Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха

Эта статья о топлении, вентиляции, и кондиционировании воздуха; HVAC может также стоять для высоковольтного переменного тока . "Климат-контроль" перенаправляется сюда. Усилия по сокращению изменений климата Земли см. В разделе смягчение последствий изменения климата .

Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха ( HVAC [1]) - это технология внутреннего и автомобильного экологического комфорта. Его цель - обеспечить тепловой комфорт и приемлемое качество воздуха в помещении . Проектирование систем ОВК является субдисциплиной машиностроения, основанной на принципах термодинамики , механики жидкости и теплопередачи . "Рефрижерация" иногда добавлена к аббревиатуре поля, по мере того как HVAC&R или HVACR или "вентиляция" упадены, как в HACR (как в обозначении hacr-расклассифицированных автоматических выключателей ).

Вентиляции и кондиционирования является важной частью жилых строений, таких как дома для одной семьи, многоквартирные дома, гостиницы и старшим жилых помещений, средних и крупных промышленных и офисных зданий, таких как небоскребы и больниц, транспортных средствах, таких как автомобили, поезда, самолеты, корабли и подводные лодки, и в морских средах, где безопасный и здоровый дом условиях регулируется с учетом температуры и влажности, используя свежий воздух с улицы.

Вентиляция или вентиляция (V в HVAC) процесс обменивать или заменять воздух в любом космосе для того чтобы обеспечить высокое качество крытого воздуха которое включает контроль температуры, подпитку кислорода, и удаление влаги, запахов, дыма, жары, пыли, воздушнодесантных бактерий, углекислого газа, и других газов. Вентиляция удаляет неприятные запахи и излишнюю влагу, вводит наружный воздух, поддерживает циркуляцию внутреннего воздуха здания и предотвращает застой внутреннего воздуха.

Вентиляция включает в себя как обмен воздуха снаружи, так и циркуляцию воздуха внутри здания. Это один из важнейших факторов поддержания приемлемого качества воздуха в помещениях. Способы вентиляции здания можно разделить на механические / принудительные и естественные.

Обзор[править]

3 главных функции топления, вентиляции, и кондиционирования воздуха взаимосвязаны, специально с потребностью обеспечить термальный комфорт и приемлемое качество крытого воздуха в пределах разумных установки, деятельности, и расходов на техническое обслуживание. Системы HVAC можно использовать и в отечественных и коммерчески окружающих средах. Системы HVAC могут обеспечить вентиляцию, и поддерживают отношения давления между космосами. Средства подачи и удаления воздуха из помещений известны как распределение воздуха в помещении .[3]]

Отдельные системы[править]

В современных зданиях системы проектирования, монтажа и управления этими функциями интегрированы в одну или несколько систем кондиционирования воздуха. Для очень небольших зданий подрядчики обычно оценивают необходимую мощность и тип системы, а затем проектируют систему, выбирая подходящий хладагент и различные необходимые компоненты. Для больших зданий, проектировщиков строительных услуг, инженеров-механиков или строительных услуг инженеры анализируют, конструируют, и определяют системы HVAC. Специальные механические подрядчики затем изготавливают и вводят в эксплуатацию системы. Разрешения на строительство и проверки соответствия кодексу установок обычно требуются для всех размеров здания.

Районные сети[править]

Хотя HVAC выполнен в индивидуальных зданиях или других закрытых Космосах (как штабы NORAD подземные), включенное оборудование в некоторые случаи выдвижение более большого Заречья топления (DH) или Заречья охлаждая (DC) сеть, или совмещенная сеть DHC. В таких случаях упрощаются аспекты эксплуатации и технического обслуживания, и учет становится необходимым для выставления счетов за потребляемую энергию, а в некоторых случаях и за энергию, возвращаемую в более крупную систему. Например, в данный момент времени одно здание может использовать охлажденную воду для кондиционирования воздуха, и теплая вода, которую это возвращает, может использоваться в другом здании для нагревания, или для полной нагревающейся части сети DHC (вероятно, с энергией, добавленной, чтобы повысить температуру).

Основываясь вентиляции и кондиционирования в крупной сети помогает обеспечить экономию масштаба, что часто невозможно для отдельных зданий, использования возобновляемых источников энергии, таких как солнечное тепло, зимой холодно, охлаждающий потенциал в некоторых местах озера или морской воды для охлажденияи возможности функция сезонной тепловой энергии хранения.

История[править]

См. также: кондиционер § история

HVAC основан на изобретениях и открытиях Николая Львова , Майкла Фарадея , Уиллиса карьера , Эдвина Рууда , Рубена Трана , Джеймса Джоуля , Уильяма Рэнкина , Сади Карно и многих других.

