System ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji (HVAC) każdego budynku przypomina układ oddechowy człowieka. Kontroluje ruch, jakość i temperaturę powietrza w celu wentylacji, ogrzania i ochłodzenia organizmu. Energia jest zużywana przez części systemu, które ogrzewają i chłodzą powietrze, a ruch powietrza za pomocą wentylatorów wymaga energii. Powietrze lub woda są podgrzewane lub chłodzone przy bezpośrednim kontakcie z ciepłem lub czynnikami chłodniczymi i przepychane przez ścieżki (kanały lub rury), uciekając przez wyloty lub otwory wentylacyjne, dopóki nie przepłyną przez konstrukcję. Powietrze lub woda następnie powraca do źródła, aby ponownie je ogrzać lub schłodzić. Dobrze zaprojektowane wzorce wentylacyjne wspomagają cyrkulację, wprowadzają świeże powietrze i kontrolują nagromadzenie dwutlenku węgla (produktu ubocznego ludzkiego oddychania), tlenku węgla (ze źródeł spalania) i różnych toksycznych gazów z materiałów budowlanych i prac domowych. Dobrze zaprojektowane systemy HVAC, filtry pasywne, izolacja i grawitacja sprawiają, że system jest bardziej wydajny i wydajny. W celu poprawy wydajności opracowywane są nowe praktyki ochrony i systemy wykorzystujące alternatywne źródła energii.
Jak działa system HVAC?Podstawowy pomysł
Otwór wentylacyjny w systemie z wymuszonym obiegiem powietrza.Ogrzewanie
Komin i kanał (po lewej) wychodzą z pieca gazowego.Ciepło może mieć charakter bezpośredni lub wymuszony. Systemy bezpośrednie przenoszą ciepło bezpośrednio do danego miejsca, wykorzystując hydrauliczne (para lub gorąca woda) lub elektryczne systemy podłogowe z promiennikiem, listwy przypodłogowe lub grzejniki. Systemy z wymuszonym powietrzem ogrzewają powietrze w piecu za pomocą gazu lub elektryczności, a następnie wtłaczają je w budynek za pomocą jednego lub więcej wentylatorów. Wymuszone ogrzewanie powietrza polega na „powrocie” zimnego powietrza do pieca, a wiele systemów z wymuszonym powietrzem ma dwa zestawy kanałów i wylotów - jeden z cyrkulującym gorącym powietrzem i jeden z otworami wentylacyjnymi na podłodze lub w jej pobliżu w celu powrotu tonącego chłodniejszego powietrza. Ciepło może być również wytwarzane przez „pompę ciepła” (zwaną także wymiennikiem), bardziej wydajny generator, który wykorzystuje sprężanie i kondensację do wyciągania ciepła z powietrza w chłodne dni. Pompy ciepła mogą wykorzystywać powietrze lub ciepło gruntowe (geotermalne), ale tracą wydajność, gdy temperatura na zewnątrz jest znacznie niższa lub wyższa niż powietrze w pomieszczeniu, co czyni je skutecznym uzupełnieniem systemów HVAC w niektórych obszarach.
Chłodzenie
Centralny klimatyzator to w zasadzie jednokierunkowa pompa ciepła.Inżynierowie ochrony środowiska i inni specjaliści od kontroli klimatu często używają „HVAC-R” lub ogrzewania, wentylacji, klimatyzacji i chłodzenia zamiast starszego HVAC, ponieważ chłodzenie stało się tak ważne dla systemów HVAC. Tradycyjne urządzenia klimatyzacyjne składają się ze sprężarki i skraplacza, który obraca chłodzony czynnik chłodniczy przez skrzynkę zwaną „centralą wentylacyjną” w systemie wentylacji budynku, używając wentylatora w piecu, aby przepchnąć schłodzone powietrze przez kanał do istniejących otworów wentylacyjnych. Pompa ciepła to w zasadzie dwukierunkowy klimatyzator, a pompy ciepła zapewniają bardziej wydajne klimatyzatory niż grzejniki. W przypadku braku pracy w kanale (z powodu hydraulicznego lub elektrycznego systemu bezpośredniego ogrzewania) należy zainstalować system wentylacji lub wyspecjalizowane systemy znane jako „mini-kanał” lub „mini-split” bezkanałowa klimatyzacja. Systemy te prowadzą małe kanały, które wykorzystują wentylatory wysokociśnieniowe lub same chłodziwo doprowadzają do centrali wentylacyjnej z wentylatorem w każdym pomieszczeniu do chłodzenia.
