Cosa fanno i sistemi HVAC per la tua casa?

I sistemi di riscaldamento stand-alone si qualificano come sistemi HVAC parziali (questo è ciò che sta per "H"), così come i sistemi di condizionamento d'aria stand-alone (designato dalle lettere "AC"), ma quando si combinano i due e si aggiunge "V" per la ventilazione - che è forse la funzione più importante - si ha un full-on Sistema HVAC. Fornisce una casa con comfort termico e ventilazione, che rendono la vita moderna congeniale e conveniente.

La ventilazione è della massima importanza perché gli edifici moderni sono così ben isolati e ben sigillati che l'aria esterna non può entrare facilmente. Gran parte dell'aria utilizzata dal sistema HVAC viene ricircolata attraverso una serie di filtri che rimuovono altrettanti allergeni e altri agenti patogeni possibili, e una filtrazione efficiente non è mai stata così importante come durante il COVID-19 pandemia. Un sistema HVAC ben progettato e correttamente funzionante mantiene una temperatura confortevole, mantiene l'aria respirabile, previene le malattie e fa tutto questo consumando meno energia possibile.

Mancia

Configurazione di un tipico sistema HVAC

Il cuore di un sistema HVAC è un dispositivo che regola la temperatura dell'aria. Può essere semplice come un riscaldatore a gas o elettrico o un condizionatore d'aria o sofisticato come una pompa di calore che fa il doppio lavoro come riscaldatore e refrigeratore. Un ventilatore invia l'aria condizionata attraverso un sistema di canalizzazione che distribuisce l'aria in tutta la casa quando il termostato, che monitora la temperatura interna, invia il segnale. I condotti sono tipicamente realizzati in acciaio zincato e hanno a sezione trasversale rettangolare quindi si adatteranno dietro i muri e sotto i pavimenti. Terminano nei pavimenti e nei muri, dove sono protetti da prese d'aria.

Se fosse tutto quello che c'è da fare, il sistema di riscaldamento e raffreddamento finirebbe presto l'aria circolano, quindi un sistema HVAC spesso include anche un sistema di condotti di ritorno che ricircolano l'aria la fonte. L'aria che scorre ripetutamente attraverso il sistema HVAC può diventare stantia, tuttavia, molti sistemi includono anche un'aria scambiatore che scarica una parte dell'aria esterna all'edificio e la scambia con aria fresca dall'esterno per migliorare l'interno qualità dell'aria.

Piccole case e appartamenti a volte si affidano a sistemi senza condotti, che consistono in un muro riscaldamento o condizionatore d'aria collegato a un compressore esterno. Ciascuno di questi sistemi split può regolare la temperatura in una singola stanza ma non in un'intera casa e non forniscono ventilazione. Tra i lati positivi, i sistemi senza condotti non richiedono canalizzazione, che è costosa da installare, e consumano anche meno energia rispetto alle unità HVAC ad aria forzata centrale.

Ogni casa ha bisogno di un sistema di riscaldamento

La maggior parte delle persone che vivono in Nord America sperimenta temperature gelide in inverno e per loro un sistema di riscaldamento è più che una comodità: è una questione di sopravvivenza. Nella prima parte del XX secolo, era comune fornire calore bruciando carbone o petrolio in una fornace o facendo bollire l'acqua e facendola circolare attraverso un sistema di radiatori. Sebbene questi sistemi esistano ancora in alcune case più vecchie, sono inefficienti e sono stati in gran parte sostituiti da apparecchiature di riscaldamento centralizzato più moderne, come forni a gas o elettrici o pompe di calore.

Pompe di calore, che sono appropriati per le parti meridionali più temperate degli Stati Uniti, funzionano su un principio diverso rispetto alle fornaci. Mentre un forno produce calore direttamente bruciando gas o utilizzando serpentine di riscaldamento elettriche, a pompa di calore, con l'aiuto di un dispositivo di trattamento dell'aria, preleva il calore dall'aria esterna utilizzando un processo simile a quello utilizzato da un condizionatore d'aria. Tuttavia, mentre un condizionatore d'aria scarica l'aria calda all'esterno e fa ricircolare l'aria raffreddata, una pompa di calore fa ricircolare l'aria calda ed espelle l'aria raffreddata. Questa inversione consente di riscaldare e raffreddare una casa con lo stesso sistema.

Non tutte le case si basano sul riscaldamento centralizzato ad aria forzata. Il calore radiante, fornito da tubi dell'acqua calda o resistenze elettriche installate nel pavimento, è un'alternativa a risparmio energetico all'aria forzata che si basa sulla convezione per la distribuzione del calore. Anche i riscaldatori a battiscopa, che possono essere idronici o elettrici, si basano sulla convezione. Nelle case con sistemi idronici, l'acqua calda può essere fornita da uno scaldabagno convenzionale o - come è comune nei vecchi case - da una caldaia, e un termostato regola la temperatura controllando la circolazione dell'acqua attraverso il tubi.

