Cos’è la pompa di calore ad assorbimento GAHP e come funziona

La pompa di calore ad assorbimento GAHP è una tecnologia per il riscaldamento e il raffrescamento che utilizza il gas come fonte di energia primaria e sfrutta l’energia rinnovabile presente nell’aria. Si tratta di una soluzione diversa dalle tradizionali pompe di calore elettriche, progettata per garantire elevata efficienza energetica anche in condizioni climatiche difficili.

Capire cos’è una pompa di calore ad assorbimento, come funziona e in quali applicazioni può fare davvero la differenza aiuta progettisti, installatori e utenti finali a valutare con maggiore consapevolezza questa tecnologia.

Che cos’è una pompa di calore ad assorbimento

Una pompa di calore ad assorbimento è un sistema che produce energia termica sfruttando un ciclo frigorifero ad assorbimento anziché un compressore elettrico. Nel caso delle GAHP, il ciclo utilizza una miscela di acqua e ammoniaca ed è attivato dal calore prodotto dalla combustione del gas.

Oltre all’energia fornita dal gas, la pompa di calore ad assorbimento recupera energia rinnovabile dall’ambiente esterno, principalmente dall’aria, contribuendo così a ridurre i consumi energetici complessivi.

Funzionamento di una pompa di calore ad assorbimento

Le pompe di calore ad assorbimento utilizzano un processo termodinamico che sfrutta l'energia rinnovabile per produrre calore in modo altamente efficiente. Questo tipo di sistema si basa su un ciclo termochimico che coinvolge un refrigerante e un assorbente. Ecco come funziona nel dettaglio:

• Fonte energetica primaria: la pompa di calore ad assorbimento inizia il suo ciclo utilizzando una fonte energetica primaria, solitamente un bruciatore a gas metano. Questa fonte riscalda la soluzione di refrigerante e assorbente (spesso una miscela di ammoniaca e acqua) nel generatore, portando alla separazione dei due componenti per evaporazione del refrigerante. Questa fase svolge un ruolo simile a quello del compressore nelle pompe di calore elettriche.
• Separazione e condensazione: una volta evaporato, il refrigerante in forma di vapore passa attraverso il rettificatore, dove si separa da eventuali residui d'acqua. Successivamente, entra nello scambiatore di calore a fascio tubiero, che funge da condensatore. Qui, il refrigerante rilascia calore al fluido secondario, solitamente l'acqua, riscaldandola per l'uso domestico o industriale.
• Espansione e evaporazione: dopo la condensazione, il refrigerante attraversa una serie di valvole di espansione che ne abbassano progressivamente la pressione e la temperatura. Raggiunta una temperatura adeguata, il refrigerante assorbe calore dall'ambiente esterno (aria, acqua o terreno), evaporando nuovamente.
• Assorbimento: in questa fase, il refrigerante gassoso torna a miscelarsi con l'assorbente nel pre-assorbitore. La reazione tra il refrigerante e l'assorbente è esotermica, il che significa che rilascia calore. Questo calore viene utilizzato per preriscaldare la soluzione e migliorare l'efficienza del ciclo.
• Ciclo continuo: infine, la miscela di refrigerante e assorbente ritorna al generatore, passando attraverso il pre-assorbitore e il rettificatore, dove recupera calore dal ciclo stesso. Da qui, il ciclo frigorifero si ripete, mantenendo l'efficienza e la continuità del sistema.

Perché le GAHP sono considerate ad alta efficienza

Le pompe di calore ad assorbimento GAHP sono considerate ad alta efficienza perché combinano l’energia fornita dal gas con una quota significativa di energia rinnovabile. Questo consente di raggiungere valori di efficienza stagionale molto elevati, espressi attraverso l’indicatore GUE (Gas Utilization Efficiency).

In molte applicazioni, soprattutto in climi freddi o in edifici con impianti esistenti, le GAHP mantengono prestazioni stabili anche a basse temperature esterne, dove le pompe di calore elettriche possono perdere efficienza.

