能源效率等级 & Terms

Efficiency Ratings

建造建筑物的材料, 以及安装在那里的系统和设备,  会极大地影响建筑在其生命周期中所消耗的能量. 帮助客户比较彼此的潜在影响, 许多建筑部件和能源系统的效率等级已经被设计出来.

各种各样的能源评级现在比比皆是, 哪些会让消费者感到困惑?这些评级的目的是为了帮助消费者. 在此，我们将尝试以尽可能简单的方式解释下面列出的每一种评级系统，以结束这种困惑. Also included is a 效率术语汇编.

Building Materials

建筑所用的材料对建筑的结构有显著的影响 efficiency. 允许大量热量通过的材料会降低建筑的整体效率水平. Conversely, 抵抗大量热量传递的材料可以帮助确保更大的效率. 建筑构件(如窗户或墙壁系统)传递热量的程度被称为其 U-value. 单个材料的能力(例如, glass, wood, 能抵抗传热的金属称为其 R-value.

Appliances and Equipment

When referring to the efficiency 指设备或能源系统, 我们实际上是在讨论，这个系统必须用多少能量来做一定量的功. 单位产出能耗越高，系统效率越低. 例如，一台空调需要750 watts 电力供给6000 Btu 它的冷却效率要低于500瓦的冷却效率. 应用于能源系统的最常见的评级是 EER and SEER 用于大多数中央冷却系统; COP 对于某些热泵和冷却器; HSPF for heat pumps in their heating modes; and AFUE 用于煤气炉和锅炉.

查阅上述效率条款的更详细解释, 选择下面带下划线的主题.

效率术语汇编

AFUE(年度燃料利用效率): 一种效率等级，衡量气体和其他化石燃料燃烧的熔炉和锅炉在整个供暖季节中使用主要燃料源的效率. 它不考虑系统的任何组成部分的效率, 如炉扇电机, uses electricity. AFUE表示为一个百分比，表示系统消耗的每Btu价值的天然气(或其他化石燃料)所提供的取暖舒适的平均数量Btu. 例如，一个AFUE为80%的煤气炉将提供0.8btu的热量对应每Btu的天然气.

比较不同煤气炉的效率, 考虑AFUE是很重要的, 而不是稳态效率. 稳态是指系统连续运行时机组的效率, 不需要断断续续地骑自行车. 因为在供暖季节，循环对系统来说是自然的, 稳态并不能真正测量系统的季节性效率. For instance, 带有先导灯的煤气炉的稳态效率为78%至80%, 但季节效率接近65%.

从20世纪50年代到80年代早期，几乎所有安装在该地区的燃气强制空气炉的afue都在65%左右. 今天，联邦法律要求大多数在美国生产和销售的煤气炉.S. 最低afue达到78%. (移动家用炉子和容量低于45000 Btu的炉子允许使用较低的afue.)目前市场上的煤气炉和锅炉的afue高达97%

Air infiltration: the introduction, usually unintentional, 将未经调节的室外空气送入机械加热和/或冷却的建筑物. 空气可以通过房屋结构的任何开口渗透, 包括墙与墙之间的接缝, window or door frames, or chimneys; holes where wires or pipes penetrate walls, floors or ceilings/roofs; and between the loose-fitting meeting rails of double-hung windows or a door bottom and door threshold. 它是建筑物中产生不必要的热量得失和个人不适的主要原因之一.

Btu(英国热量单位): 热能的一种测量方法. 将一磅水加热华氏1度需要1btu的热量. Btu可以用来定义空调的冷却能力(i.e.即系统能够排出热量的Btu数)或炉子的加热能力(i.e.，系统所能提供的热量Btu).

Caulk: 在两个固定物体之间密封空气渗入点的物质, 例如，外墙或内墙表面与窗框或门框相交的地方，以及由壁板形成的角落. 大多数的填充物都是在管子里，用一种特殊的填充物“枪”来填充."

紧凑型荧光灯: 一种使用荧光技术的“灯泡”，但设计用于传统白炽灯“a”所使用的许多相同的灯具. 它们包含了一个小直径的环形或旋转管，并连接到一个旋入底座上. 节能灯的亮度可与20- 150瓦的白炽灯相媲美，但却能节省70% - 75%的能源. 它们的使用寿命也是白炽灯的10到13倍.

