هر آنچه یابد درباره تهویه مطبوع بدانید
تهویه مطبوع که اغلب به اختصار A/C یا AC نامیده می‌شود، فرآیند حذف گرما و کنترل رطوبت هوا در یک فضای بسته برای دستیابی به محیط داخلی راحت‌تر با استفاده از "تهویه مطبوع" یا انواع روش‌های دیگر است. از جمله خنک کننده غیرفعال و خنک کننده تهویه. تهویه مطبوع عضوی از خانواده سیستم ها و تکنیک هایی است که گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC) را فراهم می کند.دستگاه های تهویه مطبوع، که معمولاً از تبرید فشرده سازی بخار استفاده می کنند، از واحدهای کوچک مورد استفاده در وسایل نقلیه یا اتاق های تک تا واحدهای عظیم که می توانند ساختمان های بزرگ را خنک کنند، متغیر هستند. پمپ های حرارتی منبع هوا، که می توانند برای گرمایش و همچنین سرمایش استفاده شوند، در آب و هوای سردتر به طور فزاینده ای رایج می شوند.طبق گزارش آژانس بین المللی انرژی (IEA)، تا سال 2018، 1.6 میلیارد واحد تهویه مطبوع نصب شده است که حدود 20٪ از مصرف انرژی در ساختمان ها در سراسر جهان را به خود اختصاص می دهد و انتظار می رود این تعداد تا سال 2050 به 5.6 میلیارد برسد.
سازمان ملل متحد خواستار پایداری بیشتر این فناوری برای کاهش تغییرات آب و هوایی با استفاده از تکنیک‌هایی از جمله سرمایش غیرفعال، خنک‌کننده تبخیری، سایه‌زنی انتخابی، بادگیرها و عایق‌سازی حرارتی بهتر شد. مبردهای CFC و HCFC مانند R-12 و R-22 به ترتیب که در دستگاه های تهویه مطبوع استفاده می شوند باعث آسیب به لایه ازن شده اند و مبردهای HFC مانند R-410a و R-404a که برای جایگزینی CFC و HCFC طراحی شده اند. در عوض تغییرات آب و هوایی را تشدید می کنند. هر دو مشکل به دلیل تخلیه مبرد به اتمسفر، مانند هنگام تعمیرات، رخ می دهد. مبردهای HFO که در برخی از تجهیزات جدید استفاده می‌شوند، هر دو مشکل را با پتانسیل آسیب ازن (ODP) صفر و پتانسیل گرمایش جهانی بسیار کمتر (GWP) در یک یا دو رقمی در مقابل سه یا چهار رقمی HFC حل می‌کنند. قدمت تهویه مطبوع به ماقبل تاریخ باز می گردد. ساختمان های مصر باستان از طیف گسترده ای از تکنیک های تهویه مطبوع غیرفعال استفاده می کردند. اینها از شبه جزیره ایبری از طریق شمال آفریقا، خاورمیانه و شمال هند گسترش یافتند. کنیک های مشابهی در مناطق دیگر در آب و هوای گرم توسعه داده شد.
تکنیک های غیرفعال تا قرن بیستم به طور گسترده باقی ماندند، زمانی که از مد افتادند و با تهویه مطبوع برقی جایگزین شدند. با استفاده از اطلاعات حاصل از مطالعات مهندسی ساختمان‌های سنتی، تکنیک‌های غیرفعال برای طرح‌های معماری قرن بیست و یکم احیا و اصلاح می‌شوند. سیستم های تهویه مطبوع به محیط داخلی ساختمان اجازه می دهند که تا حد زیادی مستقل از تغییرات در شرایط آب و هوایی خارجی و بارهای حرارتی داخلی نسبتاً ثابت بماند. آنها همچنین اجازه می‌دهند ساختمان‌های با پلان عمیق ایجاد شوند و به مردم اجازه می‌دهند در مناطق گرمتر دنیا به راحتی زندگی کنند.
