Součásti systému HVAC s nuceným oběhem vzduchu

Pokud máte na podlahách a stěnách svého domu větrací registry, máte nucený vzduch HVAC systém, což znamená, že máte centrální pec nebo klimatizaci, která ohřívá nebo ochlazuje celý dům. Ne všechny systémy vytápění a chlazení jsou systémy s nuceným oběhem vzduchu. Ohřívače podlahových desek, nástěnné plynové ohřívače a podlahové potrubí dodávající sálavé teplo jsou příklady pasivních ohřívačů, které se spoléhají na přirozenou konvekci (namísto ventilátoru) k distribuci teplého vzduchu, a zatímco má klimatizace namontovaná na okně dmychadlo, obvykle slouží pouze k jedné místnosti namísto celé Dům.

Je samozřejmé, že systém HVAC s nuceným oběhem vzduchu musí mít dmychadlo, protože to je to, co vynucuje, ale musí mít také řadu dalších komponent. K úpravě vzduchu potřebuje minimálně pec, klimatizaci nebo tepelné čerpadlo, potrubní systém pro výměnu vzduchu v dům s klimatizovaným vzduchem, kouřovodem k odvodu spalin (u plynových systémů) a termostatem k ovládání to. Pokud systém obsahuje klimatizaci nebo tepelné čerpadlo, musí také mít kondenzační jednotku, a to je obvykle umístěné venku a připojené k vnitřní jednotce trubkami, které vedou elektrické vodiče a potrubí chladiva.

Pec je srdcem topného systému

Ačkoli je centrální klimatizace stále běžnější, většina centrálních systémů HVAC jsou systémy vytápění, které využívají pec, která dodává teplo jedním ze dvou způsobů. Plynové pece spalovat zemní plyn a elektrické pece mají odporové topné články, které fungují podobně jako prvky na typickém elektrickém sporáku nebo v elektrické sušičce. Počáteční cena elektrické pece je obvykle nižší než u plynové pece, ale tato finanční výhoda se rychle ztrácí, protože elektřina je dražší než palivo než plyn. Elektrické pece však potřebují méně infrastruktury než plynové a jsou obecně čistší a snadněji se udržují. Na místech, kde chybí komunální plynové služby, by mohly být jedinou možností.

Systém HVAC, který obsluhuje plynovou pec, musí obsahovat komín, který odvádí spaliny ven z budovy. Kouřovod je pozinkovaná ocelová trubka, která obvykle stoupá přes střechu a končí zakončenou trubkou, podobně jako komín. Při spalování vznikají toxické plyny, jako je oxid uhelnatý, takže je životně důležité, aby byla spalovací komora plynové pece utěsněna a vzduchotěsně, což je další nevýhodou plynových pecí. Teplo postupně oslabuje kov ve skříni spalovací komory a zkracuje životnost pece na 15 až 20 let, zatímco elektrická pec může trvat od 20 do 30 let.

Některé topné systémy používají tepelné čerpadlo

A tepelné čerpadlo funguje podobně jako klimatizační systém, ale obráceně a jednou z jeho výhod je, že může přepínat mezi funkcemi vytápění a chlazení. Skládá se ze dvou sad cívek, chladiva a kompresoru. Cívky výparníku jsou obvykle umístěny uvnitř budovy, zatímco cívky kompresoru a kondenzátoru jsou venku. V cívkách výparníku se chladivo odpařuje a čerpá teplo ze vzduchu a v cívce kondenzátoru chladivo zkapalňuje a uvolňuje teplo do venkovního vzduchu. Přepnutím směru proudění vzduchu může dům přijímat buď chladný vzduch z cívky výparníku, nebo teplý vzduch z cívky kondenzátoru.

Je to všechno uvnitř skříně

Nevýrazná kovová skříň, ze které vychází veškeré potrubí v mnoha systémech HVAC, je buď pec, nebo manipulátor vzduchua je v něm dmychadlo a filtry k čištění cirkulujícího vzduchu. Pokud systém zahrnuje klimatizační jednotku nebo tepelné čerpadlo, je výparníková cívka uvnitř vzduchotechniky. Mnoho pecí a manipulátorů vzduchu, které jsou profesionálům HVAC známé jako vzduchotechnické jednotky, také obsahuje tlumiče hluku, které snižují hluk a vibrace z mechanických jednotek uvnitř.

