Meglio Una Pompa Di Calore A Gas O Una Caldaia A Gas?

1. Confronto Tra Pompa Di Calore Endotermica E Caldaia A Gas

Le pompe di calore a gas endotermiche si stanno affermando come una valida e innovativa alternativa alle caldaie a gas tradizionali. Mentre le caldaie convenzionali si limitano a trasformare il potere calorifico del gas naturale in energia termica per effetto della combustione, una pompa di calore endotermica sfrutta un principio diverso e decisamente più efficiente: il trasferimento di calore tramite un ciclo frigorifero alimentato da un motore endotermico, normalmente a gas naturale.

Il principio di funzionamento si basa sul concetto del ciclo di Carnot, in cui il motore a gas non produce direttamente calore da immettere nell’impianto, ma mette in movimento un compressore che estrae calore da una sorgente esterna – solitamente l’aria – e lo trasferisce all’interno dell’edificio. Questo permette alla pompa di calore di fornire più energia termica rispetto a quella contenuta nel combustibile consumato, con un rendimento globale che può arrivare a valori fino a 2-3 volte superiori rispetto alla caldaia. Il vantaggio si moltiplica ulteriormente se si considera che il calore disperso con i fumi di scarico del motore può essere recuperato tramite scambiatori e integrato nella produzione termica, migliorando ulteriormente l’efficienza del sistema.

A differenza delle pompe di calore elettriche, che dipendono dalla rete elettrica (e quindi da come viene prodotta l’elettricità, spesso ancora da fonti fossili), le pompe di calore a gas endotermiche utilizzano direttamente il gas naturale come fonte primaria, evitando le perdite energetiche della produzione e distribuzione dell’elettricità.

La logica è semplice: invece di bruciare gas per riscaldare direttamente l’acqua come fa una caldaia, si usa una parte di quel gas per alimentare un motore che estrae energia termica gratuita dall’ambiente. Un vantaggio tecnologico che porta a notevoli benefici in termini economici ed ecologici, come vedremo nelle prossime sezioni.

 

2. Il Risparmio Con La Pompa Di Calore A Gas Endotermica

Il primo aspetto che interessa un utente o un progettista è sempre quello economico. In questo senso, una pompa di calore a gas endotermica offre vantaggi concreti rispetto a una caldaia a gas. In ambito residenziale collettivo e terziario, dove il consumo di energia per la produzione di acqua calda sanitaria è elevato e continuo (ad esempio in condomini, alberghi, palestre, piscine, strutture sanitarie), il risparmio può arrivare facilmente al 40-50% annuo sui costi di combustibile.

Questo perché la pompa di calore non solo utilizza meno gas, ma estrae energia rinnovabile dall’aria, rendendola disponibile per usi termici. Il risparmio dipende tuttavia da diversi parametri chiave:

• Clima e temperatura esterna: a temperature più miti, il COP è più elevato, poiché l’energia contenuta nell’aria è più facilmente “estraibile”. Le zone costiere o del centro-sud Italia sono quindi più vantaggiose rispetto alle zone alpine.
• Ore annue di funzionamento: più l’impianto è utilizzato, maggiore sarà il ritorno economico. Per applicazioni che funzionano tutto l’anno, la convenienza è massima.
• Costo del combustibile: negli ultimi anni il prezzo del gas ha mostrato un’elevata volatilità. Tuttavia, rispetto al prezzo dell’elettricità (che include oneri di rete, accise, ecc.), il gas risulta ancora più conveniente, specie se acquistato in grandi volumi.
• Incentivi e agevolazioni fiscali: ad oggi (2025), la pompa di calore a gas endotermica può usufruire del Conto Termico 2.0, con contributi a fondo perduto fino al 65% della spesa sostenuta per impianti ad alta efficienza. Inoltre, può rientrare anche nelle detrazioni fiscali del 50% o 65% per la riqualificazione energetica degli edifici, se integrata in un progetto organico.

Nel complesso, il tempo di rientro dell’investimento si può attestare in un intervallo di 2-4 anni, a seconda delle condizioni locali. Va ricordato che un impianto ben progettato può durare tranquillamente 15-20 anni, quindi la convenienza economica è reale e documentata.

Inoltre, per impianti di grandi dimensioni, è possibile anche ammortizzare i costi tramite contratti EPC (Energy Performance Contract) con ESCo (Energy Service Company), che finanziano l’investimento e lo ripagano con i risparmi ottenuti, senza anticipo da parte del cliente finale.

 

3. I Vantaggi Di Una Pompa Di Calore Endotermica A Gas

Oltre al risparmio, la pompa di calore endotermica a gas presenta diversi vantaggi tecnici che la rendono interessante in un’ottica di modernizzazione degli impianti termici.

