מערכת החימום, האוורור והמיזוג האוויר (HVAC) של כל בניין דומה למערכת הנשימה של בן אנוש. הוא שולט על התנועה, האיכות והטמפרטורה של האוויר לאוורור, לחימום ולקירור האורגניזם. אנרגיה נצרכת על ידי חלקי המערכת המחממים ומצננים את האוויר ותנועת האוויר עם מאווררים דורשת אנרגיה. אוויר או מים מחוממים או מקוררים באמצעות מגע ישיר עם חום או קירור ודוחפים אותם דרך מסלולי טיולים (צינורות או צינורות), ונמלטים דרך שקעים או פתחי אוורור עד שהם עוברים במבנה. האוויר או המים חוזרים אז למקורם כדי להתחמם או להתקרר שוב. דפוסי אוורור מהונדסים היטב מסייעים במחזור הדם, מכניסים אוויר צח ושולטים על הצטברות פחמן דו חמצני (תוצר לוואי של הנשימה אנושית), פחמן חד חמצני (ממקורות בעירה) וגזים רעילים שונים מחומרי בניין ופעילויות ביתיות. מערכות HVAC מעוצבות היטב, פילטרים פסיביים, בידוד וכוח המשיכה הופכים את המערכת ליעילה ויעילה יותר. נוהלי שימור ומערכות חדשים המשתמשים באנרגיות חלופיות מתוכננים לשיפור היעילות.
כיצד פועלת מערכת HVAC?הרעיון הבסיסי
אוורור חום במערכת אוויר מאולץ.חימום
ארובה ותעלה (משמאל) עולים מתנור גז.חום עשוי להיות אוויר ישיר או מאולץ בטבע. מערכות ישירות לוקחות את החום ישירות לאזור, באמצעות מערכות הידרוניות (קיטור או מים חמים) או מערכות רצפה קורנות חשמליות, לוחות בסיס או רדיאטורים. מערכות אוויר מאולצות מחממות אוויר בתנור באמצעות גז או חשמל ואז מאלצות אותו ברחבי הבניין באמצעות מאוורר אחד או יותר. חימום אוויר מאולץ נשען על "החזרת" אוויר קר לתנור ולמערכות אוויר מאולצות רבות יש שתי מערכות של תעלות ושקעים --- האחד המסתובב אוויר חם ואחד עם פתחי אוורור על הרצפה או בסמוך להחזרת האוויר הצונן והקריר יותר. חום עשוי להיווצר גם על ידי "משאבת חום" (המכונה גם מחליף), גנרטור יעיל יותר המשתמש בדחיסה ועיבוי בכדי לשאוב חום מהאוויר במזג אוויר קר. משאבות חום יכולות להשתמש בחום אוויר או קרקע (גיאותרמי) אך מאבדות את היעילות כאשר הטמפרטורה בחוץ קרירה או חמה הרבה יותר מהאוויר הפנימי, מה שהופך אותם לתוסף יעיל למערכות HVAC באזורים מסוימים.
צינון
יחידת מזגנים מרכזית היא בעצם משאבת חום חד כיוונית.מהנדסי איכות הסביבה ואנשי מקצוע אחרים לבקרת אקלים משתמשים לעתים קרובות ב- "HVAC-R", או בחימום, אוורור, מיזוג אוויר וקירור במקום ה- HVAC הישן מכיוון שקירור הפך לחשוב כל כך למערכות HVAC. יחידות מיזוג מסורתיות מורכבות מדחס ומעבה המעברים את קירור הקירור דרך תיבה המכונה "מטפל אוויר" במערכת האוורור של הבניין, תוך שימוש במאוורר בתנור בכדי לכפות אוויר מקורר דרך עבודת התעלות אל פתחי האוורור הקיימים. משאבת חום היא בעצם מזגן דו כיווני ומשאבות חום מייצרות מזגנים יעילים יותר מאשר מחממים. כאשר אין עבודות תעלות (בגלל מערכת חימום ישירה הידרונית או חשמלית), יש להתקין מערכת אוורור או מערכות ייעודיות המכונות "מיני תעלת" או מיזוג תעלות "מפוצל". מערכות אלה מפעילות צינורות קטנים המשתמשים במאווררים בלחץ גבוה או מריצים את הקירור עצמו למטען אוויר עם מאוורר בכל חדר שיש לקירור.
