Terminologia relativa all'analisi energetica concettuale

Informazioni sui termini, gli acronimi e le abbreviazioni utilizzati in relazione all'analisi energetica.

AFUE

Acronimo di Annual Fuel Utilization Efficiency, efficienza annuale dell'utilizzo di carburante. Misura l'efficienza operativa di una camera di combustione o caldaia a gas. L'AFUE rappresenta la percentuale di energia consumata dal sistema convertita in calore utile. Ad esempio, un valore AFUE del 90% indica che per ogni BTU di gas utilizzato, il sistema fornisce 0,9 BTU di calore. Più elevato è il valore, maggiore è l'efficienza del sistema.

BTU

Acronimo di British Thermal Unit (unità di misura termica inglese). Indica la quantità di calore necessaria per aumentare di un grado Fahrenheit la temperatura di una libbra di acqua (a una temperatura approssimativa di 39,2° Fahrenheit).

Efficienza della combustione

Misurazione della differenza tra l'energia emessa e quella consumata per caldaie e scaldabagni. I bruciatori efficienti che utilizzano combustibili liquidi o gassosi operano a livelli di eccesso d'aria massimi del 15% e lasciano tracce trascurabili di combustibile non bruciato.

Tetto freddo

Tetto composto da materiali (in genere di colore chiaro) con un'emissività termica e una riflettanza solare elevate. I tetti freddi possono ridurre significativamente il carico di raffreddamento di un edificio. L'emissività di un materiale si riferisce alla capacità dello stesso di rilasciare il calore assorbito. Più elevato è il valore di emissività, maggiore è la capacità del materiale di rilasciare calore. Ad eccezione delle superfici metalliche, la maggior parte di materiali per tetti può avere valori di emissività superiori a 0,85 (85%).

I tetti freddi (generalmente di colore bianco) possono mantenere temperature fino a 70° Fahrenheit inferiori a quelle dei tetti tradizionali di asfalto, con notevoli benefici per i proprietari dell'edificio. Questo tipo di tetto protegge inoltre l'ambiente dagli effetti negativi delle isole di calore urbano. L'entità del risparmio energetico dipende dal tipo di edificio, dal livello di isolamento del tetto e dal tasso di ventilazione.

Per ottenere l'effetto di tetto freddo, utilizzare una membrana elastomerica a strato singolo e con emissività elevata, oppure applicare al tetto un rivestimento per tetto freddo certificato. Generalmente, i tetti di tipo arrotolato, a strati e sintetici assorbono il 70-90% di radiazioni solari incidenti. I tetti freddi possono assorbire fino a 20% di radiazione incidente (prestazione nell'arco di 3 anni).

Sebbene le tegole d'asfalto siano economiche, diffuse e conosciute dai costruttori di tetti, esse non sono efficaci per riflettere la radiazione solare. Il livello di riflettanza solare di tutte le tegole d'asfalto è infatti basso. Le tegole bianche di qualità elevata hanno una riflettenza limitata a circa il 30% e le tegole di altri colori persino inferiore.

Oltre a ridurre l'incremento di calore di un edificio, i tetti freddi offrono anche benefici per l'ambiente circostante riducendo l'effetto dell'isola di calore. Questo effetto è dovuto alla presenza di numerose superfici scure in un ambiente urbano, che provocano l'aumento delle temperature esterne di 2–8° F.

COP

Acronimo di Coefficient Of Performance (coefficiente di prestazione). Indica l'efficienza operativa di un sistema di riscaldamento o raffreddamento (una pompa di calore in modalità di riscaldamento e un refrigeratore per il raffreddamento) in presenza di una condizione di temperatura esterna specifica. Più elevato è il valore COP, maggiore è l'efficienza del sistema.

Temperatura del bulbo secco (Tbs)

La temperatura del bulbo secco indica la temperatura reale dell'aria misurata da un termometro.

Viene chiamata del bulbo secco poiché viene misurata con un termometro standard il cui bulbo non è umido. Se fosse umido, l'evaporazione dell'umidità dalla relativa superficie ne altererebbe la lettura e verrebbe fornito un valore simile alla temperatura del bulbo umido.

