Кіріспе

Үй ішіндегі және көліктегі орталық жайлылық технологиясы

Жылу, желдету және ауа кондициялау (ЖЖАҚ) – жабық кеңістікте ауаның температурасын, ылғалдылығын және тазалығын реттеу үшін қолданылатын әртүрлі технологиялар жиынтығы. Оның мақсаты – жылулық жайлылықты және қабылданатын ішкі ауа сапасын қамтамасыз ету. ЖЖАҚ жүйесін жобалау – механикалық инженерияның термодинамика, сұйықтық механикасы және жылу алмасу принциптеріне негізделген саласы. Кейде "салқындату" термині ЖЖАҚ-қа қосылып, ЖЖАҚ&С немесе ЖЖАҚР деп белгіленеді, ал кейде "желдету" алынып тасталып, HACR (HACR номинациялы тізбектерді белгілеуде) қолданылады. ЖЖАҚ – жеке тұрғын үйлер, пәтерлер, қонақүйлер, зейнеткерлер үйлері сияқты тұрғын үй құрылыстарының, сондай-ақ көкжайлар мен ауруханалар сияқты орташа және ірі өнеркәсіптік және кеңсе ғимараттарының маңызды бөлігі болып табылады. Ол автомобильдерде, пойыздарда, ұшақтарда, кемелерде және суасты кемелерінде де, сондай-ақ температура мен ылғалдылыққа қатысты қауіпсіз және денсаулыққа пайдалы жағдайлардың сақталуын қамтамасыз ететін теңіз ортасында да қолданылады, сыртқы ауаны пайдалана отырып. Желдету (ЖЖАҚ-тың "Ж" әрпі) – бұл температураны реттеу, оттегімен толықтыру және ылғалдылықты, иістерді, түтінді, жылуды, шаңды, ауадағы бактерияларды, көмірқышқыл газы мен басқа да газдарды жою арқылы кез келген кеңістікте ауаны алмастыру немесе жаңару процесі, нәтижесінде жоғары сапалы ішкі ауа қамтамасыз етіледі. Желдету жағымсыз иістер мен артық ылғалдылықты жояды, сыртқы ауаны кіргізеді, ғимарат ішіндегі ауа айналымын қамтамасыз етеді және ішкі ауаның тоқтауын болдырмайды. Ғимаратты желдету әдістері механикалық/күшпен және табиғи типтерге бөлінеді.

Шолу

Жылу беру, желдету және ауа кондициялаудың үш негізгі функциясы өзара байланысты, әсіресе жылулық жайлылықты қамтамасыз ету және орнату, пайдалану және техникалық қызмет көрсетудің орынды құнында үй ішіндегі ауа сапасын қалыпқа келтіру қажеттілігімен тығыз байланысты. Жылу беру, желдету және ауа кондициялау жүйелері тұрмыстық және коммерциялық ортада қолданылуы мүмкін. Бұл жүйелер желдетуді қамтамасыз етеді және кеңістіктер арасындағы қысым қатынастарын сақтайды. Кеңістіктерге ауа жеткізу және олардан ауа шығару тәсілі бөлме ауасын тарату деп аталады.

Жеке жүйелер

Қазіргі заманғы ғимараттарда осы функцияларды жобалау, орнату және басқару жүйелері бір немесе бірнеше ЖЖС (Жылу, желдету және кондициялау) жүйесіне біріктіріледі. Өте кішкентай ғимараттар үшін мердігерлер әдетте қажетті жүйелердің қуатын және түрін есептеп, содан кейін жүйені жобалайды, тиісті хладагентті және қажетті түрлі компоненттерді таңдайды. Ірі ғимараттар үшін ғимараттарды қызметпен қамтамасыз етуші дизайнерлер, механикалық инженерлер немесе ғимараттарды қызметпен қамтамасыз етуші инженерлер ЖЖС жүйелерін талдайды, жобалайды және техникалық талаптарын белгілейді. Арнайы механикалық мердігерлер мен жеткізушілер жүйелерді дайындайды, орнатады және іске қосады. Барлық ғимараттар үшін құрылысқа рұқсат алу және орнатылған жүйелердің нормативтік талаптарға сәйкестігін тексеру қажет.