توسعه اکتشافات قبلی
در سال 1558، Giambattista della Porta روشی را برای سرد کردن یخ تا دمای بسیار پایین‌تر از نقطه انجماد با مخلوط کردن آن با نیترات پتاسیم (که در آن زمان "نیتر" نامیده می‌شد) در کتاب علمی محبوب خود، جادوی طبیعی توصیف کرد. در سال 1620، کورنلیس دربل "تبدیل تابستان به زمستان" را برای جیمز اول انگلستان به نمایش گذاشت و بخشی از تالار بزرگ کلیسای وست مینستر را با دستگاهی از غارها و خمره ها خنک کرد. فرانسیس بیکن معاصر دربل، مانند دلا پورتا که به ارتباطات علمی معتقد است، ممکن است در این تظاهرات حضور نداشته باشد، اما در کتابی که اواخر همان سال منتشر شد، آن را به عنوان "آزمایش انجماد مصنوعی" توصیف کرد و گفت که "نیتر (یا بلکه روح آن) بسیار سرد است و از این رو نیتر یا نمک وقتی به برف یا یخ اضافه می‌شود سرمای دومی را تشدید می‌کند، نیتر با افزودن به سرمای خود، اما نمک با ایجاد فعالیت برای سرمای برف. در سال 1758، بنجامین فرانکلین و جان هدلی، استاد شیمی در دانشگاه کمبریج، آزمایشی را برای کشف اصل تبخیر به عنوان وسیله ای برای خنک کردن سریع یک جسم انجام دادند. فرانکلین و هدلی تأیید کردند که تبخیر مایعات بسیار فرار (مانند الکل و اتر) می تواند برای پایین آوردن دمای یک جسم از نقطه انجماد آب استفاده شود. آنها آزمایش خود را با لامپ یک دماسنج جیوه ای در شیشه به عنوان جسم خود و با یک دم که برای سرعت بخشیدن به تبخیر استفاده می شود، انجام دادند. آنها دمای لامپ دماسنج را به 14- درجه سانتیگراد (7 درجه فارنهایت) کاهش دادند در حالی که دمای محیط 18 درجه سانتیگراد (64 درجه فارنهایت) بود. فرانکلین خاطرنشان کرد که بلافاصله پس از عبور از نقطه انجماد آب در دمای 0 درجه سانتیگراد (32 درجه فارنهایت)، لایه نازکی از یخ روی سطح لامپ دماسنج تشکیل شد و ضخامت جرم یخ حدود 6 میلی متر (1⁄4 اینچ) بود. زمانی که آزمایش را با رسیدن به 14- درجه سانتیگراد (7 درجه فارنهایت) متوقف کردند. فرانکلین نتیجه گرفت: "از این آزمایش می توان احتمال مرگ مردی را در یک روز گرم تابستان دید. قرن 19 شامل تعدادی از پیشرفت ها در فناوری فشرده سازی بود. در سال 1820، دانشمند و مخترع انگلیسی مایکل فارادی کشف کرد که فشرده سازی و مایع کردن آمونیاک می تواند هوا را خنک کند، زمانی که آمونیاک مایع تبخیر شود.
در سال 1842، جان گوری، پزشک فلوریدا، از فناوری کمپرسور برای ایجاد یخ استفاده کرد که از آن برای خنک کردن هوای بیماران خود در بیمارستان خود در آپالاچیکولا، فلوریدا استفاده کرد. او امیدوار بود که در نهایت از دستگاه یخ ساز خود برای تنظیم دمای ساختمان ها استفاده کند و تهویه مطبوع متمرکزی را پیش بینی کرد که بتواند کل شهرها را خنک کند. گوری در سال 1851 حق ثبت اختراع دریافت کرد، اما پس از مرگ حامی اصلی خود نتوانست اختراع خود را محقق کند. در سال 1851، جیمز هریسون اولین ماشین یخ‌سازی مکانیکی را در جیلونگ، استرالیا ایجاد کرد و در سال 1855 حق اختراع یک سیستم تبرید تراکمی بخار اتر را دریافت کرد که روزانه سه تن یخ تولید می‌کرد. در سال 1860، هریسون دومین شرکت یخ را تأسیس کرد و بعداً وارد بحث در مورد چگونگی رقابت در برابر مزیت آمریکایی فروش گوشت گاو یخچال دار به بریتانیا شد.
