הרכיבים של מערכת HVAC מאולצת

פתח אוורור לבן על קיר לבן ליד התקרה. דרך פתח פתוח, אזור עם תקרה מעץ עץ.
אשראי תמונה: סנפורד קריאייטיב

אם יש לך אוגרי אוורור על הרצפות והקירות של הבית שלך, יש לך אוויר מאולץ מערכת HVAC, כלומר יש לכם תנור מרכזי או מזגן שמחמם או מקרר את כל הבית. לא כל מערכות החימום והקירור הן מערכות אוויר מאולץ. תנורי בסיס, תנורי גז צמודי קיר וצינורות רצפה המספקים חום קורן הם כל הדוגמאות לתנורי חימום פסיביים הנשענים על הסעה טבעית (במקום מאוורר) להפצת אוויר חם, ולמרות שמזגן בעל חלון כולל מפוח, הוא בדרך כלל משרת רק חדר בודד במקום את כולו בַּיִת.

מובן מאליו שמערכת HVAC מאולצת חייבת להיות מפוח מכיוון שזה מה שמכריח את האילוץ, אך חייבת להיות בה גם מספר רכיבים אחרים. לכל הפחות, הוא זקוק לתנור, מזגן או משאבת חום כדי למזג את האוויר, מערכת צינורות להחלפת אוויר פנימה הבית עם אוויר ממוזג, פליטה להוצאת גזי בעירה (למערכות מונעות גז) וטרמוסטט לשליטה זה. אם המערכת כוללת מזגן או משאבת חום, עליה להיות גם עם יחידת עיבוי, וזהו בדרך כלל ממוקם בחוץ ומחובר ליחידה הפנימית באמצעות צינורות הנושאים את חוטי החשמל ו קווי קירור.

התנור הוא הלב של מערכת חימום

למרות שמזגן מרכזי הופך נפוץ יותר, רוב מערכות ה- HVAC המרכזיות הן מערכות חימום המפעילות תנור המספק חום באחת משתי דרכים.

תנורי גז לשרוף גז טבעי, ו תנורים חשמליים בעלי גופי חימום התנגדותיים הפועלים בדומה לאלמנטים על גבי כיריים חשמליות טיפוסיות או במייבש חשמלי. העלות הראשונית של תנור חשמלי היא בדרך כלל פחותה מזו של תנור גז, אך יתרון פיננסי זה הולך לאיבוד במהירות מכיוון שהחשמל יקר יותר כדלק מאשר גז. עם זאת, תנורים חשמליים זקוקים לתשתית פחותה מזו של גז והם בדרך כלל נקיים יותר וקלים יותר לתחזוקה, ובמקומות חסרי שירותי גז עירוניים הם עשויים להיות האופציה היחידה.

מערכת HVAC המשרתת תנור גז חייבת לכלול ארובה להוצאת גזי בעירה מחוץ לבניין. הארובה היא צינור פלדה מגולוון שבדרך כלל עולה דרך הגג ומסתיים בצינור מכוסה, בדומה לארובה. בעירה מייצרת גזים רעילים, כגון פחמן חד חמצני, ולכן חשוב ביותר שתא הבעירה של תנור הגז יהיה אטום ואטום, וזה חסרון נוסף של תנורי גז. החום מחליש בהדרגה את המתכת של מתחם תא הבעירה ומקצר את חיי התנור בין 15 ל -20 שנה, ואילו תנור חשמלי יכול להחזיק מ -20 עד 30 שנה.

יחידות חימום ומיזוג אוויר

אשראי תמונה: Maudib / iStock / GettyImages

מערכות חימום מסוימות משתמשות במשאבת חום

א משאבת חום עובד בדומה למערכת מיזוג אוויר אך הפוך, ואחד מיתרונותיה הוא בכך שהיא יכולה להחליף פונקציות בין חימום לקירור. הוא מורכב משתי סטים של סלילים, קירור ומדחס. סלילי המאייד ממוקמים בדרך כלל בתוך הבניין, ואילו סלילי המדחס והמעבה נמצאים בחוץ. בסלילי המאייד, הקירור מתאדה ושואב חום מהאוויר, ובסליל המעבה גז הקירור נוזל ומשחרר את החום לאוויר החיצוני. על ידי החלפת כיוון זרימת האוויר, הבית יכול לקבל את האוויר הקריר מסליל המאייד או את האוויר החם מסליל המעבה.

הכל בתוך מתחם

תיבת המתכת הלא מרשימה שממנה נובעות כל צינורות התעלה במערכות HVAC רבות היא התנור או התנור מטפל אוויר, והוא מאכלס את המפוח ואת המסננים לניקוי האוויר המופץ. אם המערכת כוללת יחידת מיזוג אוויר או משאבת חום, סליל המאייד נמצא בתוך מטפל האוויר. תנורים ומטפלי אוויר רבים, הידועים בעיני המקצוענים ב- HVAC כיחידות טיפול באוויר, מאכלסים גם מורידים רעש להפחתת רעש ותנודות מהיחידות המכניות שבתוכם.

