Systém vytápění, ventilace a klimatizace (HVAC) každé budovy je jako dýchací systém člověka. Řídí pohyb, kvalitu a teplotu vzduchu pro větrání, zahřívání a chlazení organismu. Energie je spotřebována částmi systému, které ohřívají a chladí vzduch a pohyb vzduchu s ventilátory vyžaduje energii. Vzduch nebo voda se zahřívá nebo chladí přímým kontaktem s teplem nebo chladivy a protlačuje se cestami (potrubí nebo trubice), uniká skrz vývody nebo průduchy, dokud neprojde celou strukturou. Vzduch nebo voda se poté vrátí do svého původního stavu, aby se znovu zahřáli nebo ochladili. Dobře navržené ventilační vzorce pomáhají cirkulaci, přivádějí čerstvý vzduch a řídí hromadění oxidu uhličitého (vedlejší produkt lidského dýchání), oxidu uhelnatého (ze zdrojů spalování) a různých toxických plynů ze stavebních materiálů a činností v domácnosti. Dobře navržené systémy HVAC, pasivní filtry, izolace a gravitace zvyšují účinnost a efektivitu systému. Nové ochranné postupy a systémy využívající alternativní energie jsou navrženy tak, aby zlepšily účinnost.
Jak funguje systém HVAC?Základní myšlenka
Tepelný otvor v systému nuceného vzduchu.Topení
Z plynové pece stoupá komín a potrubí (vlevo).Teplo může být v přírodě přímý nebo nucený vzduch. Přímé systémy odvádějí teplo přímo do oblasti pomocí hydronických (pára nebo horká voda) nebo elektrických podlahových systémů, podlahových desek nebo radiátorů. Systémy s nuceným vzduchem ohřívají vzduch v peci pomocí plynu nebo elektřiny a poté jej donutí v celé budově pomocí jednoho nebo více ventilátorů. Ohřívání nuceným vzduchem závisí na „návratu“ studeného vzduchu do pece a mnoho systémů nuceného vzduchu má dvě sady potrubí a vývodů - jeden cirkulující horký vzduch a druhý s otvory na podlaze nebo blízko podlahy, aby se vrátil klesající chladný vzduch. Teplo může být také generováno „tepelným čerpadlem“ (nazývaným také výměník), účinnějším generátorem, který využívá kompresi a kondenzaci k odebírání tepla ze vzduchu za chladného počasí. Tepelná čerpadla mohou využívat vzduch nebo zemní (geotermální) teplo, ale ztrácejí účinnost, když je venkovní teplota mnohem chladnější nebo teplejší než vnitřní vzduch, což je v některých oblastech činí účinným doplňkem systémů HVAC.
Chlazení
Centrální klimatizační jednotka je v zásadě jednosměrné tepelné čerpadlo.Environmentální inženýři a další odborníci na kontrolu klimatu často používají „HVAC-R“ nebo vytápění, větrání, klimatizaci a chlazení namísto starších HVAC, protože chlazení se pro systémy HVAC stalo tak důležitým. Tradiční klimatizační jednotky se skládají z kompresoru a kondenzátoru, který cykluje chlazené chladivo skrz krabici zvanou „vzduchový manipulátor“ ve ventilačním systému budovy, pomocí ventilátoru v peci k vytlačování chlazeného vzduchu potrubím do stávajících větracích otvorů. Tepelné čerpadlo je v zásadě obousměrná klimatizace a tepelná čerpadla vytvářejí účinnější klimatizace než ohřívače. Pokud nedochází k potrubím (kvůli hydronickému nebo elektrickému přímému teplu), musí být nainstalován ventilační systém nebo specializované systémy známé jako „mini-potrubí“ nebo „mini-split“ potrubí bez klimatizace. Tyto systémy provozují malé kanály, které používají vysokotlaké ventilátory, nebo samotné chladivo přivádějí k vzduchotechniku s ventilátorem v každé místnosti, která má být chlazena.