Conduction: 热通过玻璃等固体物体的传递, drywall, brick, 和其他建筑材料. 室外和室内温度的差异就越大, 传导的速度越快，一个建筑可以获得或失去的家园就越多.

Convection: 通过气体或液体流将热传递到或从固体表面. 家庭热损失和收益在哪里关注, 热对流是由空气(气体)流造成的，从你的身体携带热量, furniture, 室内墙壁和其他温暖的物体到窗户, floors, ceilings, exterior walls, and other cool surfaces.

COP(性能系数): 在特定的室外温度(通常为47华氏度)下，对热泵(在加热模式下)效率的测量. COP为1表示每单位能量的使用, 等量的能量, 以热的形式)被系统提供. 在室外温度为47°F时，COP为3的热泵所提供的热能是其所消耗电能的三倍. COP有时也被用来测量冷水机的单温度冷却效率.

This formula is stated:

例如，让我们假设一个热泵使用4000 watts 当室外温度为47°F时，每小时产生42,000 Btu (Btu/hr)的热量. To determine its COP, 你首先要把4000瓦特的电能消耗转化为Btu/hr的当量，方法是用4000乘以3.413 (Btu为1) watt-hour of electricity). 然后你将你的答案——13,648 Btu/hr——除以42,000 Btu/hr的热量输出. 这表明你的热泵有47华氏度COP为3.08. This means that, 每Btu的电力系统使用, 当室外温度为47°F时，它会产生略多于3 Btu的热量.

第二个公式最常用于确定冷水机的效率. 使用这种计算方法，您将div 3.516 by the number of kilowatts (kW)系统使用的每吨. This formula is stated:

例如，一台冷水机的能耗为0.每吨产能8千瓦的COP为4.4 (3.516 divided by 0.8). 另一方面，COP的一种新的，更高效的冷水机，使用少至0.5千瓦每吨，将大于7 (3.516 divided by 0.5).

Daylighting: 利用窗户自然光的技术, 天窗和其他开口来补充或取代建筑物的人工照明系统. 如果使用得当，采光可以降低设施的照明成本. When applied improperly, however, 它不仅会导致不合适的光照水平，还会通过将高水平的太阳热量引入建筑内部而提高建筑的冷却成本.

Dedicated fixture: 一种专门为与特定类型的灯(灯泡)一起使用而设计的照明装置。. 例如，…的日益普及 CFLs 导致了越来越多的固定装置的发展——包括火炬, table lamps, ceiling drums, 和凹罐-专用于使用紧凑型荧光灯.

EER (能源效率比):在特定的室外温度(通常95华氏度)下，试图保持室内舒适的冷却系统所需要的能量的测量. EER这个术语最常用于窗户空调和地热热泵. EER等于在指定的室外温度下每小时提供的制冷Btu数除以提供该水平的制冷所使用的瓦特数.

EER的计算公式为:

例如，如果你有一个窗户空调，可以吸1500 watts 生产一万二千台的电力 Btu 室外温度为95°时，其EER值为8.0(12000除以1500). 一个消耗1200瓦的装置产生同样的冷却量，其EER值将为10，并且更节能.

使用这个相同的示例，您可以看到效率如何影响系统的运行经济. 首先，你需要确定总电量——用 kilowatt-hours 单位会在一段时间内消耗. (千瓦时的定义是使用一小时的1000瓦. 这是你计算每月水电费的方法.) To do this, 让我们假设你在夏季每天操作你的8 EER窗空调——在任何时刻都需要1500瓦——平均每天12小时. At this rate, it will use 18,000 watt-hours, 或每天18千瓦时(kWh), 在30天的时间里，总耗电量达到540千瓦时. 夏天的电费是6.34美分每千瓦时，你得花34美元.每个月24小时操作那台窗户空调. 同时，一个1200瓦，10个EER系统，消耗14.每天4千瓦时，每月432千瓦时，你将花费27美元.比效率低的那种型号节省20%.

Efficiency: 能以最少的努力或燃料支出有效地完成某一行动或工作水平的程度. For instance, 用15瓦的电产生900流明的灯泡比用60瓦的电产生同样亮度的灯泡效率要高得多.

