Encharcado de verão ou inverno gelado, contamos com nossos sistemas HVAC para fornecer um ambiente confortável durante todo o ano! Isso, no entanto, significa que seu sistema HVAC também consumirá muita energia ao longo do ano. O consumo de energia das casas dos EUA é de cerca de 55% apenas para fins de aquecimento e resfriamento!
Operar uma unidade de ar condicionado é uma despesa significativa, tornando extremamente importante entender como o sistema HVAC funciona e como você pode tirar o melhor proveito dele a cada temporada.
Se você é um proprietário tentando descobrir o problema em algum lugar de sua unidade HVAC ou um novo técnico aprendendo o básico, entender o sistema pode ser bastante benéfico.
Neste guia, falaremos detalhadamente sobre sistemas HVAC, incluindo:
- O que é um sistema HVAC
- Componentes essenciais de climatização
- Como funciona um sistema HVAC
- Tipos de sistemas HVAC
- Diferença entre HVAC e ar condicionado
- Custo dos sistemas HVAC
- O que é uma unidade HVAC inteligente
- Como você pode tornar seu HVAC existente inteligente
- Benefícios de ter uma unidade HVAC inteligente
- Quanto tempo duram os sistemas HVAC
- Dicas para manter sua unidade HVAC
O que é um sistema HVAC?
Você já deve ter ouvido falar em ar condicionado, pois esse termo é comumente usado, mas pode não estar familiarizado com a sigla HVAC.
HVAC é um termo amplo que significa aquecimento, ventilação e ar condicionado. No verão, o ar condicionado pode mantê-lo fresco e relaxado, enquanto no inverno, você pode contar com seu forno ou bomba de calor para mantê-lo agradável e aconchegante.
Componentes essenciais de climatização
Um sistema HVAC é uma combinação de muitas partes trabalhando juntas. Para manter sua unidade funcionando sem problemas, pode ser útil entender a finalidade e a funcionalidade de vários componentes.
Então, vamos explorar alguns dos componentes básicos do seu sistema HVAC:
1. Refrigerante
Não haveria ar condicionado sem um refrigerante AC.
É o fluido de trabalho e talvez o componente mais importante da sua unidade HVAC. O refrigerante absorve o calor e fornece ar fresco para sua casa. Quando operado em sentido inverso no inverno, absorve o calor do ambiente externo e o ejeta para dentro de casa. É o que carrega o calor ao redor.
Nos modelos modernos, o refrigerante utilizado é o R410A. No entanto, os hidrofluorocarbonetos R134 (HFCs) também são amplamente utilizados, agora estão sendo proibidos. Anteriormente, o R-22 e o R-12 eram usados, mas as preocupações de que eles estão contribuindo para o efeito estufa levaram à sua eliminação. Os modelos mais novos não possuem cloro e são considerados seguros para o meio ambiente.
2. Bobinas do evaporador
Essas bobinas estão localizadas dentro da unidade interna/evaporador. O refrigerante flui através das serpentinas e absorve o calor do ar interno que passa sobre ele. Com o calor removido, o ar frio é deixado para circular de volta em sua casa.
3. Compressor
Faz parte da unidade exterior do seu HVAC e comprime o refrigerante, convertendo-o do estado gasoso para o estado líquido. Esta etapa prepara o refrigerante para esgotar o calor que ele pegará no condensador.
4. Condensador
É uma unidade exterior, pelo que é responsável por dissipar o calor absorvido no exterior durante o processo de arrefecimento. Quando o refrigerante entra no condensador, as bobinas aqui facilitam a transferência de energia térmica do refrigerante para o ar externo.
5. Dutos
Refere-se à série de dutos que são usados para o transporte de ar. Eles transferem o ar do seu sistema HVAC para todos os cômodos da sua casa.
Dutos bem conservados e adequadamente isolados são essenciais para um sistema eficiente.
6. Ventilações
À medida que o ar percorre os dutos, ele entra em sua casa através de aberturas. São as tampas retangulares no chão, parede ou teto.
7. Motor do ventilador
O motor do ventilador entra em ação quando o ar atinge a temperatura ditada pelo termostato. Ele bombeia o ar para ser entregue em toda a sua casa.
Acesse este artigo para saber mais sobre os componentes do ar condicionado.
Como funciona um sistema HVAC?
Um sistema HVAC funciona em princípio usando o refrigerante para mover o calor de uma parte da casa para a atmosfera externa. Este é o caso nos verões. Para os invernos, o processo é invertido e o calor é extraído do exterior e transferido para o interior, para fornecer aquecimento.