Аудандық желілер

HVAC жеке ғимараттарда немесе басқа жабық кеңістіктерде (мысалы, NORAD-тың жер асты штаб-пәтері сияқты) жүзеге асырылса да, қолданылатын жабдық кейбір жағдайларда үлкен жылу беру (DH) немесе салқындату (DC) желісінің, немесе біріктірілген DHC желісінің бір бөлігі болуы мүмкін. Мұндай жағдайларда, пайдалану және техникалық қызмет көрсету жеңілдетіледі, ал тұтынылған энергияны есептеу қажет болады, сондай-ақ кейбір жағдайларда жүйеге қайтарылған энергияны да есепке алу керек. Мысалы, белгілі бір уақытта бір ғимарат кондиционерлеу үшін салқындатылған суды пайдаланса, одан қайтарылатын жылы су басқа ғимаратта жылытуға немесе DHC желісінің жалпы жылыту бөлігіне (температураны көтеру үшін энергия қосылғанда) қолданылуы мүмкін. HVAC жүйесін үлкен желіге негіздеу, жеке ғимараттар үшін қол жеткізе алмайтын масштабтық экономияны қамтамасыз етуге көмектеседі, сонымен қатар күн энергиясы, қысқы суықтың пайдалануы, кейбір аймақтардағы көлдердің немесе теңіз суының салқындату әлеуетін тегін салқындату үшін және маусымдық жылу энергиясын сақтау мүмкіндігін ұсынады. HVAC жүйелерінде табиғи ресурстарды пайдалану қоршаған ортаға орасан зор пайда әкеледі және әртүрлі әдістерді қолдану туралы білімді кеңейтуге мүмкіндік береді.

Тарих

Жылыту, жүргізу және ауа баптау (HVAC) Николай Львов, Майкл Фарадей, Ролла С. Карпентер, Уиллис Карриер, Эдвин Руд, Рубен Трэн, Джеймс Джоул, Уильям Ранкин, Сади Карно, Элис Паркер және тағы да көптеген адамдар жасаған өнертабыстар мен жаңалықтарға негізделген. Осы кезеңде Нью-Йорк қор биржасы үшін 1902 жылы Альфред Вольф (Купер, 2003) жобалаған алғашқы жайлы ауа-райымен жабдықтау жүйесіне дейін көптеген өнертабыстар жасалды, ал сол жылы Уиллис Карриер Сакетс Вильгельмс баспа компаниясын үдерістік кондиционермен жабдықтады. Койн колледжі 1899 жылы HVAC бойынша оқытуды алғаш ұсынған оқу орны болды. Алғашқы тұрғын үйге орнатылған кондиционер 1914 жылға дейін жасалды, ал 1950 жылдары тұрғын үйлерде кондиционерлердің қолданылуы кеңінен тарады. HVAC жүйелерінің құрамдас бөліктерін жасау өнеркәсіптік революциямен бірге дамыды, ал әлемдегі компаниялар мен өнертапқыштар жаңғыртудың, тиімділіктің артуының және жүйелерді басқарудың жаңа әдістерін үнемі енгізіп келеді.

Жылыту

Жылытқыштар – ғимаратты жылумен (яғни, жылулықпен) қамтамасыз ету мақсатындағы құрылғылар. Бұл орталық жылыту жүйесі арқылы іске асырылуы мүмкін. Мұндай жүйеде үйдің қазандық бөлмесі немесе ірі ғимараттың механикалық бөлмесі сияқты орталық жерде суды, буды немесе ауаны қыздыру үшін қазандық, пеш немесе жылу сорғысы орналасады. Жылу конвекция, өткізгіштік немесе сәулелену арқылы беріледі. Бөлмелік жылытқыштар жеке бөлмелерді жылыту үшін қолданылады және бір ғана құрылғыдан тұрады.

Ұрпақ

Жылытқыштар әртүрлі отын түрлері үшін жасалған, оның ішінде қатты отын, сұйықтықтар және газдар. Жылу көзінің тағы бір түрі – электр энергиясы, көбінесе жоғары кедергісі бар сымнан жасалған қыздыру таспаларын пайдаланады (Нихромды қараңыз). Бұл принцип еденге орнатылатын жылытқыштар мен портативті жылытқыштарда да қолданылады. Электр жылытқыштары көбінесе жылу сорғысы жүйелерінде қосымша немесе резервтік жылу ретінде қолданылады. Жылу сорғысы 1950-ші жылдары Жапония мен АҚШ-та кеңінен танымал болды. Жылу сорғылары жылуды әртүрлі көздерден ала алады, мысалы, қоршаған орта ауасынан, ғимараттан шығатын ауадан немесе жерден. Жылу сорғылары жылуды ғимараттың сыртынан ішкі ауаға жеткізеді. Алғашқыда жылу сорғысы HVAC жүйелері тек қоңыржай климатта қолданылды, бірақ төмен температурада жұмыс істеудің жақсаруы және үйлердің тиімділігі артуымен жүктемелердің төмендеуіне байланысты, олар салқын климатта да танымал бола бастады. Олар сондай-ақ ішкі кеңістікті салқындату үшін кері режимде жұмыс істей алады.

Су/бу

Жылы су немесе бу болған жағдайда, жылуды бөлмелерге жеткізу үшін құбырлар қолданылады. Көптеген қазіргі заманғы ыстық су қазандықтарының жылыту жүйелерінде ыстық суды тарату жүйесі арқылы (ескі, гравитациялық жүйелерге қарағанда) қозғалту үшін циркулятор, яғни сорғы болады. Жылуды радиаторлар, ыстық су орамдары (гидроауа) немесе басқа жылу алмастырғыштар арқылы қоршаған ауаға беруге болады. Радиаторларды қабырғаға орнатуға немесе еденге орнатып, еден жылыту жүйесін жасауға болады. Жылуды беру ортасы ретінде суды пайдалану гидроника деп аталады. Жылытылған су ваннаға және кір жууға арналған ыстық суды беру үшін қосымша жылу алмастырғышты да қамтамасыз ете алады.