Многочисленные изобретения в течение этого периода времени предшествовали началу Первой системы кондиционирования воздуха comfort, которая была разработана в 1902 году Альфредом Вольфом (Cooper, 2003) для Нью-Йоркской фондовой биржи, в то время как Уиллис Карриер оборудовал печатную компанию Sacketts-Wilhems блоком технологического переменного тока в том же году. Колледж Койн был первой школой, которая предложила обучение HVAC в 1899.

Изобретение компонентов систем кондиционирования воздуха шло рука об руку с промышленной революцией , и новые методы модернизации, повышения эффективности и управления системой постоянно внедряются компаниями и изобретателями по всему миру.

Отопление[править]

Главная статья: центральное отопление "Нагреватель" перенаправляется сюда. Для других применений см. нагреватель .

Нагреватели-это приборы, целью которых является получение тепла (т. е. тепла) для здания. Это можно сделать с помощью центрального отопления . Такая система содержит котел , печь или тепловой насос для нагрева воды, пара или воздуха в центральном месте, таком как печное помещение в доме или механическое помещение в большом здании. Жара может быть перенесена конвекцией, кондукцией, или радиацией .

Поколение[править]

Подогреватели существуют для различных типов топлива, включая твердые топлива , жидкости, и газы . Другой тип теплового источника-электричество, обычно нагревающие ленты, составленные из высокоомного провода (см. Нихром ). Этот принцип также использован для подогревателей плинтуса и портативных подогревателей . Электрические подогреватели часто использованы как резервная или дополнительная жара для систем теплового насоса.

Тепловой насос приобрел популярность в 1950-х годах в Японии и США.[13] тепловые насосы могут извлечь жару от различных источников , как относящий к окружающей среде воздух, выхлопной воздух от здания, или от Земли. Тепловые насосы переносят жару от внешней стороны структуры в воздух внутрь. Первоначально системы теплового насоса HVAC использовались только в умеренном климате, но с улучшением работы при низких температурах и снижением нагрузок из-за более эффективных домов они становятся все более популярными в более прохладном климате.

Распределение[править]

Вода / пар[править]

В случае нагретой воды или пара, трубопровод используется для транспортировки тепла в помещения. Большинство современных систем отопления водогрейных котлов имеют циркуляционный насос для перемещения горячей воды через распределительную систему (в отличие от старых систем с гравитационным питанием ). Тепло может быть передано окружающему воздуху с помощью радиаторов, змеевиков горячей воды (гидро-воздух) или других теплообменников. Радиаторы могут быть установлены на стенах или установлены внутри пола для того чтобы произвести жару пола.

Использование воды в качестве теплоносителя известно как гидроника . Нагретая вода может также поставить вспомогательный теплообменный аппарат для того чтобы поставить горячую воду для купать и мыть.

Воздух[править]

Системы теплого воздуха распределяют нагретый воздух через воздуховоды рабочих систем подачи и возврата воздуха через металлические или стекловолоконные воздуховоды. Много систем используют такие же трубопроводы для того чтобы распределить воздух охлаженный змеевиком испарителя для кондиционирования воздуха. Подача воздуха обычно фильтруется через воздухоочистители для удаления пыли и частиц пыльцы.

Опасности[править]

Использование печей, обогревателей и котлов в качестве способа обогрева помещений может привести к неполному сгоранию и выделению окиси углерода , оксидов азота , формальдегида , летучих органических соединений и других побочных продуктов сгорания. Неполное сгорание происходит когда недостаточный кислород; входные сигналы топлива содержа различные загрязняющие елементы и выходы вредные субпродукты, большинств опасно окись углерода, которая безвкусный и непахучий газ с серьезными неблагоприятными влияниями на здоровье.

Без надлежащей вентиляции угарный газ может быть смертельным в концентрациях 1000 частей на миллион (0,1%). Тем не менее, на нескольких сотнях частей на миллион воздействие угарного газа вызывает головные боли, усталость, тошноту и рвоту. Окись углерода связывает с гемоглобином в крови, формируя карбоксигемоглобин, уменьшая способность крови транспортировать кислород. Основными проблемами со здоровьем, связанными с воздействием угарного газа, являются его сердечно-сосудистые и нейробехавиоральные эффекты. Угарный газ может вызвать атеросклероз (затвердение артерий), а также может вызвать сердечные приступы. Неврологически воздействие окиси углерода снижает координацию рук и глаз, бдительность и непрерывную работу. Это также может повлиять на временную дискриминацию.

Вентиляция[править]

Главная статья: вентиляция (архитектура)

Вентиляция-это процесс изменения или замены воздуха в любом пространстве для контроля температуры или удаления любой комбинации влаги, запахов, дыма, тепла, пыли, воздушных бактерий или углекислого газа и для пополнения кислорода. Вентиляция включает в себя как обмен воздуха снаружи, так и циркуляцию воздуха внутри здания. Это один из важнейших факторов поддержания приемлемого качества воздуха в помещениях. Способы вентиляции здания можно разделить на механические / принудительные и естественные.

