El sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) de cualquier edificio es como el sistema respiratorio de un ser humano. Controla el movimiento, la calidad y la temperatura del aire para ventilar, calentar y enfriar el organismo. La energía es consumida por las partes del sistema que calientan y enfrían el aire y el movimiento del aire con los ventiladores requiere energía. El aire o el agua se calienta o enfría usando contacto directo con calor o refrigerantes y se empuja a través de vías (conductos o tubos), escapando a través de salidas o respiraderos hasta que se desplaza por toda la estructura. El aire o el agua luego regresan a su origen para ser calentados o enfriados nuevamente. Los patrones de ventilación bien diseñados ayudan a la circulación, introducen aire fresco y controlan la acumulación de dióxido de carbono (un subproducto de la respiración humana), el monóxido de carbono (de fuentes de combustión) y gases tóxicos diversos de materiales de construcción y actividades domésticas. Los sistemas HVAC bien diseñados, los filtros pasivos, el aislamiento y la gravedad hacen que el sistema sea más efectivo y eficiente. Se están diseñando nuevas prácticas y sistemas de conservación que utilizan energías alternativas para mejorar la eficiencia.
¿Cómo funciona un sistema HVAC?La idea basica
Una ventilación de calor en un sistema de aire forzado.Calefacción
Una chimenea y un conducto (izquierda) se elevan desde un horno de gas.El calor puede ser aire directo o forzado en la naturaleza. Los sistemas directos llevan el calor directamente a un área, utilizando sistemas hidrónicos (vapor o agua caliente) o sistemas de piso radiante eléctricos, zócalos o radiadores. Los sistemas de aire forzado calientan el aire en un horno usando gas o electricidad y luego lo fuerzan en todo el edificio usando uno o más ventiladores. El calentamiento de aire forzado se basa en un "retorno" de aire frío al horno y muchos sistemas de aire forzado tienen dos conjuntos de conductos y salidas: uno que circula aire caliente y otro con respiraderos en el piso o cerca del mismo para devolver el aire frío que se hunde. El calor también puede ser generado por una "bomba de calor" (también llamada intercambiador), un generador más eficiente que utiliza compresión y condensación para extraer calor del aire en climas fríos. Las bombas de calor pueden usar aire o tierra (geotérmica), pero pierden eficiencia cuando la temperatura exterior es mucho más fría o más cálida que el aire interior, lo que los convierte en un complemento eficiente para los sistemas de HVAC en algunas áreas.
Enfriamiento
Una unidad central de aire acondicionado es básicamente una bomba de calor unidireccional.Los ingenieros ambientales y otros profesionales de control climático frecuentemente usan "HVAC-R", o calefacción, ventilación, aire acondicionado y refrigeración en lugar del HVAC anterior porque la refrigeración se ha vuelto tan importante para los sistemas de HVAC. Las unidades de aire acondicionado tradicionales consisten en un compresor y un condensador que hace circular el refrigerante enfriado a través de una caja llamada "manejador de aire" en el sistema de ventilación del edificio, utilizando el ventilador en el horno para forzar el aire enfriado a través de los conductos a los respiraderos existentes. Una bomba de calor es básicamente un aire acondicionado de dos vías y las bombas de calor producen aires acondicionados más eficientes que los calentadores. Donde no hay conductos (debido a un sistema de calefacción directa hidrónico o eléctrico), se debe instalar un sistema de ventilación o sistemas especializados conocidos como aire acondicionado sin conductos "mini-conducto" o "mini-split". Estos sistemas ejecutan pequeños conductos que utilizan ventiladores de alta presión o conducen el refrigerante a un controlador de aire con un ventilador en cada habitación para que se enfríe.