HSPF(采暖季节性性能因子): 对全电动空气-空气热泵(在加热模式下)整个季节的效率的测量. HSPF的计算方法是将整个季节提供的总热量单位(btu)除以整个季节运行系统所需的总瓦特小时数.

The formula is written:

现在春田市安装的大多数热泵的hspf是7.0 to 8.0，这意味着它们的季节效率在205%到234%之间. (要将HSPF数字转换成百分比，只需将HSPF除以3即可.414, Btu是1 watt-hour of electricity.) That means that, 他们在整个供暖季节所消耗的每btu的能量, 这些系统的输出值是2.05 to 2.34 Btu of heat. 把它和电炉比较一下, (对于每英热单位的电力)的名义效率为100%, 他们放出了1 Btu的热量), or new gas furnaces, 它们的效率评级在80%到97%之间(对于每英热单位的天然气, they put out 0.8 to 0.97 Btu of heat).

注:在比较使用不同主燃料源的能源系统时，每英热单位的成本不同, 重要的是，你要明白，更高的运营效率并不一定等同于更好的运营经济. 虽然电动热泵的工作效率可能比煤气炉高, 由于两种燃料的价格差异，它不一定更经济.

Insulation: 一种抑制传导和对流传热的产品. 有些材料天生就是比其他材料更好的绝缘体，因为它们含有更多的“死空气”空隙. 这些困住的气体有助于减缓热量的运动. However, if processed properly, virtually any product, including glass, cotton, paper, and plastic, 可以用来做绝缘材料吗.

Internal Heat Gain: 由建筑物的能源系统、电器和居住者产生的热量的积累. 取决于居住者的数量以及一天中使用的能源系统的类型和数量, 一个家庭夏季总冷负荷的20%来自于内部热量，这并不罕见.

Kilowatt (kW): 1000 watts.

Kilowatt-hour (kWh): 每小时使用1000瓦——或者任何能量乘以时间的组合，都相当于电能的消耗率, 比如1瓦特使用1000小时, 10瓦特使用100小时, 或者用50瓦20小时. For example, 一个100瓦的灯泡每天亮5小时，每两天就会消耗1千瓦时. 千瓦时是美国的主要衡量标准.S. 电力公司是大多数客户计费的基础. CWLP住宅客户平均支付5英镑.每千瓦时5到6美分.

Low-e: 指一种设计用来减少辐射热的材料，这种辐射热可以通过玻璃或其他半透明的窗罩传递. Low-e(代表低辐射率)涂层或薄膜有能力将高百分比的热量重新辐射回其源头. 在夏季，Low-E窗户可以有效地减少进入房屋的太阳热量, 在冬天，它们可以减少炉子产生的热量，从而减少热量散失到室外.

Lumen: 光源发出的光单位. 流明是用来比较不同光源提供的照明水平的测量值.

Payback period: 获得投资的全部回报所需要的时间. For instance, 如果买一台高效率的空调比买一台低效率的要多花300美元，但每年可以为你节省100美元的运行成本, 额外的300美元投资的回收期是3年.

Radiation: 一种传热方法，热量通过红外波从一个表面传到另一个表面. 辐射热加热它所接触的表面，而不增加它所经过的空气的温度. 所有温暖的物体都辐射红外线能量.

投资回报率(ROI): 投资赚取收入的年增长率. 它是通过年度收益除以投资来计算的. For instance, 银行储蓄账户每年为每100美元的投资支付3美元，回报率为3%(3美元/ 100美元). 效率投资的ROI不是来自于你的钱, 而是从你节省下来的能源账单上.

R-value: 一种测量材料抵抗传热能力的方法. 绝缘产品按r值进行额定. 其r值越高，产物抵抗热流的能力就越大.

一些材料比其他材料更能抵抗热传递，这使得它们的r值更高. 提高产品r值的最好方法之一是增加产品内部或周围气体(包括空气)的数量. For instance, 单窗格窗户的玻璃实际上没有r值, 但通常存在于玻璃两侧的空气薄膜使窗户的r值约为0.83. 添加第二层玻璃并密封窗格之间的空间将增加其中一层绝缘气体的厚度, 从而使窗口的r值增加一倍以上.

