I gruppo frigoriferi ad assorbimento in applicazioni residenziali

Le pompe di calore elettriche a compressione sono macchine in grado di trasferire calore da corpi a temperatura più bassa verso corpi a temperatura più alta, mediante la somministrazione di energia meccanica, seguendo il ciclo inverso di Carnot; inoltre, attraverso l'inversione del ciclo, realizzata grazie ad una semplice valvola, è possibile coprire sia il fabbisogno di riscaldamento sia quello di raffrescamento, rendendole macchine termiche in grado di soddisfare l'intero fabbisogno di energia durante l'anno. Questa caratteristica ha contribuito ad una loro ampia diffusione specialmente nei climi temperati, laddove anche l'aria esterna può rappresentare una buona sorgente termica e il fabbisogno estivo di raffrescamento non è trascurabile. Il consumatore europeo ha dunque sviluppato la consapevolezza che la pompa di calore rappresenti un modo ecocompatibile ed economico per climatizzare la propria abitazione. L'elettricità è però una forma di energia molto pregiata e sul mercato esistono anche gruppi frigoriferi ad assorbimento alimentati direttamente da energia termica: all'interno di essi il compressore elettrico è sostituito da un assorbitore e da un generatore di calore, i quali hanno il compito di aumentare la pressione e l'entalpia del fluido frigorigeno, sfruttando il calore fornito da una sorgente termica ad alta temperatura. Per compiere questa fase, i frigoriferi ad assorbimento a bromuro di litio (LiBr) sfruttano le proprietà del fluido di lavoro, composto da un liquido refrigerante a più alta tensione di vapore (acqua) e da un solvente a tensione di vapore più bassa, che in condizioni operative si trova in miscela omogenea in fase liquida. Queste macchine sono caratterizzate da un consumo minimo di energia elettrica, legato solamente al funzionamento delle pompe di circolazione dei fluidi di lavoro e della torre evaporativa; il loro utilizzo permette quindi di ridurre i consumi elettrici nella stagione estiva, sfruttando l'energia termica generata da un sistema di cogenerazione (trigenerazione) oppure da pannelli solari a media temperatura (solar cooling). I gruppi frigoriferi ad assorbimento possono essere a singolo stadio oppure a doppio stadio: questi ultimi richiedono temperature di alimentazione più elevate (prossime ai 150°C), mentre i primi operano a temperature più basse, che possono essere ottenute con sistemi quali cogeneratori o impianti solari termici.