Vantaggi delle pompe di calore ad assorbimento

Le pompe di calore ad assorbimento presentano una serie di vantaggi significativi:

• Elevata efficienza energetica: le pompe di calore ad assorbimento offrono un’efficienza termica (GUE) che può superare il 164%, riducendo significativamente i costi di riscaldamento.
• Ridotto consumo elettrico: grazie all'utilizzo predominante di gas metano, queste pompe riducono al minimo la domanda di energia elettrica, alleggerendo il carico sulla rete elettrica.
• Impatto ambientale minimo: utilizzano refrigeranti naturali, come l'ammoniaca, eliminando l'uso di fluidi climalteranti e rispettando le normative ambientali.
• Affidabilità in condizioni estreme: mantengono un'elevata efficienza anche a basse temperature, eliminando la necessità di sistemi di backup elettrici costosi e poco efficienti.
• Incentivi fiscali: godono di una riduzione del 90% delle imposte di consumo sul costo del metano, rendendole una scelta economica vantaggiosa.

Differenza tra pompa di calore ad assorbimento ed elettrica

La principale differenza tra una pompa di calore ad assorbimento e una elettrica risiede nella fonte di energia utilizzata per attivare il ciclo. Le pompe elettriche utilizzano energia elettrica per comprimere il refrigerante, mentre le GAHP sfruttano il calore della combustione del gas.

Questa caratteristica rende le pompe di calore ad assorbimento particolarmente adatte a contesti in cui è disponibile il gas, dove si vogliono ridurre i carichi elettrici o dove le condizioni climatiche richiedono prestazioni costanti nel tempo.

Una tecnologia alternativa, non una tecnologia di nicchia

La pompa di calore ad assorbimento GAHP non è una soluzione di nicchia, ma una tecnologia consolidata che rappresenta un’alternativa concreta alle pompe di calore elettriche e alle caldaie tradizionali. La sua adozione permette di coniugare efficienza, affidabilità e flessibilità progettuale.

Domande frequenti sulla pompa di calore ad assorbimento GAHP

Che cos’è una pompa di calore ad assorbimento?

Una pompa di calore ad assorbimento è un sistema di riscaldamento e raffrescamento che utilizza un ciclo termochimico attivato dal calore, generalmente prodotto dalla combustione del gas, anziché da un compressore elettrico. Recupera inoltre energia rinnovabile dall’ambiente esterno.

Qual è la differenza tra una pompa di calore ad assorbimento e una elettrica?

La principale differenza riguarda la fonte di energia primaria: le pompe di calore elettriche utilizzano energia elettrica, mentre le pompe di calore ad assorbimento GAHP sfruttano il gas. Questo consente alle GAHP di ridurre il consumo elettrico e di mantenere prestazioni elevate anche a basse temperature esterne.

Le pompe di calore ad assorbimento utilizzano energia rinnovabile?

Sì. Oltre al gas, le pompe di calore ad assorbimento recuperano una quota significativa di energia rinnovabile dall’aria esterna, contribuendo a migliorare l’efficienza energetica complessiva e a ridurre le emissioni.

Qual è l’efficienza di una pompa di calore ad assorbimento GAHP?

L’efficienza delle GAHP è espressa tramite l’indicatore GUE (Gas Utilization Efficiency), che può superare il 160%. Questo significa che l’energia termica prodotta è nettamente superiore all’energia primaria immessa sotto forma di gas.

In quali edifici conviene installare una pompa di calore ad assorbimento?

Le pompe di calore ad assorbimento sono particolarmente adatte a edifici residenziali, commerciali e industriali con fabbisogni termici medio-alti, impianti a radiatori esistenti, zone climatiche fredde o contesti in cui è importante limitare l’assorbimento elettrico.

Le pompe di calore ad assorbimento possono accedere a incentivi?

Sì. Le pompe di calore ad assorbimento possono beneficiare di diversi incentivi e agevolazioni fiscali, come il Conto Termico, oltre a una riduzione delle imposte di consumo sul gas, rendendole una soluzione economicamente vantaggiosa.