Hoe werkt een HVAC-systeem?

Het verwarmings-, ventilatie- en airconditioning (HVAC) -systeem van elk gebouw is als het ademhalingssysteem van een mens. Het regelt de beweging, kwaliteit en temperatuur van lucht om het organisme te ventileren, verwarmen en koelen. Energie wordt verbruikt door de onderdelen van het systeem die de lucht verwarmen en koelen en de beweging van lucht met ventilatoren vereist energie. Lucht of water wordt verwarmd of gekoeld door direct contact met warmte of koelmiddelen en wordt er doorheen geduwd paden (kanalen of buizen), die door uitlaten of ventilatieopeningen ontsnappen totdat het door de structuur. De lucht of het water keert dan terug naar zijn oorsprong om opnieuw te worden verwarmd of gekoeld. Goed ontworpen ventilatiepatronen bevorderen de circulatie, introduceren frisse lucht en regelen de opbouw van kooldioxide (een bijproduct van menselijke ademhaling), koolmonoxide (uit verbrandingsbronnen) en diverse giftige gassen van bouwmaterialen en huishoudens activiteiten. Goed ontworpen HVAC-systemen, passieve filters, isolatie en zwaartekracht maken het systeem effectiever en efficiënter. Nieuwe conserveringspraktijken en systemen die alternatieve energie gebruiken, worden ontworpen om de efficiëntie te verbeteren.

In de natuur kan warmte directe of geforceerde lucht zijn. Directe systemen brengen de warmte rechtstreeks naar een gebied, met behulp van hydraulische (stoom of warm water) of elektrische vloerverwarmingssystemen, plinten of radiatoren. Geforceerde luchtsystemen verwarmen lucht in een oven met gas of elektriciteit en persen deze vervolgens door het hele gebouw met een of meer ventilatoren. Heteluchtverwarming is afhankelijk van een "retour" van koude lucht naar de oven en veel geforceerde luchtsystemen hebben twee sets kanalen en uitlaten, één die hete lucht circuleert en één met ventilatieopeningen op of nabij de vloer om de zinkende koeler terug te sturen lucht. Warmte kan ook worden opgewekt door een "warmtepomp" (ook wel een wisselaar genoemd), een efficiëntere generator die compressie en condensatie gebruikt om bij koud weer warmte uit de lucht te halen. Warmtepompen kunnen lucht of grond (geothermische) warmte gebruiken, maar verliezen hun efficiëntie wanneer de buitentemperatuur a is veel koeler of warmer dan de binnenlucht, waardoor ze in sommige gevallen een efficiënte aanvulling zijn voor HVAC-systemen gebieden.

Milieu-ingenieurs en andere professionals op het gebied van klimaatregeling gebruiken vaak "HVAC-R" of verwarming, ventilatie, lucht conditionering en koeling in plaats van de oudere HVAC omdat koeling zo belangrijk is geworden voor HVAC systemen. Traditionele airconditioningunits bestaan ​​uit een compressor en condensor die het gekoelde koelmiddel door een kast, een zogenaamde "luchtbehandelingsunit" in het ventilatiesysteem van het gebouw, waarbij de ventilator in de oven wordt gebruikt om gekoelde lucht door het kanaalwerk naar bestaande ventilatieopeningen. Een warmtepomp is in feite een tweerichtings-airconditioner en warmtepompen maken efficiëntere airconditioners dan verwarmers. Waar geen kanaalwerk is (vanwege een hydronisch of elektrisch direct verwarmingssysteem), een ventilatiesysteem moeten ofwel worden geïnstalleerd of gespecialiseerde systemen die bekend staan ​​als "minikanaal" of "minisplit" kanaalloze lucht conditionering. Deze systemen leiden kleine kanalen die hogedrukventilatoren gebruiken of voeren het koelmiddel zelf naar een luchtbehandelingsunit met een ventilator in elke te koelen kamer.