Il riscaldamento è una delle voci di consumo più importanti di un edificio: in molte strutture commerciali e industriali pesa per circa metà dell’energia utilizzata. Finché il calore è arrivato da una caldaia a gasolio o a gas, questo costo è dipeso direttamente dal prezzo del combustibile, una variabile su cui l’azienda non ha alcun controllo.

A questo si aggiunge la direzione, ormai chiara, della politica energetica svizzera: gli obiettivi cantonali e federali di riduzione delle emissioni spingono progressivamente fuori mercato gli impianti a combustione, sia attraverso le normative sia attraverso gli incentivi alla sostituzione. Continuare a riscaldare bruciando fonti fossili significa esporsi due volte: ai rincari e all’obsolescenza normativa.

La termopompa rovescia l’impostazione. Non produce calore bruciando qualcosa: lo trasferisce da una sorgente a bassa temperatura a una più alta, usando elettricità solo per muovere il ciclo. È il motivo per cui, a parità di calore reso, consuma molta meno energia di un sistema tradizionale.

Una termopompa, o pompa di calore, è una macchina che sposta calore anziché generarlo. Il principio è lo stesso di un frigorifero, ma usato al contrario: sottrae energia termica a una sorgente esterna (l’aria, l’acqua di falda, un lago, il terreno) e la cede all’ambiente da riscaldare. Quando l’impianto è reversibile, d’estate fa l’opposto e raffredda.

La differenza la fa il fluido che lavora all’interno del circuito. Le termopompe a CO2 usano l’anidride carbonica come refrigerante naturale: un gas non tossico, non infiammabile e con un GWP pari a 1. Il GWP (Global Warming Potential, il potenziale di riscaldamento globale di un chilo di refrigerante rilasciato in atmosfera) della CO2 vale 1, contro i 1’300–4’000 dei refrigeranti sintetici tradizionali. In altre parole, è il termine di paragone stesso della sostenibilità.

Il ciclo transcritico, in breve

A differenza dei refrigeranti tradizionali, la CO2 lavora in ciclo transcritico: opera cioè oltre il proprio punto critico. In pratica, all’uscita del compressore il gas raggiunge temperature molto elevate, che in molti impianti superano i 90 °C e possono toccare i 110–120 °C. Sono livelli termici utilizzabili direttamente per produrre acqua calda sanitaria a 60 °C o più, senza resistenze elettriche né caldaie ausiliarie. È proprio questa caratteristica a rendere la CO2 particolarmente adatta al riscaldamento, e non solo al raffreddamento.

Il rendimento di una termopompa dipende molto dalla sorgente da cui preleva il calore. Più la sorgente è a temperatura stabile e mite, più la macchina lavora bene tutto l’anno.

• Aria: la soluzione più semplice e diffusa. L’aria è disponibile ovunque, ma la sua temperatura oscilla molto fra estate e inverno, e questo incide sul rendimento nelle giornate più rigide.
• Acqua: l’acqua di falda, di lago o di fiume mantiene una temperatura quasi costante durante l’anno. In Ticino, dove queste sorgenti sono spesso disponibili, le soluzioni acqua-acqua offrono rendimenti elevati e stabili.
• Terreno: tramite sonde geotermiche, il terreno fornisce una sorgente stabile e indipendente dal clima esterno, a fronte di un investimento iniziale maggiore.

La scelta della sorgente non è un dettaglio tecnico secondario: è una delle decisioni che pesano di più sul rendimento dell’impianto e, di conseguenza, sul risparmio in bolletta. Nel progetto della stazione ferroviaria citato più avanti, per esempio, è proprio l’acqua di falda a rendere possibili potenze elevate con consumi contenuti.

Uno degli errori più frequenti negli impianti di raffreddamento è il sovradimensionamento: una macchina troppo grande lavora quasi sempre a carico parziale, in modo inefficiente, e costa di più sia all’acquisto sia in esercizio. La risposta è la modularità.

Un impianto modulare è composto da più unità o più compressori che si accendono e si spengono in funzione della richiesta reale. Quando il carico è basso, lavora solo una parte del sistema, sempre nel punto di massimo rendimento; quando il carico cresce, entrano in funzione gli altri moduli. I vantaggi sono concreti: efficienza elevata ai carichi parziali, possibilità di ampliare l’impianto in futuro senza rifarlo da capo, e una ridondanza che mantiene il raffreddamento attivo anche se un modulo va in manutenzione.

Il limite degli impianti tradizionali è la specializzazione: una caldaia riscalda, un gruppo frigorifero raffredda, un boiler scalda l’acqua. Tre macchine, tre consumi, tre contratti di manutenzione. Una termopompa reversibile a CO2 unifica le tre funzioni in un solo sistema.

D’inverno riscalda gli ambienti, d’estate li raffresca, e in entrambe le stagioni può produrre acqua calda sanitaria. Soprattutto, recupera il calore generato dal raffreddamento — che in un impianto tradizionale verrebbe semplicemente disperso — e lo riutilizza dove serve. Per una struttura che ha bisogno di freddo e di caldo nello stesso periodo, come un albergo con cucine e camere o una climatizzazione industriale con processi interni, questo equilibrio si traduce in un risparmio strutturale, non occasionale.