Ауа

Жылы ауа жүйелері қыздырылған ауаны желдету жүйесі арқылы, металл немесе шыны талшықтан жасалған құбырлармен таратады. Көптеген жүйелер кондиционер үшін буландырғыш тізбекпен салқындатылған ауаны тарату үшін сол құбырларды пайдаланады. Әдетте, ауа тозаң және гүл тозаңын жою үшін ауа сүзгілерінен өтеді.

Қауіптері

Ыдыстарды, кеңістік жылытқыштарын және қазандықтарды үй ішін жылыту үшін пайдалану толық емес жануға және көміртек монооксиді, азот оксидтері, формальдегид, ұшпалы органикалық қосылыстар және басқа да жану өнімдерінің бөлінуіне алып келуі мүмкін. Толық емес жану жеткіліксіз оттегі болғанда пайда болады; кіріс – түрлі ластаушы заттар бар отын, ал шығыс – зиянды қосалқы өнімдер, ең қауіптісі – дәмсіз және иіссіз, денсаулыққа зиян келтіретін көміртек монооксиді. Тиісті желдету болмаса, көміртек монооксиді 1000 ppm (0,1%) концентрациясында өлімге себеп болуы мүмкін. Бірақ, бірнеше жүз ppm көміртек монооксидіне ұшырағанда бас ауруы, шаршау, құлайпаңдық және құсу пайда болады. Көміртек монооксиді қандағы гемоглобинмен байланысып, карбоксигемоглобин құрады, бұл қанның оттекті тасымалдау қабілетін азайтады. Көміртек монооксидіне ұшыраумен байланысты негізгі денсаулық проблемалары – жүрек-қан тамыр және нейроәрекеттік әсерлері. Көміртек монооксиді атеросклерозды (артериялардың қатаюын) тудыруы және жүрек шабуылын қозғауы мүмкін. Неврологиялық тұрғыдан алғанда, көміртек монооксидіне ұшырау қол-көз үйлестіруді, назарды және үздіксіз жұмысқа қабілеттілікті төмендетеді. Ол уақытты дұрыс бағалау қабілетіне де әсер етуі мүмкін.

Механикалық немесе күшті

Механикалық немесе күшпен жүзеге асырылатын желдету ауа тазартқыш (АЖТ) арқылы қамтамасыз етіледі және ішкі ауа сапасын реттеу үшін қолданылады. Артық ылғалдылық, иістер және зиянды заттар көбінесе сыртқы ауамен сұйылту немесе алмастыру арқылы бақыланады. Дегенмен, ылғалды климатта желдету ауасынан артық ылғалды кетіру үшін көбірек энергия талап етіледі. Әдетте, ас үйлер мен жуынатын бөлмелерде иістерді және кейде ылғалдылықты бақылау үшін механикалық желдеткіштер орнатылады. Мұндай жүйелерді жобалау кезінде ауа ағынының жылдамдығы (желдеткіштің жылдамдығына және желдеткіш тесігінің мөлшеріне байланысты) және шу деңгейі ескеріледі. Көптеген қолданымдар үшін тікелей жетекті желдеткіштер қол жетімді және олар техникалық қызмет көрсету қажеттілігін азайтуға мүмкіндік береді. Жазда төбе желдеткіштері мен үстел/еден желдеткіштері бөлмеде ауаны қозғалысқа келтіріп, адамдардың терісінен тердің булануын арттыру арқылы сезілетін температураны төмендетуге көмектеседі. Ыстық ауа жоғары көтерілетіндіктен, төбе желдеткіштерін қыста бөлмені жылыту үшін төбеден еденге жылы ауаны тарату арқылы пайдалануға болады.

Пассивті

Табиғи желдету – ғимаратты сыртқы ауамен, желдеткіштер немесе басқа да механикалық жүйелерді пайдаланбастан желдету. Бұл кішкентай кеңістіктерде және сәулеттік мүмкіндіктер болғанда ашылатын терезелер, жалюзилер немесе шағын желдеткіштер арқылы жүзеге асырылуы мүмкін. ASHRAE табиғи желдетуді ашық терезелер, есіктер, торлар және басқа да жоспарланған ғимарат қаптамасының тесіктері арқылы ауа ағыны ретінде анықтады, бұл ағын табиғи және/немесе жасанды түрде туындаған қысым айырмашылықтарымен қамтамасыз етіледі. Бөлмедегі қысым бөлме сыртымен салыстырғанда оң немесе теріс болуы мүмкін. Оң қысым ауа шығуынан гөрі ауа беру көлемі көп болғанда туындайды және сыртқы қоспалардың енуін азайту үшін жиі қолданылады.

