Τι κάνουν τα συστήματα HVAC για το σπίτι σας;

Τουβλότοιχος του κτηρίου

Πιστωτική εικόνα: Thelma Lanteigne / EyeEm / EyeEm / GettyImages

Τα αυτόνομα συστήματα θέρμανσης χαρακτηρίζονται ως μερικά συστήματα HVAC (αυτό σημαίνει το "H"), όπως και τα αυτόνομα συστήματα κλιματισμού (ορίζεται με τα γράμματα "AC"), αλλά όταν συνδυάζετε τα δύο και προσθέτετε το "V" για εξαερισμό - που είναι ίσως η πιο σημαντική λειτουργία - έχετε ένα πλήρες Σύστημα HVAC. Παρέχει ένα σπίτι με θερμική άνεση και εξαερισμό, που καθιστούν τη σύγχρονη ζωή άνετη και βολική.

Ο εξαερισμός είναι υψίστης σημασίας, διότι τα σύγχρονα κτίρια είναι τόσο καλά μονωμένα και σφραγισμένα ώστε ο εξωτερικός αέρας να μην μπορεί να εισέλθει εύκολα. Μεγάλο μέρος του αέρα που χρησιμοποιείται από το σύστημα HVAC επανακυκλοφορεί μέσω μιας σειράς φίλτρων που απομακρύνουν όσα αλλεργιογόνα και άλλα παθογόνα όσο το δυνατόν περισσότερο, και η αποτελεσματική διήθηση δεν ήταν ποτέ τόσο σημαντική όσο κατά τη διάρκεια του COVID-19 πανδημία. Ένα καλά σχεδιασμένο και σωστά λειτουργικό σύστημα HVAC διατηρεί μια άνετη θερμοκρασία, διατηρεί τον αέρα αναπνεύσιμο, αποτρέπει ασθένειες και τα κάνει όλα αυτά ενώ καταναλώνει όσο το δυνατόν λιγότερη ενέργεια.

Υπόδειξη

Ένα σύστημα HVAC ρυθμίζει τη θερμοκρασία μέσα σε ένα κτίριο και διατηρεί την ποιότητα του αέρα, και τα δύο είναι απαραίτητα για την υγεία και την άνεση.

Διαμόρφωση ενός τυπικού συστήματος HVAC

Η καρδιά ενός συστήματος HVAC είναι μια συσκευή που ρυθμίζει τη θερμοκρασία του αέρα. Μπορεί να είναι τόσο βασικό όσο ένα θερμαντικό αέριο ή ηλεκτρικό ή ένα κλιματιστικό ή τόσο εξελιγμένο όσο μια αντλία θερμότητας που έχει διπλή λειτουργία ως θερμαντήρας και ψυγείο. Ένας ανεμιστήρας στέλνει κλιματισμένο αέρα μέσω ενός συστήματος αγωγών που διανέμει τον αέρα σε όλο το σπίτι όταν ο θερμοστάτης, ο οποίος παρακολουθεί τη θερμοκρασία του εσωτερικού, στέλνει το σήμα. Οι αγωγοί είναι συνήθως κατασκευασμένοι από γαλβανισμένο χάλυβα και έχουν α ορθογώνια διατομή έτσι θα χωράνε πίσω από τοίχους και κάτω από τα δάπεδα. Καταλήγουν σε δάπεδα και τοίχους, όπου προστατεύονται από καλύμματα εξαερισμού.

Εάν αυτό ήταν μόνο αυτό, το σύστημα θέρμανσης και ψύξης θα εξαντληθεί σύντομα κυκλοφορούν, έτσι ένα σύστημα HVAC περιλαμβάνει επίσης συχνά ένα σύστημα αγωγών επιστροφής που επανακυκλοφορούν αέρα πίσω η πηγή. Ο αέρας που περιστρέφεται μέσω του συστήματος HVAC ξανά και ξανά μπορεί να γίνει παρωχημένος, ωστόσο, πολλά συστήματα περιλαμβάνουν επίσης αέρα εναλλάκτης που εξαντλεί μέρος του αέρα έξω από το κτίριο και τον ανταλλάσσει με καθαρό αέρα από το εξωτερικό για βελτίωση του εσωτερικού ποιότητα αέρα.

