Човешките същества имат един огромен недостатък – те искат да се чувстват комфортно. Искат да живеят в среда, която нито е топла или студена, нито е влажна или суха. В крайна сметка това е трудно за постигане тъй като нуждите на човека и атмосферните условия рядко съвпадат. Постигането на комфорт изисква постоянна борба с факторите, които причиняват дискомфорта – висока/ниска температура и/ или влажност. Като инженери е наш дълг да помогнем на хората да се чувстват добре (освен, че ни държи на работа)
Историята показва, че на хората не им е отнело дълго време да осъзнаят, че не могат да променят климата и условията като цяло. Промени могат да бъдат направени само в затворени пространства – апартаменти, къщи, големи сгради и тн. В миналото тези промени са били осъществявани с камини или други прости отоплителни системи. В днешни дни това се случва с помощта на модерни климатични системи, които могат да топлят, охлаждат, овлажняват, влагоулавят, почистват и йонизират въздуха, с други думи да климатизират помещението по усмотрение на потребителите. Климатичните системи се проектират с цел да удовлетворяват нуждите на човешкото тяло, затова е важно на първо място да разберем термодинамичния аспект на човешкото тяло.
Човешкото тяло може да бъде разгледано като топлинен двигател, чиято енергия идва от храната. Както при всеки друг топлинен двигател, тялото произвежда излишна топлина, която трябва да бъде изхвърлена в атмосферата, за да се продължи нормалния работен процес. Скоростта на производство на излишна топлина зависи пряко от натоварването. За средностатистически мъж е около 87W докато спи, 115W когато почива или работи на бюро, 230W при лек спорт и 440W за тежък физически труд. За жена тези числа са с около 15% по-ниски. Тази разлика идва изцяло от размера на тялото и няма общо с температурата му, тъй като тя се поддържа около 36.5С-37С. Човек се чувства комфортно когато е в среда, в която може да изхвърля излишната топлина безпроблемно.
Топлинният трансфер е пропорционален на разликата в температурата, следователно когато човек се намира в студена среда, тялото губи повече топлина, отколкото нормално генерира, което го кара да се чувства дискомфортно. Тялото се опитва да минимизира енергийния дефицит като намаля притока на кръв близо до кожата. Това сваля повърхностната телесна температура, която принципно е 34С и следователно намаля трансфера на топлина. Ниска кожна температура също причинява дискомфорт, например пръстите на ръцете започват да болят когато температурата им спадне до около 10С. Други начини за намаляване на ефекта на студа са да се облечем или да се упражняваме – изолация или генериране на повече топлина. Комфортното ниво за човек, който е облечен в топли зимни дрехи и се намира в стая с теммература от 10С е приблизително равно на идентичен човек, който прави различни физически упражнения при -23С. Последния начин е да се свием на топка, за да намалим максимално площта, обект на топлообмен.
