Actualizado el 12/04/2024
Los sistemas HVAC calientan los espacios interiores en invierno y los refrescan en verano. Además de su aire acondicionado y horno, HVAC incluye sistemas combinados como bombas de calor y equipos de calidad del aire interior como purificadores de aire. También abarca los sistemas de control y los termostatos inteligentes que ayudan a que todo funcione en conjunto.
Siga leyendo para obtener una descripción general de cómo funcionan los sistemas HVAC.
¿Qué significa HVAC?
HVAC significa calefacción, ventilación y aire acondicionado. Se refiere a los sistemas que regulan y mueven el aire calentado y enfriado en edificios residenciales y comerciales, desde casas hasta oficinas y estadios cerrados. Aunque hay muchas opciones cuando se trata de sistemas HVAC, todos funcionan de manera similar, toman aire fresco y usan un sistema de ventilación mecánica para calentarlo o enfriarlo a la temperatura deseada.
Las unidades HVAC también pueden controlar los niveles de humedad y mejorar la calidad del aire a través de filtros de aire que capturan bacterias, esporas y partículas del tamaño de un virus. El técnico de HVAC que llega a su hogar para una evaluación previa a la instalación lo ayudará a determinar qué sistema y opciones son mejores para usted y su hogar.
¿Qué hace un sistema HVAC?
En el nivel más básico, un sistema HVAC toma aire, lo enfría o lo calienta y lo sopla hacia un espacio interior. Ese espacio podría ser una habitación específica o todo un edificio o estructura, como una casa, una oficina, una escuela, un aeropuerto o incluso un submarino. Un componente individual de un sistema HVAC puede servir para dos propósitos. Por ejemplo, su hogar podría tener un aire acondicionado y un horno separados, o una bomba de calor para enfriar y calentar.
En el nivel más básico, un sistema HVAC toma aire, lo enfría o lo calienta y lo sopla hacia un espacio interior.
Además de mover el aire y hacerlo cómodo en el interior, los sistemas HVAC pueden mejorar el aire llevándolo a través de filtros que eliminan el polvo, las partículas, las esporas, las bacterias y los virus. Los humidificadores y deshumidificadores para todo el hogar pueden agregar o eliminar humedad para mantener el punto de rocío de su hogar en un nivel ideal. Esto puede hacer que su hogar se sienta más fresco sin tener que ejecutar un sistema de refrigeración.
Todos estos componentes se conectan a un termostato convencional o conectado a Internet (inteligente). Dependiendo de la sofisticación de su sistema de control, es posible que pueda programar su equipo HVAC a través de una aplicación para realizar pequeños cambios que ayuden a que cada componente funcione al máximo. Los termostatos inteligentes también pueden reducir los costos generales de calefacción y refrigeración de su hogar porque ayudan a mantener la temperatura dentro de un rango designado.
¿Cómo funciona un sistema HVAC?
Los sistemas HVAC están diseñados para mover aire, calentar o enfriar un espacio interior en el proceso. Estos sistemas generalmente tienen tres elementos principales: una unidad de calefacción, una unidad de refrigeración y un conducto para mover el aire. Un sistema HVAC comienza con la ventilación que trae aire fresco a un edificio. La ventilación natural toma aire de ventanas abiertas, puertas o grietas y usa diferencias de presión para forzar el aire a través de un edificio. Con las casas y oficinas herméticamente selladas de hoy en día, esto requiere el uso de ventiladores, sopladores, filtros y conductos.
Sistemas de Aire Acondicionado
Para enfriar el aire, el ventilador en una unidad de aire acondicionado aspira el aire y lo fuerza sobre las bobinas del evaporador. Llenos de refrigerante, estos serpentines extraen calor del aire y lo enfrían. Luego, el aire se mueve hacia el controlador de aire, donde un soplador lo envía a los conductos. A medida que el aire frío se mueve a través de los conductos, los gases nocivos producidos durante el proceso se expulsan a través de la chimenea.