اولین دستگاه های تهویه مطبوع
برق توسعه واحدهای موثر را ممکن کرد. در سال 1901، مخترع آمریکایی ویلیس اچ کریر اولین واحد تهویه مطبوع الکتریکی مدرن را ساخت. در سال 1902، او اولین سیستم تهویه مطبوع خود را در شرکت انتشارات لیتوگرافی و انتشارات Sackett-Wilhelms در بروکلین، نیویورک نصب کرد. کارخانه چاپ بعدها، همراه با شش کارمند دیگر، کریر شرکت تهویه مطبوع کریر آمریکا را تشکیل داد، تجارتی که در سال 2020 53000 کارمند داشت و ارزش آن 18.6 میلیارد دلار بود. در سال 1906، استوارت دبلیو کرامر از شارلوت، کارولینای شمالی، در حال بررسی راه‌هایی برای افزایش رطوبت به هوا در کارخانه نساجی خود بود. کرامر اصطلاح "تهویه مطبوع" را ابداع کرد، و از آن در یک ادعای ثبت اختراع که در آن سال ارائه کرد، به عنوان مشابه "تهویه آب" استفاده کرد، سپس فرآیندی معروف برای آسان کردن پردازش منسوجات. او رطوبت را با تهویه ترکیب کرد تا هوای کارخانه‌ها را «حالت‌بندی» و تغییر دهد و رطوبت لازم در کارخانه‌های نساجی را کنترل کند. ویلیس کریر این اصطلاح را پذیرفت و آن را در نام شرکت خود گنجاند. تهویه مطبوع داخلی به زودی شروع به کار کرد. در سال 1914، اولین تهویه مطبوع خانگی در مینیاپولیس در خانه چارلز گیلبرت گیتس نصب شد. با این حال، این امکان وجود دارد که دستگاه عظیم (حدود 7 × 6 × 20 فوت) هرگز مورد استفاده قرار نگرفت، زیرا خانه خالی از سکنه بود (گیتس قبلاً در اکتبر 1913 مرده بود).
در سال 1931، H.H. Schultz و J.Q. شرمن چیزی را توسعه داد که به رایج ترین نوع تهویه مطبوع اتاق فردی تبدیل می شد: تهویه مطبوع که برای قرار گرفتن روی لبه پنجره طراحی شده است. این واحدها در سال 1932 با قیمت قابل توجهی (معادل 120000 تا 600000 دلار با پول امروزی) به فروش رفتند. یک سال بعد اولین سیستم های تهویه مطبوع برای اتومبیل ها برای فروش عرضه شد. کرایسلر موتورز اولین واحد تهویه مطبوع نیمه قابل حمل عملی را در سال 1935 معرفی کرد، [26] و پاکارد اولین تولیدکننده خودرو بود که در سال 1939 یک واحد تهویه مطبوع را در خودروهای خود ارائه کرد.
Air conditioning (often referred to as AC, A/C or air con) is a system used to cool down the temperature in an inside space by removing the existing heat and moisture from the room. ... In simple terms, an air conditioning system controls the temperature, humidity and air quality in indoor spaces Know more
پیشرفت های تهویه مطبوع در طول تاریخ
ابداعات در نیمه دوم قرن بیستم امکان استفاده از تهویه مطبوع را در همه جا فراهم کرد. در سال 1945، رابرت شرمن از لین، ماساچوست یک دستگاه تهویه مطبوع قابل حمل و داخل پنجره را اختراع کرد که هوا را خنک، گرم، مرطوب، رطوبت زدایی و فیلتر می کرد.[28] در اواخر دهه 1960، اکثر خانه های مسکونی تازه ساخته در ایالات متحده دارای تهویه مطبوع مرکزی بودند. واحدهای تهویه مطبوع جعبه‌ای در این مدت نیز ارزان‌تر شدند، که منجر به رشد جمعیت بیشتر در ایالت‌های فلوریدا و آریزونا شد. همانطور که توسعه بین المللی ثروت را در سراسر کشورها افزایش داده است، استفاده جهانی از تهویه مطبوع افزایش یافته است. تا سال 2018، حدود 1.6 میلیارد واحد تهویه مطبوع در سراسر جهان نصب شد، که آژانس بین المللی انرژی انتظار دارد این تعداد تا سال 2050 به 5.6 میلیارد واحد افزایش یابد. بین سال‌های 1995 و 2004، نسبت خانوارهای شهری در چین با دستگاه‌های تهویه مطبوع از 8 درصد به 70 درصد افزایش یافت. تا سال 2015، نزدیک به 100 میلیون خانه، یا حدود 87 درصد از خانواده های ایالات متحده، دارای سیستم تهویه مطبوع بودند.[31] در سال 2019، تخمین زده شد که 90٪ از خانه های یک خانواده جدید ساخته شده در ایالات متحده شامل تهویه مطبوع (از 99٪ در جنوب تا 62٪ در غرب) است.