Τα μικρά σπίτια και τα διαμερίσματα μερικές φορές βασίζονται σε αγωγά συστήματα, τα οποία αποτελούνται από επιτοίχια θερμαντήρας ή κλιματιστικό συνδεδεμένο σε εξωτερικό συμπιεστή. Καθένα από αυτά τα συστήματα διαχωρισμού μπορεί να ρυθμίσει τη θερμοκρασία σε ένα δωμάτιο αλλά όχι σε ολόκληρο το σπίτι, και δεν παρέχουν εξαερισμό. Από την άλλη πλευρά, τα συστήματα χωρίς αγωγούς δεν απαιτούν αγωγούς, το οποίο είναι ακριβό για την εγκατάσταση, και καταναλώνουν επίσης λιγότερη ενέργεια από τις κεντρικές μονάδες HVAC αναγκαστικού αέρα.

Ψυγείο θέρμανσης από λευκό μέταλλο που αποτελεί μέρος ενός συστήματος κεντρικής θέρμανσης με ενεργειακά αποδοτική θερμομόνωση στον τοίχο

Πιστωτική εικόνα: Evgen_Prozhyrko / iStock / GettyImages

Κάθε σπίτι χρειάζεται σύστημα θέρμανσης

Οι περισσότεροι από τους ανθρώπους που ζουν στη Βόρεια Αμερική βιώνουν θερμοκρασίες κατάψυξης το χειμώνα, και για αυτούς, ένα σύστημα θέρμανσης είναι κάτι περισσότερο από ευκολία - είναι θέμα επιβίωσης. Στις αρχές του 20ου αιώνα, ήταν συνηθισμένο να τροφοδοτείται η θερμότητα με καύση άνθρακα ή πετρελαίου σε έναν κλίβανο ή με βραστό νερό και κυκλοφορία του μέσω ενός συστήματος καλοριφέρ. Αν και αυτά τα συστήματα εξακολουθούν να υφίστανται σε ορισμένα παλαιότερα σπίτια, είναι αναποτελεσματικά και έχουν αντικατασταθεί σε μεγάλο βαθμό από πιο σύγχρονο εξοπλισμό κεντρικής θέρμανσης, όπως αερίου ή ηλεκτρικών κλιβάνων ή αντλιών θερμότητας.

ΑΝΤΛΙΕΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ, τα οποία είναι κατάλληλα για τα πιο εύκρατα νότια μέρη των Ηνωμένων Πολιτειών, εργάζονται με διαφορετική αρχή από τους κλιβάνους. Ότι ένας κλίβανος παράγει θερμότητα απευθείας είτε με καύση αερίου είτε με ηλεκτρικά θερμαντικά πηνία, αντλία θερμότητας, με τη βοήθεια ενός χειριστή αέρα, αντλεί θερμότητα από τον αέρα εξωτερικού χώρου χρησιμοποιώντας μια διαδικασία παρόμοια με αυτήν που χρησιμοποιείται από ένα κλιματιστικό. Ωστόσο, ενώ ένα κλιματιστικό εξαντλεί το ζεστό αέρα έξω και επανακυκλοφορεί τον ψυχρό αέρα, μια αντλία θερμότητας επανακυκλοφορεί τον ζεστό αέρα και εξαντλεί τον ψυχρό αέρα. Αυτή η αντιστροφή επιτρέπει τόσο τη θέρμανση όσο και την ψύξη ενός σπιτιού με το ίδιο σύστημα.

