空氣能熱水器工作原理及實例維修

空氣能熱水器是繼燃氣熱水器、電熱水器、太陽能熱水器之后出現的新型產品。作為一種新的能源利用方式，經過多年從無到有的發展，市場規模逐漸擴大，已經逐漸形成一個新的產業。近年來，隨著各廠家宣傳推廣工作力度的加強，現在已經開始走進尋常百姓家。
　　

可是，由于是新型產品，該產品的售后服務多數由廠家指定的服務人員負責，一般維修人員很難得到廠家的維修資料。維修的附加值也相對較高，掌握它的維修方法對增加維修工的收入的積極意義是不言而喻的。
　　
下面介紹一下它的工作原理與常見故障的處理方法。

工作原理
　　

空氣能熱水器是根據熱卡諾循環原理開發設計的熱源熱水設備，它是利用壓縮機排出的高溫高壓氣體熱量作為熱源介質將冷水加熱的。

壓縮機工作時，從蒸發器吸入低溫低壓的制冷劑，通過壓縮機做功將制冷劑壓縮成高溫高壓氣體進入冷凝器與冷水進行熱量交換。在冷凝器中，高溫高壓的制冷劑被冷凝成為低溫高壓的液態，此過程會釋放出大量熱量。包圍在冷凝器冷凝器周圍的冷水吸收這些熱量而不斷升溫，達到將水加熱的作用。
　　

低溫高壓的制冷劑經過節流裝置降壓后，變成低溫低壓的液體，在蒸發器里蒸發吸收空氣中的熱量而變成低溫低壓的氣體并回到壓縮機里，完成一個工作循環。此循環將不斷持續下去，直到CPU發出停機指令。對熟悉空調工作原理的維修人員來說，這個過程很容易理解，這里就不詳細介紹了。

空氣能熱水器的加熱方式有兩種：氣循環和水循環。簡單地說，氣循環就是在儲水桶布置盤管（冷凝器），壓縮機排出的高溫氣體通過連接管引到儲水桶內，把冷水加熱（見下圖）；

　　水循環就是在主機內部設置一個小型儲水桶，小儲水桶內布設盤管（冷凝器），小儲水桶與安裝在家里的大儲水桶之間用一個水泵來實現循環（見下圖。從事過水冷機組的師傅對這種結構形式應該不會陌生，與那支“炮”很相似吧？）。

以上這兩種循環方式各有優劣，由于與維修工作無關，這里沒必要多作介紹。
早期的空氣能熱水器大多數是所謂的“空調改裝機”，由于設計還不是十分成熟，故障率較高，近來已經有專門設計的機型出現，系統匹配更合理，效能提高的同時，產品質量也有了長足的進步。　　
　　　　

常見故障的處理
　　
1，不制熱
　　
不制熱的原因很多，我們面對故障機器時，可以參考空調維修的經驗方法，把著眼點放在以下幾個方面——
　　
A，供電。主要檢查機器的各個工作電壓是否正常。比如顯示屏不亮，首先檢查市電進線有沒有220V或380V（商用機）伏電壓；如果有，再檢查二次供電是否正常，如果不正常，應該檢查變壓器（或開關電源）以及整流濾波電路；如果二次供電正常，則很可能是CPU沒有進入工作狀態，這時候就應該檢查CPU的工作“四要素”：供電、晶振、按鍵、復位。有一定電路基礎知識的維修員應該可以輕松拿下此類故障。
　　

B，系統。主要檢查壓縮機的工況。如：壓縮機是否啟動、系統是否缺氟、四通閥開閉狀態、膨脹閥開度是否正常等等。
　　

C，水泵。絕大多數水循環的機器會設定這樣一個開機程序——機器進入制熱模式時，水泵先行運轉一段時間（通常10秒左右，視各廠家程序而異）后，壓縮機才啟動。水泵是水循環機型的一個關鍵部件，假如水泵停轉，冷凝器就會得不到冷卻，后果是相當嚴重的，所以，主板上一般都會設置一個保護程序，以保證系統的安全。當保護程序觸發后，整機進入“死機”狀態并顯示相應的故障代碼。
　　