انواع کولر گازی
سیستم های مینی اسپلیت و چند اسپلیت
سیستم‌های بدون داکت (اغلب مینی اسپلیت، اگرچه اکنون مینی اسپلیت کانالی وجود دارد) معمولاً هوای مطبوع و گرم شده را به یک یا چند اتاق از یک ساختمان، بدون کانال و به‌صورت غیرمتمرکز تأمین می‌کنند. یستم‌های چند ناحیه‌ای یا چند تقسیم‌بندی، کاربرد رایج سیستم‌های بدون کانال هستند و اجازه می‌دهند تا هشت اتاق (منطقه یا مکان) مستقل از یکدیگر، هر یک دارای واحد داخلی خود و به طور همزمان از یک واحد خارجی منفرد، مطبوع شوند. مشکل اصلی سیستم های چند اسپلیت طول خطوط مبرد برای اتصال واحد خارجی به واحدهای داخلی است. نیروگاه های خنک کننده مرکزی بزرگ ممکن است از خنک کننده میانی مانند آب سرد پمپ شده به هواگیرها یا واحدهای فن کویل در نزدیکی یا در فضاهایی که قرار است خنک شوند، استفاده کنند و سپس هوای سرد را به فضاهایی که باید تهویه شوند، هدایت می کنند یا به جای هدایت مستقیم هوای سرد به این فضاها، استفاده می کنند. فضاهایی از کارخانه، که به دلیل چگالی کم و ظرفیت گرمایی هوا انجام نمی شود که به مجاری غیرعملی بزرگ نیاز دارد. آب سرد شده توسط چیلرهای موجود در کارخانه خنک می شود که از چرخه تبرید برای خنک کردن آب استفاده می کنند و اغلب گرمای خود را حتی در چیلرهای خنک شونده با مایع از طریق استفاده از برج های خنک کننده به جو منتقل می کنند. چیلرها ممکن است با هوا یا مایع خنک شوند.
واحدهای قابل حمل تهویه مطبوع
یک سیستم قابل حمل دارای یک واحد داخلی بر روی چرخ است که از طریق لوله های انعطاف پذیر به یک واحد خارجی متصل می شود، شبیه به یک واحد نصب شده دائماً ثابت (مانند تهویه مطبوع مرکزی). سیستم های خرطومی، که می توانند مونوبلوک یا هوا به هوا باشند، از طریق کانال های هوا به بیرون هدایت می شوند. نوع مونوبلاک آب را در یک سطل یا سینی جمع می کند و وقتی پر شود متوقف می شود. نوع هوا به هوا آب را دوباره تبخیر می کند و آن را از طریق شیلنگ مجرای تخلیه می کند و می تواند به طور مداوم کار کند. چنین واحدهای قابل حملی هوای داخل خانه را می کشند و آن را از طریق یک مجرای واحد به بیرون خارج می کنند. بسیاری از سیستم‌های تهویه مطبوع قابل حمل دارای گرما و همچنین عملکرد رطوبت‌زدایی هستند.