Механическая или принудительная вентиляция[править]

Механическая или принудительная вентиляция обеспечивается обработчиком воздуха (AHU) и используется для контроля качества воздуха в помещении. Избыточную влажность, запахи и загрязнения часто можно контролировать путем разбавления или замены наружным воздухом. Однако во влажном климате требуется больше энергии для удаления избытка влаги из вентиляционного воздуха.

Кухни и ванные комнаты типично имеют механически вытыхания для того чтобы контролировать запахи и иногда влажность. Факторы в конструкции таких систем включают расход потока (который функция скорости вентилятора и размера сброса вытыхания) и уровень шума. Вентиляторы безредукторной передачи доступны для много применений, и могут уменьшить потребности обслуживания.

Потолочные вентиляторы и настольные/напольные вентиляторы обеспечивают циркуляцию воздуха в помещении с целью снижения воспринимаемой температуры путем увеличения испарения пота на коже пассажиров. Поскольку горячий воздух поднимается, потолочные вентиляторы могут быть использованы для обогрева помещения зимой путем циркуляции теплого стратифицированного воздуха от потолка до пола.

Естественная вентиляция[править]

Вентиляция на системе сквозняка, по принуждению, или принцип "Пленума", применяемый к школьным помещениям (1899)

Естественная вентиляция-это вентиляция здания наружным воздухом без использования вентиляторов или других механических систем. Это может быть через действующие окна, жалюзи или отверстия струйки, когда пространства малы и архитектура позволяет. В более сложных схемах, теплый воздух позволен подняться и пропустить вне высокие отверстия здания к снаружи ( влиянию стога), причиняющ холодный внешний воздух быть нарисованным в низкие отверстия здания. Естественные схемы вентиляции могут использовать очень мало энергии, но необходимо позаботиться о том, чтобы обеспечить комфорт. В теплом или влажном климате поддержание теплового комфорта исключительно с помощью естественной вентиляции может оказаться невозможным. Системы кондиционирования воздуха используются в качестве резервных или дополнительных компонентов. Экономайзеры воздушной стороны также используют внешний воздух для того чтобы подготовить космосы, но делают так используя вентиляторы, трубопроводы, демферы, и системы управления для того чтобы ввести и распределить холодный напольный воздух когда соотвествующе.

Важным компонентом естественной вентиляции является скорость воздухообмена или изменения воздуха в час: почасовая скорость вентиляции делится на объем пространства. Например, шесть подмен воздуха в час означают, что количество нового воздуха, равное объему пространства, добавляется каждые десять минут. Для комфорта человека характерно как минимум четыре смены воздуха в час, хотя склады могут иметь только два. Слишком высокая скорость изменения воздуха может быть неудобной, сродни аэродинамической трубе которые имеют тысячи изменений в час. Самые высокие тарифы изменения воздуха для переполненных космосов, баров, ночных клубов, коммерчески кухонь на около 30 до 50 изменениях воздуха в час.

Давление в помещении может быть как положительным, так и отрицательным по отношению к внешнему виду помещения. Положительное давление возникает, когда поступает больше воздуха, чем истощается, и обычно уменьшает проникновение внешних загрязняющих веществ.

Воздушно-капельные заболевания[править]

Естественная вентиляция является ключевым фактором в снижении распространения воздушно-капельных заболеваний, таких как туберкулез, простуда, грипп и менингит. Открытие дверей, окон и использование потолочных вентиляторов-все это способы максимизировать естественную вентиляцию и снизить риск заражения воздушно-капельным путем. Естественная вентиляция требует небольшого обслуживания и недорога.

Кондиционирование воздуха[править]

Главная статья: кондиционирование воздуха

Система кондиционирования воздуха, или автономный кондиционер воздуха, обеспечивает охлаждение и контроль влажности для всего или части здания. Кондиционированные здания часто имеют герметичные окна, потому что открытые окна будут работать против системы, предназначенной для поддержания постоянных условий внутреннего воздуха. Снаружи, свежий воздух вообще нарисован в систему сбросом в крытый раздел теплообменного аппарата, создавая положительное воздушное давление. Процент возвращенного воздуха составленного свежего воздуха можно обычно манипулировать путем регулировать отверстие этого сброса. Типичный забор свежего воздуха составляет около 10%.

Кондиционирование воздуха и охлаждение обеспечиваются за счет отвода тепла. Тепло может быть удалено посредством излучения, конвекции или проводимости . Средства кондукции рефрижерации как вода, воздух, лед, и химикаты названы хладоагенты . Хладагент используется или в системе теплового насоса , в которой компрессор используется, чтобы управлять термодинамическим циклом охлаждения, или в системе свободного охлаждения, которая использует насосы, чтобы циркулировать холодный хладагент (обычно вода или смесь гликоля).