המפוח הוא בדרך כלל תוף עם סנפירים שמסתובב על ציר אופקי. הוא ממוקם בתחתית תא הכבשן או מטפל האוויר, וכשהוא מסתובב, הוא מכריח אוויר מעבר לחום מחליף או סליל מאייד לשקע הצינור הראשי, שמתפצל לענפים קטנים יותר כדי להאכיל אדם חדרים. המפוח מקבל אוויר מתעלת החזרה שמגיעה מחדר הכבשן או מחדר אחר בבית, ובתוך צינור ההחזרה נמצא פילטר נשלף שמסיר אבק ואבקות מהאוויר. מנוע המפוח הוא חשמלי גם אם התנור שורף גז, ואות מהתרמוסטט אומר לו מתי לעלות ולכבות.

הכי פילטרים נפוצים הם פילטרים שטוחים המורכב מסיבי פיברגלס הנמתחים מעל מסגרת קרטון, אך המסננים הזולים הללו הם בסדר עבור אוויר שנכנס למטפל, הם לא היעילים ביותר עבור האוויר היוצא שאנשים לִנְשׁוֹם. פילטרים קפלים מיוצרים מסיבי כותנה או פלסטיק טובים יותר, והטובים ביותר טעינה אלקטרוסטטית כדי למשוך טוב יותר חלקיקי אבק. מסננים יעילים מגבילים את זרימת האוויר, עם זאת, ולא כל המערכות מיועדות עבורם, לכן עדיף לבדוק עם מקצוען לפני החזרת המסננים שלך מחדש.

מחליף החום וסליל המאייד

בתוך תנור נמצא מחליף חום, שהוא מתחם, בדרך כלל מתכת, שמעביר את החום מהבערה או מגוף החימום לאוויר שמסביב. מחליף החום אטום הרמטית וכולל את הארובה המפיצה גזי בעירה מתנור גז, ובתוך יחידות בעלות יעילות גבוהה, גז הבעירה עובר דרך הארובה למחליף חום משני שבו הלחות בתערובת הגז מתעבה לנוזל, ומשחררת עוד יותר חום.

תנורים בעלי יעילות גבוהה הם אלה היעילים ביותר מ -90%, כלומר הם ממירים 90% או יותר מהדלק בו הם משתמשים (98.5% הם הגבוהים ביותר) לחום שמיש. לתנורים אלה יש מחליף חום משני ולעיתים הם מכונים תנורי עיבוי. הקרבה למקור החום מלחיצה את המתכת ממנה עשוי מחליף החום העיקרי, וכשהיא זעירה סדקים וחורים שמשחררים את הגזים הרעילים לחדר הכבשן מתפתחים, בדרך כלל הגיע הזמן לתנור שדרוג.

במטפל האוויר של מערכת מיזוג אוויר או משאבת חום, מחליף החום מוחלף בסליל מאייד. זה בדרך כלל ממוקם במליאה בחלק העליון של מטפל האוויר שבו מתחברת צינור היציאה, מה שמבטיח שכל האוויר הקריר שהוא מייצר יופץ דרך הצינור. לפעמים, תנור ומערכת מיזוג אוויר חולקים את אותו המתחם, ובמקרה כזה הסליל ממוקם ממש מעל מחליף החום. הסליל זקוק לניקוי תקופתי, ולכן למטפל האוויר יש לוח נשלף המאפשר גישה אליו. תוכלו לנקות את הסליל באוויר דחוס או על ידי צחצוח וניגובו במים וסבון, ותוכלו לסייע בשמירה על ניקיונו על ידי ניקוי או החלפת מסנן הכניסה באופן קבוע.

עבודות צינורות מפיצות את האוויר

עבודות צינוריות הן תכונה שאינה מוערכת לעתים קרובות במערכת ה- HVAC של הבית, והיא חשובה ביותר. עליו להיות מתוכנן בצורה כזו למזער את הסערה ולייעל את זרימת האוויר כך שאוויר מחומם יעבור באופן אחיד דרך כל מסוף אוויר - השם הטכני לכל אחד מאווררי הרצפה והקיר במערך בית. רוב הצינורות עשויים פלדה מגולוונת, אך חלקם עשויים מאלומיניום קל משקל, פיברגלס ואפילו קצף פוליאוריטן מצופה לסכל לבידוד.

