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  • 技術文章

    空氣源熱泵供暖常見的電控、冷媒和水系統故障及維修

    2019-12-03 10:21:24  來源:尚特暖通

    空氣源熱泵基本分為電控系統、冷媒系統和水系統,做售后維修的需要建立一個非常清晰和明確的售后思路和框架,就是要對故障進行排查和分析,不能盲目地搬套經驗主義。比如說,客戶機器報高壓保護,你到現場后就說水泵流量少了直接換水泵。其實這種做法是不對的,因為報高壓有很多原因引起,不同原因會產生同一樣的故障。我們要考慮所有能夠導致高壓故障的原因,逐一排除。
     




      接下來我為大家分享去年在北京煤改電的售后維修遇到的一些比較典型的系統問題。首先為大家分享一個制冷劑泄漏的問題。我遇到的制冷劑泄露大多數都出現在高壓表的表管,高壓表的表管是銅的毛細管,通常的表管是在我們壓縮機的排氣管出來以后,在排氣管的側面打一個小孔,然后把這個毛細管插進去,焊好以后,然后再連到高壓表上,一般的情況下是這樣的。

    系統故障:冷媒泄露  

      剛才所說的這個例子,要讓大家在售后維修過程中注意采集系統的所有技術參數,包括排氣溫度、回氣溫度、翅片溫度、環境溫度、冷凝溫度、蒸發溫度等,還有壓縮機的電路,這些基本一些數據我們必須要有整套的數據,以便于我們去分析判斷故障所在,[熱泵市場 水印]所以說一定要關注每一個細節,有時候比如說一些不正常的一些噪音,或者不正常的一些溫度。只要是它哪里有不正常的地方,一定要去細心的發現,有些細節就是我們能夠通過儀器儀表測量出來的,比如說電壓電流壓力溫度。有些是測量不出來的,比如通過我們的感官能夠去傾聽,或者看到或者摸到的一些細節,它有時候能給我們在售后維修上能夠帶來事半功倍的效果。

      那么接下來,還要跟大家探討下細節問題,這樣做是非常的重要。舉例來說說高壓表,高壓表的指針在壓縮機沒啟動的時候,它會指向一個數。壓縮機啟動以后,高壓表隨著壓縮機啟動運行后,它會往上升,升上去以后升到一定程度。突然隨著壓縮機的一聲噪音,高壓表剛開始猛降,然后再急劇上升,這就是一個不正常的細節。

    售后要注重細節

      所以分析每個故障之前,大家要把思路拓寬,問題可能是一個問題,故障可能是同一個故障,但是大家要把引起故障的所有原因列舉出來,然后用排除法,或者可以用直觀分析法把故障查找出來,縮小故障原因范圍,然后對癥下藥。搞售后維修必須有清醒的頭腦,不能三大板斧盲目維修的,有些人一碰到問題就說是缺氟,就加氟,或者說調下膨脹閥就可以搞好。沒有任何的理論依據進行維修是很不科學的。

      去年遇到一個老百姓說:哎呀,你來看一下這個報高壓。去之前我給他電話,先問他報高壓故障是壓縮機啟動之前報還是壓縮機啟動以后報的?這個問題就基本可以區分出來,能把問題的大方向確定了。如果是壓縮機啟動后報的高壓,那么極有可能就是水系統問題,或是系統本身的問題,是冷媒系統的問題,和電控系統的關系不是很大。那么反過來說,是在壓縮機啟動前,甚至于連風機和水泵都沒有啟動,僅僅一合上閘開始報高壓。那就要考慮是電控的原因,把排查重點放在電控系統,還有一個可能性就是高壓開關的本身,高壓開關本身已經損壞。

      我去年遇到很多系統報高壓的問題。導致系統冷凝壓力過高有以下幾個原因,*水流量太小了,壓縮機冷媒排出來的到冷凝器的熱量水是帶不走的,它的排氣壓力會高,然后高壓開關本身損壞,還有電控系統高壓開關接進來的電路元件有損壞,比如電容損壞、分壓電阻、74HC165芯片損壞都有可能引起高壓故障。那么我們如何鑒別究竟是系統的問題還是電控的問題抑或水系統的問題?這里告訴大家一個*簡單的方法,從機組斷電和啟動,這兩個分界線來看。