D，機器保護。機器進入保護程序后，通常都會在顯示屏顯示相應的故障代碼。此故障是空氣能熱水器的多發故障，也是維修工作的難點與重點，下文還會專門討論這個問題。
　　

由于工況的特殊性，空氣能熱水器設置了非常完善的保護程序。僅以傳感器來說，就有冷／熱水溫度、儲水桶高／低水位檢測、冷凝器溫度、蒸發器溫度、外環境溫度、化霜探頭、高／低壓保護探頭．．．．．．
　　

故障代碼的含義可以通過對照廠家的資料去了解。但是，我們的維修人員要拿到廠家的資料可說是難比登天，怎么辦？其實我們可以使用一些“笨”辦法去解決——
　　

第一招：量。一般的傳感器都有固定的阻值，通常在幾k到幾百k之間，如果測得某個傳感器阻值很小，就應該懷疑它已經損壞。但問題來了，怎么知道它原始阻值是多少？請用第2招：蒙。不是說讓你亂換一氣，而是找準參照點。例如熱水溫度傳感器短路了，除非傳感器上面標有阻值，否則我們是不可能知道它原先是多少k的。這時候我們可以打開水龍頭放點熱水出來，用個溫度計測一下熱水的溫度，然后換一個新的傳感器，看看熱水器顯示屏顯示的熱水溫度是否與溫度計測量結果一致，如果不一致，則試更換不同阻值的傳感器，直到顯示屏顯示的熱水溫度與溫度計指示結果相符。當然，誤差會有的，不求100%精準，但不能偏離太多。
　　

要特別注意的是，機器里有些傳感器是一個雙金屬片開關（例如系統高壓／低壓保護傳感器），它只有“通”和“斷”兩種狀態，不存在阻值是多少的問題，如果不注意識別，把它當成普通帶阻值的傳感器，往往容易誤判測量結果而步入歧途，慎之！　
　　　
2，制熱不良
　　
制熱不良是指水溫達不到設定溫度，或者達到設定溫度所需的時間比正常機器長。造成這種故障的原因也較多，簡單介紹如下：
　　
A，系統缺氟。由于系統制冷工質（一般為R22）不足，系統３　制熱效能降低，熱水產量自然會減少。
　　
B，水管或系統銅管結水垢。水垢有一定的絕熱性能，它會影響熱傳導，導致熱水產量降低。
　　
C，外界環境溫度太低。環境溫度低，進水的水溫自然較低，要達到設定的熱水溫度，所需的能量自然更多，時間更長，這個容易理解。
　　
除了上述原因，影響制熱的因素還包含其他幾個方面。有些是系統設計匹配的問題，例如儲水桶過大，夏天時進水水溫較高，還勉強可以達到設定溫度，冬天時問題就出現了。還有一些是系統故障造成的，例如電輔助加熱沒有正常投入運行。電輔助加熱是商用機器特有的一個功能，一般設定環境溫度低于４攝氏度時自動投入工作，此設計意在彌補冬天壓縮機制熱功率不足的問題。電輔助加熱失效后，出水溫度便達不到設定溫度。此外，冬天的北方地區，積雪覆蓋蒸發器造成化霜異常，也會導致制熱不良故障，一般清除蒸發器表面積雪即可解決。
　　
D，“假”故障。例如水溫設定過高，系統實際上是達不到那個溫度的。由于壓縮機工況的局限，一般空氣能熱水器的熱水出水溫度在50－60攝氏度左右，不像太陽能或電熱水器那樣可以達到八、九十攝氏度。
　　
概括而言，制熱不良故障的處理，主要考慮系統故障和環境影響兩個因素，熟悉空調工作流程的維修人員處理此類故障應該可以舉一反三觸類旁通輕松解決的。　　　
　　
下面介紹一些維修的實戰技巧
　　　　
一，判定系統是否缺氟

幾乎所有的空氣能熱水器都會在主機上安裝有高低壓氟壓力表，可以直接讀取系統的平衡壓力或壓縮機工作時系統的高／低壓力數值，非常方便。由于熱水器使用的制冷／熱工質多數為R22，我們再熟悉不過了，所以約略提一下便算，無需贅言。
　　
二，加氟與收氟

加氟方法與普通空調相同。不過要注意一點：空氣能熱水器工質的流動方向與空調剛好相反，所以加氟或收氟時，可以通過切換四通閥的辦法改變工質的流向，然后按照空調制冷模式下的加氟方法進行此項工作。此外，還可以在控制面板調出強制化霜程序，再進行加氟或收氟。
　　
三，系統排空

