در دنیای امروز، گرمایش جهانی هوای کره زمین یکی از بزرگ‌ترین مشکلاتی است که انسان با آن مواجه است. میزان بیش‌ترین دما در طول تابستان هر سال، افزایش داشته‌است. انواع مختلفی از سیستم‌های تهویه مطبوع در دنیای امروز براساس اصول متفاوت ترمودینامیک به کار می‌روند.
حوزه ی تهویه هوا در چند سال اخیر به طور فزاینده‌ای مهم شده‌است. صنایع مربوطه با ساخت هواساز به دلیل نیاز فزاینده به تجهیزات به سرعت گسترش‌یافته اند. این امر تحقق یک فرصت عالی برای مهندسین با سابقه و آموزش مناسب را نشان می‌دهد.
استفاده از تهویه مطبوع در صنایع و محوطه‌های عمومی در مقیاس های بزرگ افزایش‌یافته است. برخی از این کاربردهای مهم عبارتند از:
۱. رطوبت کنترل‌شده در صنعت شیرینی پزی، تهیه و بافندگی ابریشم مصنوعی، صنعت چاپ و حجاری
۲. رطوبت و دمای کنترل‌شده در دستگاه‌های بسته بندی خودکار، که برای بسته‌بندی محصولات غذایی، سیگار و شیرینی.
۳. دمای کنترل‌شده واکنش و کنترل تسهیل فرآیند تبخیر در شاخه‌های ویژه‌ای از صنایع شیمیایی.
۴. کنترل رطوبت و یا دستگاه های هوا برای انفجار کوره‌ها در تولید آهن خام.
۵. تهویه هوا باعث راحتی انسانی در معادن عمیق، در تولید صنعتی آهن لعاب دار، و در صنعت حجاری می شود.
۶. تهویه مطبوع برای آسایش انسان و نگهداری غذای فاسد شدنی در هتل‌ها، رستوران‌ها، مکان‌های عمومی دیگر و خانه‌های شخصی.
۷. تهویه هوا برای آسایش انسان در تئاترها، ساختمان‌های اداری، و دیگر ساختمان‌های عمومی که در آن گروه‌های بزرگی از مردم گرد هم می‌آیند.
۸. تهویه هوا باعث راحتی انسانی در هواپیما، لوکوموتیو و دیگر صنایع حمل و نقل می‌شود.
تهویه مطبوع ممکن است به عنوان یک کنترل همزمان یا تمام یا حداقل سه عامل زیر در نظر گرفته شود که بر شرایط فیزیکی و شیمیایی و یا اتمسفر در هر ساختار تاثیر می‌گذارند. این عوامل اغلب بر سلامت و یا راحتی انسانی تاثیر می‌گذارند:
۱. دما
دما به طور مستقیم با آسایش انسان در ارتباط است و به آن آسایش حرارتی گفته می‌شود. آسایش حرارتی شرط ذهنی است که رضایت از محیط حرارتی را بیان می‌کند و با ارزیابی ذهنی مورد اندازه گیری قرار می‌گیرد. حفظ استانداردهای آسایش حرارتی برای ساکنان ساختمان‌ها یا محوطه‌های دیگر یکی از اهداف مهم مهندسین طراحی سیستم تهویه مطبوع است. خنثایی دمایی زمانی حفظ می‌شود که گرما تولید شده توسط متابولیسم انسانی مجاز به پراکندگی باشد در نتیجه تعادل دمایی را با محیط حفظ می‌کند. درجه‌حرارت مناطق با تغییر در ارتفاع، آب و هوا و افق متفاوت است. دمای اتاق عبارت است از بیان محاوره‌ای برای دمای داخلی معمول یا ترجیح داده‌شده که مردم عموما به آن عادت دارند. آن محدوده کوچکی از دما را نشان می‌دهد که در آن هوا نه گرم است و نه سرد، تقریبا ۷۰ درجه فارنهایت (۲۱ درجه سانتیگراد)
۲. رطوبت
میزان رطوبت نسبی زیر ۲۵ درصد با افزایش ناراحتی و خشک شدن غشا مخاطی و پوست مرتبط است که می‌تواند منجر به تغییر خلق و عصبانیت شود. رطوبت نسبی پایین، الکتریسیته ساکن را افزایش می‌دهد که موجب ناراحتی و جلوگیری از عملیات کامپیوترها و تجهیزات پردازش کاغذی می‌شود. سطوح رطوبت بالا می‌تواند منجر به چگالش در ساختار ساختمان و سطوح داخلی و خارجی و رشد متناوب مخمرها و قارچ‌ها شود.