ترمینال کولر گازی
سیستم تهویه مطبوع پایانه بسته بندی شده (PTAC)، سیستم تهویه مطبوع دیواری و پنجره ای مشابه هستند. سیستم‌های PTAC ممکن است برای تامین گرمایش در هوای سرد، مستقیماً با استفاده از نوار الکتریکی، گاز یا بخاری‌های دیگر، یا با معکوس کردن جریان مبرد برای گرم کردن فضای داخلی و جذب گرما از هوای بیرون، و تبدیل تهویه مطبوع به پمپ حرارتی. آنها ممکن است با کمک آستین مخصوص روی دیوار در دهانه دیوار نصب شوند و یک کباب پز سفارشی که هم سطح با دیوار و کولرهای پنجره ای است نیز می تواند در پنجره نصب شود، اما بدون گریل سفارشی. سیستم‌های تهویه مطبوع بسته‌بندی شده (همچنین به عنوان واحدهای مستقل شناخته می‌شوند) سیستم‌های مرکزی هستند که تمام اجزای یک سیستم مرکزی اسپلیت را در یک محفظه واحد ادغام می‌کنند و هوا را احتمالاً از طریق کانال‌ها به فضاهایی که قرار است خنک شوند می‌رسانند. . بسته به ساخت آنها ممکن است در فضای باز یا داخل ساختمان، روی پشت بام ها (واحدهای پشت بام)، هوا را از داخل یا خارج ساختمان بکشند و از آب، مبرد یا هوا خنک شوند. اغلب، واحدهای خارجی با هوا خنک می شوند در حالی که واحدهای داخلی با استفاده از یک برج خنک کننده با مایع خنک می شوند.
عمل کرد سیستم تهویه مطبوع
اصول عملکرد سیستم تهویه مطبوع
خنک‌سازی در سیستم‌های AC سنتی با استفاده از چرخه فشرده‌سازی بخار انجام می‌شود که از گردش اجباری و تغییر فاز مبرد بین گاز و مایع برای انتقال گرما استفاده می‌کند. چرخه فشرده سازی بخار می تواند در یک قطعه واحد یا بسته بندی شده از تجهیزات رخ دهد. یا در داخل یک چیلر که به تجهیزات خنک کننده ترمینال (مانند واحد فن کویل در هواگیر) در سمت اواپراتور و تجهیزات دفع گرما مانند برج خنک کننده در سمت کندانسور متصل است. یک پمپ حرارتی منبع هوا دارای اجزای بسیاری با سیستم تهویه مطبوع است، اما شامل یک شیر معکوس است که به واحد اجازه می دهد تا برای گرم کردن و همچنین خنک کردن فضا استفاده شود. اگر سطح کویل اواپراتور به طور قابل توجهی خنک تر از نقطه شبنم هوای اطراف باشد، تجهیزات تهویه مطبوع رطوبت مطلق هوای پردازش شده توسط سیستم را کاهش می دهند. یک دستگاه تهویه مطبوع که برای یک فضای اشغال شده طراحی شده است معمولاً رطوبت نسبی 30٪ تا 60٪ را در فضای اشغال شده بدست می آورد. اکثر سیستم های تهویه مطبوع مدرن دارای یک چرخه رطوبت زدایی هستند که در طی آن کمپرسور کار می کند در حالی که فن کند می شود تا دمای اواپراتور کاهش یابد و در نتیجه آب بیشتری متراکم شود. رطوبت‌گیر از چرخه تبرید یکسانی استفاده می‌کند، اما هم اواپراتور و هم کندانسور را در یک مسیر هوا قرار می‌دهد. هوا ابتدا از روی کویل اواپراتور می گذرد، جایی که خنک می شود و قبل از عبور از روی سیم پیچ کندانسور رطوبت زدایی می شود، جایی که دوباره گرم می شود قبل از اینکه دوباره به اتاق رها شود. گاهی اوقات می توان خنک کننده آزاد را انتخاب کرد که هوای خارجی خنک تر از هوای داخلی است و بنابراین نیازی به استفاده از کمپرسور نیست و در نتیجه راندمان خنک کنندگی بالایی برای این زمان ها دارد. این ممکن است با ذخیره سازی انرژی حرارتی فصلی نیز ترکیب شود.
