soglie di attivazione, la pulizia degli scambiatori dei dry cooler e il controllo del delta di temperatura decidono quante ore reali guadagni. Un impianto lasciato a sé stesso scivola in compressione anche quando fuori sarebbe fresco, e il risparmio evapora sul conto a fine anno.
Noi gestiamo gli impianti a canone: manutenzione programmata, verifica delle logiche di free cooling e interventi in caso di guasto con tempi concordati, spesa annua nota in anticipo. È il modo per tenere insieme efficienza, continuità e budget prevedibile su un impianto che lavora tutto l'anno. Trovi come funziona nella manutenzione a canone, e sui controlli di stagione del gruppo frigorifero abbiamo un approfondimento dedicato: controlli stagionali del chiller di un data center.