Dmychadlo je obvykle buben s žebry, které se točí na vodorovné ose. Je umístěn ve spodní části prostoru pece nebo manipulátoru se vzduchem a při otáčení tlačí vzduch kolem tepla výměník nebo výparníková cívka do výstupu hlavního potrubí, který se rozděluje na menší větve, aby se krmil jednotlivec pokoje. Dmychadlo získává vzduch ze zpětného potrubí, které přichází z místnosti pece nebo z jiné místnosti v domě, a uvnitř zpětného potrubí je odnímatelný filtr, který odstraňuje prach a pyl ze vzduchu. Motor dmychadla je elektrický, i když pec spaluje plyn, a signál z termostatu mu říká, kdy má zapnout a vypnout cyklus.

Nejvíc běžné filtry jsou ploché filtry skládající se z vláken ze skleněných vláken natažených přes lepenkový rám, ale zatímco tyto levné filtry jsou v pořádku pro vzduch přicházející do manipulátoru vzduchu nejsou nejúčinnější pro odcházející vzduch, než jsou lidé dýchat. Skládané filtry vyrobené z bavlněných nebo plastových vláken jsou lepší a nejlepší jsou elektrostaticky nabitý pro lepší přilákání prachových částic. Efektivní filtry však omezují proudění vzduchu a ne všechny systémy jsou pro ně navrženy, takže je nejlepší zkontrolovat je s profesionálem před dodatečným vybavením filtrů.

Výměník tepla a cívka výparníku

Uvnitř pece je výměník tepla, kterým je kryt, obvykle kovový, který přenáší teplo z hořáku nebo topného článku do okolního vzduchu. Výměník tepla je hermeticky uzavřen a zahrnuje kouřovod, který odvádí spaliny z plynové pece a dovnitř vysoce účinné jednotky, spalovací plyn prochází komínem do sekundárního výměníku tepla, kde se vlhkost ve plynné směsi kondenzuje na kapalinu a uvolňuje ještě více tepla.

Vysoce účinné pece jsou ty, které mají více než 90% účinnost, což znamená, že přeměňují 90% nebo více paliva, které používají (98,5% je nejvyšší), na použitelné teplo. Tyto pece mají sekundární výměník tepla a jsou někdy známé jako kondenzační pece. Blízkost zdroje tepla namáhá kov, ze kterého je vyroben primární výměník tepla, a je-li malý praskliny a díry, které uvolňují toxické plyny do místnosti pece, je obvykle čas na pec vylepšit.

Ve vzduchotechnické jednotce pro klimatizační systém nebo tepelné čerpadlo je výměník tepla nahrazen výparníkem. Obvykle se nachází v komoře v horní části vzduchotechniky, kde se připojuje odtokové potrubí, což zajišťuje, že veškerý chladný vzduch, který produkuje, cirkuluje potrubím. Někdy pec a klimatizační systém sdílejí stejný kryt, v takovém případě je spirála umístěna těsně nad tepelným výměníkem. Cívka vyžaduje pravidelné čištění, proto má manipulátor vzduchu odnímatelný panel, který k němu umožňuje přístup. Cívku můžete vyčistit stlačeným vzduchem nebo kartáčováním a otřením mýdlem a vodou a můžete ji udržovat v čistotě pravidelným čištěním nebo výměnou sacího filtru.

Potrubí distribuuje vzduch

Potrubí je často nedoceněným prvkem domácího systému HVAC a je životně důležité. Musí být navržen tak, aby minimalizoval turbulence a optimalizoval proudění vzduchu tak, aby se ohřátý vzduch pohyboval rovnoměrně skrz každý vzduchový terminál - technický název pro každý z podlahových a stěnových otvorů v Domov. Většina kanálů je vyrobena z pozinkované oceli, ale některá jsou vyrobena z lehkého hliníku, skleněných vláken a dokonce iz polyuretanové pěny potažené fólií.

