thumb|direita|450px|Unidade de tratamento de ar do sistema de AVAC de um edifício. Climatização é a definição dada ao processo de fazer com que um meio ambiente qualquer permaneça numa faixa de temperatura simpática aos organismos biológicos que se quer preservar. A AVAC ou HVAC constitui a tecnologia destinada ao conforto ambiental interior, sobretudo em edifícios e em veículos. O conforto do aquecimento é condicionado pelo ar quente que saí do lado exterior para o interior através de ventoinhas forçadas por motores bipolares. Tanto "AVAC" como "HVAC" são siglas que significam "aquecimento, ventilação e ar condicionado" (em inglês "heating, ventilating and air conditioning"), referindo-se às três funções principais e intimamente relacionadas daquela tecnologia. Ocasionalmente, a refrigeração também é incluída no âmbito desta tecnologia, que passa então a ser referida pelas siglas AVACR, AVAC/R, AVAC-R ou AVAC&R ou as correspondentes HVACR, HVAC/R, HVAC-R e HVAC&R.
O projeto de sistemas de AVAC é um dos principais campos de atividade da engenharia mecânica, utilizando os princípios da termodinâmica, da mecânica dos fluídos e da transferência de calor. A AVAC é particularmente importante no projeto de edifícios industriais e de serviços de média ou grande dimensão, bem como no projeto de instalações com ambientes especiais, como aquários e laboratórios. Estes locais obrigam a um estrito controlo das condições ambientais, especialmente em termos de temperatura, de humidade e de renovação do ar.
O máximo é compreendido em função da quantidade relativa de água que tem no ar e a temperatura transmitida no momento.
Esse tipo de climatização que fornece ao meio ambiente humidade e oxigenação, atualmente é utilizada dentro de estufas agrícolas, granjas, e atualmente faz parte dos sistemas de resfriamentos abertos em prédios cuja arquitetura é considerada, inteligente.
Por usar o simples princípios copiados da natureza de evaporação da água, em função de seu calor latente, estes sistemas consomem pouquíssima energia, a assim são considerados sistemas que tendem a ser usados num futuro bem próximo.
O sistema de climatização de atomização e nebulização da água são de resfriamento simples que fazem cair a temperatura cerca de 4 ou 5 graus, porém outros sistemas de trocas de temperaturas como a criotecnia que tratam do meio ambiente, ou sistemas de distilação que utilizam energia eletrica ou não, também fazem uso desse recurso para o otimização de seu rendimento.
A climatização de uma casa muitas vezes é feita recorrendo a sistemas de ar condicionado, sistemas de purificação do ar, sistemas de aquecimento central ou sistemas de ventilação. Todos estes mecanismos tornam possível modificar a temperatura do ar nos interiores dos espaços, nomeadamente das habitações. Estes sistemas devem ser instalados por empresas especializadas em sistemas de climatização.
Origem A origem da tecnologia de AVAC baseia-se em invenções e descobertas levadas a cabo por pessoas como Nikolay Lvov, Michael Faraday, Willis Carrier, Reuben Trane, James Joule, William Rankine, Sadi Carnot e muitos outros. A invenções dos componentes do que viriam a ser os sistemas de AVAC acompanhou de perto a Revolução Industrial. Ainda hoje em dia, novos métodos de modernização, de aumento da eficiência e de controlo dos sistemas são constantemente introduzidos por empresas e inventores de todo o mundo.
As três funções centrais de aquecimento, de ventilação e de condicionamento de ar estão inter-relacionadas, proporcionando conforto térmico e qualidade do ar interior (QAI) aceitáveis, com custos viáveis de instalação, operação e manutenção. Os sistemas de AVAC fornecem ventilação, reduzem a infiltração do ar e mantêm as relações de pressão entre espaços. Nos edifícios modernos, o projeto, instalação e controlo destas funções está integrado num ou mais sistemas de AVAC. Em edifícios de muito pequena dimensão, é normalmente o próprio empreiteiro a dimensionar e a escolher o equipamento e os sistemas de AVAC a instalar. Já em edifícios maiores, a análise, o projeto e a especificação dos sistemas de AVAC fica normalmente a cargo de engenheiros especialistas, sendo a instalação e montagem daqueles realizada por subempreiteiros especializados em instalações especiais. Hoje em dia, na maioria dos países, existe legislação a definir as condições em que os sistemas de AVAC devem ser projetados, instalados, mantidos e operados, bem como quem está habilitado para isso.
O ramo da AVAC constitui, hoje em dia, uma importante atividade económica a nível mundial, existindo empresas de produção, de venda ou de instalação daqueles sistemas em quase todas as cidades do mundo.ROCK, ZHU, Designer's Guide to Ceiling-Based Air Diffusion, Atlanta: ASHRAE, Inc., 2002
Aquecimento thumb|250px|Depósito acumulador de água quente.
Existem muitos tipos diferentes de sistemas de aquecimento. O aquecimento central é frequentemente usado em climas frios para aquecimento de casas e de edifícios públicos. Estes sistemas incluem caldeiras, fornalhas e bombas de calor para o aquecimento de água ou de ar, concentrados num local central, como uma casa da fornalha ou uma casa das caldeiras. O uso da água como meio de transferência de calor é conhecido como "hidrónica". Cada sistema de aquecimento também inclui ou tubagens em sistemas de ar forçado ou canalizações para distribuição de água aquecida e radiadores para transmissão do calor daquela para o ar ambiente. O termo "radiador" neste contexto é um pouco enganador, uma vez que a maioria da transferência de calor - a partir do permutador de calor - é feita por convecção e não por radiação. Os radiadores podem ser montados tanto nas paredes como enterrados no pavimento.