Холодильный цикл[править]

Главная статья: тепловой насос и цикл рефрижерации

Простая стилизованная схема холодильного цикла: 1) конденсационный змеевик, 2) расширительный клапан, 3) испарительный змеевик, 4) компрессор

Цикл рефрижерации использует 4 необходимых элемента для того чтобы охладить.

Хладагент системы начинает свой цикл в газообразном состоянии. Компрессор перекачивает газообразный хладагент до высокого давления и температуры.
Оттуда он поступает в теплообменник (иногда называемый конденсационным змеевиком или конденсатором), где он теряет энергию (тепло) наружу, охлаждается и конденсируется в жидкую фазу.
Расширительный клапан (также называемый дозирующим устройством) регулирует поток охлаждающей жидкости с надлежащей скоростью.
Жидкий хладагент возвращается в другой теплообменник, где ему позволяют испариться, поэтому теплообменник часто называют испарительным змеевиком или испарителем. По мере испарения жидкого хладагента он поглощает энергию (тепло) из внутреннего воздуха, возвращается в компрессор и повторяет цикл. В процессе, жара поглощена от внутри помещения и перенесена outdoors, приводящ к в охлаждать здания.

В переменном климате система может включать реверсивный клапан, который переключается с отопления зимой на охлаждение летом. Путем обращать подачу хладоагента, цикл рефрижерации теплового насоса изменен от охлаждать к нагревать или наоборот. Это позволяет объекту быть нагретым и охлаженным одиночной частью оборудования такими же серединами, и с таким же оборудованием.

Свободное охлаждение[править]

Главная статья: свободное охлаждение

Свободные системы охлаждения могут иметь очень высокую эффективность, и иногда совмещены с сезонным аккумулированием тепловой энергии так, что холод зимы можно использовать для кондиционирования воздуха лета. Общие средства хранения глубокие водоносные горизонты или естественная подземная масса утеса достиганная через группу мал-диаметра, теплообменн-оборудованные скважины. Некоторые системы с небольшими хранилищами представляют собой гибриды, использующие свободное охлаждение в начале сезона охлаждения, а затем использующие тепловой насос для охлаждения циркуляции, поступающей из хранилища. Тепловой насос добавлен-внутри потому что хранение действует как теплоотвод когда система находится в охлаждая (в отличие от поручать) режиме, причиняя температуру постепенно увеличить во время сезона охлаждения.

Некоторые системы включают "режим экономайзера", который иногда называют"режимом свободного охлаждения". При экономии система управления открывает (полностью или частично) наружную воздушную заслонку и закрывает (полностью или частично) возвратную воздушную заслонку. Это приведет к подаче в систему свежего наружного воздуха. Когда внешний воздух более холодн чем потребованный холодный воздух, это позволит требованию быть отвеченным без использования механически поставкы охлаждать (типично охлаженной воды или блока "DX" сразу расширения), таким образом сохраняя энергия. Система управления может сравнить температуру наружного воздуха возвратный воздух, или он может сравнить энтальпию воздуха, как это часто делается в климате, где влажность является более проблемой. В обоих случаях наружный воздух должен быть менее энергичным, чем возвратный, чтобы система могла войти в режим экономайзера.

Упакованные против сплит-системы[править]

Центральные, "все-воздух" системы кондиционирования воздуха (или системы пакета) с совмещенными напольными конденсатором/блоком испарителя часто установлены в Североамериканские резиденции, офисы, и общественные здания, но трудны для того чтобы retrofit (установите в здание которое не было конструировано для того чтобы получить его) из-за громоздких требуемых воздуховодов. (В этих ситуациях используются системы Minisplit ductless.) За пределами Северной Америки, упакованные системы только использованы в лимитированных применениях включая большой крытый космос как стадионы, театры или залы выставки .

Альтернативой упакованным системам является использование отдельных внутренних и наружных катушек в сплит-системах . Сплит-системы предпочтительны и широко используются во всем мире, за исключением Северной Америки. В Северной Америке сплит-системы чаще всего используются в жилых помещениях, но они набирают популярность в небольших коммерческих зданиях. Сплит-системы-отличный выбор для небольших зданий, где воздуховоды не выполнимы или где эффективность кондиционирования пространства имеет первостепенное значение . Преимущества бесканальных систем кондиционирования воздуха включают простоту установки, отсутствие воздуховодов, больший зональный контроль, гибкость управления и бесшумную работу . При кондиционировании помещений потери в воздуховодах могут составлять 30% энергопотребления . Польза minisplit может привести к в энергии-сбережениях в подготовлять космоса по мере того как никакие потери связанные с дактировкой.