    。任何一種故障,都離不開這三種情況。那么我們大家如何去區分究竟是系統問題還是電控問題抑或水系統問題?這個時候就需要到現場看清楚或者接到電話聽對方描述各種參數,比如說高低壓、排氣溫度、回氣溫度、盤管溫度之類技術參數,我們就能初步地能夠判斷究竟是氟系統問題還是電控問題還是水系統問題。熱泵系統出現的問題無非分為幾個方面,一是冷媒系統、第二是電控系統、第三水系統  


      去年遇到很多高壓表是銅的表管,它是因為震動、共振的原因,把高壓管的表管直接震斷了,它不是說震裂,直接就是振斷斷開以后,然后就掉到那里,冷媒就瞬間泄露掉。那么它所斷的位置,都是大概距離焊點不到1公分的位置,它也不是斷的焊口上,大多數都是斷在這個位置,所以說我發現了這樣一個共性后就去思考它,為什么這么多機器它都斷在同樣這個地方,就要去找這個原因。我們去修一臺機器,并不是說哪里壞了換哪里,哪里壞了修哪里。在修的過程當中一定要善于總結問題,為什么每次都是它這里有問題,那它肯定是有一定的原因的,它不是巧合了。

      我發現這個問題后就去請教懂生產工藝的朋友,*終得到了這個結果,銅管在焊接的時候,它的金屬受熱內應力發生變化,焊槍燒得時間長了以后,金屬的晶格結構發生了改變,導致銅管變脆了。焊口反而不斷,因為那個焊口上有很多焊條融化了堆在上面還是比較厚,[熱泵市場 水印]它也斷不了。那么針對這一個故障的能找出了它的對應措施,*就是使用現在像螺桿機用的那種合成材料的軟管,它具備有很強的韌性,它不會折斷,這是一種情況。那么還有一種情況就是說在焊接也可以用銅管,但是在銅管焊接的過程當中,焊接焊口的時候要時間短速度快,焊槍焊的加熱時間要短,用低熔點焊條,這樣就不會對表管這個銅的金屬結構產生破壞。

      系統故障分析:機組結霜

      那么接下來再給大家講下結霜,機組蒸發器結霜結究竟是什么原因導致?我給大家一個詳細說一說。我去年在北京所遇到的導致熱泵系統蒸發器結霜遇到的幾種情況大概來說一說。*種情況比較簡單,我到了現場以后我看到機組四通閥上面的線圈,有個螺絲沒有擰緊,經過長時間的震動以后,把這個螺絲給震松了,震掉了,四通閥的線圈脫落了,導致四通閥在化霜的時候無法換向。那么導致蒸發器嚴重結霜,這是*種情況。




      第二種情況,也是我去年這一年,這么多機器里面唯一一個看到就這么一臺機器,也是特別奇葩,結霜原因是電路板上的兩個傳感器插反了,一個是回氣溫度傳感器,一個是盤管溫度傳感器,把這兩個傳感器插反了,導致膨脹閥越關越小,因為大家知道我們機器的電子膨脹閥控制是由過熱度控制的,我們是通過用回氣溫度減去盤管溫度得出來的蒸發過熱度控制電子膨脹閥,就說過熱度大了電子膨脹閥開大,過熱度小了,電子膨脹閥關小。

      那么像之前的正常情況下應該是回氣溫度減盤管溫度,現在它插反了,就成了盤管溫度減去回氣溫度,得出來的是負數,這個時候子膨脹閥會關小,電子膨脹閥關得越小,那么回氣溫度和[熱泵市場 水印]盤管溫度的差值越大,那么它反向減出來數值的負數絕對值也就越大,所以說電子膨脹閥進一步關小,*后導致*終電子膨脹閥的關的很小,導致蒸發器嚴重的結霜。

      當然有些朋友會問我:電子膨脹閥關得很小為什么它不報低壓?這個我給大家解釋一下,因為咱們的電控程序上還會有一個電子膨脹閥*小開度的一個設置,就是說電子膨脹閥不論任何環境任何工況,在關小的過程當中關到*小開度的時候,就不再關小了,如果低于*小開度,它就會報低壓,所以說關到*小開度以后它雖然不報低壓,但是從膨脹閥出口開始到蒸發器嚴重結霜。

      系統故障分析:結霜原因

      那么我們剛才說到這個結霜的問題,蒸發器結霜那么到底是什么原因導致的?有的人說是氟少了,有的人說制冷劑多了。在結霜的這一塊,我單獨的做過一個分析,今天拿出來給大家分享一下。到現場以后看到蒸發器結霜以后怎么做呢?我們去了之后先把霜化掉,不管通過強制化霜還是熱水沖霜,把霜化掉后再重新開機,接著觀察機組結霜的過程,看結霜是正常結霜過程還是非正常結霜過程,這對我們判斷機組系統存在什么問題很重要。

