Una pompa di calore a gas può essere del tipo ‘a compressione’ o del tipo ‘ad assorbimento’. La prima è una variante della pompa di calore elettrica ‘tradizionale’ dotata di un compressore che, invece dell’elettricità, sfrutta l’energia meccanica generata da un motore a gas (metano o gpl). Nel caso della pompa di calore ad assorbimento, senza compressore, si tratta invece di una tecnologia completamente diversa basata su cicli frigoriferi ad assorbimento.
Premesso che ci sono vantaggi e svantaggi della pompa di calore rispetto ad altre tecnologie, la pompa di calore a gas rispetto a quella elettrica ha il vantaggio di garantire maggiori stabilità di prestazioni, ma lo svantaggio di essere più costosa in fase d’acquisto.
Il vantaggio principale è che nella stagione fredda, quando la temperatura esterna si avvicina allo zero, il recupero del calore garantito dal motore a gas permette di non avere i cali di rendimento tipici delle pompe di calore elettriche ad aria.
Una pompa di calore a gas può funzionare con una temperatura dell’aria esterna di -20°C fornendo un’efficienza paragonabile a quella di una caldaia a condensazione. Un confronto tra le tecnologie di queste macchine e un sistema analogo efficiente per produrre energia termica (per esempio una caldaia a condensazione) conferma una migliore efficienza delle pompe di calore a gas rispetto alla versione elettrica.
Con i modelli reversibili di pompa di calore a gas è inoltre possibile utilizzare l’apparecchio non soltanto nel ciclo invernale, quindi per la produzione di acqua calda, ma anche nel ciclo estivo per la produzione di acqua refrigerata. L’interesse per queste macchine può anche derivare dal fatto che l’impiego può essere previsto anche dove non è disponibile molta energia elettrica.
Diciamo ‘molta’perché un po’ di energia elettrica è comunque necessaria per alimentare la pompa di circolazione, ma si tratta di una quantità minima. L’alimentazione a Gpl rende le pompe di calore a gas adatte anche a luoghi non serviti dalle reti di distribuzione. L’assenza di parti meccaniche in movimento (pompa di circolazione a parte) ne aumenta la vita utile e l’assenza di compressore le rende silenziose.
Secondo i dati del Politecnico di Milano, in Italia a fine 2013 si registravano circa 400mila installazioni di pompe di calore a compressione (quasi tutte elettriche) e 150mila pompe di calore ad assorbimento (tutte a gas). In effetti è nella tecnologia ad assorbimento (più recente rispetto a quella a compressione) che si evidenziano i maggiori vantaggi della pompa di calore a gas rispetto a quella elettrica.
Funzionamento di una pompa di calore a gas ad assorbimento
La pompa di calore a gas ad assorbimento si basa su un ciclo frigorifero alternativo in cui il compressore è sostituito da un circuito chiuso percorso da un fluido frigorigeno, ammoniaca o bromuro di litio. A seconda delle condizioni di temperatura e di pressione in cui si trova, il fluido frigorigeno assume lo stato liquido o di vapore. Il circuito chiuso è costituito da:
- generatore;
- assorbitore;
- condensatore;
- restrittori;
- evaporatore.
Condensatore ed evaporatore sono costituiti da tubi posti contatto con i fluidi di servizio (nella pompa di calore a gas ad assorbimento ad ammoniaca si tratta di acqua o aria) nei quali scorre il fluido frigorigeno. Quest’ultimo cede calore al condensatore (lato ad alta temperatura) e lo sottrae all’evaporatore (lato a bassa temperatura).
Le trasformazioni che subisce il fluido frigorigeno costituiscono il ciclo della pompa di calore a gas ad assorbimento: fornendo energia con il bruciatore a gas, il fluido frigorigeno nell’evaporazione assorbe calore dal fluido esterno e, tramite il condensatore, lo cede al mazzo da riscaldare.
Un interessante vantaggio della pompa di calore a gas ad assorbimento è che l’imput energetico in forma di calore necessario al funzionamento può essere fornito direttamente anche da sistemi come un impianto solare termico, un impianto di cogenerazione, oppure provenire da cascami termici.
Un altro vantaggio delle pompe di calore, sia elettriche sia a gas, è quello di poter beneficiare dell’incentivo previsto dal Conto Termico (DM 28 dicembre 2012 in materia di sviluppo economico) destinato a sostenere gli interventi di ‘sostituzione di impianti di climatizzazione invernale esistenti con impianti di climatizzazione invernale dotati di pompe di calore, elettriche o a gas, utilizzanti energia aerotermica, geotermica o idrotermica’.
Le pompe di calore sono inoltre detraibili fiscalmente al 65% fino al 31 dicembre 2014 (in seguito la detrazione scenderà al 50%). Per i possessori pompe di calore elettriche, dal 1° luglio 2014 è disponibile in via sperimentale la tariffa elettrica D1 basata su un prezzo per kilowattora costante. L’adesione è volontaria.