Δεν βασίζονται όλα τα σπίτια στην κεντρική θέρμανση αναγκαστικού αέρα. Η ακτινοβόλη θερμότητα, η οποία παρέχεται από σωλήνες ζεστού νερού ή ηλεκτρικά θερμαντικά στοιχεία που είναι εγκατεστημένα στο πάτωμα, είναι μια εναλλακτική λύση εξοικονόμησης ενέργειας έναντι του αναγκαστικού αέρα που βασίζεται στη μεταφορά για τη διανομή θερμότητας. Οι θερμαντήρες βάσης, που μπορεί να είναι υδρονικοί ή ηλεκτρικοί, βασίζονται επίσης στη μεταφορά. Σε σπίτια με υδρονικά συστήματα, ζεστό νερό μπορεί να τροφοδοτείται από συμβατικό θερμοσίφωνα ή - όπως συνηθίζεται σε παλαιότερα σπίτια - με λέβητα και ένας θερμοστάτης ρυθμίζει τη θερμοκρασία ελέγχοντας την κυκλοφορία του νερού μέσω του σωλήνες.

Τα βασικά των μονάδων κλιματισμού

Τους καλοκαιρινούς μήνες, συστήματα κλιματισμού είναι εξίσου σημαντικό για τη διατήρηση ενός άνετου περιβάλλοντος όπως τα συστήματα θέρμανσης το χειμώνα, ειδικά σε περιόδους ακραίας θερμότητας. Αν και είναι δυνατό να κατασκευαστεί ένα σύστημα ψύξης που λειτουργεί με καύση φυσικού αερίου ή προπανίου, αυτό είναι σπάνιο, και οι περισσότερες μονάδες AC λειτουργούν με ηλεκτρικό ρεύμα 240 volt. Τα πιο συνηθισμένα συστήματα κεντρικού αέρα είναι διαχωρισμένα συστήματα στα οποία ο ανεμιστήρας βρίσκεται σε εσωτερικούς χώρους και η μονάδα συμπυκνωτή και τα πηνία ψύξης της είναι έξω, συνήθως ακριβώς δίπλα στο σπίτι.

Ένα κλιματιστικό δεν παράγει τόσο πολύ δροσερό αέρα όσο αντλεί θερμότητα από τον εσωτερικό αέρα. Ένα κεντρικό σύστημα κλιματισμού πρέπει να διαθέτει δίκτυο αεραγωγών επιστροφής που επιτρέπει στη μονάδα να κυκλοφορεί αέρα από το χτίζοντας πάνω από τα ψυκτικά πηνία, εξαγάγετε και εξατμίστε τη θερμότητα και επανακυκλοφορήστε τον ψυχρό αέρα σε όλο το Κτίριο. Αυτή η κυκλοφορία και ανακυκλοφορία εκτελείται συχνά από ένα χειριστής αέρα, που στεγάζει φυσητήρες, φίλτρα και μερικές φορές τα πηνία ψύξης. Τα ψυκτικά πηνία κάθονται μέσα στην πτέρυγα, το οποίο είναι το πάνω μέρος του χειριστή αέρα όπου συνδέεται ο αγωγός, έτσι ο κρύος αέρας πηγαίνει κατευθείαν στους αγωγούς. Σε ένα σύστημα που περιλαμβάνει ένα φούρνο, τα πηνία βρίσκονται ακριβώς πάνω από τον εναλλάκτη θερμότητας, και τόσο το κλιματιστικό όσο και ο κλίβανος χρησιμοποιούν το ίδιο σύστημα αγωγών.

Βάζοντας το "V" στο HVAC

Ο εξαερισμός και ο κλιματισμός συμβαδίζουν επειδή χωρίς εξαερισμό, ο ανακυκλοφορούμενος αέρας παίρνει παλιός και συλλέγει υγρασία, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε ανάπτυξη μούχλας και άλλα προβλήματα. Θα μπορούσατε να ανοίξετε μερικά παράθυρα για να επιτρέψετε την κυκλοφορία φρέσκου αέρα, αλλά θα χάσετε τον κλιματισμό, αναγκάζοντας το σύστημα να εργαστεί σκληρότερα και αυξάνοντας το ενεργειακό σας κόστος. Ο εξαερισμός είναι επίσης σημαντικός το χειμώνα όταν λειτουργεί ο φούρνος ή η αντλία θερμότητας και ο αέρας στο σπίτι είναι πιο ξηρός από το κανονικό.