Innanzitutto, in termini di rendimento globale, il confronto con le pompe di calore elettriche è sorprendente. Mentre queste ultime, alimentate dalla rete elettrica, subiscono tutte le inefficienze della produzione centralizzata (in media solo il 35-40% dell’energia del gas usato per produrre elettricità arriva effettivamente all’utenza), una pompa di calore a gas utilizza direttamente il combustibile, con rendimenti totali che possono raggiungere un coefficiente di utilizzo del combustibile (CUC) pari a 1,9, ovvero 190 unità termiche per ogni 100 unità di gas.

Dal punto di vista dell’installazione, la pompa di calore a gas può essere posizionata all’esterno dell’edificio, eliminando la necessità di locali tecnici e risolvendo i problemi di spazio nei contesti urbani. Inoltre, non richiede potenze elettriche elevate, potendo funzionare con un semplice contatore monofase: questo è particolarmente utile nelle zone con rete elettrica debole o soggetta a vincoli.

Dal punto di vista ambientale, la pompa di calore endotermica a gas riduce le emissioni di CO₂ fino al 50% rispetto a una caldaia tradizionale, grazie all’apporto di energia rinnovabile prelevata dall’ambiente. Inoltre, la bassa emissione di ossidi di azoto (NOₓ) la rende adatta anche a zone urbane soggette a restrizioni ambientali.

Infine, va sottolineato che la manutenzione di questi sistemi è relativamente semplice: il motore endotermico richiede interventi programmati, ma la durata complessiva dell’impianto è paragonabile a quella di una caldaia a condensazione, con l’ulteriore vantaggio della maggiore efficienza energetica e della possibilità di monitoraggio digitale da remoto, sempre più integrato nei modelli recenti.

 

4. COP Delle Pompe Di Calore A Gas Di Tipo Endotermico

Il coefficiente di performance (COP) è un parametro chiave per valutare l’efficienza di un sistema termico. Le pompe di calore endotermiche a gas hanno generalmente un COP compreso tra 1,4 e 2,0, a seconda delle condizioni operative e della qualità dell’impianto. Questo valore è oltre il doppio rispetto a quello di una caldaia, che si ferma intorno a 0,9-0,95, anche nelle versioni a condensazione.

Ciò significa che, a parità di energia termica fornita, una pompa di calore consuma molto meno gas rispetto a una caldaia. Inoltre, riduce sensibilmente le emissioni di CO₂, grazie al fatto che il 60-75% dell’energia prodotta proviene da fonte rinnovabile ambientale (aria o acqua).

In inverno, l’energia recuperata dai fumi di scarico del motore endotermico, attraverso uno scambiatore a condensazione, integra il riscaldamento, migliorando ulteriormente l’efficienza e riducendo il fabbisogno di combustibile. In estate, quando il calore recuperato non è utile al circuito frigorifero, può essere utilizzato per la produzione di acqua calda sanitaria, rendendo il sistema polivalente e altamente performante tutto l’anno.

È importante notare che il COP delle pompe di calore è variabile nel tempo e nelle stagioni, ma il coefficiente di utilizzo globale del combustibile (che considera tutti i flussi termici, anche quelli recuperati) rimane elevato, rendendo questo tipo di impianto particolarmente vantaggioso nei sistemi integrati e negli edifici multifunzione.

 

5. Come Funziona Una Pompa Di Calore Endotermica A Gas

La pompa di calore endotermica a gas è una macchina termica complessa ma estremamente interessante dal punto di vista fisico e ingegneristico. Essa si basa su una tecnologia a ciclo combinato, in cui vengono prodotte simultaneamente energia meccanica ed energia termica a partire da un unico combustibile: il gas naturale.

Il cuore del sistema è costituito da un motore a combustione interna (tipicamente a ciclo Otto), che aziona un compressore frigorifero. Il calore generato dalla combustione viene recuperato tramite scambiatori e impiegato per il riscaldamento. La parte meccanica, invece, consente il funzionamento del ciclo frigorifero, che estrae calore dall’aria esterna e lo trasferisce all’interno dell’edificio.

La reversibilità del ciclo frigorifero consente alla macchina di operare anche come sistema di raffrescamento nei mesi estivi, rendendola una soluzione quattro stagioni. Inoltre, grazie alla presenza di due sorgenti di calore a diverse temperature – quella ad alta temperatura del raffreddamento motore e quella a media temperatura del ciclo frigorifero – il sistema è in grado di adattarsi dinamicamente alle esigenze dell’utenza.

Il controllo elettronico dei giri del motore consente di modulare finemente la potenza termica erogata, ottenendo un’elevata efficienza anche ai carichi parziali. Questo è un vantaggio fondamentale rispetto alle caldaie tradizionali, che funzionano con logiche on/off o con modulazione limitata, con conseguenti sprechi energetici.

Il sistema è completato da scambiatori di calore, valvole, sensori e controlli digitali, sempre più sofisticati e integrabili con i sistemi di gestione dell’edificio (BEMS), consentendo una regolazione puntuale dei consumi e una diagnostica avanzata.