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编者按:这是一系列博客中的一篇，详细描述了一位建筑经验相对较少的业主兼建筑商在华盛顿罗伯茨角建造的一座净零能耗房屋。Matt Bath的GBA文章列表可以在本页底部找到。你可以找到马特·巴斯的完整博客，可持续储蓄，在这里．如果你想跟踪项目成本，你可以关注预算工作表在这里．
最让我兴奋，同时也是最让我担心的一件事就是安装热泵。
制冷剂系统的安装，如空调机组和热泵是一个微妙的过程，需要相当多的昂贵的工具。制冷剂气体是无味的，但如果泄漏，对人的健康是非常危险的。也就是说，热泵绝对是令人难以置信的创新，对我来说，为什么更多的人没有一个完全令人难以置信。
美国人平均拥有一台效率约为85%的天然气炉，这意味着你所支付的能源中，只有85%真正用于供暖。剩下的都从排气管流失了。然后，房主通常有一个完全独立的机器——空调——来冷却他们的房子。热泵取代了这两个单元，一个单一的，美妙的机器，效率高达300% !作为热量返回的能量是设备所需能量的三倍。
热泵到底是做什么的
你可能还记得高中物理课上讲过，能量不能被创造也不能被毁灭，那么热泵怎么可能创造出比注入它的能量更多的热量呢?
答案是，热泵根本不产生热量!它利用你给它供电的少量能量移动热量。当你想给房子降温时，它会把室内的热量转移到室外。当你想供暖时，它会从室外带走热量并将其转移到室内。
现在你可能会想，当我想被加热时，外面通常是冷的。热泵怎么可能在寒冷的天气里把室外的热量转移到室内呢?答案是，热量是相对的。如果外面是20华氏度，对你我来说可能很冷，但对南极洲的某些人来说可能是温暖的一天。在寒冷的日子里，外面可能没有温暖的日子里那么多的热量，但必须有一些热量，否则温度就不会再低了。事实上，没有热量存在的温度是-459.67°F。现在这是冷!
所以热泵可以传递热量。我购买的富士通(Fujitsu)是目前你能买到的效率最高的设备，即使在室外零下15华氏度(-15°F)的情况下，它也能找到热量，这在我正在建造的地区几乎是不可能的。
它执行这个功能的方式相当复杂，但我将为您极大地简化它。首先，你必须理解简单的物理定律，即温度和压力是直接相关的。如果你以前用过加压喷雾罐，你可能会记得在你喷洒的过程中，罐子会变得更冷。这是因为当液体被喷出去时，罐内的压力会降低。罐子内部的压力越低，温度就越低。
我的热泵有一个长长的铜管，里面装满了R410a制冷剂。当你想给房子加热时，制冷剂会通过管道从房子内部移动到室外，在那里，风扇会把空气吹过。尽管外面很冷，但制冷剂的温度更低，所以当风扇将空气吹过管道时，制冷剂会变暖。然后，制冷剂通过压缩机，压缩机对其加压，使其变得非常热。
制冷剂通过房子内部的另一个管道，第二个风扇将空气吹过管道。制冷剂现在非常热，所以空气在吹过管道时变暖，制冷剂冷却下来。然后制冷剂进入所谓的膨胀阀，在膨胀阀中，装有制冷剂的管的体积会增加。这降低了制冷剂的压力，从而降低了其温度。这时，制冷剂已经回到了外面它开始旅程的地方，这个过程重复着。系统唯一需要的能量是运行压缩机、风扇和控制器。没有一种能量被用来产生热量，操作机器所需的能量比产生热量所需的能量要少得多。
为了在夏天冷却空气，热泵使用一个阀门来逆转这一过程，将热量从室内转移到室外。就是这么简单!热泵有几种性能等级。SEER等级是衡量机组在夏季运行效率的指标，HSPF是衡量机组在冬季运行效率的指标。如果你能找到一个评分比我高的单位，请告诉我!据我所知，这是你能买到的效率最高的装置。
室内外组件
热泵由室内机和室外机组成，室内机和室外机由一束柔性管道和线路连接，称为线路组。该线路为两个机组之间的制冷剂、冷凝液、电力和电气通信信号提供了一条往返路径。
先安装室内机。提供金属支架，用于将单元安装在墙上，还提供模板，以确保在墙上用于线组的孔切割在适当的位置。你所需要做的就是用提供的螺钉将支架安装到墙上，并使用模板在墙上钻一个合适大小的洞。然后将室内机吊到合适的位置，在将室内机挂在底座上时，将连接的管道穿过孔。
下一步是附加行集。我购买了一套电线已经捆绑在一起，但你也可以单独购买。我还为这个装置产生的冷凝液买了一个排水软管。冷空气不能像暖空气一样容纳那么多水分，所以任何时候你冷却暖空气都会产生冷凝物。如果你不想让湿气在积聚的过程中滴落出去，你必须为它提供一个通向室外或排水管的通道。排水管最容易安装;它只是拧在连接室内机的连接器上。
