Nella urgente sfida alla decarbonizzazione e alla mitigazione degli effetti catastrofici dei cambiamenti climatici, la transizione da sistemi di riscaldamento domestici alimentati da combustibili fossili come caldaie e forni diventa un’esigenza impellente. Secondo l’Agenzia Internazionale dell’Energia, le pompe di calore rappresentano un’arma chiave in questa lotta. A livello globale, si stima che possano ridurre le emissioni di CO2 di 500 milioni di tonnellate, equivalenti all’eliminazione di tutte le auto circolanti in Europa.
Una nuova generazione di ingegneri del riscaldamento sta spingendo le pompe di calore al limite, raggiungendo livelli di efficienza sorprendenti. L’attenzione si concentra sulla progettazione di sistemi a bassa temperatura che riscaldano le abitazioni in modo ottimale, senza sprechi di energia.
Le pompe di calore sfruttano i principi della fisica per offrire più kilowattora di calore per ogni kilowattora di elettricità consumata. Un refrigerante sigillato all’interno del dispositivo evapora facilmente quando viene riscaldato, anche a temperature esterne basse. Un compressore pressurizza il gas riscaldato, incrementandone ulteriormente la temperatura. Questo processo richiede solo una minima quantità di elettricità, generando un aumento significativo della temperatura del refrigerante.
Un esempio concreto: una pompa di calore efficiente che alimenta un sistema di riscaldamento a pavimento a 35 gradi Celsius può raggiungere un COP (Coefficient of Performance) di 6, un valore estremamente performante.
Tuttavia, il teorema di Carnot stabilisce un limite intrinseco al COP delle pompe di calore. In sintesi, il COP teorico massimo è sempre limitato dal rapporto tra la temperatura della fonte di calore esterna e quella interna desiderata. Il processo avviene in modo inverso, da un corpo caldo a uno più freddo, con inevitabili perdite di efficienza all’interno del sistema stesso. Inoltre, il compressore della pompa di calore non può mai raggiungere un’efficienza del 100%.
Nonostante questi limiti, le pompe di calore rappresentano una tecnologia rivoluzionaria per il riscaldamento domestico sostenibile. La loro elevata efficienza energetica, unita alla capacità di sfruttare fonti di energia rinnovabili come l’aria, l’acqua e il suolo, le rende una soluzione chiave per ridurre l’impatto ambientale del settore residenziale e contribuire alla lotta contro i cambiamenti climatici.
