ご自宅に最適な HVAC システムの選び方

実際に何のことを知らない人もいると知って驚くかもしれません空調設備手段。 彼らは、家が家の中心であるにもかかわらず、家にどのような HVAC システムがあるのか​​理解していません。 では、新しい HVAC システムを購入する場合、HVAC システムを選択する際に何に注意すべきでしょうか?

ホームズ・ファミリー・レスキューのフランク・コッツォリーノの家のサンルームに設置されたミニスプリットヒートポンプシステム

ここでは、HVAC システムと、ご自宅に適したシステムを選択する方法に関する私の完全なガイドをご紹介します。

まず、HVAC とは何を意味しますか? HVAC は文字通り、暖房、換気、空調 – すべてのシステムを組み合わせることで、あなたの家に快適な生活環境を作り出します。 HVAC システムは、暖かい空気と冷たい空気を制御および分配し、多くの場合、家庭内で最も複雑なシステムの 1 つです。

HVAC システムがどのように機能するかを理解するには、そのさまざまなコンポーネントを知ることが不可欠です。 ここでは、HVAC システムの主要な部分の内訳と、それらがどのように連携して家の温度を調整するかについて説明します。

という言葉をご存知ですか？炉ギリシャ語でオーブンを意味する「フォルナックス」が語源です。空気は炉によって加熱され、この暖かい空気はダクトを使用して家中に循環します。ただし、それよりも少し複雑です。完全な HVAC システムには、空気戻り、フィルター、排気口が含まれています。 、ダクト、電気要素、室外機、コンプレッサー、コイル、送風機。

エアコンは室内の空気から熱と湿気を取り除き、家の中に涼しい空気を作り出します。

あ家庭用ヒートポンプは、冷凍と電気を使用して家庭に冷暖房を提供する HVAC システムです。 ヒートポンプは、炉、ボイラー、電気ベースボード加熱と比較して、より高いレベルの効率で加熱と冷却を実現する機能を備えています。 これは、ヒートポンプが熱を生成するのではなく、熱を移動させるためです。

実際には、ヒートポンプは電力消費量を削減できます炉やベースボードヒーターなどの電気抵抗加熱と比較して、50% 削減されます (米国エネルギー省による)。 お住まいの地域やその他の多くの要因に応じて、ヒートポンプはエアコンや暖房の優れた代替品となり、すべての暖房と冷房のニーズが 1 つのユニットに詰め込まれています。

プロのヒント:

エネルギー使用量と家の快適さを最大限に高めたいと考えていますか? インバーターヒートポンプを導入しましょう。 インバーター システムを使用すると、頻繁なオン/オフ サイクルによって引き起こされる不快な温度上昇に対処する必要がありません。 インバーターヒートポンプは、室内の温度を良好かつ安定に保つために自己調整できます。 ボッシュの IDS システムをチェックすることをお勧めします。これらは高品質で非常に効率的です。

Bosch IDS インバーターヒートポンプファミリー

ヒートポンプ システム: 知っておくべきこと

この国の主要な暖房システムの大部分は、天然ガスなどの化石燃料を燃料とすることが多く、強制空気炉と熱水または蒸気です。ボイラーラジエーター付き。 電気ボイラーは、CO2 を排出せず、家庭の二酸化炭素排出量を削減できるため、ガスや石油によるボイラーよりも環境に優しい選択肢であると考えられています。

Bosch Greenstar コンビボイラー壁掛け

あボイラー水を沸騰させて家を暖めますが、その熱は熱水または蒸気の形で発生します。 ボイラーで水を加熱することもできます。 一般的な加熱専用ボイラーには、浴槽が 3 つ以上ある大規模な家庭の場合、別途間接熱水貯蔵タンクが必要です。 一方、コンビボイラーは、単一のユニットで熱と温水を生成します。

暖房用ボイラーについて知っておくべきこと

ヒートポンプとボイラー – どちらがあなたに適していますか?