۳. حرکت
حرکت هوا عامل مهمی در آسایش حرارتی است. در حالی که هوای ساکن در فضاهای گرم مصنوعی اغلب به احساس سفتی و تقویت ساخت رایحه خوشبو کمک می‌کند، حتی کوچک‌ترین حرکت هوایی در محیط‌های سرد اغلب به عنوان کشش جریان هوا تلقی می‌شود. با این حال در شرایط گرم یا مرطوب، حرکت هوا می‌تواند اتلاف گرما را بدون هیچ تغییری در دمای هوا افزایش دهد.
۴. توزیع
بیشتر سیستم‌های تهویه مطبوع، هوا را سرد یا گرم می کنند. اجزا و چیدمان توزیع هوای مکانیکی به این دلیل مهم هستند که می‌توانند آسایش فضاهای اشغال‌شده را بهبود بخشیده و مصرف انرژی را کاهش دهند. اگرچه پنکه هایی که هوا را توزیع می‌کنند تقریبا به اندازه تجهیزاتی که گرمایش و سرمایش را ایجاد می‌کنند، انرژی مصرف نمی‌کنند. اگر هوا خوب توزیع شده‌باشد، مهم نیست که تجهیزات چقدر کارآمد هستند. علاوه بر این، نشتی لوله می‌تواند باعث به هدر رفتن ۲۰ تا ۴۰ درصد انرژی گرمایش و خنک سازی شود که با عملکرد آسایش حرارتی و کارایی انرژی اندازه‌گیری می‌شود. کارایی سیستم مدیریت هوا را می توان به طور کلی با اندازه‌گیری استفاده از برق مصرف شده توسط پنکه ها اندازه‌گیری کرد.
۵. غبار
کیفیت هوای داخل ساختمان از آلاینده‌های نظیر گرد و غبار، گرده، قارچ، کپک و ترکیبات آلی فرار تشکیل شده‌است. این آلاینده‌ها می‌توانند از اثاثیه، آزمایشگاه‌ها، محلول‌های تمیز کننده و ساکنین ساختمان منتشر شوند، سلامت و مشکل به زودی پس از قرار گرفتن در معرض کیفیت هوای داخل ساختمان شروع شوند. ساکنین ممکن است خارش چشم، سردرد و خستگی را تجربه کنند. قرار گرفتن دراز مدت در معرض IAQ ضعیف می‌تواند به بیماری‌های مزمن تنفسی نظیر آسم کمک کند.
6. باکتری‌ها
باکتری‌ها در محیط ما می‌توانند علت بیماری مانند تیفوئید، آلرژی‌ها و سردرد را ایجاد کنند.
7. بو ها
هم چنین بو نیز همراه با آسایش انسان است. بوی بد ربطی به انسان ندارد که ما نمی‌توانیم در محیط با بوی بد زنده بمانیم. بیشتر به وسیله منابع داخلی زیر تولید می‌شود: عرق انسان، سیگار، دارو، تنفس انسان و غیره.
۸. گازهای سمی
عناصر موجود در خانه یا دفتر به طور پنهانی بر سلامت محیط ما تاثیر می‌گذارند. آن‌ها باعث مشکلات تنفسی یا آلرژی می‌شوند.
مواد سمی / مضر عبارتند از:
- مواد سمی سه گانه (بخش حلال - محلول)در لاک ناخن،
- شمع های معطر و فتیله فلزی
- محصولات تنفسی رنگ ها
- مواد شیمیایی در تمیز کردن محصولات.
- دود سیگار یا چیزهای دیگر.
یک سیستم تهویه مطبوع مرکزی به این معنی است که تجهیزاتی مثل پنکه ها، دستگاه انجماد، مبدل‌های حرارتی، ایرواشر، فیلترها، و محفظه های آن‌ها برای مونتاژ در میدان به جای کارخانه به عنوان یک واحد، طراحی شده‌اند. یک سیستم مرکزی ممکن است برای هر شرایط مطلوب تطبیق داده شود، ممکن است به چندین محوطه مختلف از یک مکان مرکزی دوردست برسد، و به راحتی برای سرویس در دسترس باشد. این به عنوان یک موقعیت مناسب برای گروه در نظر گرفته شد زیرا قطعات و یا دستگاه خاصی را می توان به جای دیگری مورد استفاده قرار داد.