Il raffreddamento a immersione (in inglese immersion cooling) è una tecnica che immerge i componenti informatici (server, GPU, storage, schede di rete) direttamente in un fluido dielettrico, cioè elettricamente non conduttivo, che assorbe il calore senza danneggiare l’elettronica. Al posto delle ventole e del condizionamento di sala, il calore passa direttamente dai chip al liquido. È una delle risposte più concrete a un problema diventato in pochi anni il vero collo di bottiglia dei Data Center, ovvero quello di smaltire il calore.
Per chi gestisce infrastrutture IT il tema del raffreddamento è centrale. In questo articolo vediamo perché, come funziona la tecnologia e come la stiamo studiando noi di Planetel sulla nostra rete.
Cos’è il raffreddamento a immersione
Nel raffreddamento tradizionale il calore compie un percorso lungo: dal chip al dissipatore, dal dissipatore all’aria della sala, dall’aria all’impianto HVAC. Ogni passaggio aggiunge resistenza termica e consuma energia, soprattutto in ventole e climatizzazione.
Con l’immersione il percorso si accorcia. Il fluido lambisce l’intera scheda, anche CPU, GPU, memorie, alimentatori e storage, cioè proprio i componenti che con l’aria risultano più difficili da gestire. Hotspot, throttling e differenze di temperatura tra componenti vicini calano in modo netto.
Monofase o bifase: due strade diverse
Le varianti principali del raffreddamento a immersione sono due: monofase e bifase.
Nel monofase (single-phase) il fluido resta sempre liquido: assorbe calore, va allo scambiatore, lo cede e torna in vasca. Nel bifase (two-phase) il fluido evapora a contatto con i componenti caldi e ricondensa in una camera sigillata.
Il bifase rende di più sul piano termico, ma chiede fluidi molto specialistici, camere a tenuta e una gestione attenta del cambio di fase. C’è poi il tema della disponibilità di quegli stessi fluidi, che alza ulteriormente il livello di complessità di questa soluzione.
Come funziona, passo per passo
Come Planetel, abbiamo deciso di intraprendere la strada del monofase. Entrando nel dettaglio di questo modello, dunque, esso tipicamente funziona nel seguente modo.
Gli apparati sono immersi in una vasca contenente il fluido dielettrico. Tale fluido assorbe il calore direttamente dall’elettronica. Le pompe intervengono e lo muovono verso uno scambiatore esterno, il dry cooler, il quale cede il calore all’aria ambiente con ventole a basso assorbimento. Infine, il fluido raffreddato torna in vasca e il ciclo si chiude.
Dobbiamo sottolineare che una vasca a immersione ha logiche di gestione del fluido, manutenzione e sicurezza tutte sue, lontane da quelle di un rack tradizionale.
Immersion Cooling: perché se ne parla proprio ora
Negli ultimi anni, due forze hanno spinto il raffreddamento a immersione oltre la nicchia sperimentale, mettendolo al centro del discorso sulla gestione del Data Center: la densità dei rack e il costo dell’energia.
I rack si sono fatti incandescenti
Per anni un rack “denso” stava intorno ai 10 kW. La media è salita in fretta, da circa 8 kW nel 2021 a 17 kW nel 2024, e all’inizio del 2026 i rack superano spesso i 50 kW, anche e soprattutto per l’incidenza dell’IA. Inoltre, la curva di questo trend sembra in costante aumento.
A queste densità l’aria non basta più. Anche con ventole ad alta portata l’efficacia del raffreddamento ad aria si ferma intorno agli 8–25 kW per rack standard. Ciò significa che, sopra i 30–40 kW per rack, il liquido diventa di fatto obbligatorio.
Il raffreddamento pesa sulla bolletta
Anche i numeri energetici parlano chiaro. Secondo l’International Energy Agency, i Data Center hanno consumato circa 415 TWh nel 2024, l’1,5% dell’elettricità mondiale, e nello scenario base raddoppieranno fino a circa 945 TWh entro il 2030, con una crescita del 15% l’anno, oltre quattro volte più rapida del resto della domanda elettrica. La quota legata all’AI cresce ancora più velocemente.
Di tutta questa energia, una parte rilevante alimenta il raffreddamento più che il calcolo vero e proprio. Secondo le stime del Dipartimento dell’Energia statunitense il raffreddamento può assorbire tra il 25% e il 40% dei consumi di un Data Center. È qui che l’immersion cooling incide, perché agisce proprio su quella voce.
Ovviamente il mercato lo ha capito e si è mosso di conseguenza. La società di analisi Mordor Intelligence stima il mercato dell’immersion cooling per Data Center a 5,72 miliardi di dollari nel 2026, in crescita verso i 13,33 miliardi entro il 2031, con un CAGR (tasso annuo di crescita composto) del 18,4%.
Vantaggi e limiti dell’immersion cooling
Entriamo nel dettaglio degli effettivi benefici del raffreddamento a immersione, con alcune considerazioni oneste su una soluzione che ha ancora margini di crescita, come giusto che sia.