EER

Acronimo di Energy Efficiency Ratio, coefficiente di effetto utile. Misura l'efficienza relativa di apparecchiature o attrezzature di raffreddamento, espressa come rapporto tra l'energia emessa in BTU all'ora e quella consumata in watt.

Capacità termica

La quantità di calore richiesta per alzare la temperatura di 1° F (sistema imperiale) o di 1° K (sistema metrico) in tutti i componenti di una superficie unitaria in un impianto di assemblaggio.

La capacità termica equivale alla somma dei valori ottenuti moltiplicando spessore medio x densità x calore specifico per ciascun componente. Una capacità termica elevata indica una massa termica maggiore.

Unità di misura Capacità termica
IP Btu/(ft² •°F)
SI J/(m² • °K)

HVAC

Acronimo di Heating, Ventilation, and Air-Conditioning (riscaldamento, ventilazione e aria condizionata).

Insolazione

Radiazione solare incidente. L'insolazione indica la quantità di energia di radiazione solare proiettata su una superficie piana che può essere convertita in altre forme di energia, ad esempio il calore o l'elettricità. Non è condizionata in alcun modo dalle proprietà e dai materiali della superficie o da eventuali effetti di rifrazione interni, poiché misura solo la radiazione proiettata effettivamente sulla superficie.

IP

Unità di misura imperiali

Joule

L'unità di energia derivata nel Sistema internazionale di unità di misura (SI).

Un joule corrisponde al lavoro svolto da una forza di un newton per spostare un oggetto per una distanza di un metro, oppure il lavoro svolto per produrre una potenza di un watt per un secondo senza interruzioni.

kBtu

1000 BTU.

kWh

Kilowattora. Unità standard per la misurazione del consumo elettrico. Equivale ad un kilowatt di alimentazione per un'ora. 1 kWh = 3,412 BTU.

MJ

Megajoule, equivalente ad un milione di joule o all'energia cinetica prodotta da un veicolo di una tonnellata che si sposta a una velocità di 100 miglia orarie.

Pascal (Pa)

Misura SI della forza per superficie unitaria, definita come un newton per metro quadrato.

Valore R

Misura della capacità isolante di un materiale. Un valore R elevato indica una buona capacità di isolare un vano, impedendo lo scambio termico attraverso il materiale.

Unità di misura Valore R
IP ft²-hr ºF/Btu
SI W/(m² • °K)

Un livello di isolamento maggiore, ovvero un valore R elevato, per muri e tetti non produce necessariamente prestazioni più elevate. I livelli di isolamento elevati possono infatti trattenere calore all'interno dell'edificio. La scelta di costruzione migliore dipende da tipo di edificio, clima e abaco di occupazione. Eseguire un'analisi energetica per determinare le costruzioni più adatte al progetto.

Ad esempio, per un edificio residenziale in un clima freddo scegliere una costruzione con un valore R elevato. Questo tipo di costruzione provocherebbe tuttavia l'aumento del fabbisogno energetico per un negozio in un clima temperato, in quanto impedirebbe all'aria fresca notturna di raffreddare l'edificio. La maggior parte di progetti non residenziali presentano carichi interni elevati prodotti da persone, luci e apparecchiature. In casi simili, un livello di isolamento elevato potrebbe fare aumentare il fabbisogno energetico per il raffreddamento.

SEER

Acronimo di Seasonal Energy Efficiency Ratio, rapporto efficienza energia stagionale. Si tratta di un valore che misura l'efficienza operativa di un condizionatore d'aria o una pompa di calore per uso domestico nel corso di un'intera stagione di raffreddamento anziché in base ad una singola temperatura esterna. In modo analogo a quanto avviene per il coefficiente EER, più elevato è il valore SEER, maggiore è l'efficienza del sistema di raffreddamento. Il valore SEER è dato dalla quantità totale di BTU di raffreddamento emesse dal sistema nel corso di un'intera stagione divisa per il numero totale di watt all'ora consumate dallo stesso.

SI

Sistema internazionale di unità di misura, una forma moderna del sistema metrico.

Indice di riscaldamento alla radiazione solare

Misura della capacità di una finestra di impedire lo scambio termico radiante, generalmente prodotto dalla luce solare.