接下来，我把电线连接到室内机上。线路包含四根电线，两根用于电源(+，-)，一根用于通信，一根用于接地。你只需把电线剥下来，然后把它们固定在螺丝下面，记住哪种颜色和哪种连接是相配的。线路组的最后两个连接用于制冷剂。有一种较大的柔性管道，称为吸入管道，用于输送冷凝的制冷剂;另一种较小的软管，称为蒸汽管道，用于输送蒸发的制冷剂。这些管道处于非常高的压力下，因此连接器(称为耀光接头)必须用力矩扳手紧固到恰到好处的松紧程度。我买了一个特殊的新月式扭矩扳手，因为普通的套筒式不适合这个应用程序。安装手册中列出了每个管道使用的正确扭矩。
最后也是最复杂的一步是安装室外机。首先，我浇了一个小的混凝土垫，以确保单位保持稳定和水平。在混凝土完全固化之前，我在混凝土中预埋地脚螺栓，在完全固化之后，我用螺栓将一些经过压力处理的木材固定在混凝土上。我用加压处理过的木头做了一个支架然后把它固定在这个上面。该支架将确保冬季降雪不会损坏设备。我完成了一些废壁板的立场，给它一个漂亮的，干净的外观。接下来，我用一个后孔挖掘机将一个经过压力处理的2×6安装到机组旁边的地面上，并将一个交流断开连接到它。
我已经把热泵的电线从主面板连接到热泵下面墙内的接线盒。在这个接线盒上，我已经将布线从室内型布线(NM)过渡到室外额定布线(UF)，然后将UF电缆在导管中连接到室外。
在浇房子地基之前，我已经把水管安装好了。这种先进的规划很重要，因为它让我在房子的墙壁上有更少的洞，并且比一般的热泵安装更少的管道和电线占用房子外墙隔热的宝贵空间。
我现在要做的就是挖下去找到导管，把UF线拉出来，把它放在2×6柱的一侧，并进入AC断开。然后，我把一个灵活的导管从AC断开连接到热泵，并将电线连接到室外机的适当螺钉上。该装置使用240伏电压，因此实际上有两根热电线，每根携带120伏电压，而不是通常的热电线和中性电线。还包括地线。
连接室外机
下一步是将线路组连接到室外机。首先，我将冷凝水软管连接到室外机附近的外部排水口。我确保软管一直向下倾斜，这样水就不会在流到下水道之前在一个低的地方聚集起来。接下来，我将电线从线路组连接到室外机，确保相同颜色的电线连接到与室内机相同编号的螺钉上。最后，我再次使用扭矩扳手将制冷剂管道连接到室外机。
现在是时候对制冷剂管道进行“抽真空”了。制冷剂的冰点比水低，在极低的温度下工作，因此管道中有一点点水分就会形成冰晶，降低系统的性能。通过抽真空，我将降低管道内的压力。这将去除系统中的任何水分和/或污染物。
我购买了真空泵和软管，并将它们连接到室外机的充电口。接下来，我打开泵，看着压力表慢慢地向29.92英寸的水银方向移动，这被称为完美真空。我让泵开了一个小时，以确保它尽可能接近那个位置，然后把它关了。我让它静置24小时，以确保系统中没有泄漏，为了安全起见，我还使用了制冷剂泄漏检测器。
确认系统的完整性后，取下制冷剂接口上的密封帽，并使用六角扳手将制冷剂释放到系统中。管道注满制冷剂后，我从充注口取下了泵软管，并更换了我取下的所有瓶盖。
现在剩下的工作就是打开系统，测试加热和冷却操作，看看系统是否正常工作。该设备配有遥控器，可以很容易地在加热和冷却模式之间切换。这是一个完美的测试日，大约65°F，系统的性能与广告宣传的一样。有一个小的空间，在导管运行CAT6电线互联网，然后我用喷雾泡沫填充在导管内的任何空气间隙，并提供一些绝缘。
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10评论
“所以我的热泵有一个长长的铜管，里面装满了R410a制冷剂。当你想给房子加热时，制冷剂会通过管道从房子内部移动到室外，在那里，风扇会把空气吹过。尽管外面很冷，但制冷剂的温度更低，所以当风扇将空气吹过管道时，制冷剂会变暖。然后，制冷剂通过压缩机，压缩机对其加压，使其变得非常热。制冷剂通过房子内部的另一个管道，第二个风扇将空气吹过管道。制冷剂现在非常热，所以空气在吹过管道时变暖，制冷剂冷却下来。然后制冷剂进入所谓的膨胀阀，在膨胀阀中，装有制冷剂的管的体积会增加。这降低了制冷剂的压力，进而降低了其温度。”
这是对制冷循环简短解释的一个很好的尝试，但在加热模式下，正在工作的膨胀阀位于室外机线圈之前。室内膨胀阀用于制冷方式。
“制冷剂气体是无味的，但如果泄漏，对人的健康是非常危险的。”
请告诉我们除了燃烧、吸入烟雾或在密闭空间释放数百磅外的风险。还有其他风险吗?