I vantaggi del raffreddamento a immersione
Strutturato in modo corretto e ottimizzato, l’immersion cooling porta benefici concreti. Prendendo come riferimento il PUE, l’indicatore principale in questo ambito, perché misura il rapporto tra energia totale assorbita ed energia utile all’IT, esso scende parecchio. Le soluzioni a immersione, infatti, stanno tipicamente su valori intorno a 1,03–1,05, contro l’1,5–2,0 di un impianto ad aria. Inoltre, si concentra molta più potenza nello stesso spazio, condizione ideale per carichi AI, HPC, cloud e rendering. In aggiunta, spariscono o si riducono le ventole interne e gran parte dell’HVAC di sala, e con loro calano rumore, polvere e i punti di guasto legati alla ventilazione. Infine, l’IT si compatta, soprattutto dove l’aria diventa inefficiente o costosa.
Aria contro immersione monofase
| Parametro | Raffreddamento ad aria | Immersione monofase |
|---|---|---|
| Percorso termico | Indiretto, mediato da aria e HVAC | Diretto, da elettronica a fluido |
| PUE tipico | 1,5–2,0 o superiore | 1,03–1,05 nei casi ottimizzati |
| Densità IT | Limitata da airflow e hotspot | Più alta, maggiore compattazione |
| Rumore | Alto (ventole, climatizzazione) | Molto basso o nullo in vasca |
| Polvere e contaminanti | Critici nel tempo | Ridotti grazie all’isolamento dall’aria |
| Complessità impiantistica | Concentrata in sala (CRAH/CRAC) | Spostata sul modulo/vasca |
Cosa va considerato
Naturalmente, l’immersione non è una soluzione universale. Raccontarla così sarebbe poco trasparente.
Non tutti gli apparati sono adatti, dal momento che conta la certificazione o la validazione di compatibilità del singolo dispositivo. In secondo luogo, vanno considerati ambiti operativi quali qualifica dell’hardware “immersion-ready“, procedure di manutenzione, gestione del fluido nel suo ciclo di vita, formazione del personale, cablaggio e movimentazione. Da ultimo, c’è anche una questione di ingombro e peso della vasca a pieno carico che non va sottovalutata.
Il caso Planetel: l’immersion cooling sulla nostra rete in fibra
Arriviamo a noi. Il ragionamento sull’immersion cooling, in Planetel, parte da quello che abbiamo già in casa. I nostri Data Center di Bergamo, Milano, Padova e Brescia sono interconnessi ad anello con fibra ottica proprietaria, collegati direttamente al MIX di Milano e al VSIX di Padova e con infrastruttura a 400 Gb/s. Avendo, dunque, fibra di proprietà, anelli geografici e siti tecnici diffusi sul territorio, possiamo avvicinare la capacità di calcolo ai punti di traffico invece di concentrarla in un unico polo.
È in questa cornice che stiamo introducendo le vasche di raffreddamento a immersione monofase. Lo facciamo come tassello di un disegno più ampio, volto a dare alla nostra rete in fibra anche un ruolo di piattaforma distribuita per servizi digitali a bassa latenza.
Perché abbiamo scelto il monofase
La nostra scelta cade sul monofase per coerenza con una strategia su più sedi e nodi edge. Il loop chiuso è più lineare sul piano impiantistico, la complessità di tenuta è minore, la manutenzione più semplice e i componenti più standard. Il fluido che abbiamo individuato è non conduttivo, non corrosivo, non infiammabile, biodegradabile al 98% e con una vita utile tipica di 10–15 anni. Sul piano ambientale ha impatto pari a zero su riscaldamento globale e strato di ozono, e il processo non usa acqua.
Parlando di dati, stimiamo un PUE tra 1,03 e 1,05 e una riduzione fino al 95% della potenza assorbita dal raffreddamento rispetto all’aria, con un TDP (Potenza Termica di Progetto) gestibile fino a 700 W per componente, compatibile con CPU server di ultima generazione e GPU per workload AI.
Due scenari, su orizzonti diversi
Stiamo, poi, ragionando su due ipotesi applicative che lavorano su tempi diversi e si rinforzano a vicenda.
Il primo scenario prevede le vasche direttamente nelle nostre sedi, nei Data Center e nei siti tecnici già attivi, partendo dai carichi che valorizzano la tecnologia. Il vantaggio è l’avvio rapido, perché i siti sono già connessi e presidiati, con un rischio iniziale contenuto. In tal modo si procede per gradi, misurando consumi, KPI termici e affidabilità.
Il secondo scenario porta l’immersione in container lungo la dorsale in fibra. Questo significa avere un micro Data Center con una vasca e alcuni rack tradizionali da posare dove serve capacità di calcolo, ossia in prossimità di cluster di domanda, per ridurre la latenza, per disaster recovery e nuovi servizi B2B.
Il nostro obiettivo in sintesi
Consapevoli del fatto che il raffreddamento a immersione non sostituirà il condizionamento di sala da un giorno all’altro, è evidente, però, che per la nuova generazione di carichi densi, con l’AI in testa, l’immersion cooling è una delle poche strade praticabili. In più, è anche l’occasione per costruire infrastruttura più efficiente, ottimizzata per le esigenze dei nostri clienti. Per noi il senso è soprattutto questo: portare il calcolo più vicino al territorio, sulla rete in fibra che già gestiamo.
Fonti
International Energy Agency
Mordor Intelligence
Tech-insider
US DOE