あダクトレスミニスプリットシステム室外機 1 台と室内機 1 台で構成され、電気ケーブルと冷媒チューブで接続されています。 ダクトを使用しない場合、室内ユニットは壁に取り付けられることが多く、リビングエリアに加熱または冷却された空気を強制的に送り込みます。

ダクトレス システムにはゾーニング機能があるため、各部屋の冷却に費やすエネルギーをより詳細に制御できます。つまり、どの部屋がダクトレス システムによって制御されるかを管理できます。

ダクトレス ミニ スプリットは、ダクト工事がないため、新築 (ホーム オフィスやガレージの追加など) や改装に最適で手間のかからないオプションとなります。ボッシュ ミニスプリットインストールとメンテナンスが簡単で、これに勝るものはありません。

サーモスタットは、設定した室内の選択した温度を管理および維持するために使用される一連の制御装置にすぎません。 の多くは、スマートサーモスタット市販されている製品を使用すると、家の暖房、冷房、換気を離れた場所から完全に制御できます。 エネルギー使用量をリアルタイムで表示するものもあります。 それはどれほど賢いのでしょうか？ 最新のスマート サーモスタットの中には、ジオフェンス技術を利用して、エネルギーを節約するために家を出るときに温度を下げるものもあります。

スマート サーモスタットを使用すると、月々の料金を節約できます。

ご自宅用の HVAC システムを選択する場合は、シングルステージ システムとマルチステージ システムのどちらを選択するかを決める必要があります。 シングルステージ HVAC システムには通常、エアコンとヒーター (エアコンなど) が含まれます。炉またはボイラー ）。 一方、多段システムには複数の加熱または冷却空気源があります。 一例として、多段加熱システムには、熱を供給する炉とヒートポンプの両方が含まれる場合があります。 これらのシステムでは、複数の入力を同時に管理する必要があるため、多段サーモスタットが必要です。

一般にシングルステージシステムは安価ですが、マルチステージシステムはより正確な温度制御を提供でき、長期的にはエネルギー効率が高くなる可能性があります。 最終的に、正しい選択は、特定のニーズと予算によって決まります。

HVAC ゾーニング システムは、家を複数のゾーンに分割し、それぞれが独自のユニットまたはサーモスタットによって制御されます。 その利点は、家全体を 1 つの温度に冷暖房するのではなく、各部屋を理想的な温度に設定できることです。

ゾーン別 HVAC システムを使用すると、快適さをより細かく制御でき、エネルギーを節約でき、そして最も重要なことに、サーモスタットをめぐる毎日の議論をなくすことができます。

炉室に何があるか知っていますか?

温暖な気候では、空調は HVAC システムの重要なコンポーネントです。 コンプレッサーから蒸発器コイルまで、室内温度を快適に保つためのエアコンユニットの重要な部品とその役割を紹介します。

ファンはすべての HVAC システムに不可欠な部品です。 最も頻繁に使用される HVAC ファンは、軸流ファン、前方に曲がった遠心ファン、および後方傾斜ファンの 3 種類です。 これらのファンにはそれぞれ独自の用途があり、適切なタイプは HVAC システムの特定のニーズによって異なります。 家庭用のほとんどの HVAC システムは、ハムスターの回し車に少し似ていますが、「かご型ファン」とも呼ばれる前方曲線ファンを使用しています。 軸流ファンはより多くの空気圧を生成できるため、軸流ファンよりも騒音が大きく、より多くのエネルギーを消費します。 抵抗に関する問題が少なく、耐久性があり、掃除やメンテナンスが簡単です。

送風機とも呼ばれる前方にカーブした遠心ファンは、家のダクトを介して空気を循環させるために使用されます。 家庭用のほとんどの HVAC システムは前方曲線ファンを使用しています。 軸流ファンよりも騒音が大きく、より多くのエネルギーを消費しますが、多用途性と高圧で空気を移動させる能力があるため、より一般的に使用されています。 また、抵抗に関する問題が少なく、耐久性があり、掃除やメンテナンスが簡単です。

後方に傾斜したファンは、大量のエアフローと可変抵抗に優れています。 また、前方に湾曲したファンよりも静かです。 ただし、より商業的な目的で使用されることもよくあります。

軸流ファンはプロペラのように見え、空気をファンに直接吸い込みます。 大型チラーや凝縮ユニットでは軸流ファンが頻繁に使用されます。 HVAC 機器への取り付けを容易にし、振動を軽減するために、これらのファンと送風機は外側のフレームに取り付けられることがよくあります。

