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      海尔空气能热水器无热水故障检修实例

      时间:?2021-07-05 16:02??来源:?投稿 ??编辑:?家宝 ??点击: ?

        故障现象:一台海尔“慧享”系列KF70/150-BⅡ型分体式的空气能热水器,服役4年后在春夏之交的某一天突然无热水了。整机除了没有热水、控制器显示的温度值一直停留在28℃左右外,其他部位运行基本正常。
       
        这台热水容量为150L的空气能热水器安装在楼顶阁房内,冷水进水管上设置了手动控制阀门;热水出水管则直接连接到住宅的1~3楼的洗手间及厨房,热水出口没有总控制阀,只是由各用水位置的冷热水控制阀分别控制。这台空气能热水器属于速热型分体式热水器。主机中包含了蒸发器、风扇、控制系统、电子膨胀阀,各种传感器接口,冷凝器在保温水箱中,冷水从下面注入,热水是从水箱上部位置排出。

      海尔空气能热水器无热水故障检修实例
       
        一、基本原理
       
        为了能快速排除故障,我们先了解一下空气能热水器的工作原理及相关知识。
       
        参见上图1,空气能热水器主要由蒸发器、冷凝器、压缩机和膨胀阀“4大件”构成,工作原理与空调的制热原理类似,也是通过蒸发器把冷媒介质气化,从空气中吸收热量,然后经过压缩机把冷媒升温增压压缩为高能气态,再通过冷凝器的换热器形式,将压缩后的高温热能转化成待加热水的热源,通过水箱外缠绕的多圈铜管接触传导将热能传递给水,使水温不断升高,而冷媒的高温高压饱和气态在经过冷凝器(水箱中的铜管)冷却后变成过冷的高压液体,再经过膨胀阀的节流、降压,高压液态冷媒再度变成低温低压的气液两相混合体,在蒸发器中通过风扇的作用下,通过对流、传导吸收空气中的热量蒸发成气体。带着这些吸收来的热量,冷媒又进入压缩机进行下一次的循环。
       
        空气能热水器中的蒸发器是吸收空气中热能的最关键部件,常见的都属于干式蒸发器,形态主要是翅片式。而蒸发器效果的好坏也决定了吸热的效率和耗电能效。在分体式空气能热水器中,蒸发器通常是和压缩机一起安装在主机内,蒸发器在主机的侧面,强制对流风扇在主机的另一侧面。
       
        电子膨胀阀是什么东西呢?修过变频空调的维修人员都应知道,它的主要作用是降温、降压,对冷媒的流量和压力进行调节,使冷媒在较低的压力时更容易蒸发。具体的结构见图2。
       
        由图2可见,电子膨胀阀由线圈通过电流产生磁场并作用于阀针,驱动阀针旋转,当改变线圈的正、负电源电压和信号时,膨胀阀也随着开启、关闭或改变开启与关闭间隙的大小,从而达到控制系统中冷媒的流量及制热量的大小。阀芯开启越小,冷媒流量越小,其制热量越大。电子膨胀阀可以简单的理解成一个由单片机快速控制调节开度的电动针阀门而已。理论上讲,其工作状态是随着蒸发器负荷的变化而实时改变开度,控制冷媒的流量。在定频空调时代,基本上是依靠热力膨胀阀和毛细管两者来控制;而在变频机时代,才有电子膨胀阀这个部件。
       
        由此可见,空气能热水器的制热原理其实和空调的制热原理差不多,利用冷媒物质形态变化把空气中的热能通过蒸发器集中吸收进来,在冷凝器(即保温水箱中)经热交换把热传递给冷水,达到加热水的目的。
       
        二、故障原因分析
       
        用户的这台空气能热水器通电后,长时间观察(约一个小时)发现热水器LED显示屏的水温数值指示变化很小,仅有1℃的升温变化,而系统操作的其它控制和显示功能正常,无故障代码显示。空气能热水器出现不制热现象的常见原因,通常是以下几个因素:
       
        1.外部环境温度过低
       
        空气能热水器的制热效率会受气温影响,当气温太低的时候,制热效能会下降,水温加热的时间也会随之变长,有可能出现不能满足用户热水的需求。
       
        2.热水输送管道过长
       
        热水器对管道长度会有一定要求,如果管道过长,热水流经路线上热损失过多会造成制热效果不佳的假象。本例的热水器主机和水箱实际安装位置虽在楼顶,但热水输送管道为墙内预埋式,采用专用热管铺设。
       