      先說正常結霜的情況吧。正常結霜就是蒸發器上的霜比較均勻,很薄的一層霜。它不會結的特別厚,因為它結得特別厚之前化霜程序早就給它化掉了,就是說這種正常結霜的話,蒸發器表面是均勻的薄薄的一層霜,低環境溫度下,在供液管路上,和回氣管路上它是不會結霜的。供液管路在分液頭那里會有一點結瘤,就說在毛細管那里,分液頭也屬于毛細管在那里會有一點點結霜,但不會嚴重地把整個分液頭凍死。


      另外一種是非正常結霜,它不是在蒸發器上結霜,或者說不是先在蒸發器上結霜,又可能是分液頭凍的很厲害,又可能是氣液分離器凍的的厲害。我們現在煤改電所用機組的壓縮屬于渦旋的低壓腔回氣冷卻的壓縮機,是靠冷煤回氣來冷卻電機的壓縮機,如果壓縮機的低壓腔外殼上已經結霜了就不正常了。

      系統故障分析:判斷非正常結霜

      我們到了現場怎么判斷非正常結霜,它又分兩種情況,一種是從節流裝置,就像膨脹閥,無論是電子膨脹閥也好還是熱力膨脹閥也好,還是毛細管,從節流裝置出去就開始結霜一直蔓延到蒸發器,像蠶吃桑也一樣,一步一步往上蠶食蒸發器。第二種就是從回氣管開始結霜,結到氣液分離器,再往集氣管結,這是另外一種結霜方式,也是我們所說的反向結霜。

      兩種結霜方式是有截然不同的原因,先拿從節流裝置,從膨脹閥出來以后馬上結霜,那么這種情況,從供液量角度考度,供液量過少會導致出膨脹裝置就馬上結霜,冷媒的流量少了,冷煤量從膨脹裝置出來就急劇吸熱,急劇的膨脹,在銅管外表面溫度非常低導致銅管上面會結霜。

      那么它結霜以后,霜層本身具有保溫性能,霜層會隔熱,隔熱以后外界環境吸不到熱,冷媒膨脹點會往后轉移,從沒有結霜的銅管外壁繼續吸熱,繼續結霜,如此周而復始一步一步蠶食蒸發器,如果說缺冷媒的,膨脹閥開度過小,會像這樣的結霜方式。比如我剛才說,從膨脹閥一出來就開始結霜,*起碼但從大方向,這個系統的供液量過少導致結霜,是什么原因導致供液量過少呢,原因很多,冷媒漏了還是冷媒量本身小呢還是膨脹閥開度過小,膨脹閥冰堵,還是管道堵住了,逐步去分析,總而言之就是供液量過少導致這種情況。

      結霜先從壓縮機回氣管開始結霜,這個時候是供液量過大,因為液體的冷媒過去之后,幾乎吸不了熱,吸收管壁的熱量蒸發,管壁的溫度降得很低,管壁會出現結霜。吸熱點隨著結霜以后,[熱泵市場 水印]形成保溫層,吸不了熱,結霜點從壓縮機回氣口逐漸逐漸往回結,倒著回來這樣就是供液量過大導致的。是什么原因導致供液量過大?原因也有很多,需要大家對冷媒系統有一定的了解,比如說是冷媒加得太多,膨脹閥開度過大,膨脹閥不會調節等,結霜從供液量多或少這個角度去了解比較容易縮小范圍。

      系統故障分析:壓縮機液擊

      接下來舉一個非常典型的問題,就是壓縮機液擊。這也是在北京煤改電售后碰到的一個非常典型的案例。什么叫壓縮機液擊?壓縮機在高速旋轉高速運轉時,不管是活塞式還是滾動轉子式的,還是渦旋式壓縮機,只能壓縮氣體,不能壓縮液體。

      為什么壓縮機只能壓縮氣體呢,因為這個在日常生活當中,大家也可以想象到啊。舉個例子更加的清晰,在注射器里面,我們吸空管的氣體,我們把前面頭給他堵住,我們去推那個活塞還是能推動的。如果說在這個注射器里面我們灌上水以后那么你再去把前面頭堵住你再推后面的活塞你就推不動,那你這也就說明液體的可壓縮性是很差的。相反氣體的可壓縮性很強。