O refrigerante é primeiro comprimido na secção do compressor da unidade exterior. Agora está na forma líquida. Durante este processo, o refrigerante também aquece e tem de ser arrefecido. Isso é feito no condensador ou na seção externa do sistema HVAC. Os ventiladores sopram sobre as bobinas do condensador que transportam o refrigerante e o resfriam. A próxima etapa do processo é passar esse refrigerante através de uma válvula de expansão, que expande rapidamente o refrigerante líquido e o transforma em um gás frio. Através de uma série de serpentinas, o gás passa pelo evaporador, onde absorve o calor do ar interno. Um ventilador sopra o ar da sala sobre essas bobinas, resfriando-o.
O refrigerante, que agora está quente devido à absorção de calor, passa novamente pelo compressor e o ciclo se repete.
Tipos de sistemas HVAC
Existem diferentes tipos de sistemas de climatização, cada um com seus próprios prós e contras. Você pode optar por usar um mini-split sem dutos se morar em um apartamento pequeno ou uma unidade geotérmica se estiver construindo uma nova casa e procurando uma opção ecológica.
Vamos dar uma olhada nas várias opções:
1. Sistemas split de resfriamento e aquecimento – Central
Os sistemas split com unidades internas e externas separadas são o tipo mais comum de ar condicionado. Eles são amplamente utilizados devido à sua eficiência energética e alta classificação SEER.
Como o nome indica, eles fornecem funções de aquecimento e resfriamento. A unidade externa do sistema split é composta por um condensador e um compressor. A unidade interna ou um evaporador é colocado dentro de casa, geralmente escondido em um armário ou porão. As duas unidades são conectadas com um tubo de cobre. O soprador envia ar quente para o evaporador, onde as bobinas do evaporador absorvem o calor e, em seguida, os dutos transportam o ar frio para sua casa.
Se você deseja instalar um sistema dividido, ele pode ser facilmente instalado com pouca ou nenhuma modificação nos dutos existentes em sua casa. Caso não haja dutos em sua casa, o processo de instalação se tornará caro.
2. Sistemas híbridos divididos
Como o nome sugere, esses sistemas alternam entre eletricidade e gás conforme a necessidade. Funcionam de forma semelhante ao sistema split, mas consomem menos energia devido à sua funcionalidade híbrida.
Quando há necessidade de aquecimento, o forno liga e utiliza uma fonte diferente de combustível, como gás natural ou óleo, para produzir o calor. Isso aquece o ar, que é então encaminhado através do sistema de dutos por um ventilador.
Quando há necessidade de resfriar, o sistema de ar condicionado liga e assume o controle, fornecendo ar frio para diferentes partes da casa. Além disso, os sistemas split híbridos podem economizar em suas contas de eletricidade a longo prazo, minimizando o uso de energia.
3. Mini-divisões sem dutos
Mini-splits sem dutos estão rapidamente se tornando populares devido à sua facilidade de instalação - eles não precisam de dutos para resfriar ou aquecer sua casa. Além disso, a falta de dutos elimina a possibilidade de perda de energia relacionada ao duto. Os modelos mais recentes fornecem aquecimento e resfriamento, tudo em um. São um sistema altamente eficiente, perfeito para pequenas áreas.
Os mini-splits sem dutos consistem em uma unidade interna que é montada de forma incomum na parede e uma unidade externa colocada no chão ou presa à parede. Ambas as unidades são conectadas através de um pequeno tubo. A unidade interna funciona de forma semelhante à unidade evaporadora de um sistema central de CA. Ele puxa o calor da sala e o transfere para a unidade externa do compressor. Este processo é revertido nos invernos para aquecer a casa.
Existem muitos tipos diferentes de mini-splits disponíveis no mercado, como mini-splits de parede, mini-split de piso, mini-split multizona, mini-split de cassete de teto e mini-split de duto oculto.
4. Sistemas HVAC empacotados
Nesses sistemas, todos os componentes, condensador, compressor e evaporador são embalados em uma unidade. Eles geralmente são mantidos do lado de fora ao lado da parede ou no sótão.
Os sistemas embalados contêm um soprador para forçar o ar frio/quente para dentro da casa e puxar o ar não tratado para a unidade. O duto é usado para circular o ar da unidade de tratamento de ar para dentro da casa e também o distribui de volta.
Eles são menos eficientes em termos energéticos do que outros condicionadores de ar, mas são adequados para residências com menos espaço.
5. AVAC geotérmica
Os proprietários de casas nos EUA preferem os sistemas geotérmicos porque são ecologicamente corretos – não usam combustíveis fósseis e são mais eficientes em termos energéticos do que os sistemas HVAC tradicionais. Eles também ajudam a reduzir a carga da rede elétrica, especialmente durante os horários de pico no verão.