L'indice di riscaldamento alla radiazione solare è una frazione della radiazione solare incidente che penetra attraverso una finestra e viene espresso con un numero compreso tra 0 e 1. Un indice di riscaldamento alla radiazione solare basso indica che una finestra trasmette piccole quantità di calore solare.

L'indice di riscaldamento alla radiazione solare appropriato varia in base a clima, tipo di edificio e quantità di vetro.

Nei climi caldi, è importante specificare un indice di riscaldamento alla radiazione solare basso (0,20 - 0,35) per finestre e lucernari. In un clima freddo o quando si desidera sfruttare il riscaldamento passivo prodotto dal sole, è preferibile un indice di riscaldamento alla radiazione solare pari a 0,5-0,7.

Therm

Unità di energia termica equivalente a 100.000 BTU. Equivale approssimativamente all'energia prodotta dalla combustione di 100 piedi cubi di gas naturale, oppure a circa 29,3 kWh di energia elettrica.

Tvis

Vedere trasmittanza luminosa.

Tdb

Vedere temperatura del bulbo secco.

Twb

Vedere temperatura del bulbo umido.

Valore U

Indicatore dell'efficacia con cui una finestra resiste alla conduzione.

Il tasso di conduttività del calore viene indicato dal valore U dell'assieme della finestra. Quanto più basso è il valore U e tanto maggiore sarà la resistenza al flusso di calore conduttivo e il valore isolante della finestra.

Il valore U appropriato dipende da clima, tipo di edificio e quantità di vetro.

Ad esempio, in un clima mite come quello di Los Angeles, il valore U potrebbe avere un'incidenza limitata. In un clima freddo, potrebbe essere vantaggioso specificare un valore U basso, compreso ad esempio tra 0,25 - 0,4 (unità IP). Nei climi freddi, i lucernari dovrebbero avere un valore U basso per risolvere il problema della condensa.

Densità unitaria

Il peso del materiale per unità dell'area.

Unità di misura Densità unitaria
IP lbm/ft²
SI kg/m²

Trasmittanza luminosa (Tvis, VLT)

Percentuale di luce visibile che passa attraverso una finestra o un'apertura vetrata simile.

Quasi tutti i valori VLT sono compresi tra 0,3 e 0,8. Più alto è il valore, maggiore è la quantità di luce trasmessa. Un valore VLT elevato in genere è auspicabile per ottimizzare la luce diurna, tuttavia la trasmissione eccessiva di luce può produrre riverberi.

Il valore Tvis appropriato dipende da clima, tipo di edificio e quantità di vetro.

Ad esempio, un valore troppo elevato e una superficie vetrata troppo grande possono produrre un riverbero eccessivo. Se però il valore è troppo basso e la superficie vetrata è troppo piccola, la luce diurna naturale non viene sfruttata in modo ottimale.

L'uso di rivestimenti selettivi consente di ottenere valori Tvis elevati e indici di riscaldamento alla radiazione solare bassi. Non è necessario utilizzare vetri specchiati per mantenere l'incremento di calore su livelli bassi. Un vetro nuovo può avere una trasmittanza luminosa del 65%, un incremento di calore solare del 30% e un valore U di 0,30.

Temperatura del bulbo umido (Tbu)

Temperatura ottenuta mediante l'evaporazione dell'acqua nell'aria ad una pressione costante. In genere viene misurata con un termometro che presenta un tampone umido in corrispondenza della base (bulbo), perciò viene denominata "del bulbo umido".

La temperatura del bulbo umido indica l'umidità relativa rispetto all'aria ambiente o alla temperatura del bulbo secco. Quando l'umidità evapora, assorbe energia termica dall'ambiente per cambiare fase (tramite il calore latente della vaporizzazione), riducendo leggermente la temperatura. La temperatura del bulbo umido varia con l'umidità relativa.

La differenza tra la temperatura del bulbo secco e la temperatura del bulbo umido è indicativa dell'umidità atmosferica. Quando l'aria raggiunge il punto di saturazione, non si verifica alcuna evaporazione dell'umidità. Pertanto, la temperatura del bulbo umido equivale a quella del bulbo secco.