      懂汽車修理的朋友更明白,正常情況下噴進氣缸里頭的是霧化汽油。如果車在高速運轉,氣缸高速壓縮,突然噴一股液體汽油,有可能出現頂缸了。壓縮機也一樣,我們所說的液擊就是突然有液體進入壓縮機,液體的可壓縮性很差,導致對壓縮機渦旋盤造成破壞,這就是液擊。

      我去年遇到比較嚴重的液擊現象,就是噴氣增焓的壓縮機。壓縮機有經濟器,有一個很小的板式換熱器,外面沒有包保溫棉。它所用的增焓回路節流裝置是毛細管加電磁閥,電磁閥不是由電路板來控制,直接接在壓縮機的交流接觸器上,也就是說不管是制冷制熱還是化霜,任何情況,只要壓縮機一轉就開始增焓,在這種情況下,壓縮機液擊非常嚴重。

      為什么這種情況液擊非常嚴重?*,壓縮機在正常運轉過程中,經濟器里面冷媒是熱的,我們用手去摸是溫的,如果系統一停止,冬天整個外面環境溫度又是很低的,經濟器里面溫的冷媒就和外面的進行換熱冷凝成液體,存在增焓的管路里,那么下一次,壓縮機一啟動,增焓閥馬上打開,主路的冷媒還來不及給輔路的冷媒預熱蒸發,輔路的液體冷媒就直接吸入壓縮機噴到中間腔去壓縮,那么這個時候必然是液擊。

      電控系統分析:元件接觸不良

      接下來談談電控的問題,還是以案例為主。有一次接到老百姓的電話,說他家機器老是報低壓故障,而且報低壓故障是沒有任何的規律,有時候機器一轉就報低壓,有的時候機器一合上就報低壓,壓縮機轉都不轉,也沒有什么規律可尋。他說有時候機器開都沒開起來,一合上電又報低壓,就他這一句話,我就判斷一定是電控系統的問題。我去了之后壓縮機是可以運行的,運行起來以后我看著低壓表,一般來說低壓表在零點幾公斤時會報低壓,低壓表降到3公斤的時候,它就報低壓了,低壓開關在3公斤壓力的時候不可能報低壓,這說明跟低壓開關本身沒有關系,跟系統沒有關系的。

      排除低壓開關跟系統本身的問題后,我主要查電控的問題,查查是不是接線接虛了,低壓開關也沒有接虛,再接著往前查。*后我查到電路板上一個叫光耦合器一個元件,光耦合器元件起到開關量輸入隔離作用,該電控板光耦合器插件管角有一個虛焊,虛焊以后,它的接觸不良,隨著震動時好時不好,所以會導致報低壓的時候沒有任何規律。接觸不好的時候,信號給不進來,反之則進來。

      我查到這個原因之后,我沒有做任何大手術,我就拿了一個電烙鐵和焊錫絲,用電烙鐵在焊點上面焊接加固,這個問題就徹底解決了,總共維修時間不到15分鐘。所以說售后有時候不是說一去就要動大手術。

      電控系統分析:通訊線干擾

      那么還有一個比較典型的例子就是電控抗干擾的問題的?垢蓴_的問題就是說主板它跟面板之間它有一根通訊線,這個通訊線一般是485通訊,有些廠家用的是485通訊,有些廠家用的TTL通訊,不管是哪一種,它抗干擾的這一塊要注意的是強弱電分離。

      去年我看到很多熱泵安裝的,工人把主板跟面板之間的通訊線跟水泵線串在一起,水泵線是強電,是220伏的強電,通訊線是12伏的弱電,把這個通訊線跟水泵線串在一起相互干擾導致通訊故障。

      再分享一個機組跳閘的問題,去年有老百姓反應空氣源熱泵運行著就跳閘了,不知道什么原因。一旦我們遇到跳閘的問題,我們著重分析它是由于短路還是過流、是空氣開關還是漏電保護器導致的,就只有這三種原因沒有其他的。

      這種情況下我們怎么做?我們到了現場后,把所有電路板路上的輸出,包括從水泵、風機、四通閥、增焓閥,所有的輸出線全部拔下來。拔下來以后,挨個挨個往上插,有順序的根據機器的啟動順序往上插,比如先把水泵插上去,看它會不會跳閘,如果不會跳閘跟水泵就沒有關系,再把風機插上去,看會不會跳閘,如果不會跟風機也沒有關系。直到我們查到跟某個元器件輸出,出現跳閘現象,那就某個元器件的問題。