Ауа арқылы таралатын аурулар

Табиғи желдету – туберкулез, жалпы суық тию, тұмау, менингит немесе COVID-19 сияқты ауа арқылы таралатын аурулардың таралуын азайтудың маңызды факторы. Есіктер мен терезелерді ашу – табиғи желдетуді барынша арттырудың тиімді жолы, бұл ауа арқылы жұқтыру қаупін қымбат және техникалық қызмет көрсетуді талап ететін механикалық жүйелерге қарағанда едәуір төмендетеді. Жоғары төбелері мен үлкен терезелері бар ескі клиникалық жайлар ең жоғары қорғанышпен қамтамасыз етеді. Табиғи желдетудің құны төмен, күтімді қажет етпейді, әсіресе ресурстары шектеулі аймақтар мен тропикалық климатта, туберкулездің таралуы және медициналық ұйымдарда туберкулез жұқтыру жиі болатын жерлерде тиімді. Тыныс алу жолдарын оқшаулау қиын болғанда және климат мүмкіндік бергенде, ауа арқылы жұқтыру қаупін азайту үшін терезелер мен есіктерді ашу қажет. Табиғи желдетуге аз күтім керек және ол арзан. Бірақ климаттық жағдайларға байланысты көптеген инфрақұрылымдарда табиғи желдету тиімді емес. Сондықтан, мұндай жағдайларда нысандарда тиімді механикалық желдету жүйелері болуы керек немесе төбелік деңгейдегі УФ немесе FAR УФ желдету жүйелерін пайдалану қажет. Желдету ауа алмасуы сағатына (ACH) есептеледі. 2023 жылғы деректер бойынша, CDC барлық кеңістіктерде кемінде 5 ACH болуын ұсынады. Аурухана бөлмелері үшін, ауа арқылы жұғатын инфекциялар болған жағдайда, CDC кемінде 12 ACH ұсынады. Желдету жүйелеріндегі мәселелер: халықтың хабардарлығының жетіспеуі, тиімсіз мемлекеттік бақылау, жайлылық деңгейіне негізделген нашар құрылыс нормалары, жүйелердің нашар жұмыс істеуі, нашар күтім және ашықтықтың болмауы.

Ауаны баптау

Ауа баптау жүйесі немесе жеке ауа баптағыш ғимараттың толық немесе бір бөлігін салқындату және/немесе ылғалдылықты реттеуді қамтамасыз етеді. Ауа баптау жүйесі бар ғимараттарда терезелер көбінесе жабық болады, себебі ашық терезелер ішкі ауаның тұрақты температурасын сақтауға арналған жүйенің жұмысына кедеріл келтіреді. Сыртқы таза ауа әдетте, ауа араластыру камерасына желдеткіш арқылы тартылып, бөлмеден қайта оралатын ауамен араластырылады. Содан кейін араласқан ауа ішкі немесе сыртқы жылу алмастырғышқа енгізіліп, салқындатылады, сосын оң ауа қысымын жасап, бөлмеге жіберіледі. Таза ауаның қайта оралатын ауадағы үлесін желдеткіштің ашылуын реттеу арқылы өзгертуге болады. Әдеттегі таза ауаның мөлшері жалпы ауа ағынының шамамен 10% құрайды. Ауа баптау және тоңазыту жылуды алып тастау арқылы жүзеге асырылады. Жылуды сәулелену, конвекция немесе өткізгіштік арқылы жоюға болады. Жылу тасымалдаушы орта – суыту жүйесі, мысалы, су, ауа, мұз және химиялық заттар, олар суытқыштар деп аталады. Суытқыш термодинамикалық тоңазыту циклын іске қосатын компрессормен жабдықталған жылу сорғы жүйесінде немесе салқындатқышты (әдетте су немесе гликоль қоспасы) айналдыруға арналған сорғылары бар еркін тоңазыту жүйесінде қолданылады. Ауа баптағыштың қуаты салқындатылатын аумаққа жеткілікті болуы керек. Қуаты жеткіліксіз ауа баптау жүйелері энергияны ысыраптап, тиімсіз жұмыс істеуге әкеледі. Орнатылатын кез келген ауа баптағышқа жеткілікті қуат қажет.