蒸発器、凝縮器、およびコンプレッサーはセントラル空調システムを構成します。 HVAC システムの冷却サイクルは、コンプレッサーに大きく依存します。 コンプレッサーは、家の外にあるユニットである凝縮器と、エアコンの内部にある蒸発器の間の仲介者として機能します。

その機能は、冷媒を加圧して循環させ、室内の空気から熱を集めて外部に放出できるようにすることです。 コンプレッサーにはレシプロ式、ロータリー式、スクロール式などさまざまな種類があります。 燃焼または電気によって動力を供給できます。

冷却システム全体の有効性は、コンプレッサーの効率と信頼性によって決まります。 HVAC システムが最高の状態で動作し、使用するエネルギーを最小限に抑え、できるだけ長く使用するには、適切なメンテナンスとコンプレッサーのサイジングが必要です。

コンデンサー コイルは、冷媒から熱を除去するエアコンまたはヒート ポンプ システム内の 2 つのコイルのうちの 1 つです。 冷媒はコンプレッサー内で加圧され加熱されると、凝縮器コイルに入ります。

冷媒ラインは、屋外と屋内の AC またはヒート ポンプ ユニット間で冷媒を輸送する絶縁された銅線です。 これは 2 つのラインで構成されており、1 つのラインはガス状の冷媒を輸送し、もう 1 つのラインは液体冷却剤を輸送します。

ガス強制空気炉は、多くの家庭、特に寒冷地の地域で見られる一般的な暖房システムです。 炉のさまざまなコンポーネントとそれらがどのように連携するかを理解することは、HVAC システムを選択する際に何を探すべきかをより深く理解するのに役立ちます。

熱交換器は、燃焼プロセスから家庭内を循環する空気に熱を移動させる役割を果たします。 熱交換器は、バーナーによって生成された炎から熱を収集します。 その後、それが循環する空気に伝わり、最終的に家全体に移動します。

漏れや亀裂があると、危険な量の一酸化炭素が放出される可能性があり、安全を脅かす可能性があるため、熱交換器が正しく動作していることが非常に重要です。 定期的な検査と清掃は、熱交換器が安全かつ効果的に動作していることを確認するのに役立ちます。 熱交換器に問題がある可能性があると思われる場合は、迅速に対処することが重要です。

HVAC ブロワー モーターは、暖房、冷却、またはその他の調整された空気を炉、ヒート ポンプ、またはエアコンから輸送する家庭の冷暖房システムの一部です。 ブロワー モーターは、加熱または冷却された空気をダクトを通って家の周りの通気口から送り出します。

エアフィルターは、ほこり、花粉、ペットのフケなどの浮遊粒子を捕らえ、呼吸する空気を改善することで室内の空気の質を維持します。 また、炉のブロワーモーターやその他の部品を損傷から保護します。 炉の効率は時間の経過とともに低下し、エアフィルターが詰まって空気の流れが制限されると損傷する可能性もあります。 エアフィルターは使用状況やフィルターの種類に応じて定期的に点検・交換してください。 通常は1～3ヶ月に1回をオススメします。

換気サイクルの開始を知らせるシステムのコンポーネントは、空気の戻りです。 この戻りにより空気が引き込まれ、濾過されて一次システムに送られます。 プロの提案は、フィルターにほこりや破片がたまりやすいため、返品品に定期的にほこりを払うことです。 経験則としては、少なくとも 3 か月ごとにエア フィルターを交換することです。

エア ハンドラーはダクトのダクト パイプとトランクに接続されており、これにより、加熱または冷却された空気が家全体に分配されます。 ダクトトランクは家のメイントラックであり、ダクトトランクに接続されているダクト管が各部屋に空気を供給します。

HVAC システムの空気は、すべてのダクトに接続されているプレナムと呼ばれる大きなボックスに保管されます。 HVAC システムのダクトには通常、供給プレナムと戻りプレナムという 2 つのプレナムがあります。 HVAC システムからの温風または冷気は、ダクトを経由する前に供給プレナムに満たされます。

この加熱または冷却された空気がそのエリアに入ると、すでに存在する空気が部屋から押し出され、別の一連のダクトに流れ込みます。 戻ってきた空気は、これらのダクトによって戻りプレナムに輸送されます。 HVAC システムに応じて、戻った空気は再び冷暖房サイクルを通過するか、煙突を通って屋外に送られます。