При использовании сплит-системы испарительный змеевик подсоединяется к удаленному конденсаторному блоку с помощью трубопровода хладагента между внутренним и наружным блоком вместо того, чтобы подавать воздух непосредственно из наружного блока. Внутренние блоки с направленными вентиляционными отверстиями крепятся к стенам, подвешиваются к потолку или вписываются в потолок. Другие внутренние блоки монтируются внутри потолочной полости, так что короткие отрезки воздуховода обрабатывают воздух из внутреннего блока в вентиляционные отверстия или диффузоры вокруг помещений.

Системы разделения более эффективны и след ноги типично более мал чем системы пакета. С другой стороны, пакетные системы, как правило, имеют несколько более низкий уровень шума в помещении по сравнению с сплит-системой, так как двигатель вентилятора расположен снаружи.

Осушение[править]

Осушение (осушка воздуха)в системе кондиционирования воздуха обеспечивается испарителем. Поскольку испаритель работает при температуре ниже точки росы, влага в воздухе конденсируется на трубах змеевика испарителя. Эта влага собрана на дне испарителя в лотке и извлечена тубопроводом к центральному стоку или на землю снаружи.

Осушитель воздуха является кондиционером, как устройство, которое контролирует влажность в помещении или здании. Это часто используется в подвалах, у которых есть более высокая относительная влажность из-за их более низкой температуры (и склонность к влажным полам и стенам). В заведениях розничной торговли пищевыми продуктами большие открытые холодильные шкафы очень эффективны при осушении внутреннего воздуха. Наоборот, увлажнитель увеличивает влажность здания.

Обслуживание[править]

Все современные системы кондиционирования воздуха, даже небольшие оконные блоки, оснащены внутренними воздушными фильтрами. Эти вообще облегченного похожего на Марл материала, и должны быть заменены или помыты по мере того как условия гарантируют. Например, зданию в высокой окружающей среде пыли, или дому с пушистыми любимчиками, будет нужно иметь фильтры измененные более часто чем здания без этих нагрузок грязи. Отказ заменить эти фильтры по мере необходимости будет способствовать более низкому обменному курсу жары, приводящ к в расточительствованной энергии, сокращенной жизни оборудования, и более высоких счетах за электроэнергию; низкий расход воздуха может привести к обледенению испарительных змеевиков, что может полностью остановить поток воздуха. Кроме того, очень грязные или засоренные фильтры могут вызвать перегрев во время цикла нагрева и привести к повреждению системы или даже пожару.

Потому что кондиционер перемещает тепло между внутренней катушкой и наружной катушкой, оба должны быть чистыми. Это означает, что, помимо замены воздушного фильтра на испарительном змеевике, необходимо также регулярно очищать змеевик конденсатора. Неспособность поддерживать конденсатор в чистоте в конечном итоге приведет к повреждению компрессора, потому что катушка конденсатора отвечает за отвод как внутреннего тепла (как подобрано испарителем), так и тепла, вырабатываемого электродвигателем, приводящим компрессор.

Энергоэффективность[править]

С 1980-х годов производители климатического оборудования прилагают усилия, чтобы сделать системы, которые они производят, более эффективными. Первоначально это было обусловлено ростом затрат на электроэнергию, а в последнее время-повышением осведомленности об экологических проблемах. Дополнительно, улучшения к эффективности системы HVAC могут также помочь увеличить здоровье и урожайность оккупанта. В США EPA ввело более жесткие ограничения на протяжении многих лет. Существует несколько методов повышения эффективности систем ОВКВ.

Тепловая энергия[править]

В прошлом водяное отопление было более эффективным для отопления зданий и было стандартом в Соединенных Штатах. Сегодня, принудительные системы воздуха могут удвоить для кондиционирования воздуха и более популярны.

Некоторые преимущества систем принудительного воздуха, которые в настоящее время широко используются в церквях, школах и элитных домах

Лучшие влияния кондиционирования воздуха
Экономия энергии до 15-20%
Даже кондиционирование]

Недостатком является стоимость установки, которая может быть немного выше, чем традиционные системы HVAC.

Эффективность использования энергии можно улучшить даже больше в системах центрального отопления путем вводить зонированное топление. Это позволяет более зернистому применению жары, подобному к нецентральным системам отопления. Зоны контролируются несколькими термостатами. В системах водяного отопления термостаты управляют зональными клапанами, а в системах принудительного воздуха они управляют зональными заслонками внутри вентиляционных отверстий, которые избирательно блокируют поток воздуха. В этом случае система управления очень важна для поддержания надлежащей температуры.

Прогнозирование является еще одним методом управления отоплением здания путем расчета потребности в тепловой энергии, которая должна подаваться в здание в каждой единице времени.