Ο εξαερισμός παρέχεται συνήθως από έναν εναλλάκτη αέρα, και υπάρχουν δύο τύποι. Ένας αναπνευστήρας ανάκτησης ενέργειας μεταφέρει τόσο τον κλιματισμένο αέρα όσο και την υγρασία από το εξωτερικό και είναι μια καλή επιλογή για άτομα σε κρύα κλίματα των οποίων τα σπίτια τείνουν να στεγνώνουν όταν ο κλίβανος είναι ενεργοποιημένος, ενώ Αναπνευστήρας ανάκτησης θερμότητας, που μεταφέρει μόνο κλιματισμό αέρα, είναι καλύτερο για σπίτια που πάσχουν από χρόνια υψηλή υγρασία. Τα συστήματα εξαερισμού φιλτράρουν επίσης τον αέρα, ο οποίος όχι μόνο προστατεύει τους επιβάτες από τον σκονισμένο αέρα και τα παθογόνα που οδηγούν σε σωματίδια σκόνης, αλλά και στον μηχανικό εξοπλισμό του συστήματος HVAC. Η καλή ροή αέρα είναι απαραίτητη για την αποτελεσματική λειτουργία όλων των εξαρτημάτων HVAC, οπότε ο τακτικός καθαρισμός ή αντικατάσταση φίλτρου είναι απαραίτητος.

Ο εξαερισμός είναι υψίστης σημασίας στα μπάνια, τα οποία είναι τα δωμάτια με την υψηλότερη υγρασία στο σπίτι, και Παρόλο που δεν απαιτείται απαραίτητα ανεμιστήρας εξάτμισης εάν το μπάνιο έχει ανοιγόμενα παράθυρα, τα περισσότερα μπάνια έχουν τουλάχιστον ένα. Η συνετή χρήση του ανεμιστήρα κάθε φορά που κάποιος κάνει ντους αποτρέπει τη μούχλα και άλλες ζημιές που σχετίζονται με την υγρασία και τη συμπύκνωση.

Ένας θερμοστάτης φωλιών σε έναν άσπρο τοίχο.
Πιστωτική εικόνα: Sanford Creative

Ένας θερμοστάτης ελέγχει το σύστημα

Τα περισσότερα σύγχρονα συστήματα HVAC ελέγχονται από ηλεκτρονικά προγραμματιζόμενα θερμοστάτες που παρακολουθούν τη θερμοκρασία δωματίου και στέλνουν ένα σήμα για να ενεργοποιήσετε το σύστημα όταν απαιτείται θέρμανση ή κλιματισμός. Ο θερμοστάτης για μια μετατρέψιμη αντλία θερμότητας περιλαμβάνει επίσης έναν διακόπτη που αλλάζει τη λειτουργία από θέρμανση σε ψύξη. Η τοποθέτηση του θερμοστάτη είναι σημαντική διότι εάν βρίσκεται σε ηλιόλουστο σημείο, πίσω από ένα ράφι ή πάνω από έναν αεραγωγό, δεν μπορεί να παρακολουθεί με ακρίβεια τις συνθήκες του δωματίου. Συνήθως βρίσκεται σε εσωτερικό τοίχο κοντά στο κέντρο του σπιτιού και όσο το δυνατόν περισσότερο από πόρτες και παράθυρα.

Σύγχρονοι θερμοστάτες Συχνά ενσωματώνουν λειτουργίες Wi-Fi που τις καθιστούν απόλυτες στην άνεση. Αντί να σηκωθείτε στη μέση της νύχτας για να προσαρμόσετε τη ρύθμιση θερμοκρασίας, μπορείτε να επαναπρογραμματίσετε τον θερμοστάτη χρησιμοποιώντας την κινητή συσκευή σας. Αυτό σας παρέχει βολικό έλεγχο του περιβάλλοντος διαβίωσής σας και σας βοηθά να αξιοποιήσετε αποτελεσματικότερα το σύστημα θέρμανσης και ψύξης.