בצורתו הפשוטה ביותר, א מערכת תעלות היא רשת מתמשכת המשתרעת מהכבשן או ממטפל האוויר ומתפצלת להאכיל כל אחד מהם אזור תרמי בבית, אך מרבית המערכות משלבות מספר תכונות לשליטה ואופטימיזציה זרימת אוויר:

  • בולמי בקרת עוצמת קוללווסת את זרימת האוויר לכל אחד מהמסופים. אם חדר אחד בבית מתחמם ואילו חדר אחר נשאר קר, ייתכן שיהיה צורך להתאים אחד או יותר מבולמים אלה. אם הצינור עובר דרך וילון אש או חומת אש, צריך שיהיו בו גם עשן ובולמי אש המאפשרים לאטום את הצינור לחלוטין.
  • מבודדי רטטמוכנס ליד מטפל האוויר מונע העברת רעש ורעידות שנוצרו על ידי מנוע המפוח דרך התעלות.
  • ערימת מגפיים וראשיםלספק מעברים מהצינור הראשי לצינורות סגלגלים קטנים יותר או מלבניים הנעים אנכית מאחורי קירות.
  • סיבובי שבילים הם אביזרי מרפקים המכילים רשת של שבטים המסייעים להפחתת מערבולת באוויר כשהיא משנה כיוונים.
  • "יחידות מסוף"הוא המונח הטכני לכיסויי פורקן. חלקם מצוידים במאווררים קטנים וסלילי חימום להגברת טמפרטורת האוויר מבלי להפעיל את המערכת כולה במצב גבוה יותר.

מפרקי תעלות אטומים בדרך כלל באמצעות קלטת נייר אלומיניום (לא סרט דביק, כפי שניתן היה לצפות) לשמור עליהם אטומים מכיוון שנזילות קטנות מפחיתות את היעילות של כל מערכת החימום והקירור ומעלות את עלויות האנרגיה. צינורות אוויר ממתכת מכוסים לעיתים קרובות בבידוד פיברגלס או קצף כדי למנוע עיבוי אוויר מחומם בזמן שהוא נוגע למתכת הקרה. לחות היא מגנט עובש, לכן מומלץ לבעלים של בתים לבדוק צינורות לא מבודדים אחת לכמה שנים ולנקות אותם במידת הצורך.

תרמוסטט של קן על קיר לבן.
אשראי תמונה: סנפורד קריאייטיב

התרמוסטט הוא מרכז הבקרה

אם התנור, המזגן או משאבת החום הם הלב של מערכת HVAC, התרמוסטט הוא המוח. הוא מכיל מכשיר רגיש לטמפרטורה שמרגיש את טמפרטורת החדר ושולח אות אל ה- מערכת חימום או קירור להפעלה כאשר הטמפרטורה יורדת מתחת או עולה מעל ערך מוגדר מראש. מכשיר החישה במבוגרים יותר תרמוסטטים מכניים, שעדיין נמצאים בשימוש בחלק מהבתים, הוא רצועה או סליל בימטאלי, אך מודרני תרמוסטטים אלקטרוניים משתמשים בתרמיסטור, שהוא רכיב אלקטרוני בעל התנגדות חשמלית המשתנה עם הטמפרטורה.

תרמיסטורים רגישים בהרבה מחיישנים אחרים ומאפשרים לשמור על טמפרטורת החדר בתוך טווח צר, אם כי מרבית התרמוסטטים מאפשרים מרחב פעולה מסוים כדי להימנע מהפעלת המערכת ולעתים קרובות מדי. אם בן זמננו התרמוסטט אינו פועל כצפוי, זה לעתים קרובות משום מה שאינו התרמוסטט עצמו, והסיבה הנפוצה ביותר היא מיקום לקוי. תרמוסטט ליד חלון פתוח, מעל לפתח או במקום שמקבל שמש מלאה לא ירגיש את הטמפרטורה במדויק. אם אתה שם לב שהטמפרטורה בבית שלך תמיד חמה מדי, זה יכול להיות בגלל שהתרמוסטט קרוב מדי לחלון פתוח וחושב שהוא קר יותר בבית ממה שהוא באמת.

מלבד היותם רגישים יותר, גם תרמוסטטים עכשוויים הם לתכנות כדי שתוכל לכבות את מערכת HVAC כשאתה לא בבית ולהפעיל אותה רגע לפני שאתה חוזר, מה שחוסך באנרגיה. אם יש לך משאבת חום, אתה יכול להשתמש בתרמוסטט כדי לעבור בין פונקציות חימום לקירור, ואם חילקת את הבית שלך לאזורי חימום באמצעות בולמים בצינורות, אתה יכול לרכוש תרמוסטט שישליט על כל אזור לְחוּד. הכי תרמוסטטים מודרניים מתוחכמים הם Wi-Fi מופעל, המאפשר לך לשנות את הגדרות התוכנית מרחוק באמצעות מכשיר נייד.