تاریخچه:

برخلاف جانورانی نظیر روباه یا خرس که با پوست پشم‌دار متولد می‌شوند انسان هنگام تولد در مقابل شرایط محیطی نامطلوب حفاظت اندکی دارد پس می‌توان گفت تاریخ تحقیق در زمینه آسایش حرارتی به بدو پیدایش انسان برمی‌گردد. انسان اولیه در غارهایی به عنوان پناهگاه زندگی می‌کرده که وی را در مقابل شرایط حرارتی شدیدتر محافظت می‌نموده است. اولین شکل سیستم گرمایش مورد استفاده آتش بوده که استفاده از دودکش باعث دوام آن می‌گشت. توسعه سیستمهای سرمایش دیرتر صورت گرفت زیرا برای ایجاد سرما راه سریعی وجود نداشت بنابراین تلاش‌های اولیه جهت سرمایش بصورت غیرفعال بوده و روش‌هایی نظیر جلوگیری از تابش مستقیم خورشید و استفاده از دیوارهای سنگی ضخیم جهت ذخیره سرما در هنگام شب بکار گرفته شد. بهره‌گیری از سرمایش تبخیری از طریق جریان آب در سازه، روش پیچیده‌تری بود که در قلعه آلاباما انجام یافت.

بدلیل وجود مسائل بهداشتی در هر محکی که انسان در آن زندگی می‌کند، تهویه مبنایی موردنیاز است که به آن تهویه پایه می‌گویند. در فصل تابستان تهویه بیشتری موردنیاز است تا حرارت دریافتی از خورشید را از فضا خارج نماید. (تهویه تابستانه)

تهویه اهداف متعددی دارد از جمله:

تأمین هوای تازه، خروج هوای آلوده و تنظیم حرارت داخلی. مهمترین این اهداف کنترل کیفیت هوای داخل است. انسان در داخل فضا دی‌اکسیدکربن و بخار آب ایجاد می‌کند. میزان دی‌اکسیدکربن فضا، شاخصه‌ای برای تازگی هوای محیط است، اما تولید دی‌اکسیدکربن با تولید بوی ناخوشایند در فضای داخلی همراه است و تعداد زیاد آن نیز برای سلامتی مضر می‌باشد.

دلیل دیگر تهویه، رطوبت هواست. در فصل زمستان رطوبت حاصله از ساکنان، آشپزی و … می‌تواند در پنجره‌ها، سطوح سرد سازه و پل‌های حرارتی، ایجاد شبنم نماید.

درنهایت تهویه باعث دفع گازهای سمی، میکروارگانیسم‌ها و گرد و غبار می‌شود.

تهویه

در کنار تهویه بلافاصله نفوذ هوا را به خاطر می‌آوریم. نفوذ هوا عبارت است از تعویض هوای ناخواسته بین محیط داخلی و خارجی که از طریق درزها، شکافها و … در نماهای خارجی اتفاق می‌افتد. شاید نفوذ هوا بدلیل غیرقابل کنترل بودنش ناخوشایند است. در طی سال‌های اخیر بناها از لحاظ نفوذ هوا بسیار بسته‌تر ساخته می‌شوند، تا از پرت حرارتی و هدر رفتن انرژی جلوگیری نمایند. اما بدلیل اینکه در هر شرایطی ما به میزان هوای پایه یا تهویه پایه نیازمندیم، موضوع تهویه در بناهای جدید حیاتی‌تر و جدی‌تر شده است.

هوای تازه ورودی و یا هوای آلوده خروجی می‌تواند بصورت مکانیکی یا طبیعی کنترل شود.

هنگامیکه سیستم ورودی و خروجی هوا به روش مکانیکی کنترل می‌شود، با سیستم‌های بالانس تهویه، می‌توان از سیستم‌های بازیافت حرارتی استفاده نمود. دومین سیستم گرمای هوای خروجی، هوای تازه ورودی را پیش‌گرم می‌کند. استفاده از سیستم بازیافت حرارتی به صرفه‌جویی انرژی کمک مؤثری می‌نماید. در سیستمهای بالانس تهویه هرچند که از فن برای ورود و خروج هوا استفاده می‌شود، اما انرژی مصرفی در بنا نسبت به سیستمهای تهویه طبیعی در کل کمتر است، زیرا مقدار زیادی از انرژی که از طریق تهویه به هدر می‌رود به وسیله سیستم بازیافت حرارت دوباره به مصرف می‌رسد.

با تولید نقطه به نقطه (تولید محلی) گرمایش و سرمایش، هیچ‌گونه تلفاتی را در محل حرارت و یا در استفاده همزمان از سیستمهای گرمایش و سرمایش (سرمایش در محل‌های تولید، که حرارت خیلی بالا می‌رود) نخواهیم داشت. اما در عوض بازده سیستمهای کوچکتر بسیار کمتر از بازده سیستمهای مرکزی است. در حالت عمومی، سیستمهای مرکزی از سیستمهای محلی بازده بالاتری دارند.

بازده محل گرمایش و سرمایش و میزان انرژی تلف شده بابت گرمایش و سرمایش همزمان، در میزان بازده سیستم محاسبه می‌شود. میزان بازده سیستم به روش و نوع حامل گرمایی و سرمایی نیز بستگی دارد. در سیستمهای فقط هوایی میزان تهویه در فصل تابستان معمولاً بسیار زیاد است تا بار سرمایی موردنیاز و مناسب فراهم گردد. این میزان در فصل زمستان می‌تواند کمتر باشد، میزان حداقل تهویه، موردنیاز است. میزان تهویه سیستمهای آبی و هوایی کمتر است، درنتیجه میزان اتلاف انرژی نیز در این سیستمها کمتر است و بازده سیستمها بالاتر است. (بازده یک سیستم تهویه مطبوع از چندین موضوع تأثیر می‌گیرد که مهمترین آنها عبارتند از:

۱-بازده تولید گرما یا سرما

۲-بازده حمل گرما و سرما

۳-میزان اتلاف انرژی از گرمایش و سرمایش همزمان

۴-میزان تهویه (هوای تازه در زمستان)

۵-استفاده از سیستم بازیافت حرارت

یک قانون کلی:

هر چقدر سیستمهای تهویه مطبوع کمتر باشد، میزان انرژی مصرفی نیز کمتر است، بالاخص وقتی سیستم‌های سرمایش قابل حذف باشند، دراینصورت میزان مصرف بسیار کمتر می‌شود. (سیستمهای تهویه مطبوع)

۱-سیستم فقط با هوا:

۱-سیستم تک داکتی با حجمهای مختلف

۲-سیستم چند داکتی با حجم ثابت

۳-سیستم چند منطقه‌ای

۲-سیستمهای با آب و هوا:

۱-سیستم بدون لوله

۲-فن کویل با هوای ورودی تأمین شده

۳-رادیاتور با هوای ورودی تأمین شده

۳-سیستم با گازهای تبریدی:

به طور کلی سیستم سرمایش تبخیری به دو صورت است: ۱-مستقیم direct  ۲-غیرمستقیم indirect

فرایند کولرهای آبی در ایران فرآیند تقسیم می‌باشد که هوا و آب با یکدیگر در تماس هستند، هوا رطوبت را می‌گیرد و وارد محیط می‌نماید.