Тоңазыту циклы

Салқындату циклы суыту үшін төрт негізгі элементті пайдаланады: компрессор, конденсатор, дозалау құрылғысы және буландырғыш. Компрессордың кіреберісіндегі жүйедегі тоңазытқыш төмен қысымда, төмен температурада газ күйінде болады. Компрессор тоңазытқыш газды жоғары қысымға және температураға дейін қысады. Содан кейін ол жылу алмастырғышқа (кейде конденсациялық түйін немесе конденсатор деп аталады) кіреді, онда ол сыртқы ортаға жылуды береді, суынады және сұйық күйге конденсацияланады. Кеңейту клапаны (сонымен қатар дозалау құрылғысы деп те аталады) тоңазытқыш сұйықтығының дұрыс жылдамдықпен ағынын реттейді. Сұйық тоңазытқыш тағы бір жылу алмастырғышқа қайтарылады, онда оның булануына мүмкіндік беріледі, сондықтан жылу алмастырғыш көбінесе буландырушы түйін немесе буландырғыш деп аталады. Сұйық тоңазытқыш буланып, ішкі ауадан жылуды сіңіреді, компрессорға қайта оралады және цикл қайталанады. Осы процесте жылу үй ішінен сіңіріліп, сыртқа шығарылады, нәтижесінде ғимарат салқындатылады. Ауа райы өзгеретін жағдайларда жүйеде қыста жылытуға, ал жазда салқындатуға ауысатын кері клапан болуы мүмкін. Тоңазытқыш ағынын кері бұру арқылы жылу сорғысының салқындату циклы салқындатудан жылытуға немесе керісінше өзгертіледі. Бұл бір құрылғыны бірдей аппараттық және құралдармен жылытуға және салқындатуға мүмкіндік береді.

Тегін салқындату

Тегін салқындату жүйелері өте жоғары тиімділікке ие болуы мүмкін, ал кейде қысқы суықты жазғы кондициялау үшін маусымдық жылу энергиясын сақтаумен үйлестіріледі. Көбінесе қолданылатын сақтау орталары – терең артезиандық су қоймалары немесе табиғи жер асты тау жыныстары, оларға диаметрі кішкентай, жылу алмастырғыштары бар бұрғылау арқылы қол жеткізіледі. Шағын сақтағыштары бар кейбір жүйелер гибридті болып табылады, олар салқындату маусымының басында тегін салқындатуды пайдаланады, ал кейіннен ағыннан келтірілетін суды салқындату үшін жылу сорғысын қолданады. Жылу сорғысы қосылады, себебі сақтағыш жүйе салқындату режимінде (қайта зарядтаудан өзгеше) жылуды сіңіретін орта ретінде әрекет етеді, салқындату маусымында температураның біртіндеп жоғарылауына себеп болады. Кейбір жүйелерде «экономизатор режимі» қарастырылған, оны кейде «тегін салқындату режимі» деп те атайды. Экономизация кезінде басқару жүйесі сыртқы ауа клапанын (толық немесе ішінара) ашып, қайтару ауа клапанын (толық немесе ішінара) жабады. Бұл жүйеге таза сыртқы ауаның берілуіне әкеледі. Сыртқы ауа талап етілген салқын ауадан салқын болған жағдайда, механикалық салқындатуды (әдетте салқындатылған су немесе тікелей кеңейту «DX» құрылғысы) қолданбай-ақ қажеттіліктерді қанағаттандыруға болады, соның арқасында энергия үнемделеді. Басқару жүйесі сыртқы ауаның температурасын қайтару ауасымен салыстыра алады немесе ауаның энтальпиясын салыстыра алады, бұл ылғалдылық маңызды мәселе болып табылатын климаттарда жиі қолданылады. Екі жағдайда да экономизатор режиміне кіру үшін сыртқы ауаның энергиясы қайтару ауасынан төмен болуы керек.

Бөлінген жүйе

Орталық, "барлық ауа" жүйесіндегі кондиционерлер (немесе жинақы жүйелер) сыртқы конденсатор/буландырғыш блогымен біріктіріліп, Солтүстік Америкадағы тұрғын үйлерде, кеңселерде және қоғамдық ғимараттарда жиі орнатылады, бірақ ауа тасымалдау құбырларының үлкен көлеміне байланысты, бұрыннан жоспарланбаған ғимараттарға қайта орнату (жабдықтау) қиынға түседі. (Мұндай жағдайларда мини-сплит құбырсыз жүйелер қолданылады.) Солтүстік Америкадан тыс жерлерде жинақы жүйелер көбінесе стадиондар, театрлар немесе көрме залдары сияқты кең жабық кеңістіктерді қамтитын шектеулі қолданыстарда ғана қолданылады. Жинақы жүйелерге балама ретінде бөлек ішкі және сыртқы спиральдарды пайдаланатын бөлінген жүйелер бар. Бөлінген жүйелер Солтүстік Американы қоспағанда, әлемнің барлық аймақтарында артықшылыққа ие және кеңінен қолданылады. Солтүстік Америкада бөлінген жүйелер көбінесе тұрғын үйлерде қолданылады, бірақ шағын коммерциялық ғимараттарда олардың танымалдығы артып келеді. Бөлінген жүйелер құбыр жүргізу мүмкін болмайтын немесе кеңістікті кондиционирлеу тиімділігі маңызды болып табылатын жағдайларда қолданылады. Құбырсыз кондиционерлердің артықшылықтарына оңай орнату, құбырлардың қажеттілігінің жоқтығы, аймақтық басқарудың жоғары деңгейі, басқару икемділігі және төмен шу деңгейі жатады. Кондиционирленетін кеңістікте құбыр арқылы энергияның 30%-ға дейін жоғалуы мүмкін. Мини-сплит жүйелерін пайдалану кеңістікті кондиционирлеуде энергияны үнемдеуге мүмкіндік береді, себебі құбырлармен байланысты жоғалтулар болмайды. Бөлінген жүйеде буландырғыш спираль ішкі және сыртқы блоктар арасындағы хладагенттік құбырлар арқылы сыртқы блоктан тікелей ауа тасымалдаудың орнына алыс конденсатор блогына қосылады. Ішкі блоктар бағытталған желдеткіштермен қабырғаларға, төбелерге орнатылады немесе төбеге енгізіледі. Кейбір ішкі блоктар төбе кеңістігіне орнатылады, ал қысқа құбырлар ішкі блоктан ауаны бөлмелердегі желдеткіштерге немесе диффузорларға жеткізеді. Бөлінген жүйелер жинақы жүйелерге қарағанда тиімдірек және көбінесе кішірек габариттерге ие. Алайда, жинақы жүйелерде желдеткіш моторы сыртта орналасқандықтан, ішкі шу деңгейі бөлінген жүйелерге қарағанда сәл төмен болуы мүмкін.