最新の HVAC システムのほとんどは湿度を調整できます。 HVAC システムには、冷たい飲み物が入ったグラスの外側に結露が生じるのと同様に、空気中の水蒸気を結露させる蒸発器コイルが備えられています。 水分はドレンパンにたまり、排水管を通って家の外に排出されます。 このプロセスにより、部屋が除湿されます。

ここでは、家の室内空気の質の悪さに関する 6 つの事実を紹介します。 イラストはパナソニック。

そうは言っても、多くの新しい住宅は気密性を重視して建てられています。 これはご家庭のエネルギー効率にとって良いことです。 しかし、その滞留して湿気で満たされたよどんだ空気を追い出し、新鮮な屋外の空気と置き換える方法が必要です。 また、家の湿度レベルを管理すると、室内の空気の質を改善できます。 効果的な空気交換を正しく行うためには、熱回収換気装置、さらにはエネルギー回収換気装置 (ERV) の設置が最も推奨されます。

家が湿気すぎる？ やるべきことは次のとおりです

熱およびエネルギー回収人工呼吸器 (HRV および ERV)

ERV システムの仕組みと ERV のメリット

ご自宅に適切な HVAC システムを選択するには、次のような多くの要素のバランスをとった複雑な設計が必要です。

では、適切な HVAC システムを選択するにはどうすればよいでしょうか?

作業を簡単にするための例を見てみましょう。 トロントの 1000 平方フィートの家にはどのタイプの HVAC システムが適していますか?

まず、トロントの気温はマイナス 20 度以下と非常に寒くなり、夏は 35 度まで暑くなることがあります。 この規模の住宅には、ダクトレスのミニスプリット システムまたはガス炉を備えた小型のセントラル空調システムが適している可能性があります。

この気候ではヒートポンプが最も効率的な選択肢ではない可能性があります。 ただし、システムの補助としてヒートポンプを検討している場合は、低温でも効率的に動作できる、暖房能力の高いモデルを選択する必要があります。

ヒートポンプの加熱効率を測定する暖房季節性能係数 (HSPF) は、少なくとも 8 である必要があります。理想的には 10 以上です。 必要なヒートポンプのサイズや容量は、家の大きさ、断熱レベル、環境によって異なります。

通常、1 トンのヒートポンプは、一般に 400 ～ 600 平方フィートの居住空間を冷暖房できます。 その結果、1000 平方フィートの住宅には、1.5 ～ 2.5 トンの容量を持つヒート ポンプが必要になる可能性があります。

ただし、これは概算にすぎず、ヒート ポンプの実際のサイズや容量は異なる場合があり、ご自宅に十分な熱を供給するには追加のシステムが必要になる場合があります。必ず専門の HVAC 技術者に相談して、ご自宅が提供できる熱量を評価してください。あなたの家にぴったりの提案を。

家の構造の種類と規模は、HVAC システムに大きな影響を与える可能性があります。 冷暖房負荷は家の大きさ、断熱材、窓の種類、家の向きによって決まります。すべてを考慮する必要があります。 だからこそ、空調設備の専門家に相談する必要があります。

断熱が不十分で、効率の悪い窓（密閉性に問題がある単板ガラスまたは古い窓）、隙間風が入る建物外壁を備えた大きな家では、光熱費が高くなるのはもちろんのこと、家の HVAC ニーズに対応するためにより大型の HVAC システムが必要になります。

最適な室内空気の質を維持するには、家の換気システムが非常に重要です。 外気取入口 (ERV および HRV) や排気ファン (キッチンやバスルーム) などの複数の換気システムを HVAC システムに追加すると効果的です。

カナダには古い家がたくさんあり、常に新しい製品や技術が導入されます。 既存の HVAC システムの改造は、新しいコンポーネントを古いシステムに統合するプロセスです。 複雑に聞こえるかもしれませんが、それは実際にそうなのです。 そのため、調査を行い、エネルギー診断を受け、すべてのオプションについて HVAC 専門家と話し合うことが重要です。

