Introduzione
L’obiettivo del presente articolo consiste nell’illustrare uno strumento online per la valutazione della prestazione energetica delle applicazioni Cool Roofs in ambito europeo. Le principali caratteristiche richieste allo strumento sono di essere di facile utilizzo, accessibile ed il più preciso possibile.
I consumi annuali di raffrescamento e riscaldamento sono calcolati con il metodo dei gradi-giorno e comprendono i carichi interni. Vengono presentati l’applicazione dei Cool Roofs nelle varie regioni europee ed i risultati ottenuti tramite il Calcolatore predisposto.
Descrizione del Calcolatore
Il calcolatore contiene dati climatici estratti da METEONORM per le seguenti nazioni e città:
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Austria: Gratz, Linz, Vienna.
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Belgio: Antwerpen, Brussels, Liège.
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Bulgaria, Burgas, Plovdiv, Sofia.
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Cipro: Akrotiri, Larnaca, Nicosia, Pafos.
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Repubblica Ceca: Brno, Ostava, Prague.
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Danimarca: Arhus, Copenhagen, Odense.
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Estonia: Narva, Tallin, Tartu.
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Finlandia: Espoo, Helsinki, Oulu, Rovaniemi Airp., Tampere.
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Francia: Ajaccio, Bastia, Bordeaux, Lyon, Marseille, Montpellier, Nantes, Nice, Paris, Strasbourg, Toulouse.
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Germania: Berlin, Munich, Stuttgart.
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Irlanda: Cork, Dublin, Kilk
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Gracia: Athens, Herakleion, Kerkyra (Corfu), Larissa, Patra, Thessaloniki.
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Ungheria: Budapest, Gyor, Klagenfurt, Pecs, Szeged, Szego.
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Italia: Bari, Firenze, Milano, Napoli, Palermo, Roma, Torino.
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Lettonia: Daugavpils, Jelgava, Riga.
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Lituania: Kaunas, Panevezhis, Vilnus.
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Lussemburgo: Luxemburg.
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Malta: Malta.
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Olanda: Amsterdam, Eidhoven, Groningen.
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Polonia: Dadrowa, Krakov-Balice, Warsaw.
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Portogallo: Amadora, Lisboa, Porto, Setubal.
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Romania: Arad, Bucuresti, Tigu Mures.
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Slovacchia: Bratislava, Kosice.
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Slovenia: Ljubliana, Marebor.
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Spagna: Barcelona, Granada, Madrid, Sevilla.
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Svezia: Arjeplog, Gothenburg, Jonkoping, Kiruna Airp., Oerebro, Stockholm.
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Regno Unito; Edinburgh, London, Manchester, Nottingham, Sunderland.
Una schermata dello strumento è mostrata in Fig. 1. La schermata è divisa in due parti contenenti i rispettivi dati di input ed output.
Dati di Input
Il calcolatore funziona correttamente per coperture scarsamente inclinate. I parametri di ingresso sono:
R-value: Questo parametro si riferisce alla copertura esistente. E’ in genere compreso tra 0.80 e 5. Più è grande R-value, maggiore sarà la resistenza del prodotto al flusso termico e migliore sarà il suo livello di isolamento. Anche se il calcolatore accetta valori bassi di R-values, per valori inferiori a 0.25 può dar luogo ad errori di valutazione.
Il calcolatore opera correttamente nell’intervallo di valori: 0.9<R<7
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Riflettanza Solare (SR) e emittanza nell’infrarosso (IE): questi valori si riferiscono alla copertura proposta. I valori possono variare nell’intervallo: 5<95
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Energia: comprende il costo delle fonti energetiche
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Rendimento del sistema di condizionamento (coefficiente di prestazione per raffrescamento-COP): Il rendimento medio stagionale del sistema di raffrescamento e riscaldamento dipende dal tipo di impianto e dalle condizioni in cui si trova. L’impianto di condizionamento elettrico è rappresentato tramite il coefficiente di prestazione (COP) che è un parametro adimensionale (joule/joule). Maggiore è il COP più efficiente (ovvero più economico) è l’impianto di condizionamento. Valori tipici per vecchi impianti oscillano tra 1.8 e 2.6. Impianti di nuova generazione possono raggiungere valori di COP fino 4.2.
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Rendimento degli impianti di riscaldamento: Impianti a combustione hanno un rendimento che è sempre inferiore a 1,0; variando da 0.5 a 0.6 per impianti datati e da 0.8 a 0.9 per impianti nuovi. Generatori a condensazione, alimentati a gas naturale possono avere rendimenti stagionale per il riscaldamento fino a 0.95. Impianti di riscaldamento a resistenza elettrica convertono direttamente energia elettrica in calore con un rendimento pari a 1,0. Un migliore utilizzo dell'energia elettrica per il riscaldamento consiste nell’utilizzo di una pompa di calore elettrica. Per pompe di calore aria-aria si ha un valor tipico pari a 1.5 fino ad arrivare a 2.0 in corrispondenza di climi temperati.
Dati di Output
Gli output del calcolatore sono:
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Gradi-Giorno invernali ed estivi per l’area specifica.
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Consumi per riscaldamento e raffrescamento per unità di superficie della copertura riferiti ad una copertura near considerando che questa ha una riflettanza solare pari al 5%.
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Consumi per riscaldamento e raffrescamento per unità di superficie della copertura riferiti ad un cool roof.
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Risparmio economico.
Conclusioni
Il ruolo del calcolatore è importante per analizzare e valutare i costi / benefici dei materiali Cool Roofs.
Esistono vari strumenti e modelli che svolgono questo argomento specifico negli Stati Uniti e nella Comunità Europea e che si basano prevalentemente in tecniche di analisi di regressione con un livello di approssimazione soddisfacente.
Il Calcolatore europeo sui Cool Roofs può essere utilizzato per l'analisi e la valutazione del risparmio energetico in diverse regioni dell'UE.


Figure 1. Il Calcolatore europeo sui Cool Roofs
Articolo a cura di Denia Kolokotsa, TUC, Crete, Greece |