1   

 

 

2   

 

Contents Page 3 – Executive Summary 

Page 4 – HVAC Report 

Page 5 ‐ 6 – Solar Power  

Page 7 ‐ 8 – HVAC Systems 

Page 9 ‐ 11 ‐ Passive Systems 

Page 12 ‐ HVAC Algorithm  

Page 13 ‐ Final Questions/Conclusion 

Page 14 ‐ References Page 

Total Pages: 14 Pages 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Work Experience 2014, De La Salle Malvern 

3   

 

Executive Summary Due to the rising electricity costs, we have suggested many implementations to the HVAC (Heating, Ventilation, Air conditioning) system to reduce energy use and in turn cost. Installing solar panels on the roof of the NHP building will supply an office room of the building with enough power to keep the HVAC systems running, without having to use power from the main power supply.  

We plan to use Breezair evaporative air conditioners because they have use up to 90% less electricity than traditional air conditioning units. An evaporative air conditioner draws the hot air from outside and into water moisten pads. The water then evaporates and the evaporative air absorbs the heat and cools the hot air. Heat recovery ventilation is a system that replaces the stale air in the room with fresh air. This system uses the heat from the stale air and brings it back into the room warming the fresh air. These two systems don’t use much energy but remain efficient. 

We also use many passive systems such as Insulpaint. This paint is used as insulator and it is used to keep the heat in the room and maintain room temperature. PCM (Phase Change Material) is another passive material that can be implemented to prevent the rapid change in temperature. It stores and releases heat and cold as the temperature changes. 

Reflective blinds are a passive system controlled by temperature sensors to control the room temperature. One side of the blinds is reflective and the other side is absorbent. The reflective side reflects heat into or away from the building depending on the results of the temperature sensors. The report also addresses: What other sensors could be used in our system, if our system could be used in refrigerator and what would happen if it rains.  

4   

 

 

HVAC REPORT: 

Project brief: 

The rapidly rising cost of electricity makes passive heating and cooling systems for buildings more 

important. Assuming that there are temperature sensors in the roof, indoors, outdoors and under the 

building, design a logic algorithm to open and close vents to reduce active heating and cooling costs. 

What other sensors would be 

a good idea? What happens if 

it’s raining? Could a 

refrigerator use a similar 

system? 

 

What is the problem? 

The problem is that the cost 

of electricity is rapidly rising. 

This means that the demand 

for passive heating and 

cooling systems will rise. How 

can we assist in reducing the 

cost of electricity and power? 

 

Possible solutions: 

‐Solar 

‐Full wall of windows 

‐Reflective Blinds 

‐Water Tanks which store water for cooling usage 

‐Evaporative system 

‐Phase change material (PCM) 

‐InsulPaint. 

This graph from the Parliament 

of Australia’s website confirms 

that the price of electricity in 

Australia is indeed rising, 

meaning that more people will 

start to turn to passive heating 

and cooling systems,  or active 

systems that use less energy. 

5   

 

‐Heat recovery ventilation 

 

Solutions to the Problem: 

Solar: 

By putting solar panels on the roof of the NHP building, we can capture sunlight and transform it into 

energy that can power the HVAC systems in a room of the building that we are basing our project on. 

This will reduce the amount of power the building is using, because the power will be coming from the 

sun.  

If we assume that the roof is on an angle, Solar panels can be positioned to receive the maximum 

amount of sunlight per day. Solar panels that are placed on the roof capture energy from the sun and 

transform it into DC (Direct Current) electricity. In the power box of the solar energy system, there is an 

inverter that turns the DC energy into AC (alternating current) energy which can be used by homes or 

businesses. This electricity that is produced can be used to power the HVAC system in a room of the 

building. 

 

 This diagram shows how Solar panels capture the sun, and how the sun’s energy is 

transformed into electricity. 

6   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

This image shows that rooftop solar energy only accounts for 1% of Australia’s energy generation, but 

this amount will probably rise in the next few years as people are now turning towards renewable 

resources to power their homes and businesses because it saves you money. 

 

This diagram shows how a HVAC venting system works. The solar energy would power the fan and 

heating coils in the HVAC system. 

7   

 

 

HVAC Systems: 

We have picked two active HVAC systems that will greatly reduce the cost of electricity because the 

systems implemented use renewable energy efficiently. Without these systems, the electricity cost of 

the HVAC in an average office building accounts for 28% of the electricity use, according figure 1 graph 

below. Different systems such as Motion sensing or Heat sensing systems will save energy by detecting 

turning the system on and off when HVAC is needed. 

  

 

 

 

 

 

8   

 

 

An evaporative air conditioner draws the hot air from outside and into water moisten pads. The water then evaporates and the evaporative air absorbs the heat and cools the air. The remaining air is then blown outside the window hence cooling the room. The evaporative air conditioner will continue to cool the room until it is at a temperature set by the thermostat connected. Breezair evaporative air conditioners have exceptionally low running costs and uses up to 90% less electricity than traditional air conditioning units.  

Water tank: A container that costs at an estimate of $199.99 that will use the rainwater to give the 

evaporative air conditioner an endless supply of water.  

