راه حل طراحی سیستم تهویه با میزان هوادهی ، بار سرمایشی و گرمایشی ، اجرای گردش هوا و اصول تأمین هوای تازه سیستم تهویه کم و بیش توسط مراحل زیر طراحی می شود:
1)     محاسبه بار سرمایی و گرمایی شامل بار محسوس و گرمای نهان
2)    محاسبه جابجایی هوای مورد نیاز بر اساس نفرات و دستگاههاث مستقر در محل و نوع فعالیت آنها و یا کارهای خاص دیگر در اتاق
3)    محاسبه دمای هوای ورودی
4)    محاسبه حجم هوای در گردش
5)    محاسبه افت دما در کانال
6)    محاسبه مدل دستگاههای تهویه - هیتر ، کولرها،ذ ایرواشر ویا رطوبت زنی
7)    محاسبه ظرفیت دیگ و یا هیتر
8)    طراحی و محاسبه سیستم داکت

1-    محاسبه بارهای گرمایی و سرمایی
بار گرمایی و سرمایی را توسط
•    محاسبه بارهای گرمایی و سرمایی داخل
•    محاسبه بارهای سرمایی و گرمایی محیط اطراف محاسبه کنید.

2-    محاسبه تعویض هوا نسبت به شرایط داخل
آلودگی تولید شده توسط نفرات و یا دستگاههای موجود در محل را حساب کنید.
3-    محاسبه دمای ورودی
راهنمایی های کلی:

•    برای گرمایش 38-50 C0 (100-1200 F) مناسب است
•    برای سرمایش در جاهایی که دریچه های ورود هوا در نزدیکی نفرات هستند C  80-6    زیر دمای طراحی داخل
•    برای سرمایش در جاهایی که دریچه های جهت دیفیوز و با سرعت بالا استفاده می شوند       
     (30 ºF) 170 C زیر دمای طراحی داخلی


4-    محاسبه میزان هوا
اگر هوا برای گرمایش استفاده می شود میزان هوادهی توسط رابطه زیر تعیین می گردد.
qh = Hh / ρ cp (ts - tr)         (1)
بطوریکه

qh = دبی هوا برای گرمایش (m3/s)
 Hh = بار گرمایی (W)               
 cp = ظرفیت گرمای مخصوص هوا (J/kg K)           
 ts  = دمای هوای رفت  (oC)              
 tr  =دمای اتاق  (oC)           
ρ   =چگالی هوا (kg/m3 )              

سرمایش هوا
اگر هوا برای گرمایش استفاده می شود میزان هوادهی توسط رابطه زیر تعیین می گردد.
qc = Hc / ρ cp (to - tr)         (2)

بطوریکه
qc  = دبی هوا برای سرمایش  (m3/s)
Hc  = بار سرمایی (W)  
To  = دمای هوای رفت  (oC  جایی که  to = tr   اگر دمای هوای اتاق یکسان باشد)

مثال – بار گرمایی
اگر بار گرمایی Hh = 400 W ، دمای هوای ورودی ts = 30 oC و دمای هوای اتاق tr = 22 oC باشد دبی هوا بشرح زیر محاسبه میشود.
qh = (400 W) / (1.2 kg/m3) (1005 J/kg K) ((30 oC) - (22 oC))
    = 0.041 m3/s
    = 149 m3/h


رطوبت
اگر لازم است مقدار رطوبت هوای داخل افزایش یابد مقدار  هوای مورد نیاز از رابطه زیر حساب میشود.
qmh = Qh / ρ (x2 - x1)         (3)

بطوریکه
qm  =دبی هوا برای رطوبت دهی    (m3/s)    
Qh  =رطوبت مورد نیاز(kg/s)
ρ  =چگالی هوا(kg/m3)
x2  =رطوبت داخل(kg/kg)
x1  =رطوبت هوای ورودی(kg/kg)

رطوبت گیری
اگر کم کردن رطوبت هوای داخل لازم است مقدار هوای مورد نیاز از راه زیر بدست می آید                                         
qmd = Qd / ρ (x1 - x2)         (4)
بطوریکه
qmd = دبی هوا برای کم کردن رطوبت (m3/s)
Qd  = مقدار گرفتن  رطوبت  (kg/s)
5-    افت گرما در کانالها
برای محاسبه افت گرما در کانال از رابطه زیر استفاده می شود
H = A k ( (t1 + t2) / (2 - tr) )         (5)

بطوریکه
H = افت گرما(W)
A= سطح دیواره کانال  (m2)
T1 = دمای اولیه در کانال (oC)
T2 = دمای نهایی کانال (oC)
K = ضریب افت گرما در دیواره کانال (W/m2 K) ( برای کانالهای معمولی از ورق گالوانیزه5.68  W/m2  و برای کانالهای صنعتی 2.3 W/m2 )
Tr = دمای هوای بیرون
افت گرما در جریان هوا از رابطه زیر حساب می شود:
H = q cp (t1 - t2)         (5b)
بطوریکه
q  =جرم هوای عبوری(kg/s)
cp  =ظرفیت گرمایی مخصوص هوا(kJ/kg K)
رابطه (5) و (5b) به صورت زیر ترکیب می شود
H = A k ((t1 + t2) / 2 - tr)) = q cp (t1 - t2)         (5c)
برای افت دماهای زیاد متوسط دمای لگاریتمی باید استفاده شود
6-    انتخاب دستگاههای گرمایشی ، سرمایشی
انتخاب تعداد و ظرفیت  دستگاهها ی سرمایش ، گرمایش ، فیلترها  و غیره نسبت به کاتالوگ  محصولات انتخاب میشود.
7-    محاسبه ظرفیت دیگ
ظرفیت دیگ طبق رابطه زیر حساب می شود
B = H (1 + x)         (6)
بطوریکه
B = ظرفیت دیگ
H= بار گرمایی کل دستگاههای گرمایشی در سیستم
x = ضریب اطمینان ، معمولا بین 0.1 تا 0.2 انتخاب میشود
8-    سایز کانال
سرعت هوا در کانل با رابطه زیر بیان میشود
v = Q / A         (7)

بطوریکه
v  =سرعت هوا(m/s)
Q  =دبی هوا(m3/s)
A  =سطح مقطع کانال(m2)
افت فشار کل کانالها:
dpt = dpf + dps + dpc         (8)
بطوریکه
dpt  =افت فشار کل سیستم(Pa, N/m2)
dpf  = افت فشار در کانالها به سبب اصطحکاک(Pa, N/m2)
dps  =افت فشار بر اثر اتصالات کانال ، زانویی ها و غیره(Pa, N/m2)
dpc  =افت فشار اجزاء سیستم مانند فیلتر ها ، هیتر ها و غیره(Pa, N/m2)
افت فشار در کانالها به سبب اصطحکاک بصورت زیر میباشد
dpf = R l         (9)

بطوریکه
R  = مقاومت اصطحکاک کانال  در واحد طول داکت (Pa, N/m2 per m duct)
l  =طول داکت (m)
مقاومت اصطحکاک کانال  در واحد طول داکت بصورت زیر است
R = λ / dh (ρ v2 / 2)         (10)
R=افت فشار(Pa, N/m2)
λ=ضریب اصطحکاک
dh=قطر هیدرولیک(m)