Komponenterna i ett HVAC-system med luft

Om du har ventilationsregister på golven och väggarna i ditt hus har du en tvingad luft HVAC-system, vilket innebär att du har en centralugn eller luftkonditionering som värmer eller kyler hela huset. Inte alla värme- och kylsystem är tryckluftssystem. Baseboardvärmare, väggmonterade gasvärmare och golvrör som levererar strålningsvärme är alla exempel på passiva värmare som är beroende av naturlig konvektion (istället för en fläkt) för att distribuera varm luft, och medan en fönstermonterad luftkonditionering har en fläkt, tjänar den vanligtvis bara ett enkelrum istället för hela hus.

Det säger sig självt att ett HVAC-system med tryckluft måste ha en fläkt, för det är det som tvingar, men det måste också ha ett antal andra komponenter. Det behöver åtminstone en ugn, luftkonditionering eller värmepump för att konditionera luften, ett kanalsystem för att byta luft in huset med konditionerad luft, en kanal för att avgaser förbränningsgaser (för gasdrivna system) och en termostat för att styra Det. Om systemet innehåller en luftkonditionering eller en värmepump, måste den också ha en kondenseringsenhet, och det är det vanligtvis placerad utanför och ansluten till inomhusenheten med slang som bär de elektriska ledningarna och köldmedier.

Ugnen är hjärtat i ett värmesystem

Även om central luftkonditionering blir vanligare är de flesta centrala VVS-system värmesystem som använder en ugn som levererar värme på ett av två sätt. Gasugnar bränna naturgas och elektriska ugnar har resistiva värmeelement som fungerar ungefär som elementen på en typisk elektrisk spis eller i en elektrisk torktumlare. Den ursprungliga kostnaden för en elektrisk ugn är vanligtvis lägre än för en gasugn, men denna ekonomiska fördel går snabbt förlorad eftersom el är dyrare som bränsle än gas. Elektriska ugnar behöver dock mindre infrastruktur än gaser och är i allmänhet renare och lättare att underhålla, och på platser som saknar kommunala gastjänster kan de vara det enda alternativet.

Ett HVAC-system som betjänar en gasugn måste innehålla en rökkanal för att ventilera förbränningsgaser ut ur byggnaden. Rökröret är ett galvaniserat stålrör som vanligtvis stiger genom taket och slutar med ett takrör, ungefär som en skorsten. Förbränning producerar giftiga gaser, såsom kolmonoxid, så det är mycket viktigt att förbränningskammaren i en gasugn är förseglad och lufttät, och det är en annan nackdel med gasugnar. Värmen försvagar gradvis metallen i förbränningskammarens hölje och förkortar ugnens livslängd till mellan 15 och 20 år, medan en elektrisk ugn kan vara från 20 till 30 år.

Vissa värmesystem använder en värmepump

A värmepump fungerar ungefär som ett luftkonditioneringssystem men i omvänd ordning, och en av dess fördelar är att den kan växla mellan värme och kyla. Den består av två uppsättningar spolar, ett köldmedium och en kompressor. Förångarspolarna är typiskt inrymda inne i byggnaden, medan kompressor- och kondensorspolarna är utanför. I förångarspolarna avdunstar köldmediet och suger upp värme från luften, och i kondensorspolen försvinner köldmediet och släpper ut värmen till utomhusluften. Genom att byta luftflödesriktning kan huset ta emot antingen den svala luften från förångarspolen eller den varma luften från kondensorspolen.

Det är allt inne i ett hölje

Den imponerande metallboxen från vilken alla kanaler i många VVS-system härrör är antingen ugnen eller luftförare, och det rymmer fläkten och filter för att rengöra den cirkulerade luften. Om systemet innehåller en luftkonditioneringsenhet eller värmepump är förångarspolen inuti luftbehandlaren. Många ugnar och lufthanterare, kända av HVAC-proffs som luftbehandlingsaggregat, rymmer också ljuddämpare för att minska buller och vibrationer från de mekaniska enheterna inuti.

Fläkten är vanligtvis en trumma med fenor som snurrar på en horisontell axel. Den ligger längst ner i ugnsutrymmet eller luftbehandlaren, och när den snurrar tvingar den luft förbi värmen värmeväxlare eller förångarspiral i huvudkanalutloppet, som delar sig i mindre grenar för att mata individen rum. Fläkten får luft från en returledning som kommer från ugnsrummet eller från ett annat rum i huset, och inuti returledningen finns ett avtagbart filter som tar bort damm och pollen från luften. Fläktmotorn är elektrisk även om ugnen bränner gas och en signal från termostaten säger att den ska cykla på och av.

Mest vanliga filter är platt-filter bestående av glasfiberfibrer sträckta över en kartongram, men medan dessa billiga filter är bra för luft som kommer in i luftföraren är de inte de mest effektiva för den utgående luften som människor andas. Veckade filter tillverkade med bomull eller plastfibrer är bättre, och de bästa är elektrostatiskt laddad för att bättre locka dammpartiklar. Effektiva filter begränsar dock luftflödet, och inte alla system är utformade för dem, så det är bäst att kontrollera med en proffs innan du eftermonterar dina filter.

Värmeväxlaren och förångarspolen

Inuti en ugn finns en värmeväxlare, som är ett hölje, vanligtvis metall, som överför värmen från brännaren eller värmeelementet till den omgivande luften. Värmeväxlaren är hermetiskt tillsluten och inkluderar rökkanalen som avger förbränningsgaser från en gasugn och i högeffektiva enheterpasserar förbränningsgasen genom rökgaskanalen till en sekundär värmeväxlare där fukt i gasblandningen kondenseras till en vätska och frigör ännu mer värme.