سیستم گرمایش تهویه مطبوع
پمپ حرارتی در تهویه مطبوع
برخی از سیستم های تهویه مطبوع این گزینه را دارند که چرخه تبرید را معکوس کنند و به عنوان پمپ حرارتی منبع هوا عمل کنند، بنابراین به جای سرمایش در محیط داخلی، گرمایش تولید می کنند. آنها همچنین معمولا به عنوان "تهویه مطبوع چرخه معکوس" نامیده می شوند. پمپ حرارتی به طور قابل توجهی از گرمایش با مقاومت الکتریکی کارآمدتر است، زیرا انرژی را از هوا یا آب های زیرزمینی به فضای گرم شده و همچنین گرمای منتخب خریداری شده را منتقل می کند. انرژی ریکال هنگامی که پمپ حرارتی در حالت گرمایش است، کویل اواپراتور داخلی نقش را تغییر می دهد و به سیم پیچ کندانسور تبدیل می شود و گرما تولید می کند. واحد کندانسور در فضای باز نیز نقش های خود را تغییر می دهد تا به عنوان اواپراتور عمل کند و هوای سرد (سردتر از هوای محیط بیرون) را تخلیه می کند. پمپ های حرارتی با منبع هوا در آب و هوای معتدل زمستانی که دما اغلب در محدوده 4 تا 13 درجه سانتیگراد (40 تا 55 درجه فارنهایت) است، محبوبیت بیشتری دارد، زیرا پمپ های حرارتی در سرمای شدیدتر ناکارآمد می شوند. این تا حدی به این دلیل است که یخ روی سیم پیچ مبدل حرارتی واحد خارجی تشکیل می شود که جریان هوا را روی سیم پیچ مسدود می کند. برای جبران این امر، سیستم پمپ حرارتی باید به طور موقت به حالت تهویه مطبوع معمولی برگردد تا سیم پیچ اواپراتور بیرونی به سیم پیچ کندانسور تبدیل شود تا بتواند گرم شود و یخ زدایی شود. بنابراین برخی از سیستم‌های پمپ حرارتی نوعی گرمایش مقاومت الکتریکی در مسیر هوای داخل خانه دارند که فقط در این حالت فعال می‌شود تا خنک‌کننده موقت هوای داخلی را جبران کند، که در غیر این صورت در زمستان ناراحت‌کننده خواهد بود.
مشکل یخ‌زدگی با دمای پایین‌تر در فضای باز بسیار شدیدتر می‌شود، بنابراین پمپ‌های حرارتی معمولاً همراه با گرمایش مرسوم‌تر مانند بخاری برقی، گاز طبیعی، روغن گرمایشی یا شومینه هیزم‌سوز یا گرمایش مرکزی نصب می‌شوند. به جای پمپ حرارتی در دماهای شدیدتر زمستان استفاده می شود. در این مورد، پمپ حرارتی در دماهای ملایم تر به طور موثر استفاده می شود و هنگامی که دمای بیرون پایین تر است، سیستم به منبع حرارت معمولی سوئیچ می شود.
کارایی تهویه مطبوع
مقالات اصلی: ضریب عملکرد، نسبت بهره وری انرژی فصلی، و نسبت بهره وری انرژی فصلی اروپا ضریب عملکرد (COP) یک سیستم تهویه مطبوع، نسبت گرمایش یا سرمایش مفید ارائه شده به کار مورد نیاز است. COPهای بالاتر معادل هزینه های عملیاتی کمتر است. COP معمولاً از 1 تجاوز می کند. با این حال، مقدار دقیق به شدت به شرایط عملیاتی، به ویژه دمای مطلق و دمای نسبی بین سینک و سیستم بستگی دارد، و اغلب نمودار یا میانگین در برابر شرایط مورد انتظار می‌باشد.قدرت تجهیزات تهویه مطبوع در ایالات متحده اغلب بر حسب «تن تبرید» توصیف می‌شود، که هر یک تقریباً برابر با قدرت خنک‌کنندگی یک تن کوتاه (2000 پوند (910 کیلوگرم) یخ ذوب در یک دوره 24 ساعته است. معادل 12000 BTUIT در ساعت یا 3517 وات است. ظرفیت سیستم های هوای مرکزی منازل مسکونی معمولاً از 1 تا 5 تن (3.5 تا 18 کیلو وات) است. راندمان تهویه مطبوع اغلب با نسبت بهره وری انرژی فصلی (SEER) رتبه بندی می شود که توسط مؤسسه تهویه مطبوع، گرمایش و تبرید در استاندارد 2008 AHRI 210/240، رتبه بندی عملکرد تهویه مطبوع و منبع تهویه واحد تعریف شده است. تجهیزات پمپ حرارتی. یک استاندارد مشابه، نسبت بهره وری انرژی فصلی اروپا (ESEER) است.