Un’obiezione ricorrente è che la pompa di calore vada bene per la villetta, ma non per i grandi edifici. L’esperienza sul campo dice il contrario. In una storica stazione ferroviaria del Ticino, Biaggini ha sostituito i vecchi bruciatori a combustibile fossile con due pompe di calore reversibili a CO2 della linea ReversinGreEnergy. Le due unità acqua-acqua sfruttano l’acqua di falda come sorgente termica ed erogano 412 kW di potenza in riscaldamento e fino a 660 kW in raffreddamento, evitando circa 250 tonnellate di CO2 equivalente all’anno.

Non è un caso isolato. La stessa linea ReversinGreEnergy è in esercizio, fra gli altri, presso il Ristorante FFS di Lugano e Coop City Lugano, dove una sola macchina riscalda d’inverno, raffredda d’estate e produce acqua calda tutto l’anno. Nelle strutture sociosanitarie, come la Casa Anziani Corba di Canobbio, le termopompe gestiscono in modo integrato riscaldamento, raffrescamento e recupero termico.

Che Biaggini sappia spingere la tecnologia a CO2 anche sulle grandi taglie lo dimostra un progetto ormai storico: una centrale di refrigerazione a CO2 transcritica progettata e costruita a Cadenazzo e installata in un grande supermercato di Pechino. Una conferma che il know-how sulla CO2 ad alta potenza è maturo e collaudato.

La scelta della CO2 non risponde solo a una logica di efficienza, ma anche al quadro normativo. In Svizzera l’uso dei refrigeranti è regolato dall’ORRPChim (Ordinanza sulla riduzione dei rischi inerenti ai prodotti chimici), che limita progressivamente i gas sintetici ad alto GWP. Si tratta di un percorso allineato a quello europeo, ma con regole proprie: per questo, quando si pianifica un impianto in Ticino, il riferimento è la normativa federale, non il regolamento UE.

Adottare oggi un refrigerante naturale come l’R744 significa quindi mettersi al riparo dalle restrizioni future e, allo stesso tempo, allinearsi agli standard di efficienza energetica degli edifici (Minergie, indicazioni cantonali). La sostenibilità, qui, coincide con la convenienza di lungo periodo.

Non tutti gli edifici hanno lo stesso profilo, ma alcuni contesti traggono dalle termopompe a CO2 un vantaggio immediato, soprattutto dove freddo e caldo convivono nello stesso periodo.

• Supermercati e grande distribuzione: producono freddo 24 ore su 24 e hanno bisogno di calore per l’area di vendita e l’acqua calda dei laboratori. Il calore di scarto del freddo copre buona parte del fabbisogno termico.
• Industria alimentare: processi continui, lavaggi e sanificazioni richiedono calore costante che la termopompa recupera dai cicli di raffreddamento.
• Hotel e ristoranti: acqua calda sanitaria tutto l’anno e raffrescamento estivo, gestiti da un unico sistema.
• Edifici pubblici e case anziani: profili di consumo regolari e obiettivi di decarbonizzazione cantonali rendono la termopompa la scelta naturale per la sostituzione delle vecchie caldaie.
• Abitazioni e cantine vino: anche in ambito residenziale la CO2 garantisce comfort e bassi consumi, con la stessa logica applicata su scala domestica.

Non tutti gli edifici hanno lo stesso profilo, ma alcuni settori traggono un vantaggio immediato dai chiller sostenibili.

• Industria alimentare e agroalimentare: dove il freddo industriale accompagna processi continui e il calore recuperato può servire ai lavaggi e alla sanificazione.
• Logistica e magazzini: grandi volumi a temperatura controllata, dove modularità e free-cooling pesano molto sul consumo annuo.
• Grande distribuzione e retail: nel freddo commerciale il chiller si integra con banchi e celle, e il calore di scarto riscalda l’area di vendita.
• Edifici industriali e commerciali: per la climatizzazione di grandi spazi e il raffreddamento di processi produttivi.

Da quasi 100 anni Biaggini Frigoriferi progetta, installa e mantiene impianti di refrigerazione e climatizzazione in Ticino. La linea ReversinGreEnergy nasce da questa esperienza: termopompe reversibili a CO2 pensate per edifici commerciali, pubblici e ricettivi, dove il bilancio termico cambia con le stagioni.

L’elemento determinante, però, non è solo la macchina. È il modo in cui l’impianto viene dimensionato, integrato con l’edificio e seguito nel tempo. Per questo la progettazione su misura e l’assistenza 24/7 sono parte della soluzione, non un servizio accessorio: una termopompa rende al massimo solo se è la taglia giusta per quel fabbisogno e se viene mantenuta in efficienza.

Davanti ai rincari e agli obiettivi di decarbonizzazione, le termopompe a CO2 non sono una promessa per il futuro: sono una tecnologia matura, già in esercizio nelle aziende e negli edifici pubblici del Ticino. La domanda utile non è più «se», ma «come» applicarla al proprio caso.