Le basi delle unità di condizionamento d'aria

Nei mesi estivi, impianti di condizionamento sono altrettanto importanti per mantenere un ambiente confortevole quanto i sistemi di riscaldamento in inverno, soprattutto nei periodi di caldo estremo. Sebbene sia possibile costruire un sistema di refrigerazione che funzioni bruciando gas naturale o propano, questo è raro e la maggior parte delle unità CA funziona con elettricità a 240 volt. I sistemi ad aria centrale più comuni sono sistemi split in cui il ventilatore si trova all'interno e il condensatore e le sue batterie di refrigerazione sono all'esterno, di solito proprio accanto alla casa.

Un condizionatore d'aria non produce tanto aria fresca quanto aspira calore dall'aria interna. Un impianto di climatizzazione centralizzato deve avere una rete di bocchette di ritorno che consenta all'unità di far circolare l'aria dal costruire sopra le serpentine di refrigerazione, estrarre ed espellere il calore e far ricircolare l'aria raffreddata in tutto il edificio. Questa circolazione e ricircolo viene spesso eseguita da un gestore dell'aria, che ospita ventilatori, filtri e talvolta le batterie di refrigerazione. Le serpentine di refrigerazione si trovano all'interno del plenum, che è la parte superiore del dispositivo di trattamento dell'aria dove si attacca la canalizzazione, quindi l'aria fredda entra direttamente nei condotti. In un sistema che include un forno, le bobine sono appena sopra lo scambiatore di calore e sia il condizionatore d'aria che il forno utilizzano lo stesso sistema di canalizzazione.

Mettere la "V" in HVAC

Ventilazione e aria condizionata vanno di pari passo perché senza ventilazione l'aria di ricircolo diventa viziata e raccoglie l'umidità, che può portare alla crescita di muffe e altri problemi. Potresti aprire alcune finestre per far circolare l'aria fresca, ma perderesti l'aria condizionata, costringendo il sistema a lavorare di più e aumentando i costi energetici. La ventilazione è importante anche in inverno quando il forno o la pompa di calore è in funzione e l'aria della casa è più secca del normale.

La ventilazione è comunemente fornita da uno scambiatore d'aria e ci sono due tipi. Un ventilatore a recupero di energia trasferisce sia l'aria condizionata che l'umidità dall'esterno ed è una buona scelta per le persone in climi freddi le cui case tendono ad asciugarsi quando il forno è acceso, mentre un Ventilatore a recupero di calore, che trasferisce solo aria condizionata, è ideale per le case che soffrono di umidità cronicamente elevata. I sistemi di ventilazione filtrano anche l'aria, che non solo protegge gli occupanti dall'aria polverosa e dagli agenti patogeni che ostacolano le particelle di polvere, ma anche le apparecchiature meccaniche del sistema HVAC. Un buon flusso d'aria è essenziale per il funzionamento efficiente di tutti i componenti HVAC, quindi la pulizia o la sostituzione regolare del filtro è un must.

La ventilazione è della massima importanza nei bagni, che sono le stanze più umide della casa, e anche se un aspiratore non è necessariamente necessario se il bagno ha finestre apribili, la maggior parte dei bagni ha a almeno uno. Un uso accorto del ventilatore ogni volta che qualcuno fa la doccia previene la muffa e altri danni associati all'umidità e alla condensa.

Un termostato controlla il sistema

La maggior parte dei moderni sistemi HVAC sono controllati da elettronica programmabile termostati che monitorano la temperatura ambiente e inviano un segnale per accendere il sistema quando è necessario il riscaldamento o l'aria condizionata. Il termostato per una pompa di calore convertibile include anche un interruttore che cambia la funzione da riscaldamento a raffreddamento. Il posizionamento del termostato è importante perché se è in un luogo soleggiato, dietro una libreria o sopra una presa d'aria, non può monitorare con precisione le condizioni della stanza. Di solito si trova su una parete interna vicino al centro della casa e il più lontano possibile da porte e finestre.

Termostati contemporanei spesso incorporano funzionalità Wi-Fi che li rendono il massimo in termini di praticità. Invece di alzarti nel cuore della notte per regolare l'impostazione della temperatura, puoi riprogrammare il termostato utilizzando il tuo dispositivo mobile. Questo ti dà un comodo controllo del tuo ambiente di vita e ti aiuta a ottenere l'uso più efficiente del tuo sistema di riscaldamento e raffreddamento.