تأثیر تهویه مطبوع اثرات سلامتی
در هوای گرم، تهویه مطبوع می تواند از گرمازدگی، کم آبی بدن در اثر تعریق بیش از حد و سایر مشکلات مربوط به هایپرترمی جلوگیری کند. امواج گرما کشنده ترین نوع پدیده آب و هوایی در کشورهای توسعه یافته است. تهویه مطبوع (شامل فیلتراسیون، مرطوب‌سازی، خنک‌کننده و ضدعفونی) می‌تواند برای ایجاد فضایی تمیز، ایمن و ضد حساسیت در اتاق‌های عمل بیمارستان و سایر محیط‌هایی که فضای مناسب برای ایمنی و رفاه بیمار حیاتی است، استفاده شود. گاهی اوقات برای افراد مبتلا به آلرژی به خصوص کپک برای استفاده خانگی توصیه می شود. برج های خنک کننده آب که به خوبی نگهداری نمی شوند می توانند باعث رشد و گسترش میکروارگانیسم هایی مانند لژیونلا پنوموفیلا، عامل عفونی مسئول بیماری لژیونرها شوند. تا زمانی که برج خنک کننده تمیز نگه داشته شود (معمولاً با استفاده از کلر درمانی)، می توان از این خطرات سلامتی جلوگیری کرد یا کاهش داد. ایالت نیویورک الزاماتی را برای ثبت، نگهداری و آزمایش برج های خنک کننده برای محافظت در برابر لژیونلا تدوین کرده است.
اثرات تهویه مطبوع بر محیط زیست
مبردها باعث ایجاد مسائل زیست محیطی جدی، از جمله تخریب لایه اوزون و تغییرات آب و هوایی شده و می کنند، زیرا چندین کشور هنوز اصلاحیه کیگالی را برای کاهش مصرف و تولید هیدروفلوئوروکربن ها تصویب نکرده اند. تهویه مطبوع فعلی 20 درصد از مصرف انرژی در ساختمان‌ها را در سطح جهان تشکیل می‌دهد، و رشد مورد انتظار استفاده از تهویه مطبوع به دلیل تغییرات آب و هوا و جذب فناوری باعث رشد قابل توجه تقاضا برای انرژی خواهد شد. جایگزین های تهویه مطبوع مستمر شامل خنک کننده غیرفعال، تهویه طبیعی خنک کننده خورشیدی غیرفعال، سایه های عملیاتی برای کاهش بهره خورشیدی، استفاده از درختان، سایه های معماری، پنجره ها (و استفاده از پوشش های پنجره) برای کاهش بهره خورشیدی است. در سال 2018، سازمان ملل متحد خواستار پایداری بیشتر فناوری برای کاهش تغییرات آب و هوا شد.
اثرات اقتصادی تهویه مطبوع
تهویه مطبوع باعث تغییرات مختلف در جمعیت شناسی تهویه غیرفعال فرآیند تامین هوا و خروج هوا از فضای داخلی بدون استفاده از سیستم های مکانیکی است. به جریان هوای خارجی به فضای داخلی در نتیجه اختلاف فشار ناشی از نیروهای طبیعی اشاره دارد. دو نوع تهویه طبیعی در ساختمان ها وجود دارد: تهویه بادی و تهویه شناور. تهویه ناشی از باد از فشارهای مختلف ایجاد شده توسط باد در اطراف یک ساختمان یا سازه و منافذ ایجاد شده در محیط ایجاد می شود که سپس جریان را از طریق ساختمان امکان پذیر می کند. تهویه بر مبنای شناوری در نتیجه نیروی شناوری جهتی که از اختلاف دما بین داخل و خارج ناشی می شود، رخ می دهد. از آنجایی که افزایش حرارت داخلی که باعث ایجاد اختلاف دمایی بین داخل و خارج می شود توسط فرآیندهای طبیعی از جمله گرمای ناشی از افراد ایجاد می شود و اثرات باد متغیر است، ساختمان هایی که دارای تهویه طبیعی هستند گاهی اوقات "ساختمان های تنفسی" نامیده می شوند.