Heat recovery ventilation: The heat recovery ventilation has a fan that blows all the stale air from the 

room and replaces it with fresh air from outside. The stale air is filtered expelling the impurities and 

recovering the heat and putting it back into the room with the fresh air heating the room. Little to no 

energy is used to power the fan and by implementing the Heat Recovery Ventilation you will save 

money. 

9   

 

Passive Systems: 

Reflective Blinds 

Double sided reflective blinds reflect heat inside or outside of buildings. One side of the blind is 

reflective, while the other is absorbent. The temperature sensors in the roof, indoors and outdoors 

decide whether the reflective side faces the sun or inside the building. When the temperature is warmer 

outside than it is inside, the reflective side of the blind should face outside to reflect heat from the sun 

away from the office building to keep the building at a cool temperature. When the temperature is 

warmer inside than it is outside, the reflective side will face the building to keep heat from active 

heating inside of the building. 

 

Diagram: Reflective 

blind reflecting heat 

from the sun away 

from building. 

 

 

 

 

 

 

 

 

10   

 

Phase‐Change Material (PCM) 

Phase change material is another method that our team believes can assist NHP and many other 

buildings and homes in the struggle of rising electricity costs and methods to reduce the amount of 

power that is consumed by HVAC systems such as heaters and air‐conditioners. This is because PCM’s 

have the ability to reduce mechanical heating and cooling needs. It also moderates indoor temperature 

to keep it at a constant and comfortable temperature.  

 

 

 

 

 

 

These materials are currently under research and development. With the information already know we 

can see that they can smooth daily temperature changes, resulting in a more comfortable environment. 

PCM’s reduce home heating and cooling loads which will greatly assist the need for energy for heating 

and cooling, which saves money for the consumer. 

PCM’s are solid at room temperature; they then liquefy (melt) as the temperature rises. This cools the 

surrounding environment because when the PCM liquefy they absorb heat and store it. Contrariwise, 

when the temperature falls, the material will solidify, thus releasing heat which warms the area.  

With this information, it is quite obvious to see that by incorporating PCM’s into building envelopes, 

they will absorb heat during the day, cooling the house during the day, and then releasing that heat at 

night when it is cooler.  

 

 

 

 

 

11   

 

InsulPaint 

 

We plan to use an Australian product called InsulPaint. 

InsulPaint is a paint, which designed with a chemical called 

Acrad 8, which acts as an insulator. Because the HVAC 

system runs on a thermostat the insulating paint keeps the 

heat in the room reducing the required use of the HVAC 

system.  The insulated coating of paint acts as a thermal 

barrier.  

 

 

Where normal paint allows most heat through, or with a 

light colour reflects some light, the InsulPaint coating 

absorbs the heat minimizing the amount of heat leaving 

the room. You also have the advantage of a light 

coloured paint reflecting additional heat if a light colour 

is chosen.   

 

 

Glass 

We would also change the main 

east facing wall to a glass wall 

with reflective blinds to capture 

the rising sunlight and heat in the 

morning and retain later in the 

day.  

 

 

 

 

 

12   

 

HVAC Algorithm: 

 

The algorithm first takes into 

consideration whether there is any sun to 

power the solar panels. If the panels are 

not receiving power, the system takes 

power from the reserve solar energy 

supply or, if unavailable, takes from the 

main power supply. The HVAC systems act 

on a thermostat so the temperature can 

be set to a person’s liking. The system 

allows 3°C either above or below the set 

temperature before turning on the 

cooling (Evaporative System) or heating 

(Heat Recovery System). Once returning 

to x°C the system shuts down. All passive 

systems are implemented to keep the 

temperature at the set room 

temperature. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13   

 

Conclusion/Final Questions: 

What other sensors would be a good idea? 

We have chosen a temperature sensor however a movement sensor could also be effective. A 

movement sensor can be used to turn the system on or off by detecting whether or not people are in 

the room. However turning the system on and off can actually waste power and the movement sensor 

would become frustrating e.g. System will shut off when people are sitting down at their desk and not 

moving much. 

What happens if it’s raining?  

If it rains the solar energy that was generated from when the power was available will be stored and be 

used for times like that. If the solar energy runs out, we will take energy from the grid. If it rains the 

passive systems will not be affected by the rain. So energy can still be saved and produced from some of 

these systems. 

Could a refrigerator use a similar system? 

The fundamentals of refrigeration are also at work in the air conditioner. The principle behind most 

refrigeration is simple. When a liquid evaporates, it absorbs heat in the process. If you want to get rid of 

heat, you need to coax a liquid to convert to its gaseous state. The exact same process is use in the 

Evaporative System we plan to use in our project. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14   

 

Bibliography/Sources: 

Solar Energy: 

http://www.westservicesmemphis.com/content/images/picture2.jpg 

http://www.originenergy.com.au/energyfromthesun 

http://www.totalsolarsolutions.com.au/wp‐content/uploads/2013/02/solar‐panel‐diagram1.png 

Reflective Blinds: 

http://www.ehow.com/info_8270431_can‐energy‐turning‐blinds‐down.html 

http://dev.reflectiveblinds.com.au/wp‐content/uploads/2012/11/diag.gif 

HVAC 

http://www.totalinsulation.ie/heat‐recovery‐ventilation.htm 

http://www.breezair.com/eu/why‐evaporative/how‐evaporative‐works