Os sistemas geotérmicos de aquecimento e resfriamento fornecem aquecimento e resfriamento trocando calor com o solo. Durante os verões, transfere o calor da sua casa para o solo e vice-versa nos invernos. Ele pode fazer isso usando tubos longos colocados no subsolo, que são preenchidos com um refrigerante de resfriamento. Além disso, os loops são conectados a uma bomba de calor em sua casa, que atua como forno e ar condicionado.
Diferença entre HVAC e ar condicionado
Um sistema HVAC é projetado para atender aos requisitos de aquecimento/arrefecimento em sua casa. Além disso, também fornece ventilação para manter a qualidade do ar interior. O aspecto de aquecimento em um sistema HVAC é fornecido por uma unidade de aquecimento dedicada, como um forno. Os sistemas HVAC são projetados para manter o ar fresco em sua casa e remover poluentes, poeira e alérgenos.
Por outro lado, AC refere-se principalmente a sistemas que só podem fornecer a função de refrigeração ou aquecimento, mas não de ventilação. Geralmente, o ar condicionado é usado apenas para a função de resfriamento, mas não é esse o caso. Quando operados em sentido inverso, eles também podem aquecer a sala. Um sistema de ar condicionado não possui um forno ou um sistema de ventilação associado a ele.
Embora todos os sistemas HVAC forneçam a função de ar condicionado, nem todos os condicionadores de ar oferecem funções dedicadas de aquecimento e ventilação.
Quanto custa um novo sistema HVAC?
O custo de um sistema HVAC varia dependendo do tipo da unidade, tamanho da unidade, custos de manutenção e custo de instalação, que pode aumentar no caso de instalação de dutos. Além disso, uma unidade HVAC que é mais eficiente em termos energéticos e tem uma maior capacidade de refrigeração custará mais.
Para condicionadores de ar centrais, você pode esperar pagar US$ 3.811 a US$ 7.476. Mini-splits sem dutos custam cerca de US$ 2.000 a US$ 14.500, com uma média de cerca de US$ 3.500, incluindo os custos de instalação. Os condicionadores de ar de janela custam de US$ 150 a US$ 1.000, incluindo os custos de instalação. Além disso, um ar-condicionado portátil custa entre US$ 250 e US$ 700.
Comprar uma unidade HVAC é um investimento caro, portanto, faça uma pesquisa completa antes de tomar uma decisão.
O que é uma unidade de climatização inteligente?
Uma unidade HVAC inteligente, como qualquer outro dispositivo inteligente, tem a capacidade de se conectar à Internet. Isso permite que você tenha uma variedade de controles e acesso remoto ao seu ar condicionado que não vem com um controle remoto tradicional.
Ao conectar seu smartphone à sua unidade HVAC inteligente, você pode usar seu AC usando seu smartphone de qualquer lugar, a qualquer hora. Você pode até conectar seu HVAC inteligente a um sistema doméstico inteligente como o Google Home ou o Amazon Alexa, e sua unidade de ar condicionado funcionará em conjunto com todos os seus dispositivos inteligentes.
No entanto, os condicionadores de ar inteligentes são muito caros. Eles podem variar de US $ 300 a US $ 3.000 ou até mais. Aqui está uma lista dos melhores condicionadores de ar inteligentes para você.
Além disso, se isso parece fora do seu alcance, trazemos uma boa notícia. Você pode tornar qualquer unidade de ar condicionado convencional inteligente. Como? Vamos descobrir!
Como você pode tornar seu HVAC inteligente?
Se você deseja automação e mais flexibilidade com seu sistema HVAC, considere tornar sua unidade inteligente.
Para condicionadores de ar mini-split, portáteis ou de janela sem dutos, você pode escolher controladores AC inteligentes. Para sistemas de dutos, você pode investir em termostatos inteligentes. Ao emparelhar sua unidade HVAC convencional com esses dispositivos inteligentes, você terá todos os controles que um AC inteligente tem a oferecer.
Esses dispositivos não se limitam apenas aos controles de temperatura e umidade. Eles podem deixar você fazer muito mais!
Você pode monitorar seu uso de AC, definir horários semanais de acordo com a previsão do tempo ou vinculá-los ao seu sistema doméstico inteligente. Além disso, você pode alterar suas configurações de AC de qualquer lugar do mundo usando apenas seu smartphone.