另一个例子，死气的存在如何影响产品的r值，可以看到与木材. 像橡树这样的硬木，每英寸厚度的绝缘值通常为R-1. However, softer woods, such as pine, 可能有两倍高的r值，因为它们有更多的充气气孔.

专门为阻止不需要的传热而开发的产品称为 insulation. 绝缘材料可以用多种材料制成, 包括旧报纸和木纤维, glass fibers, and synthetic foams. 它也可以有多种配置, including soft blankets, rigid boards, 或蓬松颗粒松散充填, 而是它们的共同之处, 它们是充满空气的毛孔还是口袋.

绝缘产品的实际r值可能变化很大，这取决于它们的组成和形式. 最不耐和最不常见的是珍珠岩和蛭石松散充填，在R-2.2 to R-2.7 per inch of thickness; the most resistant are polyisocyanurate rigid boards, 每英寸的厚度为R-7. 玻璃纤维毡和纤维素松填, 两种最常见的住宅绝缘材料的r值为3.1 to 3.7 per inch.

SEER(季节能源效率比): 一种测量中央冷却系统在整个冷却季节中运行的能源效率的方法. 这一术语最常用于中央空气-空气热泵(在冷却模式)和空调. SEER表示为整个季节提供的制冷Btu数除以系统消耗的总瓦特小时数的红利. 联邦法律要求目前在美国制造和销售的所有中央分裂系统的seer最低为10. 从2015年1月起，大多数系统的最低限额将增加到14个.

SEER是根据总的冷却量(在 Btu)系统将提供的超过整个赛季的总人数除以 watt-hours it will consume:

根据联邦法律，在美国制造或销售的所有中央分体式冷却系统.S. 今天必须有至少10的季节性能源效率比.0.

Settled density: 绝缘物有机会沉淀后剩余的数量(深度). 这一术语最常用于松散填充的绝缘材料，特别是那些由纤维素制成的. 确保松散填充纤维素绝缘将保持其所需的绝缘值(r值)一旦安定下来, 您需要将其安装到比您确定的密度r值实际要求深20%到25%的深度.

Solar Gain: 由于阳光透过透明或半透明的表面进入建筑内部而产生的热量, such as windows, 并在撞击建筑内其他表面后转化为热量. 在夏天，太阳能的增加可以导致高达50%的室内热量增加.

Thermostat Setback: 通过手动或自动控制恒温器设置来控制建筑能源消耗的一种有意识的努力，根据白天或晚上任何给定时间所需的冷却或加热量.

U-value: 热通过玻璃的容易程度的测量, brick, 石膏板及其他建筑材料. u值，用小数表示(e.g., U-0.166)，与r值相反. u值越高，建筑材料的效率越低. 材料的u值越低，其r值就越高.

确定给定u值的乘积的r值, 首先把u值转换成它的等分，然后求它的倒数. 例如，U-0的等价分数.166等于166/1000或1/6. 它的倒数是6/1或6，得到r值是6.

For most consumers, u值可能只在购买新窗口时才会受到关注, 效率通常用u值而不是r值来表示.

Vapor barrier: 一种设计用来抵抗水分通过墙壁或其他建筑构件的材料. 当空气中的水蒸气从建筑物较热的部分移动到较冷的部分时，它会在较冷的建筑物构件上沉淀并凝结, such as rafters, beams, and walls, 最终导致这些成分发霉, rust or rot. Vapor barriers, 哪些是不受水蒸气运移影响的, 帮助防止这种可能性. 最常见的防潮层是塑料制成的, but other materials, including oil paint, 也能达到目的吗.

Watt:电力单位. 电器所需的功率用瓦特表示.

Watt-hour: 瓦特电能单位，相当于一小时所使用的一瓦特.

Weatherstripping: 一种设计用于密封两个移动部件或一个移动部件和一个静止部件之间的裂缝的产品, 门和其他可移动建筑构件. 防风雨条用于提高建筑的能源效率，防止未经调节的室外空气无意进入建筑.

City Water, Light & Power (CWLP)，斯普林菲尔德，伊利诺伊州