      電控系統分析:壓縮機熱保護

      在電控上面還有一種就是壓縮機熱保護的問題,也是因為電的原因所導致。什么原因呢?壓縮機里面有一個自帶的熱保護裝置,壓縮機受熱后,它內部的開關就跳開了,壓縮機只要切斷電路就不再工作了,它有這種一個自我保護機制。


      去年遇到這個問題,一個廠家機組的壓縮機在電路保護這一塊,沒有用電流互感器,用的是熱繼電器。交流接觸器上面掛一個熱繼電器,熱繼電器有幾個特點,首先熱繼電器分斷會有一個延遲,電流超過負荷,會逐漸發熱,熱到一定程度以后它會跳開,因為有延時,所以保護不是很及時。再一個熱繼電器上面有一個十字螺絲刀可以擰的是可以調分斷電流這么一個東西,它調的這個值是不準確的,出入非常大。比如本來調到30安,有可能是32安斷。

      那么去年壓縮機就出現這種問題,壓縮機燒毀,怎么回事呢,就是熱繼電器保護不了壓縮機,北京農村地區很多時候電壓不穩。電也不是一直低,持續低。如果電壓持續低,機器都啟動不來,機組啟動的時候電壓是不低于220伏的,有時候甚至230伏。當機組運行一段時間以后電壓就突然低了下來,就那么兩三分鐘。

      報故障后我們去了以后,拿鉗流表一測,電壓又不低了,大概是225伏、227伏的樣子。機組啟動的時候不低。壓縮機運行起來,電壓突然低了以后,電流就會上升,因為壓縮機是帶負載電機。電壓變低了,電流上漲了。以這個時候壓縮機就會發熱,壓縮機線圈的發熱量比原先的發熱量還要大,那么過來的冷媒是固定的,因為它的線圈是靠冷媒回氣冷卻的。過來的冷媒量是固定的,壓縮機線圈發熱量大,冷媒冷卻不了壓縮機線圈的發熱量,就會出現兩種情況,一種情況就是報排氣高溫,另外一種情況壓縮機發熱自身就保護了。

      老百姓不懂,因為沒有用電流互感器,控制面板上是不報任何的故障,而是顯示一切正常,但壓縮機就不轉了,這時候老百姓就跟我們扯皮說機器壞掉了。我們去了也很為難,跟他們也說不清楚,只好讓廠家追加電流互感器,加到上面去。電流互感器檢測能力是非常精準,分斷能力也是非常迅速,假如在程序上編寫超過電流以后,一秒鐘或者兩秒鐘,把壓縮機切斷掉,不至于讓壓縮機過熱保護,完全可以做到這一點,同時我的面板上還會報故障代碼,告訴老百姓是因為電壓過低導致壓縮機過流過載,*起碼把責任劃分清楚了。

      水系統分析:末端臟堵是主因

      大概簡單講一下水系統講一講,把去年遇到的一些問題說一下:主要因為老百姓不愿意投資改造末端,大部分都用暖氣片,暖氣片跟空氣源結合能不能達到供暖效果,北京因為政府給老百姓的房屋做了保溫,嚴格理論上來說是可以達到的。散熱量不是主要問題,主要是臟堵的問題。

      去年就遇到暖氣片上面很多鐵銹,也加上Y型過濾器,但還是把板式換熱器堵掉了。堵掉以后水流量就變小了,自然報高壓,各種亂七八糟的問題就來了。

      另外一方面水泵本身質量不好,熱泵選型選小了,流量達不到,然后報高壓的也有。*后客戶自己導致的,比如家里用地暖,自己一個人把不用的房間全關了,自己用的一間就開了,水流量自然達不到,然后就報高壓。*后水泵的揚程導致整個系統出事。離機器近的,暖氣片跟風機安管末端是熱的,離機器遠的,末端是涼的,因為水過不去,我們只能通過人為的方式調節閥門,但是還是沒有從根本上解決這個問題。這就是水泵揚程達不到的一個問題。

      *后告訴大家一個經驗,在末端系統上,風機盤管和暖氣片一定不能混用,末端要么全是暖氣片,要么全是風機盤管,如果在暖氣片里面加了一個風機盤管,那風機盤管永遠熱不了,因為它的系統阻力不一樣,熱水都抄近道,阻力小的暖氣片都過去了風機盤管過不了熱水,這是去年遇到一個比較典型的水系統問題。

     

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