Cuando un acondicionador de aire absorbe calor, el refrigerante se vaporiza. Para volver a su estado natural, el refrigerante viaja al compresor, que lo presuriza, y al condensador, donde se condensa de vapor a líquido. Al hacerlo, expulsa el calor que expulsa un ventilador.
Bombas de calor
Una bomba de calor funciona de manera similar a un acondicionador de aire central y se basa en la misma idea de que el frío siempre atrae el calor. Para enfriar el aire, el calor es absorbido por el refrigerante y expulsado fuera del edificio. Para producir aire caliente, una bomba de calor extrae aire exterior frío sobre un refrigerante aún más frío. Luego, el calor se introduce en el refrigerante, que calienta las bobinas. El aire se dibuja sobre esas bobinas calentadas, donde se eleva a la temperatura deseada y se sopla en el hogar.
Hornos
Para calentar un edificio usando un horno de gas, un sistema HVAC aspira aire a través de los conductos y lo fuerza hacia el horno. Cuando el horno está funcionando, la cámara de combustión calienta el intercambiador de calor a la temperatura diseñada. El aire es empujado a través del intercambiador, calentado y expulsado por el motor a través de los conductos y de regreso a la casa.
Un horno de aceite funciona de manera similar. Bombea aceite desde un tanque de reserva a través de un filtro y hacia una cámara, donde se convierte en niebla y se rocía sobre un quemador. El quemador se enciende y la llama calienta el intercambiador de calor. Al igual que con un horno de gas, el aire se introduce en el intercambiador, se calienta y se sopla de vuelta a la casa. Los hornos de aceite son raros, solo el 5% de todos los sistemas HVAC los usan.
Algunos hornos de gas pueden modificarse para quemar propano líquido en lugar de gas natural o petróleo. Los hornos de propano son una buena opción para áreas remotas donde otras fuentes de combustible pueden no ser tan confiables. Además, los hornos de propano pueden caber en armarios mecánicos y otros espacios pequeños cuando los metros cuadrados son escasos.
Cada sistema HVAC varía según las necesidades de calefacción y refrigeración de una casa, el lugar donde se encuentra, su antigüedad, los conductos existentes, sus necesidades de calefacción y refrigeración y otros factores.
Se pueden agregar al sistema de aire purificadores de aire, humidificadores, deshumidificadores y otros productos de calidad del aire interior para mejorar la comodidad del hogar. Estos elementos luego brindan un confort térmico óptimo a través del control de un termostato convencional o inteligente. Un termostato inteligente habilitado para Wi-Fi le permite realizar pequeños ajustes a lo largo del día que mejoran la eficiencia energética.
Tipos de sistemas HVAC
Cada sistema HVAC varía según las necesidades de calefacción y refrigeración de una casa, el lugar donde se encuentra, su antigüedad, los conductos existentes, sus necesidades de calefacción y refrigeración y otros factores. Como resultado, un HVAC puede tomar cualquier número de formas. Su técnico de HVAC lo ayudará a determinar cuál de los siguientes se adapta mejor a sus necesidades.
Sistema dividido
También conocido como sistema de aire forzado, un sistema dividido tiene una unidad dentro de la casa y otra fuera. Esta configuración puede consistir en un horno y un acondicionador de aire, un controlador de aire y una bomba de calor, o un horno y una bomba de calor. La configuración que mejor se adapte a tu hogar dependerá en gran medida del lugar donde vivas. Por ejemplo, la configuración del horno y la bomba de calor funciona mejor en climas muy fríos.
Bomba de calor híbrida
En este escenario, el sistema de calefacción central incluye una bomba de calor eléctrica que funciona en conjunto con un horno. En las épocas más templadas del año, como la primavera y el otoño, la bomba de calor calienta la casa. Cuando el clima es demasiado frío para que una bomba de calor funcione de manera efectiva, el horno se hace cargo. Este sistema híbrido, también conocido como sistema de combustible dual, ahorra dinero porque cuesta menos calentar la casa con una bomba de calor que con un horno.
