Come funziona un sistema HVAC?

Il sistema di riscaldamento, ventilazione e aria condizionata (HVAC) di qualsiasi edificio è come il sistema respiratorio di un essere umano. Controlla il movimento, la qualità e la temperatura dell'aria per ventilare, riscaldare e raffreddare l'organismo. L'energia viene consumata dalle parti del sistema che riscaldano e raffreddano l'aria e il movimento dell'aria con i ventilatori richiede energia. L'aria o l'acqua vengono riscaldate o raffreddate mediante il contatto diretto con calore o refrigeranti e spinte attraverso percorsi (condotti o tubi), che fuoriescono attraverso le prese o le prese d'aria fino a quando non percorrono tutto il struttura. L'aria o l'acqua ritorna quindi alla sua origine per essere nuovamente riscaldata o raffreddata. Schemi di ventilazione ben progettati aiutano la circolazione, introducono aria fresca e controllano l'accumulo di anidride carbonica (un sottoprodotto di respirazione umana), monossido di carbonio (da fonti di combustione) e vari gas tossici da materiali edili e domestici attività. Sistemi HVAC ben progettati, filtri passivi, isolamento e gravità rendono il sistema più efficace ed efficiente. Nuove pratiche e sistemi di conservazione che utilizzano energie alternative sono stati progettati per migliorare l'efficienza.

Il calore può essere diretto o forzato in natura. I sistemi diretti portano il calore direttamente in una zona, utilizzando sistemi idronici (vapore o acqua calda) o elettrici radianti a pavimento, battiscopa o radiatori. I sistemi ad aria forzata riscaldano l'aria in una fornace usando gas o elettricità e quindi la forzano in tutto l'edificio usando uno o più ventilatori. Il riscaldamento ad aria forzata si basa su un "ritorno" di aria fredda nella fornace e molti sistemi ad aria forzata ne hanno due serie condotti e prese d'aria calda circolante e una con aperture sul o vicino al pavimento per restituire il dissipatore di calore aria. Il calore può anche essere generato da una "pompa di calore" (chiamata anche scambiatore), un generatore più efficiente che utilizza la compressione e la condensazione per estrarre calore dall'aria quando fa freddo. Le pompe di calore possono utilizzare il calore dell'aria o del suolo (geotermico) ma perdere efficienza quando la temperatura esterna è a molto più fresco o più caldo dell'aria interna, rendendoli un complemento efficiente per i sistemi HVAC in alcuni le zone.

Gli ingegneri ambientali e altri professionisti del controllo climatico utilizzano spesso "HVAC-R" o riscaldamento, ventilazione, aria condizionamento e refrigerazione al posto del vecchio HVAC perché la refrigerazione è diventata così importante per l'HVAC sistemi. Le unità di condizionamento dell'aria tradizionali sono costituite da un compressore e un condensatore che fa scorrere il refrigerante raffreddato attraverso una scatola chiamata an "gestore di aria" nel sistema di ventilazione dell'edificio, utilizzando la ventola nel forno per forzare l'aria raffreddata attraverso il lavoro del condotto all'esistente prese d'aria. Una pompa di calore è fondamentalmente un condizionatore d'aria a due vie e le pompe di calore rendono i condizionatori più efficienti rispetto ai riscaldatori. Laddove non vi siano condotte (a causa di un sistema di riscaldamento diretto idronico o elettrico), un sistema di ventilazione devono essere installati o sistemi specializzati noti come aria "mini-duct" o "mini-split" condizionata. Questi sistemi gestiscono piccoli condotti che utilizzano ventilatori ad alta pressione o fanno funzionare il refrigerante stesso verso un dispositivo di trattamento dell'aria con un ventilatore in ogni stanza da raffreddare.