Тепловой насос наземного источника[править]

Главная статья: геотермальный тепловой насос

Наземный источник, или геотермальный, тепловые насосы подобны обычным тепловым насосам, но вместо того, чтобы передавать тепло или от наружного воздуха, они полагаются на стабильную, ровную температуру земли для обеспечения отопления и кондиционирования воздуха. Во многих регионах наблюдаются сезонные перепады температур, для которых требуется оборудование большой мощности для отопления и охлаждения зданий. Например, обычная система теплового насоса используемая для того чтобы нагреть здание в Монтане -70 °F (-57 °C ) низкой температуры или охладить здание в самой высокой температуре всегда записываемой в США - 134 °F (57 °C) в Долине Смерти, Калифорния, в 1913 году потребовалось бы большое количество энергии из-за экстремальной разницы между внутренними и внешними температурами воздуха. Однако в нескольких футах под поверхностью земли температура земли остается относительно постоянной. Используя этот большой источник относительно умеренной температуры Земли, мощность системы отопления или охлаждения часто может быть значительно снижена. Хотя температура грунта варьируется в зависимости от широты, на глубине 1,8 м под землей температура обычно колеблется от 45 до 75 °F (от 7 до 24 °C).

Примером геотермального теплового насоса, который использует тело воды в качестве теплоотвода, является система, используемая Trump International Hotel and Tower в Чикаго, штат Иллинойс. Это здание расположено на реке Чикаго и использует холодную речную воду, перекачивая ее в рециркуляционную систему охлаждения, где теплообменники передают тепло из здания в воду, а затем теперь нагретая вода перекачивается обратно в реку Чикаго.

В то время как они могут быть более дорогостоящими для установки, чем обычные тепловые насосы, геотермальные тепловые насосы могут производить значительно более низкие счета за электроэнергию – от 30 до 40 процентов ниже, по оценкам Агентства по охране окружающей среды США.[ цитата необходима]

Геотермальные тепловые насосы все еще обеспечивают более высокую эффективность чем тепловые насосы источника воздуха. Некоторые модели обеспечивают сбережения 70% сравненные к электрическим подогревателям сопротивления.

Восстановление энергии вентиляции[править]

Системы рекуперации энергии иногда используют вентиляцию рекуперации тепла или системы рекуперации энергии, которые используют теплообменники или колеса энтальпии для рекуперации чувствительного или скрытого тепла из отработанного воздуха. Это делается путем передачи энергии поступающему снаружи свежему воздуху.

Энергия кондиционирования воздуха[править]

Производительность парокомпрессионных холодильных циклов [26] ограничена термодинамикой . Эти устройства кондиционирования воздуха и теплового насоса перемещают тепло, а не преобразуют его из одной формы в другую, поэтому тепловая эффективность не соответствует характеристикам этих устройств. Коэффициент эффективности (КС) измеряет эффективность, но эта безразмерная мера не была принята. Вместо этого коэффициент энергоэффективности ( EER) традиционно было использовано для того чтобы характеризовать представление много систем HVAC. EER коэффициент выхода по энергии основанный на температуре 35 °C (95 °F) напольной. Для более точного описания работы оборудования кондиционирования воздуха в течение типичного сезона охлаждения используется модифицированная версия EER, сезонный коэффициент энергоэффективности (SEER) или в Европе ESEER. Оценки провидца основаны на сезонных средних значениях температуры вместо постоянной 35 °C (95 °F) наружной температуры. В настоящее время минимальная оценка провидца составляет 14 провидцев.

Инженеры отметили некоторые области, в которых эффективность существующего оборудования может быть повышена. Например, лопасти вентилятора, используемые для перемещения воздуха, обычно штампуются из листового металла, экономичный способ изготовления, но в результате они не являются аэродинамически эффективными. Хорошо спроектированное лезвие может уменьшить электрическую мощность, необходимую для перемещения воздуха на треть.

Вентиляция кухни с контролирующим спросом[править]

Главная статья: вентиляция, контролируемая спросом

Вентиляция кухни контролируемая требованием (DCKV) подход к управлений здания контролировать том вытыхания кухни и воздуха поставкы в ответ на фактические Варя нагрузки в коммерчески кухне. Традиционные коммерчески системы вентиляции кухни работают на скорости вентилятора 100% независимой Тома варить деятельность и изменения технологии DCKV которые обеспечить значительно энергию вентилятора и подготовленные сбережения воздуха. Путем раскрывать умную воспринимая технологию, и вытыхание и вентиляторы поставкы можно контролировать для того чтобы извлечь выгоду на законах сродства для экономии энергии двигателя, уменьшить макияж воздушного отопления и охлаждения энергии, повышения безопасности и снижения уровня шума окружающей кухни.

