یک سیستم تهویه مطبوع سرمایشی و گرمایشی چهار لوله ای از دستگاه های مرکزی دیگ آب گرم یا دیگ بخار (بویلر) موتورخانه ای برای گرمایش آب و دستگاه های چیلر برای سرمایش آب تشکیل می شود که آب گرم و سرد را با دو لوله رفت مرکزی به دستگاه های فن کویل یا هواساز و … مستقر در نقاط مختلف ساختمان ارسال و با دو لوله مرکزی دیگر آن را بر می گرداند که در مجموع چهار لوله مرکزی اصلی در ساختمان نصب می شود. یک سیستم چهار لوله ای دارای لولۀ رفت آب سرد ، لولۀ برگشت آب سرد ، لوله رفت آب گرم و لوله برگشت آب گرم است. فن کویل و هواساز دارای فن هستند که هوا را از اطراف لوله های (کویل) آب سرد و گرم وزیده و دمای هوا را کاهش یا افزایش می دهند.
عملکرد سیستم چهار لوله ای در طی دورۀ سرمایش و گرمایش مشابه سیستم دو لوله ای است. با این تفاوت که در سیستم دو لوله ای کل فن کویل ها و هواسازها و … یا حاوی آبگرم هستند و یا آب سرد ولی در سیستم چهار لوله ای در هر فصل از سال ، هم آب سرد و در نتیجه سرمایش و هم آب گرم و در نتیجه گرمایش برای هر واحد فراهم می شود.
منطقه بندی نمودن و کنترل شرایط اتاق در سیستم های چهار لوله ای
منظور از منطقه بندی نمودن سیستم های چهار لوله ای این است که لوله های رفت مرکزی را قبل از اتصال مستقیم به واحدهای هواساز ، فن کویل ، دستگاه های رادیاتور و … می توان به چند شاخه تقسیم نمود و برای مثال هر شاخه را به یک دستگاه هواساز مرکزی منتقل کرد. به طوری که هوای سرد یا گرم شده در هواساز مرکزی، با کانال کشی در قسمت ها یا اتاق ها و سالن های مختلف یک ساختمان پخش می شود. برای مثال قسمت رستوران یک ساختمان تجاری تفریحی را می توان به صورت یک منطقه در نظر گرفت و برای آن یک هواساز مرکزی ویژه اختصاص داد.
معمولا پایانه های (دستگاه های پایانی مانند هواساز و …) سیستم چهار لوله ای دارای دو کویل جداگانه هستند که در یک کدام آبگرم و در دیگری آبسرد وارد می شود. این کویل ها مطابق عملکرد ترموستات های کنترل کننده در مدار قرار می گیرند. استفاده از ترموستات هایی که منطقه آنها قابل تنظیم است می تواند هزینه های جاری را کاهش دهد. با در نظرگرفتن تمام جوانب ، آرایش دو کویل برای سیستم های چهار لوله ای ارجعیت است. نحوۀ کار کنترل واحدهای اندکسیونی در تمام سال یکسان است.
خصوصیات سیستم هوا-آب چهار لوله ای در مقیاس با سیستم های دو لوله ای
۱ . انعطاف پذیری و قابلیت انطباق بیشتر با تغییرات وسیع بارهای سرمایش و گرمایش و پاسخ به این تغییرات
۲ . بهره برداری آسان تر
۳ . عدم نیاز به تبدیل وضعیت از تابستانی به زمستانی و دوباره گرم کردن هوای اولیه
۴ . معمولا سرمایه گذاری اولیۀ آن بیشتر است ولی هزینه های جاری آن کمتر و بازدۀ آن بیشتر خواهد بود.
۵ . سیستم می تواند به گونه ای طراحی شود که بین مدارهای آب گرم و سرد ثانویه ارتباطی وجود نداشته باشد و سیستم ثانویه می تواند کاملا مستقل از سیستم لوله کشی آب اولیه باشد.
