Sustav grijanja, ventilacije i klimatizacije (HVAC) bilo koje zgrade sličan je respiratornom sustavu čovjeka. Kontrolira kretanje, kvalitetu i temperaturu zraka radi prozračivanja, zagrijavanja i hlađenja organizma. Energiju troše dijelovi sustava koji zagrijavaju i hlade zrak, a kretanje zraka s ventilatorima zahtijeva energiju. Zrak ili voda se zagrijavaju ili hlade izravnim kontaktom s toplinom ili rashladnim sredstvima i guraju se kroz putove (kanale ili cijevi), izlazeći kroz otvore ili ventilacijske otvore sve dok ne prođu kroz strukturu. Zrak ili voda se zatim vraćaju u prvobitno stanje kako bi se ponovno zagrijali ili ohladili. Dobro projektirani ventilacijski obrasci pomažu cirkulaciju, uvode svježi zrak i kontroliraju nakupljanje ugljičnog dioksida (nusproizvoda ljudskog disanja), ugljičnog monoksida (iz izvora izgaranja) i raznih otrovnih plinova iz građevinskih materijala i kućanskih aktivnosti. Dobro dizajnirani HVAC sustavi, pasivni filteri, izolacija i gravitacija čine sustav učinkovitijim i učinkovitijim. Nove prakse očuvanja i sustavi koji koriste alternativne energije dizajnirani su za poboljšanje učinkovitosti.
Kako funkcionira HVAC sustav?Osnovna ideja
Otvor za toplinu u sustavu s prisilnim zrakom.Grijanje
Iz plinske peći izlazi dimnjak i kanal (lijevo).Toplina može biti izravni ili prisilni zrak u prirodi. Izravni sustavi odvode toplinu izravno na područje koristeći hidrauličke (parna ili topla voda) ili električne sustave za zračenje podova, ploče ili radijatore. Sustavi za prisilni zrak zagrijavaju zrak u peći pomoću plina ili električne energije, a zatim ga silom u cijelu zgradu koriste jedan ili više ventilatora. Prisilno grijanje zraka oslanja se na "povratak" hladnog zraka u peć i mnogi sustavi za prisilni zrak imaju dva seta kanala i otvora --- jedan cirkulira vrući zrak, a jedan s otvorima na podu ili u blizini kako bi se vratio toni hladniji zrak. Toplina se također može stvoriti "toplinskom pumpom" (koja se naziva i izmjenjivač), učinkovitijim generatorom koji koristi kompresiju i kondenzaciju za izvlačenje topline iz zraka u hladnom vremenu. Toplinske pumpe mogu koristiti toplinu zraka ili zemlje (geotermalnu), ali gube učinkovitost kada je temperatura vani znatno hladnija ili toplija od zraka u zatvorenim prostorima, što ih čini učinkovitim dodatkom za HVAC sustave u nekim područjima.
Hlađenje
Centralna klimatizacijska jedinica u osnovi je jednosmjerna toplinska pumpa.Inženjeri zaštite okoliša i drugi stručnjaci za kontrolu klime često koriste "HVAC-R" ili grijanje, ventilaciju, klimatizaciju i hlađenje umjesto starijeg HVAC-a, jer je hlađenje postalo toliko važno za HVAC sustave. Tradicionalne klimatizacijske jedinice sastoje se od kompresora i kondenzatora koji hladi rashladno sredstvo kroz kutiju zvanu "uređaj za odvod zraka" u ventilacijskom sustavu zgrade, pomoću ventilatora u peći da prisilno ohlađeni zrak provede kroz rad u postojećim otvorima. Toplinska pumpa je u osnovi dvosmjerni klima uređaj, a toplinske pumpe čine učinkovitije klima uređaje nego grijači. Ako nema radova na kanalima (zbog hidrauličkog ili električnog sustava s izravnim grijanjem), mora se ugraditi ventilacijski sustav ili specijalizirani sustav poznat kao "mini-kanal" ili "mini-split" bezvodni klima uređaj. Ovi sustavi izvode male kanale koji koriste ventilatore visokog pritiska ili sami dovode rashladno sredstvo u uređaj za zaštitu zraka s ventilatorom u svakoj prostoriji koja se hladi.