初次安裝或系統管路維修后，需要實施排空。排空方法有自排空、用氟“沖”、抽真空等等。這里強烈建議使用抽真空的方法，以徹底排出系統里面的殘余空氣，確保系統真空度。
　　
四，儲水桶排空

儲水桶內部有空氣時，內部水位低于設定高度，會導致系統保護。在新安裝或日常使用中進行【排污】操作后，要進行排空，以保證水桶處于滿水狀態。排空方法是：打開進水球閥，同時開啟淋浴噴頭，此時桶內空氣便會通過噴頭排出，保持此狀態直到噴頭有水噴出，排空即結束。
　　　　
五，主機不通電，顯示屏無顯示

主要檢查主板保險絲、變壓器、主板與顯示屏通訊線，如果無異常，可判定為主板或顯示屏損壞。
　　　　
六，故障代碼維修對策

各廠家的故障代碼不同，甚至即使是同一廠家同一系列的產品，主板設計也不一定相同，故障代碼的含義也可能會有不同。所以我們既要善于利用故障代碼解決問題，更要善于靈活變通，解決未知含義的故障代碼問題。
　　

由于筆者掌握的資料有限，無法提供更多的信息，這里僅以“X能”牌子的空氣能熱水器故障代碼為例，淺說一下維修思路。
　　　　
1），E1或E8　相序錯誤或缺相保護。如果檢查電壓正常、相序正確，則很可能是主板的相序檢測電路故障或主板損壞。

2），E3／E03／E13／E23／E33／E43　高壓保護。高壓保護原因較多，分別有：水泵故障（包括水泵選型過?。⒐艿腊惭b錯誤（熱水出水口低于循環管道）、水路進空氣、Y型過濾器堵塞、循環管路球閥關閉、冷凝器管路結垢、水箱傳感器故障、主板高壓光耦或其附屬電路故障等。

3），E4　低壓保護。原因有：系統缺氟、膨脹閥故障、低壓開關故障、主板低壓光耦或其附屬電路故障。

4），E7　排氣溫度保護。原因有：排氣傳感器故障、膨脹閥故障、系統堵、冷凝器結垢或水路臟堵、水泵異常、缺氟、主板故障。
　　　　
除了上述例子外，空氣能熱水器還有一些較常見的問題：　
　　　
1) 水箱溢水。原因有：高水位開關故障，更換即可；補水泵或補水電磁閥故障，更換即可；補水泵或補水電磁閥失控，檢修相關電路；主板或顯示板故障，需作相關處理。
　　
2) 機組斷路器、漏電開關跳閘。原因有：機組斷路器、漏電開關故障；壓縮機、電機、電磁閥、水泵等漏電；電線破損導致漏電。
　　
3) 主板不工作但顯示屏有顯示。原因有：低水位開關斷開（開關壞、水箱沒水、低水位短接環松動）；顯示屏參數調亂、出現故障代碼。
　　
4) 不化霜。原因有：四通閥故障、蒸發器溫度傳感器異常、蒸發器表面積雪、膨脹閥開度小、四通閥與噴液閥接反、四通閥卡死、管溫與環溫傳感器接反，風扇工作異常等。
　　　　
5) 壓縮機及系統故障。原因有好幾種：

A）壓縮機長期處于高壓運行狀態。水泵配型過小或性能不良、過濾器堵、水管管徑小彎頭多、氟系統堵、加氟過多、膨脹閥開度小、水溫設定過高、水箱傳感器異常、冷凝器結垢等等，均會引起系統壓力過高。
　　

B）壓縮機長期處于排氣過高狀態。缺氟運行、氟系統半堵、排氣傳感器故障、膨脹閥開度小或閥體故障、水流量偏小等等，均會引起機組排氣溫度過高。
　　

C）系統故障。氟不純、加氟不準確、系統雜質多、真空度不足等均會導致壓縮機早期報廢。
　　

D）電控故障。交流接觸器缺相、壓縮機接錯線或線頭松動、排氣傳感器故障導致保護失效造成壓縮機工作狀態變劣、壓力開關異常或（維修時）短接后未及時更換導致壓縮機得不到應有的保護，也是造成壓縮機早期報廢的原因。