Құрғатуды жою

Ауаны ылғалдандыру (ауаны кептіру) ауа баптау жүйесінде буландырғыш арқылы қамтамасыз етіледі. Буландырғыш шөл нүктесінен төмен температурада жұмыс істейтіндіктен, ауадағы ылғал буландырғыш катушка түтіктерінде конденсацияланады. Бұл ылғал буландырғыш табаның түбінде жиналады және орталық ағындыға немесе сыртқа құбыр арқылы шығарылады. Ылғалсыздатқыш – бөлме немесе ғимараттың ылғалдылығын бақылайтын кондиционерге ұқсас құрылғы. Ол көбінесе төмен температурасының (және ылғалды едендер мен қабырғаларға бейімділігінің) салдарынан салыстырмалы ылғалдылығы жоғары жертөлелерде қолданылады. Азық-түлік сату орындарында үлкен ашық салқындатқыш шкафтар ішкі ауаны ылғалдандыруға өте тиімді. Керісінше, ылғалдандырғыш ғимараттың ылғалдылығын арттырады. Желдеткіш ауаны ылғалсыздандыратын ЖЖС (HVAC) компоненттеріне ерекше назар қажет, себебі сыртқы ауа барлық ғимараттардың жылдық ылғал жүктемесінің басым бөлігін құрайды.

Сақтау

Барлық заманауи кондиционерлер, тіпті кішкентай терезелік блоктар да, ішкі ауа сүзгілерімен жабдықталған. Олар көбінесе жеңіл, марляға ұқсас материалдан жасалған және жағдайға қарай ауыстырылуы немесе жуылуы керек. Мысалы, көп шаңды ортадағы ғимаратта немесе түкті үй жануарлары бар үйде, мұндай ластанушы заттар жоқ ғимараттарға қарағанда сүзгілерді жиі ауыстыру қажет. Бұл сүзгілерді қажеттілікке қарай алмастырмау жылу алмасу жылдамдығының төмендеуіне әкеледі, нәтижесінде энергия ысырапқа салынды, жабдықтың қызмет ету мерзімі қысқарады және энергия төлемдері артады. Төмен ауа ағыны буландырғыш тізбекте мұздың қатуына себеп болуы мүмкін, бұл ауа ағынын толығымен тоқтатуы мүмкін. Сонымен қатар, өте кірлі немесе бітелген сүзгілер жылыту циклы кезінде қызып кетуіне әкелуі мүмкін, бұл жүйеге зақым келтіруі немесе тіпті өртке себеп болуы мүмкін. Кондиционер ішкі және сыртқы тізбектер арасында жылуды жылжытатындықтан, екеуін де таза ұстау қажет. Бұл, буландырғыш тізбектегі ауа сүзгісін ауыстырумен қатар, конденсатор тізбегін де үнемі тазалау қажеттігін білдіреді. Конденсаторды таза ұстамау компрессорға зиян келтіруі мүмкін, өйткені конденсатор тізбегі ішкі жылуды (буландырғышпен жиналған) және компрессорды басқаратын электр қозғалтқышының шығаратын жылуды тарату үшін жауапты.

Энергия тиімділігі

HVAC ғимараттардың энергия тиімділігін арттыруға маңызды үлес қосады, себебі құрылыс секторы жаһандық энергияның ең үлкен бөлігін пайдаланады. 1980 жылдардан бері HVAC жабдықтарын өндірушілер шығаратын жүйелерді тиімдірек етуге күш жұмсап келеді. Бастапқыда бұл энергия бағасының өсуімен байланысты болса, қазіргі кезде қоршаған орта мәселелеріне назар аударғандықтан туындап отыр. Сонымен қатар, HVAC жүйесінің тиімділігін арттыру ғимараттағы адамдардың денсаулығы мен еңбек өнімділігін де арттыруға көмектеседі. АҚШ-та EPA жылдар бойы қатаң талаптар қойып келеді. HVAC жүйелерін тиімдірек етудің бірнеше жолы бар.