Com esses dispositivos inteligentes, seu sistema HVAC resfria/aquece quando necessário, minimizando o desperdício de energia. Esse recurso pode ajudá-lo a reduzir suas contas de eletricidade ao longo do tempo.
Benefícios de ter uma unidade de climatização inteligente
No entanto, se você ainda sentir que o controle remoto do seu AC oferece opções de configuração suficientes e quais outros benefícios uma unidade HVAC inteligente oferecerá, vamos dar uma olhada rápida em algumas delas.
- Você pode controlar seu aparelho de ar condicionado de qualquer lugar do mundo. Esquecer de desligá-lo antes de sair para o trabalho? Saiu ao supermercado e tem animais de estimação em casa? Seus filhos estão dormindo em casa enquanto você está fora? Ou saiu de férias, mas preocupado com o congelamento de canos? Todos esses problemas podem ser resolvidos, pois você pode acessar sua unidade de CA por meio de um aplicativo.
- Você pode criar zonas usando um controlador inteligente e controlar a temperatura de diferentes salas de acordo com as necessidades individuais, em vez de manter a temperatura em um ponto de ajuste.
- Com os verões chegando e as temperaturas aumentando dia a dia, você já está reservando um orçamento para os custos de AC? Bem, com uma unidade HVAC inteligente, você pode economizar uma grande quantidade de energia. E se você tiver um controlador inteligente, poderá economizar até 25% de energia.
- A eficiência do seu aparelho de ar condicionado será aumentada em múltiplos. Ele liga e desliga antes de você chegar e depois de sair sozinho. Você nunca terá que voltar para casa para um ambiente quente e úmido. Ele sempre será mantido em seus stings preferidos.
- Unidades de ar condicionado inteligentes também ajudam a reduzir sua pegada de carbono, funcionando de forma inteligente ao longo do dia.
Além disso, leia este artigo para aprender em detalhes sobre os benefícios e recursos de uma unidade HVAC inteligente.
Quanto tempo duram os sistemas HVAC?
Os sistemas HVAC geralmente duram de 10 a 15 anos, mas depende muito do tipo de sistema e de outros fatores, como manutenção, tamanho, uso e clima, e assim por diante.
No entanto, a manutenção deficiente pode acelerar significativamente o desgaste e reduzir drasticamente a vida útil de sua unidade. O superdimensionamento pode fazer seu sistema girar muito rapidamente, levando à falha do motor. Da mesma forma, o subdimensionamento pode fazer com que sua unidade trabalhe mais, reduzindo sua vida útil. Além disso, as unidades HVAC instaladas nas áreas costeiras tendem a ter uma vida útil mais curta, pois a exposição regular ao sal aumenta a corrosão.
Com ajustes regulares, usando um filtro de ar limpo e diminuindo a carga do seu AC, você pode ajudar a prolongar a vida útil da sua unidade.
Dicas para manter sua unidade HVAC
Existem dicas específicas de manutenção de HVAC que você pode empregar para prolongar a vida útil do seu sistema e, ao mesmo tempo, garantir que ele continue funcionando de maneira ideal. Leia mais para descobrir!
- A limpeza de seus filtros de ar deve ser seu foco principal. Além disso, você deve limpar o filtro de ar da sua unidade HVAC todos os meses e manter uma verificação constante nos verões e invernos, quando o sistema funciona por um período mais longo. Filtros de ar sujos reduzem a eficiência da sua unidade e desperdiçam energia, resultando em contas mais altas.
- Partículas de sujeira, folhas e galhos podem sufocar sua unidade externa e impedi-la de funcionar corretamente. Certifique-se de limpar os detritos coletados ao redor da unidade.
- Crie o hábito de verificar seu termostato semanalmente. Ele deve ser calibrado corretamente para uma função ideal e para minimizar o desperdício de energia.
- Sua linha de drenagem de condensado pode ficar entupida com o tempo devido ao alto acúmulo de umidade, o que inibe o sistema de remover adequadamente a umidade de sua casa. Portanto, certifique-se de manter sua linha de condensação limpa.
- É muito importante que você agende ajustes regulares para seu sistema HVAC. Um serviço típico de manutenção de HVAC incluirá a limpeza completa das bobinas e a lubrificação dos componentes móveis. Isso ajudará na redução do desgaste. Durante as inspeções, o técnico também verá como as outras peças estão funcionando e as ajustará conforme necessário.
Agora que você entende tudo sobre seus sistemas HVAC, seus vários componentes e tipos, você estará melhor preparado para manter seu sistema. Determine a causa quando surge um problema relacionado ao HVAC e tome uma decisão informada quando chegar a hora de investir em uma nova unidade.