Högeffektiva ugnar är de som är mer än 90 procent effektiva, vilket innebär att de omvandlar 90 procent eller mer av det bränsle de använder (98,5 procent är det högsta) till användbar värme. Dessa ugnar har en sekundär värmeväxlare och kallas ibland kondenserande ugnar. Närheten till värmekällan betonar metallen från vilken den primära värmeväxlaren är tillverkad och när den är liten sprickor och hål som släpper ut de giftiga gaserna i ugnsrummet utvecklas är det vanligtvis dags för en ugn uppgradera.

I luftbehandlaren för ett luftkonditioneringssystem eller värmepump ersätts värmeväxlaren med en förångarspole. Den ligger vanligtvis i plenumet på toppen av luftbehandlaren där utflödeskanalen fäster, vilket säkerställer att all sval luft den producerar cirkuleras genom kanalen. Ibland delar en ugn och ett luftkonditioneringssystem samma hölje, i vilket fall spolen är placerad strax ovanför värmeväxlaren. Spolen behöver rengöras regelbundet, så luftbehandlaren har en avtagbar panel som ger åtkomst till den. Du kan rengöra spolen med tryckluft eller genom att borsta och torka av den med tvål och vatten, och du kan hjälpa till att hålla den ren genom att regelbundet rengöra eller byta ut insugningsfiltret.

Kanalfördelning fördelar luften

Kanalarbete är en ofta underskattad funktion i ett hems HVAC-system, och det är oerhört viktigt. Den måste utformas på ett sådant sätt att minimera turbulens och optimera luftflödet så att uppvärmd luft rör sig enhetligt genom varje flygterminal - det tekniska namnet för var och en av golv - och väggventilerna i Hem. De flesta kanalerna är gjorda av galvaniserat stål, men vissa är gjorda av lätt aluminium, glasfiber och till och med foliebelagt polyuretanskum för isolering.

I sin enklaste form, a kanalsystem är ett kontinuerligt nätverk som sträcker sig från ugnen eller luftbehandlaren och grenar ut för att mata varje termisk zon i huset, men de flesta system innehåller ett antal funktioner för att kontrollera och optimera luftflöde:

• ​Volymkontrolldämparereglera luftflödet till var och en av terminalerna. Om ett rum i huset blir varmt medan ett annat rum förblir kallt kan en eller flera av dessa spjäll behöva justeras. Om kanalen passerar genom en brandridå eller brandvägg bör den också ha rök och brandspjäll som gör att kanalen kan tätas helt.

• ​Vibrationsisolatorerinfogad nära luftbehandlaren förhindrar att buller och vibrationer som skapas av fläktmotorn överförs genom kanalerna.

• ​Stapla stövlar och huvudentillhandahålla övergångar från huvudkanalen till mindre ovala eller rektangulära kanaler som rör sig vertikalt bakom väggarna.

• ​Vänd vingar​ är armbågsbeslag som innehåller ett nätverk av skovlar som hjälper till att minska turbulensen i luften när den ändrar riktning.

• ​"Terminalenheter"är den tekniska termen för ventilationsskydd. Vissa är utrustade med små fläktar och värmebatterier för att öka lufttemperaturen utan att behöva köra hela systemet vid en högre inställning.

Kanalfogar tätas vanligtvis med tejp av aluminiumfolie (inte tejp, som du kan förvänta dig) för att hålla dem lufttäta eftersom små läckor minskar effektiviteten i hela värme- och kylsystemet och ökar energikostnaderna. Metalluftkanaler är ofta täckta med glasfiber- eller skumisolering för att förhindra att uppvärmd luft kondenserar när den kommer i kontakt med den kalla metallen. Fukt är en formmagnet, så husägare rekommenderas att oisolerade kanaler inspekteras vartannat år och rengörs vid behov.

Termostaten är kontrollcentret

Om ugnen, luftkonditioneringen eller värmepumpen är hjärtat i ett HVAC-system är termostaten hjärnan. Den innehåller en temperaturkänslig enhet som känner av rumstemperaturen och skickar en signal till värme- eller kylsystem för att slå på när temperaturen sjunker eller stiger över ett förinställt värde. Avkänningsanordningen i äldre mekaniska termostater, som fortfarande används i vissa hem, är en bimetallremsa eller spole, men modern elektroniska termostater använda en termistor, som är en elektronisk komponent med ett elektriskt motstånd som ändras med temperaturen.

Termistorer är mycket känsligare än andra sensorer och gör det möjligt att hålla rumstemperaturen inom en smalt intervall, även om de flesta termostater tillåter lite utrymme för att undvika att systemet slås på och av för ofta. Om en samtida termostaten fungerar inte som förväntat, det är ofta av någon annan anledning än själva termostaten, och den vanligaste orsaken är dålig placering. En termostat nära ett öppet fönster, över en ventilering eller på en plats som får full sol kommer inte att känna av temperaturen exakt. Om du märker att temperaturen i ditt hus alltid är för varm kan det bero på att termostaten är för nära ett öppet fönster och tycker att det är kallare i huset än vad det egentligen är.

Förutom att vara mer känsliga är samtida termostater också programmerbar så att du kan stänga av HVAC-systemet när du inte är hemma och få det igång precis innan du kommer tillbaka, vilket sparar energi. Om du har en värmepump kan du använda termostaten för att växla mellan värme- och kylfunktioner och om du har delat ditt hus i värmezoner med spjäll i kanalen kan du köpa en termostat som styr varje zon separat. Mest sofistikerade moderna termostater är Wi-Fi aktiverat, så att du kan ändra programinställningarna på distans med en mobil enhet.