HVAC는 Heating, Ventilation, and Air Conditioning의 약자로, 한국어로는 '난방, 환기 및 공기조화' 또는 '공기조화기술'로 번역된다. 건물이나 차량과 같은 밀폐된 공간의 온도, 습도 및 실내 공기질을 제어하기 위한 통합 시스템을 지칭한다.
HVAC 시스템의 세 가지 주요 기능은 다음과 같다. 난방(Heating)은 보일러, 열펌프, 노(furnace) 등을 통해 열에너지를 전달하여 실내 온도를 유지하는 과정이다. 환기(Ventilation)는 실내외 공기를 교환하여 산소를 보충하고 이산화탄소, 습기, 냄새, 먼지, 공기 중 세균 등을 제거하는 과정이다. 자연 환기(창문, 통풍구)와 기계 환기(공기조화기, 환기 팬) 방식이 있다. 공기조화(Air Conditioning)는 냉동 사이클(압축기, 응축기, 팽창 밸브, 증발기)을 이용하여 열을 제거함으로써 실내를 냉각하고 제습하는 기능을 수행한다.
이 세 기능은 현대 건물에서 하나 이상의 통합된 HVAC 시스템으로 설계, 설치 및 제어된다. HVAC 시스템 설계에서는 열적 쾌적성(Thermal Comfort)과 허용 가능한 실내 공기질(Indoor Air Quality) 제공을 목표로 하며, 에너지 효율, 유지보수, 환경 영향 등이 주요 고려 사항이다.
HVAC 시스템의 역사는 1902년 윌리스 캐리어(Willis Carrier)가 새키츠-윌헬름스 인쇄 회사에 최초의 공정용 에어컨을 설치한 것에서 본격적으로 시작되었다. 같은 해 알프레드 울프(Alfred Wolff)가 뉴욕 증권 거래소에 최초의 쾌적용 공기조화 시스템을 설계했다. 최초의 주거용 에어컨은 1914년에 설치되었으며, 1950년대에 이르러 주거용 에어컨이 광범위하게 보급되었다.
HVAC 분야에는 국제 표준(ISO 16813), 미국의 ASHRAE(미국 난방냉동공조학회), 유럽의 CIBSE(건축서비스엔지니어협회) 등 다양한 전문 기관과 표준이 존재한다. HVAC 기술자(Technician)는 난방, 환기, 공기조화 및 냉장을 전문으로 하는 숙련공으로, 공식 훈련 기관과 도제 과정을 통해 양성된다.
현대에 들어 HVAC 시스템은 에너지 효율 개선, 재생에너지(태양열, 지열) 활용, 수요 기반 제어(DCKV), 환기 에너지 회수(Ventilation Energy Recovery)等技术을 통해 지속적으로 발전하고 있으며, 그린 빌딩 및 환경 지속 가능성 측면에서 중요한 역할을 담당하고 있다.