Фильтрация и очистка воздуха[править]

Главная статья: воздушный фильтр

Очистка и фильтрация воздуха удаляет частицы, загрязняющие вещества, пары и газы из воздуха. Фильтрованный и очищенный воздух после этого использован в топлении, вентиляции и кондиционировании воздуха. Очистка воздуха и фильтрация должны быть приняты во внимание при защите наших строительных сред.

Скорость подачи чистого воздуха и производительность фильтра[править]

Тариф поставки чистого воздуха количество чистого воздуха уборщик воздуха обеспечивает к комнате или космосу. При определении CADR учитывается количество воздушного потока в пространстве. Например, очиститель воздуха с расходом потока 100 cfm (кубических футов в минуту) и эффективностью 50% имеет CADR 50 cfm. Вместе с CADR, представление фильтрации очень важно когда оно приходит к воздуху в нашу крытую окружающую среду. Представление фильтра зависит от размера частицы или волокна, плотности упаковки фильтра и глубины и также расхода потока воздуха.

Промышленность и стандарты HVAC[править]

Индустрия HVAC всемирное предпринимательство, с ролями включая деятельность и обслуживание, конструкцию системы и конструкцию, изготавливание и сбывания оборудования, и в образовании и исследовании. Индустрия HVAC исторически была отрегулирована изготовлениями оборудования HVAC, но регулировать и организации стандартов как HARDI , ASHRAE , SMACNA , ACCA , равномерный механически код , Международный механически код, и AMCA были установлены для того чтобы поддержать индустрию и ободрить высокие стандарты и достижение.

Отправная точка в проведении оценки как для охлаждения, так и для отопления зависит от внешнего климата и внутренних условий. Однако, прежде чем приступить к расчету тепловой нагрузки, необходимо детально определить требования к свежему воздуху для каждой области, так как давление является важным фактором.

Международный[править]

ISO 16813: 2006 один из стандартов окружающей среды здания ISO.[31] устанавливает общие принципы проектирования среды строительства. В нем учитывается необходимость обеспечения здоровой внутренней среды для людей, проживающих в помещениях, а также необходимость защиты окружающей среды для будущих поколений и содействия сотрудничеству между различными сторонами, участвующими в разработке экологического дизайна для обеспечения устойчивости. ISO16813 применимо к новой конструкции и retrofit существующих зданий.]

Стандарт экологического проектирования здания направлен на:

обеспечить ограничения, касающиеся вопросов устойчивости, начиная с начальной стадии процесса проектирования, при этом строительство и жизненный цикл завода должны рассматриваться вместе с собственными и эксплуатационными затратами с начала процесса проектирования;
оцените предложенную конструкцию с рациональными критериями для качества крытого воздуха, термального комфорта, акустического комфорта, визуального комфорта, выхода по энергии и управления системы HVAC на каждом этапе процесса проектирования;
итерация решений и оценок проекта на протяжении всего процесса проектирования.

Северная Америка[править]

Соединенные Штаты[править]

Главная статья: американское общество инженеров отопления, охлаждения и кондиционирования воздуха

В Соединенных Штатах инженеры HVAC обычно являются членами Американского Общества инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE), EPA Universal CFC аттестованный (для установки и обслуживания приборов HVAC CFC), или местный инженер аттестовал как Экстренныйый выпуск к главной лицензии Боилеров выданной государством или, в некоторых юрисдикциях, городом. ASHRAE Международное техническое общество для всех индивидуалов и организаций заинтересованных в HVAC. Общество, организованное по регионам,отделениям и студенческим отделениям, позволяет обмениваться знаниями и опытом HVAC на благо практиков и общественности. ASHRAE предоставляет множество возможностей для участия в развитии новых знаний, например, через научные исследования и многочисленные технические комитеты. Эти комитеты, как правило, встречаются два раза в год на ежегодных и зимних совещаниях ASHRAE. Популярная выставка продуктов, AHR Expo, проводится в сочетании с каждой зимней встречей. Общество насчитывает около 50 000 членов и имеет штаб-квартиру в Атланте, штат Джорджия .

Самые узнанные стандарты для конструкции HVAC основаны на данных по ASHRAE. Наиболее общим из четырех томов справочника ASHRAE является Fundamentals; он включает в себя расчеты нагрева и охлаждения. Каждый том справочника ASHRAE обновляется каждые четыре года. Профессионал конструкции должен посоветовать с данными по ASHRAE для стандартов конструкции и внимательности по мере того как типичные строительные нормы и правила обеспечивают немногую к никакой информации на практиках конструкции HVAC; коды как UMC и IMC включают много детали на требованиях к установки, однако. Другие полезные справочные материалы включают элементы из SMACNA, ACGIH, и технические торговые журналы.