Walta
制冷剂的风险在于它会取代氧气，比空气重，本身并没有毒性。除非你在坑里或密闭空间里处理数百吨制冷剂，否则这根本不是问题。
加热制冷剂(明火型温度，可能900f+?)它分解成有毒的光气。海军总是告诉我们它闻起来像杏仁(火+制冷剂在潜艇上是不好的)。谷歌说闻起来像刚割下来的草。
对热泵工作原理的简化解释也忽略了制冷剂循环中从气体=>液体=>气体的重要相变。所描述的过程更接近于二氧化碳制冷剂系统的过程，其中制冷剂在循环的所有部分都保持气体状态。
顺便说一句:富士通-9RLS3不是“....”神奇的机器，效率高达300%……”
经过测试和标记，HSPF 14.2的效率表明(热泵为14.2 BTU/瓦特小时/电阻为3.412 BTU/瓦特小时=)416%的效率，在罗伯茨角这样温和的地方，它应该很容易达到或超过季节平均水平。
相变极大地增加了流体的热容量和效率，但我不确定相变在描述制冷剂循环时是“最重要的”，因为循环工作时没有任何相变。
马特，你鼓舞了我。作为一个认真考虑DIY富士通(或其他没有工厂充电线的系统)的人，我一直在跟随你到这一点:
>>当对系统的完整性感到满意时，取下制冷剂接口上的盖子，用Allen扳手将制冷剂释放到系统中……
我一直以为在那个时候我需要一箱制冷剂来填充管道。但是你没有提到……室外机中是否有足够数量的制冷剂等待填充减压管线?这肯定会让事情变得更简单!
>“室外机中是否有足够质量的制冷剂等待填充减压管线?这样事情就简单多了!”
制冷剂预充注量是固定的，系统中需要添加或移除的制冷剂量才有正确的量，这取决于制冷剂管路的大小，制冷剂需要准确称量。
来自其他供应商的DIY套件配有一套预清洗/干燥的制冷剂管路，以确保制冷剂充注至少接近正确/最佳量。
在我的理解中，大多数微型裂缝都预先充有足够的制冷剂来覆盖大多数安装场景(这将在手册中介绍)。如果您需要比预充手册中推荐的最大长度更长的线路，则每额外的线路都指定了特定的制冷剂量，此时您需要一个水箱，一个秤，可能还需要熟悉使用它们的人。
如果你安装的线路长度在预充电的推荐长度内，安装一个迷你裂缝是一个DIY的工作，只要你对安装它的步骤感到舒服，并使用真空泵(有时是线路扩口工具)。当然，如果你把它搞砸了，你会叫一个暖通空调的家伙来清除它，重新开始，而且保修期可能是无效的，除非由专业人员安装。
>>”，系统中需要添加或移除的制冷剂的量取决于制冷剂管路的尺寸，制冷剂需要准确称重。”
泰Dana !
不确定马特是否会在这里插话，但我很好奇他是如何做到这一点的，以及他是否得到了专业人士的帮助。
就我所知，系统中的制冷剂数量对于普通线路长度来说是足够的，并且永远不会有理由移除任何制冷剂。如果你的温度超过25英尺(安装手册会说)，你就必须开始添加制冷剂
我自己安装了6个，虽然只做了最后一个制冷剂，从来没有改变制冷剂的水平。
冷凝液的排放是最棘手的部分。迷你裂口有一个非常非常浅的排水盘，即使排水速度稍有减慢，也会导致水向后倒，并从前面吐出来
我有一个装置，有14英尺的落差和一个相当不错的初始斜坡到排水管，如果我没有一个合适的底部出口，它会备份。如果你有一个标准的外墙安装，它立即跳出墙壁，并直线下降，这不是一个大问题。我现在所有的单位都在墙内，所以必须特别小心
“如果你能找到一个评分比我高的单位，请告诉我!”我认为开利38MPRA的评级更好，但我会买你做的。
我很好奇你的设备是在哪里买的?你为什么不能把空调插头接到房子上?
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