        3.水压过低
       
        空气能热水器的水箱对进水水压都有一定的要求,若进水压力过低,低于正常压力值(正常范围为0.2~0.4 MPa),会导致热水口出水减少,甚至不出水。
       
        4.冷媒泄露
       
        正常状况下,在不使用热水的条件下,空气能热水器机组在开启一个小时后,水箱内的水温会快速上升(大约会上升20℃左右)。若不能到达这个温度,有可能是系统冷媒不足所致。
       
        检修冷媒是否泄露的方法主要有冷媒压力测量法和风机温差判断法2种。所谓的风机温差判断法就是在检修时,用温度计测量主机进、出风口的温度,通过二者的差值来判断系统的制热能力。温差值在7℃以上即为正常,温差越大,说明空气能热水器的性能越好,一般温差会在7~12℃左右。此时,将手放在主机出风口位置会有凉感。同时,空气能热水器开机半小时后,主机上可以观察到冷凝水的排出。若风机吹出的风温度偏高,那就意味着可能缺冷媒了,需要查漏、加冷媒的。
       
        开机半小时后,察看主机若排出冷凝水,且风机出口处也有凉感,明显低于环境温度,基本说明冷媒正常。另外,冷媒不足会使冷媒的压力下降,导致蒸发器入口处出现结霜的现象。这样,通过观察蒸发器有无结霜等异常现象,也可以判断热水器的冷媒保有量是否正常。
       
        【提示】对于该方法,可能会有维修同行持不同意见,认为最好还是要借助气压表测量冷媒低压侧的压力值,用数据进行判断会靠谱点。个人对此观点还是保留不同看法的。原因是空气能热水器中冷媒的压力值,实际上是有静态和动态之分的(对应的是压缩机停机时的静态压力和运行时压力),还有高压侧和低压侧压力多种之说的(热的那一根是高压管,温度较低的那一根是低压管)。由于空气能热水器的压缩机压力并非固定值,而是受环境温度、水温、机型、冷媒类型等因素影响的,所以在使用气压表监测冷媒压力值分析判断时,需要注意参考数据的测量条件。比如,许多有经验的维修师傅所提供的参考数据,压缩机运行时冷媒的高压侧压力应该约在1.8Mpa(即18kgf/cm2)左右;低压侧的压力为0.5Mpa(即5kgf/cm2)左右等等。但没有注明冷媒介质的类别、水箱温度和环境温度等条件。这些参考数据,往往没有同步的将测量条件讲清楚,这会给故障判断带来一定的困难。实际上,在冷媒类型一致的情况下,压缩机的工作压力、工作电流都和温度有直接联的,也就是温度越高,压缩机的工作压力、工作电流也越大;温度越低,压缩机的工作压力和工作电流也越低。所以,笔者觉得这种看似标准的方法,在业余条件下运用、判断时反而有点复杂了,需要维修测量人员具备比较扎实的专业知识和维修经验,要求反而有点高,远不如采用“观察主机风机进出口温度和冷凝水排出口”的实用经验方法来分析判断简单易行。
       
        5、水箱或主机温度传感器故障
       
        热水器的水箱温度传感器(温度探头)失效时,也有可能导致热水器工作不正常的。该热水器有2个线体长度不一的温度传感器。其中线体长点的就是热水出口端的温度检测热敏传感器,将温度传感器取出来,用手捏着,控制器的温度指示值有变化,可以很快的升高到34℃左右,同人体手指表面的温度相符,表明温度传感器正常。
       
        6、压缩机故障
       
        空气能热水器的压缩机若出现老化或故障,热水器无加/制热部件,自然也会没有热水。
       
        压缩机可以通过声音和检测电流来判断,若压缩机的声音正常且工作电流(3.7~4.2A,逐步变化)正常,则说明压缩机工作正常。
       
        7、冷凝器异常
       
        空气能热水器的水箱就是冷凝器,也是常言所说的换热器,若长期不清理,积集的污垢会致使换热器的内管破裂,空气能热水器的整个机组则将失去功能,无法制热。
       
        检查水箱的状态时,可通过单独连接进、出水口的水管、交换位置检查、打开排污口放水检查,排除水箱(冷凝器)内管破裂等漏水的情况。
       
        8、电子膨胀阀异常
       
        电子膨胀阀异常会导致冷媒通道堵塞的情况也较常见。由于电子膨胀阀是调节和控制冷媒进入蒸发器的流量和压力的重要装置,也是空气能系统中的四大组件之一,所以,一旦出故障确实会导致热水器工作不正常。
       