Американские стандарты проектирования законодательно закреплены в Едином механическом кодексе или международном механическом кодексе. В некоторых штатах, округах или городах любой из этих кодексов может быть принят и изменен с помощью различных законодательных процедур. Эти кодексы обновляются и публикуются Международной ассоциацией сантехнических и механических должностных лиц ( МАУП ) или Международным советом по Кодексу (МКК ) соответственно в течение трехлетнего цикла разработки Кодекса. Как правило, местные отделы разрешений на строительство несут ответственность за соблюдение этих стандартов в отношении частной и определенной государственной собственности.

Специалисты HVAC в США могут пройти обучение через официальные учебные заведения, где большинство из них получают степени ассоциированных специалистов . Обучение для ОВК техников включает в себя лекции в классе и практические задачи, и может сопровождаться ученичеством, в котором недавний выпускник работает вместе с профессиональным ОВК техник в течение временного периода. техников HVAC, которые были обучены, можно также аттестовать в областях, таких как кондиционирование воздуха, тепловые насосы, газовое отопление и коммерческое охлаждение.[34]

Европа[править]

Великобритания[править]

Зафрахтованный институт инженеров строительных услуг является органом, который охватывает основные услуги (системную архитектуру), которые позволяют зданиям работать. Она включает в себя электротехническую, отопительную , вентиляционную , кондиционирующую, холодильную и водопроводную промышленность. Для подготовки в качестве инженера по строительным услугам академическими требованиями являются GCSEs (A-C) / стандартные классы (1-3) по математике и науке, которые важны для измерений, планирования и теории. Работодатели часто хотят степень в отрасли машиностроения, такие как инженерия строительной среды, электротехника или машиностроение. Чтобы стать полноправным членом CIBSE, а также быть зарегистрированным инженерным Советом Великобритании в качестве дипломированного инженера, инженеры также должны получить степень с отличием и степень магистра по соответствующему инженерному предмету.

CIBSE публикует несколько руководств по дизайну HVAC, имеющих отношение к рынку Великобритании, а также к Ирландии, Австралии, Новой Зеландии и Гонконгу. Эти руководства включают различные рекомендуемые критерии и стандарты проектирования, некоторые из которых приведены в строительных нормах Великобритании, и поэтому формируют законодательное требование для основных строительных работ. Основные направляющие:

Руководство А: Экологический Дизайн
Направляющий выступ B: топление, вентилировать, кондиционирование воздуха и Рефрижерация
Руководство C: Справочные Данные
Руководство D: Транспортные системы в зданиях
Руководство E: Техника Пожарной Безопасности
Руководство F: Энергоэффективность зданий
Руководство G: Инженерия Общественного Здравоохранения
Руководство H: Системы Управления Зданием
Направляющий выступ J: данные по погоды, солнечных и освещенности
Руководство K: электричество в зданиях
Руководство L: Устойчивость
Руководство м: техническое обслуживание и управление

В строительном секторе инженер по строительным услугам должен проектировать и контролировать установку и обслуживание основных услуг, таких как газ , электричество, вода , отопление и освещение, а также многие другие. Все это помогает сделать здания удобными и здоровыми для жизни и работы. Строительные услуги является частью сектора, который имеет более 51 000 предприятий и занятых составляет 2% -3% от ВВП .

Австралия[править]

Ассоциация кондиционеров и механических подрядчиков Австралии (AMCA), Австралийский институт охлаждения, кондиционирования воздуха и отопления (AIRAH), австралийская Ассоциация холодильников и CIBSE несут ответственность.

Азия[править]

Азиатский архитектурноакустический температур-контроль имеет различные приоритеты чем европейские методы. Например, азиатское отопление традиционно сосредотачивается на поддержании температур объектов, таких как пол или обстановка, такая как столы котацу и непосредственно нагревающие людей, в противоположность Западному Фокусу, в современные периоды, на проектировании воздушных систем.

Филиппины[править]

Филиппинское общество инженеров по вентиляции, кондиционированию воздуха и охлаждению (PSVARE) вместе с филиппинским обществом инженеров-механиков (PSME) регулируют коды и стандарты для HVAC / MVAC (MVAC означает "механическая вентиляция и кондиционирование воздуха") на Филиппинах.

=Индия[править]

Индийское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ISHRAE) было создано для продвижения индустрии HVAC в Индии. ИШРАЭ-соратник АШРАЭ. ISHRAE был начат в Дели в 1981, и глава была начата в Бангалоре в 1989. Между 1989 и 1993, главы ISHRAE были сформированы во всех крупных городах Индии.

См. также[править]

Читать[править]

.nytimes.com/2012/08/19/sunday-review/air-conditioning-is-an-environmental-quandary.html?_r=0