无论是对人员还是基础设施而言，调控建筑物内部的气候环境都至关重要。而负责气候调控的正是暖通空调控制系统，但暖通空调系统内部包含哪些组件？其工作原理又是什么呢？
试想在炎热的日子里走进一栋建筑：空气中弥漫着舒适的凉意，清新又宜人；或是在寒冷的冬夜踏入室内，瞬间便感受到暖意包裹。这并非魔法，而是设计精良的暖通空调（HVAC）系统在默默发挥作用。
简单来说，HVAC是 heating（供暖）、ventilation（通风）和 air conditioning（空调）的缩写。“HVAC系统” 指的是一套完整的设备与控制网络，用于调控住宅、办公室、工厂及其他各类建筑的室内温度、空气质量、湿度与气流。
这类系统是保障舒适度、健康与工作效率的核心。无论你身处小型公寓、大型商业综合体、工业设施还是数据中心，一套合适的HVAC系统都必不可少。
HVAC 系统简史：从古代技术到智能自动化
在探讨现代化之前，了解HVAC系统的演变历程十分有益。这段发展之路不仅能让我们看清HVAC行业的进步幅度，也能帮助我们理解如今电气产品、自动化技术与建筑系统之间的紧密融合关系。
早期发展
古代文明已掌握了基础的供暖与通风方式：例如，罗马人采用火炕供暖系统（hypocausts，一种地板下供暖装置），而波斯人则利用风塔实现被动式降温。
随着工业化进程的推进，大型建筑开始需要更规范化的供暖系统，锅炉、散热器与集中式系统应运而生。
20世纪
20世纪初，威利斯・开利（Willis Carrier）发明了机械制冷空调，这成为室内气候调控领域的转折点。正如开利全球公司（Carrier Global）所记载，他为工业设施设计的温湿度调控系统，最终逐步发展为如今我们赖以生存的家用与商用空调。
在随后的几十年里，供暖、制冷功能与通风系统逐渐融合，形成了如今我们所说的HVAC系统。
迈向现代：自动化与能效优化
迈向现代：自动化与能效优化
自20世纪中期起，HVAC系统开始在住宅与各类建筑中普及。随着能源成本上涨与环境问题日益受到关注，行业重心逐渐转向能效提升与室内空气质量改善。
进入21世纪，HVAC行业开始广泛应用工业自动化、物联网（IoT）传感器、楼宇管理系统（BMS）与智能控制系统。如今的HVAC系统已不再是简单的 “调节恒温器温度” 的设备，而是由传感器、控制器、电气产品与软件组成的复杂网络。
HVAC系统组件
下面我们将拆解HVAC的各个组成部分，让你清晰了解这一术语究竟涵盖哪些内容。
供暖（Heating）：指在室外寒冷时，用于提高室内温度的各类系统，如锅炉、熔炉、热泵等。
通风（Ventilation）：负责空气在空间内外的流通，引入新鲜空气、排出污浊空气、调控湿度并过滤颗粒物。
空调（制冷）（Air Conditioning）：在室外炎热时，用于冷却室内空气、降低湿度并维持舒适环境的部分。
当我们提及HVAC系统时，指的是整合了上述三者（供暖 + 通风 + 空调）的完整设备与控制网络。它不只是单一的加热器或空调，而是一套全年保障室内环境舒适健康的完整基础设施。
HVAC 系统的工作原理
了解了HVAC系统的理论定义后，我们再来看看它在实际中的工作方式。下面将描述大多数系统遵循的通用流程，帮助你理解组件、控制系统与电气产品之间的相互作用。
进气
系统会从室外吸入新鲜空气或从室内回收空气（空气再循环），这一过程需用到通风组件与风管。新鲜空气能提供氧气、稀释污染物并调节湿度，这些都是保障健康与舒适度的必要条件。
温度与空气处理
在这一处理环节中，系统可能会先对空气进行过滤，去除灰尘、过敏原及其他污染物。同时，系统会通过传感器检测温度与湿度，由控制系统判断是否需要开启供暖或制冷功能。
若需要供暖，熔炉、锅炉或热泵会升高空气或水的温度；
若需要制冷，系统会利用制冷剂、蒸发器、冷凝器盘管及压缩机，从空气中吸收热量与水分。
空气输送
经过处理的空气会通过风管（或无管系统中的直接送风单元）输送到各个房间或区域。风机电机负责推动空气流动，而风阀则可调节不同房间的送风量。控制与自动化
这一环节是工业自动化与电气产品发挥作用的核心。传感器检测温度与湿度；恒温器或楼宇管理系统发送控制信号；电气接触器、继电器与开关调控电机、压缩机及风扇的供电；安全装置则确保系统正常运行。这些组件的协同工作，保障了系统高效且可靠地运转。
此外，HVAC系统还可根据人员占用情况、室外天气、时间安排，甚至通过智能设备接收远程指令来调整运行状态。
排气与再循环
部分系统会排出室内污浊空气并引入新鲜空气；另有一些系统则会对处理后的空气进行再循环，以节约能源。通风系统保障了室内空气质量，能去除异味、多余湿气与污染物；而当室外温度过高或过低，将室外空气调节至舒适温度所需的能耗高于对室内空气进行再处理时，空气再循环则能有效节省能源。
反馈与维护分析
现代HVAC系统中，传感器与控制系统会收集关于系统健康状态、运行效率及设备损耗的数据。自动化警报可及时提示故障，如电机故障或泄漏等问题。这正是如今行业中所说的 “智能HVAC” 的重要组成部分。
HVAC 系统的类型
不同的建筑与使用场景需要不同类型的HVAC系统。以下是几种常见的系统配置：
分体式系统（Split System）：家庭中常见的系统类型，包含室内机（蒸发器）与室外机（冷凝器与压缩机）。
整体式系统（Packaged System）：所有主要组件均集成在一个室外机壳中（通常安装在屋顶），常见于小型商业建筑。
热泵系统（Heat Pump System）：通过反向循环制冷剂实现供暖与制冷双重功能。
无管迷你分体式系统（Ductless Mini-Split System）：适用于无风管的住宅或需要分区控温的场景，由壁挂式室内机与室外压缩机组成。
混合式系统（Hybrid System）：结合两种技术（如电动热泵 + 燃气熔炉），可根据季节变化优化能源节省效果。
大型商用/ 工业系统（Large Commercial/Industrial Systems）：采用冷水机组、屋顶机组、变风量（VAV）系统、复杂风管网络及先进自动化技术。HVAC：舒适与能效的基石
在建筑系统领域，HVAC系统或许并非最显眼的部分，但无疑是最重要的组成部分之一。冬季保暖、夏季纳凉，以及保障室内空气清新健康，这些都离不开HVAC系统的调控。
无论你是房主、设施管理人员、HVAC承包商还是建筑工程师，清晰了解HVAC系统的定义、工作原理与维护方法都大有裨益 —— 这不仅能提升舒适度，还能节省成本、延长设备使用寿命。
因此，下次当你走进一栋建筑，呼吸到舒适的空气时，请记住：这背后是一套设计精良的系统在默默运转。而了解这套系统，能让你更从容地进行系统选型、维护与优化。