Жер асты жылу сорғысы

Жер асты жылу сорғылары немесе геотермалды жылу сорғылары, кәдімгі жылу сорғыларына ұқсас, бірақ сыртқы ауадан жылуды алу немесе берудің орнына, жылу және кондиционерлеу үшін жердің тұрақты, тең температурасына сенеді. Көптеген аймақтар маусымдық температураның күрт өзгеруін бастан кешіреді, бұл ғимараттарды жылыту немесе салқындату үшін үлкен сыйымдылықтағы жылыту және салқындату жабдықтарын қажет етеді. Мысалы, Монтана штатының төмен температурасында ғимаратты жылытуға немесе 1913 жылы Калифорниядағы Өлім сарқысында АҚШ-та тіркелген ең жоғары температурада ғимаратты салқындатуға арналған дәстүрлі жылу сорғы жүйесі, ішкі және сыртқы ауа температурасының арасындағы үлкен айырмашылыққа байланысты көп энергия қажет етеді. Дегенмен, жер бетінен бір метр тереңдікте жер температурасы салыстырмалы түрде тұрақты болып қалады. Осы үлкен, қоңыржай температуралы жер ресурсын пайдалану арқылы жылыту немесе салқындату жүйесінің сыйымдылығы айтарлықтай төмендетілуі мүмкін. Жер асты температурасы ендікке қарай өзгеретін болса да, 6 фут (2 метр) тереңдікте температура көбінесе тек ... градусқа дейін ауытқуды құрайды.

Күн энергиясымен жұмыс істейтін ауа баптау

Фотоэлектрлік күн панельдері кондиционерлердің жұмыс шығындарын төмендетудің жаңа мүмкіндігін ұсынады. Дәстүрлі кондиционерлер айнымалы токпен жұмыс істейді, сондықтан тікелей ток күнінен түскен энергияны олармен үйлесімді ету үшін инвертор арқылы өзгерту қажет. Жаңа өзгермелі жылдамдықты тұрақты ток моторлары оларды күн энергиясымен тікелей қоректендіруге мүмкіндік береді, себебі мұндай түрлендірудің қажеті жоқ, сондай-ақ моторлар күн энергиясының өзгеруіне байланысты кернеудің құбылуына төзімді (мысалы, бұлтты ауа райында).

Желдету энергиясын қалпына келтіру

Энергияны қалпына келтіру жүйелері кейде жылуды қалпына келтіру желдетуі немесе энергияны қалпына келтіру желдету жүйелерін пайдаланады, олар жылу алмастырғыштар немесе энтальпия дөңгелектерін қолданып, шығарылатын ауадан сезімтал немесе жасырын жылуды қалпына келтіреді. Бұл үй ішіндегі ескі ауадан сырттан келетін жаңа ауаға энергияны беру арқылы іске асырылады.

Ауаны баптау энергиясы

Буды сығылған тоңазыту циклдерінің жұмысы термодинамикамен шектеледі. Бұл кондиционерлер мен жылу сорғылары жылуды бір түрден екінші түрге түрлендірмей, жылжытады, сондықтан жылулық тиімділік осы құрылғылардың жұмысын дұрыс сипаттамайды. Жұмыс коэффициенті (COP) жұмысты өлшеуге арналған, бірақ бұл өлшемсіз көрсеткіш қабылданбаған. Оның орнына, көптеген ЖЖС (HVAC) жүйелерінің жұмысын сипаттау үшін дәстүрлі түрде Энергия тиімділік коэффициенті (EER) қолданылады. EER – бұл 35 °C (95 °F) сыртқы температураға негізделген энергия тиімділік коэффициенті. Типикалық салқындату маусымында кондиционерлік жабдықтың жұмысын дәлірек сипаттау үшін EER-дің өңделген түрі, Маусымдық энергия тиімділік коэффициенті (SEER) немесе Еуропада ESEER қолданылады. SEER көрсеткіштері тұрақты сыртқы температураның орнына маусымдық орташа температураға негізделген. Қазіргі кездегі ең төменгі SEER көрсеткіші – 14 SEER. Инженерлер қазіргі жабдықтың тиімділігін жақсартуға болатын бірнеше салаларды көрсетті. Мысалы, ауаны жылжытуға қолданылатын желдеткіш қанаттары әдетте металл парақтан соғылып жасалады, бұл өндірістің экономикалық әдісі, бірақ олардың нәтижесінде аэродинамикалық тиімділігі төмен. Жақсы жасалған қанат ауаны жылжыту үшін қажетті электр қуатын үштен бірге азайта алады.