Em sistemas alimentados por caldeira e de aquecimento por radiação, todos os sistemas - excepto os muito simples - incluem uma ou mais bombas para fazerem a água circular e assegurarem uma distribuição igual de calor por todos os radiadores. A água aquecida também pode servir para alimentar outro permutador de calor (secundário) dentro de um termoacumulador para proporcionar águas quentes sanitárias.
Os sistemas de ar forçado enviam o ar através de condutas e tubagens. Durante o tempo quente, as mesmas condutas podem ser usadas para condicionamento de ar. O ar forçado também pode ser filtrado ou tratado.
O aquecimento também pode ser realizado através do uso de resistências elétricas, que consistem em filamentos que aquecem ao serem atravessados por corrente elétrica. Este tipo de aquecimento é frequentemente encontrado em aquecedores portáteis e como sistema de reserva ou suplementar do sistema de bomba de calor.
Os elementos de aquecimento (radiadores ou respiradores) deverão ser colocados na parte mais fria de um compartimento - tipicamente próxima de um janela - de modo a minimizar a condensação e o desvio da corrente de ar convectiva formada no compartimento em virtude do ar próximo à janela se tornar mais pesado devido à temperatura mais baixa. Os dispositivos que afastam os respiradores das janelas para prevenção da perda de calor são projetados com este intento. As correntes de ar frio podem contribuir significativamente para um sentimento subjetivo de frio em relação à temperatura média do compartimento. Assim, é importante controlar o vazamento de ar a partir do exterior, além de um adequado projeto do sistema de aquecimento.
A invenção do aquecimento central é frequentemente creditada aos antigos Romanos, os quais instalaram sistemas de condutas de ar - chamadas "hipocaustos" - em paredes e pavimentos dos banhos públicos e vilas privadas.
Ventilação
A ventilação constitui o processo de trocar ou substituir o ar em qualquer espaço, com os objetivos de controlar a temperatura, de renovar o oxigénio e de remover humidade, odores, fumos, calor, poeiras, bactérias do ar e dióxido de carbono. A ventilação inclui tanto a troca de ar com o exterior como a circulação de ar no interior do edifício. É um dos fatores mais importantes para manter uma aceitável qualidade do ar interior (QAI) em edifícios. Essencialmente, a ventilação de um edifício pode ser feita de duas formas: a mecânica ou forçada e a natural.ASHRAE Handbook, Atlanta: ASHRAE, Inc., 2005
Ventilação mecânica thumb|direita|250px|Ventiladores mecânicos.
A ventilação mecânica ou ventilação forçada é usada para controlar a qualidade do ar interior. O excesso de humidade, os odores e os contaminantes podem normalmente ser controlados através de diluição ou de substituição pelo ar exterior. Contudo, em climas húmidos, será necessária muita energia para remover o excesso de humidade do ar de ventilação.
Tipicamente, as cozinhas e as instalações sanitárias dispõem de exaustores mecânicos para controlar os odores e, ocasionalmente, a humidade. O projeto desses sistemas deve ter em conta fatores como o caudal - que é uma função da velocidade do ventilador e do tamanho da sua secção - e o nível de ruído. Se as condutas para os ventiladores atravessarem espaços não aquecidos, as tubagens deverão ser isoladas para evitar a condensação no seu interior.
As ventoinhas de teto, de mesa ou de pavimento fazem circular o ar dentro de um compartimento com o objetivo de reduzir a temperatura perceptível, através da evaporação da transpiração da pele dos seus ocupantes. Uma vez que o ar quente sobe, as ventoinhas de teto podem ser usados para manter um compartimento mais quente no inverno através da circulação do ar quente estratificado, do teto para o pavimento. Contudo, as ventoinhas não proporcionam ventilação no sentido de "troca de ar com o exterior".MONTEIRO, Victor, Ventilação na Restauração e Hotelaria, Lisboa: Lidel, 2009
Ventilação natural thumb|direita|250px|Respiradouros para ventilação natural de um edifício. A ventilação natural consiste na ventilação de um edifício com ar proveniente do exterior sem a utilização de ventiladores nem de outros sistemas mecânicos.
Em espaços pequenos e simples, a ventilação natural pode ser conseguida através do uso de simples janelas abertas ou de respiradouros. Em sistemas mais complexos, pode deixar-se subir o ar quente no interior do edifício, em direção a clarabóias abertas em zonas superiores (efeito de chaminé), forçando assim o ar frio exterior a entrar naturalmente dentro do edifício através de aberturas nas suas zonas inferiores. Estes sistemas consomem muito pouca energia, mas têm que ser projetados de um modo muito rigoroso de forma a que o conforto dos ocupantes fique assegurado. Em muitos climas, nos meses mais quentes ou mais húmidos, manter o conforto térmico utilizando apenas a ventilação natural pode não ser possível, obrigando à utilização de sistemas convencionais de ar condicionado como reserva.
Os sistemas economizadores a ar desempenham as mesmas funções da ventilação natural, mas utilizando meios mecânicos como ventiladores, tubagens e sistemas de controlo para introduzir e distribuir o ar fresco exterior quando apropriado.
Ar condicionado thumb|direita|250px|Condutas de ar de um sistema de ar condicionado central. thumb|direita|250px|Secções exteriores de condensação de unidades de ar condicionado do tipo split. thumb|direita|250px|Secção interior de vaporização de uma unidade de ar condicionado do tipo split.
O ar condicionado e a refrigeração são obtidos através da remoção do calor. A definição de frio é a de "ausência de calor" e todos os sistemas de ar condicionado funcionam segundo este princípio básico. O calor pode ser removido, por irradiação, por convecção ou por aquecimento-arrefecimento, através de um processo conhecido por "ciclo de refrigeração". Os meios de condução - incluindo água, ar, gelo e químicos - são referidos como "refrigerantes".