Mini-split sin conductos
Un sistema mini-split sin conductos tiene una unidad exterior que contiene el compresor y el condensador, y un controlador de aire interior montado en la habitación que sopla el aire enfriado directamente a la habitación. Este tipo de sistema sin ductos suele ser mejor para espacios pequeños como garajes y talleres que no requieren un sistema dividido tradicional. No son adecuados para aplicaciones de toda la casa. Por lo general, estos sistemas son lo suficientemente fáciles de instalar para los propietarios.
Mini-split canalizado
Un sistema mini-split con conductos utiliza tubos en lugar de conductos más grandes para mover el aire a una habitación desde un compresor y un condensador al aire libre. Esta solución es la mejor para hogares donde no hay mucho espacio para los conductos tradicionales. En comparación con los sistemas mini-split sin ductos, los mini-splits con ductos tienen la ventaja de una mejor circulación de aire.
Sistema empaquetado
Un sistema empaquetado contiene los componentes tradicionales de un sistema dividido. Sin embargo, todas las unidades se encuentran en el exterior. Esta solución funciona mejor para casas que no tienen espacio para una unidad de calefacción dentro de la casa. Incluso si tiene espacio para un sistema dividido, podría considerar un sistema empaquetado porque son más silenciosos (todo está ubicado fuera de la casa) y tienen costos de instalación más bajos (solo hay una unidad para instalar).
¿Qué incluye un sistema HVAC?
Un sistema HVAC básico consta de una unidad de calefacción, una unidad de refrigeración y un conducto para mover el aire calentado o enfriado. Generalmente, un horno sirve como unidad de calentamiento. Ya sea que el horno funcione con gas natural, electricidad o propano, su eficiencia se mide por su índice de eficiencia de utilización anual de combustible (AFUE), que indica la cantidad de combustible que se convierte en calor. Un horno con una clasificación AFUE del 95 % convierte el 95 % del combustible que se le suministra en calor. Hoy, la calificación AFUE mínima aceptable es 80%.
HVAC y aire acondicionado a menudo se usan indistintamente. Pero estos conceptos tienen distintos significados.
Los sistemas HVAC también tienen una unidad de refrigeración, generalmente una unidad de aire acondicionado. En algunas áreas donde no hace suficiente frío para un horno, una bomba de calor que puede enfriar y calentar el aire es una opción más económica. De cualquier manera, la eficiencia de enfriamiento de estas unidades se mide por su índice de eficiencia energética estacional (SEER), y el aire frío que producen se distribuye en la casa a través de los conductos. Para la eficiencia energética, desea comprar una unidad con una calificación SEER alta. Las unidades de mayor eficiencia tendrán calificaciones SEER de 20 o más, mientras que la calificación mínima es 13.
Algunos sistemas también pueden incluir sistemas de ventilación que dirigen el aire fuera de la casa, humidificadores (o deshumidificadores) que ajustan la humedad del aire y purificadores de aire que filtran esporas, bacterias, virus y otras partículas minúsculas. Un técnico de HVAC puede ayudarlo a determinar cuál de estos componentes adicionales, si corresponde, tiene sentido para sus necesidades.
Todos estos están controlados por un termostato convencional o inteligente. Cuando la temperatura u otros criterios alcanzan un punto establecido, activa los componentes necesarios para comenzar a funcionar. Algunos sistemas inteligentes incluso pueden alertarlo cuando hay un problema que necesita atención, recordarle que cambie los filtros y compartir diagnósticos con su contratista de HVAC.
¿En qué se diferencian HVAC y aire acondicionado?
HVAC y aire acondicionado a menudo se usan indistintamente. Sin embargo, los términos en realidad se refieren a dos cosas diferentes. Cuando un sistema HVAC consta de varios componentes que trabajan juntos para regular la temperatura y la ventilación en un edificio, los acondicionadores de aire simplemente enfrían ese edificio. Piénselo de esta manera: un sistema HVAC puede incluir un horno, un sistema de conductos, un filtro de aire, un termostato inteligente y un acondicionador de aire, mientras que un acondicionador de aire central es solo un acondicionador de aire. En otras palabras, un acondicionador de aire puede caer bajo el paraguas HVAC, pero no todos los sistemas HVAC tendrán un acondicionador de aire.