Bosch ヒートポンプ室外機は、Holmes Family Rescue の最新プロジェクトの 1 つに設置されました。

Energy Star ラベルは、住宅所有者が情報に基づいた決定を下せるよう支援することを目的としています。 ENERGY STAR ラベルが付いた HVAC システムは、厳格なエネルギー効率要件に準拠しています。 米国環境保護庁 (EPA) と基準開発チームは、危険な温室効果ガス排出量の大幅な削減を促進するために協力しました。

ENERGY STAR 評価の製品は、ご家庭のエネルギーコストに関してもお財布に優しいです。 年間燃料利用効率 (AFUE)、季節エネルギー効率比 (SEER)、暖房季節をすべて組み合わせてエネルギー定格を決定します。

炉とエアコンを通気口に接続する HVAC システムのダクトは、システムの重要なコンポーネントです。 ダクトのサイズは各部屋と家全体のサイズによって決まります。 HVAC システムの効率は、ダクトのサイズとレイアウトによって影響を受ける可能性があります。

より大きな住宅では、より多くのダクト工事とより長い配管が必要になります。 ただし、これにより抵抗が増加し、空気圧損失が発生し、システム効率が低下する可能性があることに注意してください。

小さな家に住んでいる場合は、ダクトレスシステムを検討することをお勧めします。 当社は、ボッシュの Climate 5000 ダクトレス システムを多くのプロジェクトに設置しました。 ダクト工事も必要なく、とても静かなので気に入っています。

Climate 5000 ダクトレス システム。 騒音レベルは 20 dBA と非常に静かです。

どのような種類の HVAC システムを使用している場合でも、適切にメンテナンスする必要があります。 これには、専門技術者による少なくとも年に 1 回の検査と清掃が含まれます。

ただし、年に2回、秋口と春先に1回ずつ検査するのがベストだと思います。 これを行うことで、HVAC システムは決してあなたを失望させることはありません。

ただし、物によってはより頻繁に交換または掃除が必要になることに注意してください。 これには、HVAC、場合によっては HRV または ERV のフィルターが含まれる場合があります。

年間燃料利用効率 (AFUE) 評価は、炉の効率を測定します。 これは季節ごとの燃費の指標にすぎません。 制御装置、ファン、ポンプの動作に必要な電気エネルギーは含まれません。 カナダの EnerGuide によると、AFUE 評価が高いほど、ユニットの効率が高くなります。

SEER は季節エネルギー効率評価の略です。 SEER2 は、エアコンおよびヒートポンプ用の SEER の更新バージョンで、2023 年 1 月 1 日に発効します。これは、一般的な冷房シーズンにおけるエアコンとヒートポンプの冷却出力を、ワット単位で使用するエネルギーで割ったものです。 -時間。

HSPFは暖房季節パフォーマンスファクターの略です。 秋から冬にかけてのヒートポンプの効率を測定します。 HSPF2 は、エネルギー省 (DOE) によって設定された HSPF の更新バージョンです。

輻射システムが床を温めます。 その熱は上に放射され、部屋の他の物体に吸収され、空間全体を効率的に暖めるのに役立ちます。 つまり、床暖房は輻射熱技術を利用して床を暖かくします。 床からの熱は上昇し、部屋全体に拡散します。

輻射式床暖房には温水式と電気式の2種類があります。 私たちはすべてのプロジェクトに常に Schluter Ditra-Heat 電気床暖房システムを設置していますが、それは素晴らしいものです。

当社はすべてのプロジェクトに Schluter Ditra-Heat 床暖房システムを設置しています。

床暖房システムの説明

新しい HVAC システムを検討するときは、さまざまな冷暖房システムが家の温度、エネルギー使用量、空気の質にどのような影響を与えるかを考慮してください。 BTU (British Thermal Unit) によって識別されるシステム定格と容量に注意してください。 通常、BTU が大きくなるにつれて容量も増加します。 新しく製造された HVAC システムには、プログラム可能なサーモスタットまたはスマート サーモスタットが装備されており、実用的でエネルギー効率が向上します。

すべての HVAC システムは、最適なパフォーマンスを得るために定期的なメンテナンスが必要です。 安心を得るために、メンテナンスの手間がかからない経済的なシステムへの投資を検討してください。 コストと騒音レベルも考慮することを忘れないでください。 HVAC システムは複雑なので、適切な HVAC システムを決定する前に、よく調べて何人かの専門家に相談してください。

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