        电子膨胀阀常见的故障现象是:电子膨胀阀不动作,阀门处于全闭或全开状态、电子膨胀阀卡死、运行时阀内有噪音、电子膨胀阀线圈开/短路导致的不动作故障几种情况。
       
        三、故障检修
       
        用户的环境气温已超过24℃,所以排除了低温的影响。接着,检查了用户家中最顶楼层的自来水水压强劲有力,在压缩机运行后,发现压缩机起动的声音和工作电流(3.7~4.2A,逐步变化)正常,说明压缩机工作正常。
       
        拆开水箱的顶盖,看到2个线体长度长短不一的温度传感器(温度探头)。检查它的外观和接线正常,用手捏住探头后温度值变化正常,说明温度传感器正常。
       
        因这台热水器运行很长时间,温度一直升不起来,怀疑冷媒泄露?联想到冰箱和空调的制冷剂泄露案例,让人不禁怀疑热水器是否冷媒不足或堵塞所致。开机半小时后,观察主机上确实有冷凝水的排出,且风机出口处也有凉感,明显低于环境温度,判断冷媒正常。此时,将热水器断电几分钟后重新加电,观察主机的工作情况。接通电源后,可以清楚的听到主机内电子膨胀阀处有非常清晰明显的“咔嗒”撞击响声,基本上也可以判定电子膨胀阀工作正常。考虑到某些特殊原因让转子位置发生改变使阀门处于全闭状态的异常情况,在主机上电后,长按电路板上的复位键对电子膨胀阀进行复位,确保阀体处于开的状态。但让人非常惊讶的是,经过以上检查,竟然没有发现故障部位,百思不得其解。
       
        维修陷入僵局后,无奈求助于当地的海尔售后人员帮助。海尔售后的人员到场后,复核了之前的维修过程后,怀疑电子膨胀阀组件问题,决定对其进行更换。
       
        一番折腾,换新后按产品的要求重新加注冷媒,并且确认了冷媒的压力正常。通电开机测试,短时间的观察,发现水箱温度确实开始升温变化了,售后人员认为故障已解除,收拾东西就匆匆走了。结果,晚上用户再次使用热水器时故障重现,让人大跌眼镜。打电话给售后人员,售后人员正忙于给装空调,让用户关机等几天再来检修。
       
        用户等不及,又找到笔者,笔者也倍感蹊跷,决定探个究竟。到用户家后,为热水器加电后,通过蹲守监测,发现热水器的温度确实升起来了,半小时就能升温近10℃,基本上可以判断热水器工作是正常的。满腹疑虑的询问用户,用户却说有可能是进水阀门关闭的原因。当用户打开进水阀后,真的发现水箱水温逐渐下降,最终落到28℃左右。该现象就像水箱不能保温被新进的冷水稀释降温似的,但奇怪的是用户家里各楼层此时并没有任何一个地方在使用和消耗热水的,无法理解。水温能升高,表明制热功能正常,水温不能保持,除了消耗掉,不可能是因为自己散热快而迅速下降的,莫非热水在哪里漏掉了?可用户家各楼层的用水龙头全关闭的呀,楼层各地板上也没有明显的湿润、渗水现象,有点解释不了。经过仔细分析,怀疑故障是因热水管道某处发生持续漏水的现象,导致热水被消耗掉,不断补充冷水后使水温逐步下降所致。为验证这个猜测,让用户关闭所有用水设施(但不关闭热水器的进水阀),发现水表的指针仍在高速旋转,将空气能冷水进口处的阀门关闭后,水表计量的指针则停止转动,这充分表明热水器的管路确实发生了漏水故障。
       
        用户在关闭进水管道阀门后,热水器水箱的温度开始回升,且一小时左右水温即可升到最高限值55℃。由于热水器热水出口管道并未设定有独立控制的阀门,且无检测接口。因此,在关闭进口水阀(这样等效控制和关闭出水),再脱开原有的热水出口管道,临时用管子从热水器的热水出口单独引水,再打开进水阀,放出来的热水烫手,说明热水器的制热能力正常,而热水管路发生漏水故障。
       
        由于该用户的热水管路采用的是内埋安装式,给漏水位置的排查带来很大困难。用户几经周折,找到了建房时负责安装水电的人员,给出水管内埋的具体位置和各分支走线方式,进行分段破拆排查,发现热水管道在一楼地下架空层位置的一个热熔接头开裂漏水。只好在水管的接头位置大动干戈,挖开地板砖,重新更换水管接头后,故障彻底排除。
       
        【维修结论】该空气能热水器实际上并没有发生故障,而是热水管漏水导致的水温无法升高。由于用户家的水管为暗装方式,且热水器热水出口位置没有设控制阀门,导致维修过程对某些原因的判断出现偏差,走了很多弯路,也浪费很多时间。
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