Ve své nejjednodušší podobě, a potrubní systém je spojitá síť, která se rozprostírá od pece nebo manipulátoru vzduchu a rozvětvuje se, aby každého nakrmila tepelná zóna v domě, ale většina systémů obsahuje řadu funkcí pro ovládání a optimalizaci proud vzduchu:

• ​Tlumiče regulace hlasitostiregulovat proudění vzduchu do každé ze svorek. Pokud se jedna místnost v domě zahřívá, zatímco druhá místnost zůstává chladná, bude pravděpodobně nutné upravit jeden nebo více těchto tlumičů. Pokud potrubí prochází požární clonou nebo firewallem, mělo by mít také kouřové a požární klapky, které umožňují úplné utěsnění potrubí.

• ​Izolátory vibracízasunuté v blízkosti vzduchotechniky zabraňují přenosu hluku a vibrací vytvářených motorem ventilátoru potrubím.

• ​Skládací boty a hlavyzajišťují přechody z hlavního potrubí do menších oválných nebo obdélníkových kanálů, které se pohybují vertikálně za zdmi.

• ​Otáčející se lopatky​ jsou kolena, která obsahují síť lopatek, které pomáhají snižovat turbulence ve vzduchu při změně směru.

• ​"Koncové jednotky"je technický termín pro ventilační kryty. Některé jsou vybaveny malými ventilátory a topnými hady, které zvyšují teplotu vzduchu, aniž by bylo nutné provozovat celý systém na vyšší nastavení.

Spoje potrubí jsou obvykle utěsněny páska z hliníkové fólie (nikoli lepicí páskou, jak byste očekávali), aby byly vzduchotěsné, protože malé netěsnosti snižují účinnost celého systému vytápění a chlazení a zvyšují náklady na energii. Kovové vzduchové kanály jsou často pokryty izolací ze skleněných vláken nebo pěny, aby se zabránilo kondenzaci ohřátého vzduchu při kontaktu se studeným kovem. Vlhkost je magnet na formu, takže majitelům domů se doporučuje nechat každých pár let zkontrolovat neizolované kanály a případně je vyčistit.

Termostat je řídící centrum

Pokud je pec, klimatizace nebo tepelné čerpadlo srdcem systému HVAC, je termostat mozkem. Obsahuje zařízení citlivé na teplotu, které snímá teplotu v místnosti a vysílá signál do topení nebo chlazení se zapne, když teplota klesne nebo stoupne nad nastavenou hodnotu. Snímací zařízení ve starších mechanické termostaty, které se v některých domácnostech stále používají, je bimetalový pás nebo cívka, ale moderní elektronické termostaty používají termistor, což je elektronická součástka s elektrickým odporem, který se mění s teplotou.

Termistory jsou mnohem citlivější než jiné senzory a umožňují udržovat pokojovou teplotu v rozmezí a úzký rozsah, ačkoli většina termostatů umožňuje určitou volnost, aby se zabránilo příliš častému zapínání a vypínání systému. Pokud současník termostat nefunguje podle očekávání, je to často z nějakého jiného důvodu než samotný termostat a nejčastějším důvodem je špatné umístění. Termostat poblíž otevřeného okna, nad větracími otvory nebo na místě, kde je plné slunce, nebude přesně snímat teplotu. Pokud si všimnete, že teplota ve vašem domě je vždy příliš vysoká, může to být proto, že je termostat příliš blízko otevřeného okna a myslí si, že je v domě chladnější, než ve skutečnosti je.

Kromě toho, že jsou citlivější, jsou také moderní termostaty programovatelný abyste mohli systém HVAC vypnout, když nejste doma, a nechat jej zapnout těsně před návratem, což šetří energii. Pokud máte tepelné čerpadlo, můžete pomocí termostatu přepínat mezi funkcemi vytápění a chlazení, a pokud jste rozdělili svůj dům do topných zón pomocí tlumičů v potrubí, můžete si koupit termostat, který bude ovládat každou zónu odděleně. Nejvíc sofistikované moderní termostaty jsou Wi-Fi povoleno, což vám umožňuje vzdáleně měnit nastavení programu pomocí mobilního zařízení.