Талап бойынша басқарылатын ас үй желдеткіші

Талап бойынша басқарылатын ас үй желдеткіші (DCKV) – коммерциялық ас үйдегі нақты пісіру жүктемелеріне байланысты ас үйден ауа шығару және ауа беру көлемін басқаруға бағытталған ғимаратты басқару жүйесі. Дәстүрлі коммерциялық ас үй желдеткіш жүйелері пісіру қызметінің көлеміне қарамастан, 100% желдеткіш жылдамдығымен жұмыс істейді, ал DCKV технологиясы осыны өзгертіп, желдеткіш энергиясын және кондицияланған ауа шығындарын айтарлықтай азайтады. Ақылды сенсорлық технологияны пайдалану арқылы, ауа шығару және беру желдеткіштерін мотор энергиясын үнемдеудің аффинитет заңдарын пайдаланып, ауаны қыздыру және салқындату энергиясын азайту, қауіпсіздікті арттыру және ас үйдегі шу деңгейін төмендету үшін басқаруға болады.

Қоғамдар

Көптеген HVAC инженерлері Америкалық Жылыту, Жылқыту және Ауа Кондициялау Инженерлері Қоғамының (ASHRAE) мүшелері болып табылады. ASHRAE жыл сайын екі техникалық комитет өткізеді және HVAC жобалауға арналған мойындалған стандарттарды жариялайды, олар әр төрт жыл сайын жаңартылады. Тағы бір танымал қоғам – AHRI, ол жаңа суыту технологиясы туралы үнемі ақпарат ұсынады және тиісті стандарттар мен ережелерді жариялайды.

Кодтар

Алайда, UMC және IMC сияқты кодекстер орнату талаптарына қатысты көптеген егжей-тегжейлі мәліметтерді қамтиды. SMACNA, ACGIH және техникалық кәсіби журналдардан алынған материалдар да пайдалы анықтамалық ресурстар болып табылады. Америкалық жобалау стандарттары Бірыңғай механикалық кодексте немесе Халықаралық механикалық кодексте заңмен бекітілген. Кейбір штаттарда, округтерде немесе қалаларда осы кодекстердің кез келгені әртүрлі заңнамалық процедуралар арқылы қабылданып, өзгертілуі мүмкін. Бұл кодекстер Халықаралық сантехника және механикалық қызметкерлер қауымдастығы (IAPMO) немесе Халықаралық кодекс кеңесі (ICC) тарапынан үш жылдық кодекс әзірлеу циклінде жаңартылып, жарияланады. Көбінесе, жергілікті құрылыс рұқсаттарын беру бөлімдері жеке және белгілі бір мемлекеттік мүліктерде осы стандарттарды сақтауды қамтамасыз етуге жауапты.

Техникалық қызметкерлер

HVAC техниктері – жылыту, желдету, кондиционерлеу және тоңазыту жүйелерінде маманданған маман. АҚШ-та HVAC техниктері арнайы оқу орындарында білім алады, олардың көпшілігі жоғары емес кәсіби білім (associate degree) алады. HVAC техниктерінің оқу бағдарламасы теориялық сабақтардан және тәжірибелік тапсырмалардан тұрады, содан кейін жаңа түлектер кәсіби HVAC техниктерімен бірге белгілі бір уақыт бойы тәжірибе жинауға мүмкіндік алады. Оқытылған HVAC техниктері кондиционерлер, жылу сорғылары, газды жылыту және коммерциялық тоңазыту сияқты салаларда сертификат алуы мүмкін.

Австралия

Австралияның ауа кондициялау және механикалық мердігерлер қауымдастығы (AMCA), Австралияның тоңазыту, ауа-райы және жылыту институты (AIRAH), Австралияның тоңазыту механикасы қауымдастығы және CIBSE жауапты.

Азия

Азиялық архитектуралық температураны реттеудің еуропалық әдістерден өзгеше басымдықтары бар. Мысалы, Азияда дәстүрлі жылыту жүйесі еден сияқты заттардың немесе котацу үстелдері сияқты жиһаздың температурасын ұстауға және адамдарды тікелей жылытуға бағытталған, ал батыстық тәсілдерде, көбінесе қазіргі заманда, ауа жүйелерін жасауға көбірек мән беріледі.

Филиппин

Филиппин желдету, кондиционерлеу және тоңазыту инженерлері қоғамы (PSVARE) Филиппин механикалық инженерлер қоғамымен (PSME) бірлесіп, Филиппиндегі ЖЖСЖ / МЖСЖ (МЖСЖ – «механикалық желдету және кондиционерлеу» дегенді білдіреді) ережелері мен стандарттарын реттейді.

Үндістан

Үндістанның жылу беру, тоңазыту және кондиционерлеу инженерлерінің қоғамы (ISHRAE) Үндістандағы ЖЖК (HVAC) индустриясын дамыту мақсатымен құрылды. ISHRAE – ASHRAE-нің серіктес ұйымы. ISHRAE 1981 жылы Нью-Делиде негізі қаланды, ал 1989 жылы Бангалор қаласында бөлімшесі ашылды. 1989 мен 1993 жылдар аралығында Үндістанның барлық ірі қалаларында ISHRAE бөлімшелері құрылды.