خنک کننده غیرفعال
سرمایش غیرفعال یک رویکرد طراحی ساختمان است که بر کنترل افزایش گرما و اتلاف گرما در یک ساختمان به منظور بهبود آسایش حرارتی داخلی با مصرف کم یا بدون مصرف انرژی تمرکز دارد. این رویکرد یا با جلوگیری از ورود گرما به داخل (جلوگیری از افزایش گرما) و یا با حذف گرما از ساختمان (سرمایش طبیعی) عمل می کند. خنک کننده طبیعی از انرژی در محل، در دسترس از محیط طبیعی، همراه با طراحی معماری اجزای ساختمان (به عنوان مثال پوشش ساختمان)، به جای سیستم های مکانیکی برای دفع گرما استفاده می کند. بنابراین، خنک کننده طبیعی نه تنها به طراحی معماری ساختمان، بلکه به نحوه استفاده از منابع طبیعی سایت به عنوان سینک حرارت (یعنی هر چیزی که گرما را جذب یا دفع می کند) بستگی دارد. نمونه‌هایی از هیت سینک‌های موجود در قسمت بالای جو (آسمان شب)، هوای بیرون (باد) و زمین/خاک هستند. خنک کننده غیرفعال یک ابزار مهم برای طراحی ساختمان ها برای سازگاری با تغییرات آب و هوایی است - کاهش وابستگی به تهویه مطبوع انرژی بر در محیط های گرم کننده.
بافر حرارتی در سیتم تهویه مطبوع
در مناطقی که در شب یا در زمستان سرد است از ذخیره گرما استفاده می شود. گرما ممکن است در زمین یا سنگ تراشی ذخیره شود. هوا از کنار سنگ تراشی برای گرم کردن یا خنک کردن آن کشیده می شود. در مناطقی که در زمستان در شب در دمای زیر صفر قرار دارند، می توان برف و یخ را جمع آوری کرد و در خانه های یخی ذخیره کرد تا بعداً در سرمایش استفاده شود.این تکنیک در خاورمیانه بیش از 3700 سال قدمت دارد. برداشت یخ در فضای باز در طول زمستان و حمل و نقل و ذخیره برای استفاده در تابستان توسط اروپاییان ثروتمند در اوایل دهه 1600 انجام شد، و در اواخر دهه 1600 در اروپا و آمریکا رایج شد.این عمل با ماشین‌های یخ‌ساز چرخه فشرده‌سازی مکانیکی جایگزین شد.
خنک کننده تبخیری در سیستم تهویه مطبوع
در آب و هوای خشک و گرم، می‌توان از اثر خنک‌کننده تبخیری با قرار دادن آب در ورودی هوا استفاده کرد، به طوری که جریان هوا را از روی آب و سپس به داخل خانه بکشد. به همین دلیل گاه گفته می شود که چشمه در معماری اقلیم های گرم و خشک مانند شومینه در معماری اقلیم های سرد است. سرمایش تبخیری همچنین هوا را مرطوب‌تر می‌کند، که می‌تواند در آب و هوای خشک بیابانی مفید باشد. خنک‌کننده‌های تبخیری در زمان‌های رطوبت بالا، زمانی که هوای خشک زیادی وجود ندارد که خنک‌کننده‌ها بتوانند با آن هوا را تا حد امکان خنک برای ساکنان خانه کنند، احساس می‌کنند که کار نمی‌کنند. بر خلاف انواع دیگر تهویه مطبوع، کولرهای تبخیری متکی به هوای بیرون هستند تا از طریق پدهای خنک‌کننده که هوا را قبل از رسیدن به داخل خانه از طریق سیستم مجرای هوا خنک می‌کنند، هدایت شود. این هوای خنک بیرونی باید اجازه داده شود تا هوای گرمتر داخل خانه را از طریق دهانه اگزوز مانند در یا پنجره باز به بیرون راند.
