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空氣源熱(rè)泵熱水機組應用常見故障分析(xī)及解決方(fāng)案
發布時間(jiān):2017-11-29

症候一:設定水溫達不到或(huò)溫度上升緩慢。但有些工程機組(zǔ)運行時間超過(guò)設計時(shí)間很多仍達不到水溫,隻能勉強直接(jiē)使用熱水甚至不能(néng)使用,實測溫度在40左右或更低,係統偱環(huán)泵不停地偱環,溫度不見升高。
診斷一:空氣源熱泵熱水機組出水溫(wēn)度一般(bān)設定在50℃~60℃之間,偶爾(ěr)高於60℃在65℃以下也屬於允許範圍,隻是(shì)工況下運行可能會影響機組使用壽命。水溫的上升必需從外界得到熱(rè)量。儲水(shuǐ)箱時的(de)水溫上(shàng)不去會有兩方麵的可能,一方麵(miàn)是(shì)熱量流失大或等於(yú)熱量的流入,當兩者相(xiàng)等時,水溫不變。熱量流失也包括兩種可能,其一是保溫層不夠質量與自然界溫差太大(dà),熱(rè)散失(shī)嚴(yán)重,特別是水(shuǐ)箱人孔密(mì)封不嚴保溫不(bú)好或隱蔽保溫部分沒有(yǒu)做好,外圍接管保溫與箱體保溫不(bú)連續都會增加熱量(liàng)的(de)損失;另一種熱量流失為(wéi)熱水流出同時冷水補進。這(zhè)種熱量流失(shī)常出(chū)現在水(shuǐ)箱的設計方案中,有的客戶用水要求為24小時不間斷性的, 如客流量較大的賓館、理發城等用水客戶,冷水衝進水箱,熱水隨時使用。在空(kōng)氣源熱泵熱(rè)水機組(zǔ)不出現問(wèn)題時,一旦天氣突(tū)然變冷,機組從空氣中的熱量(liàng)所得成倍(bèi)減少,同時客戶對熱水的用量增大,這時留存在水(shuǐ)箱(xiāng)中的熱量就不足,就表現為水溫上升困難,甚至有冷水現象。
另一方(fāng)麵(miàn)可能是主機(jī)冷媒攜熱能力差,導致單次偱環內有效攜帶的熱量交換(huàn)變少。其中一種可能是冷媒選型不合適,空氣源熱泵(bèng)熱水機組使用的冷(lěng)媒不同於傳統空(kōng)調(diào)冷(lěng)媒,獨具特定的物理特定和化(huà)學穩定性,這也是熱泵技術的核心之一。部分熱泵產品使用(yòng)市場上的冷媒不具(jù)有(yǒu)這種特性,在外界溫度(dù)降低的情況下出現乏力現象也就不足為奇(qí)了。另一(yī)種可(kě)能是冷媒充加數量少或部分泄露而變得攜熱能力不足。正規製造商的空氣源熱泵熱(rè)水機組產品定壓定量(liàng)充加冷媒,在出廠前都有逐台測驗(yàn),保證主機的壓(yā)縮機在各(gè)種工況下都有一個較穩定的工作能力。同批機組抽查測試單台工作狀況後,才能標注(zhù)合格證、出廠日期、編號等等。在產品運輸中(zhōng),有不按標示搬運的情況,以致冷(lěng)媒部分(fèn)漏丟,達不到(dào)工作效果,也會導致水溫達(dá)不到設計出水溫度。
處方一:根據我們診斷分析應先檢查看每日用水量(liàng)是否超標,每 1kg生活用水上升1℃吸收1Kcal熱(rè)量相當於1.163×10-3KWh, 既1000Kg水上升1度,需吸收1.163 KWh的熱量。計算公式為:水量(噸(dūn))×溫差 ℃×1.163/機組功率Kw×COP值≤設計工作(zuò)時間(小時),例如:冷(lěng)水溫度為(wéi)15℃,出(chū)水溫度(dù)設定(dìng)為55℃,機組功率2.2KW,在冬季環境溫度(dù)較低時,COP值為2左右(產品製造商公布數據),工程設計用水量為1噸,則機組工(gōng)作(zuò)時間為11小時<設計最大工作時間20小時,同樣工況下用水(shuǐ)量(liàng)為2噸 ,則(zé)機組工作時間為22小時<允許最大工作時(shí)間24小(xiǎo)時,同樣工況下用水量為3噸,則應考慮輔助加熱或增加機組配置。
若機組配(pèi)置不存在問題,可切斷單機與儲水(shuǐ)箱的(de)水循環,啟動機組,檢測單機集熱能力,若溫度達不到銘(míng)牌標示最高(gāo)溫度,則可能為冷媒問題。檢查(chá)冷媒工作壓力,對照出廠數據表,若壓力不足,則表(biǎo)現為冷媒丟(diū)失。 按原型號冷媒充加到出廠(chǎng)標準量即可。
症候二:機組工作時間過長,大於24小時連續運轉,用電量大大超過商(shāng)家給客戶的預算,費用增加或者預計使用穀電價格優惠計劃失去意義,客戶對空(kōng)氣源熱泵熱水機組的信任大打折扣,甚至提出費用賠償。機組(zǔ)連續工作時(shí)間過長引起的配電元器件超負載工作(zuò)和水路偱環量增大,勢必會引發一係列連鎖的係統問題。
診(zhěn)斷二:空氣源熱泵熱水機組工程(chéng)機組的停啟由控製器控製,機組(zǔ)工作時間過長是(shì)由(yóu)於沒有達到係統設定的(de)停機參數,比如說溫(wēn)度參數等(děng)。溫度傳感器在靠近補水口的部位,探測(cè)溫(wēn)度(dù)低於設定值一定(dìng)範圍時機組開啟;高於設定溫度一定值時,機組停止(zhǐ)。排除冷媒攜熱能力差和設定溫度過高等原因,再(zài)有可能就(jiù)是溫度傳感器故障或傳感(gǎn)線路短路、斷路導致機組停(tíng)機。因為空氣源熱泵(bèng)熱水機組製作(zuò)熱水是一個(gè)偱環加熱的過程,屬於是儲熱式熱水設備,考慮氣溫較低,空氣中熱量減少、機組(zǔ)單個偱環獲取的熱量變少,機組COP值下降會使機組工作時間拉(lā)長,為避免機組配比 “小馬拉大車” ,要保證機組在24小時內獲(huò)取到足(zú)夠的熱量,把額(é)定的水量加(jiā)熱,考慮到夏季機組COP值上升,製取熱水能力強,正(zhèng)常設計工作時間一般在10~15個(gè)小時之間,但從現實情況中看,出問(wèn)題嚴重的機組都有配比不合理的情況在時麵。以(yǐ)輸入功(gōng)率為4千瓦的機組為例,在廣東地區使用,適當的配水量應為3噸水為宜,既使冬季(jì)空(kōng)氣溫度極低時,COP平均(jun1)值以(yǐ)2計算,機組工作(zuò)17.5小時也滿足60℃熱(rè)水的(de)使用要(yào)求,實際配置中有(yǒu)的工程竟配水5噸以(yǐ)上,這就難(nán)怪機組長時間不能停機了(le)。
電壓過、欠也可能出現停機失誤故(gù)障,不過這種情況較少,因為一般情況下(xià),機組出廠前都有對壓縮機用電設定高、低壓保護,防止電壓過、欠而啟動運行損壞壓縮機。機組長時間不停可能有一種情況是壓縮機已壞,風機斷續運轉造成機組(zǔ)不停的假象,這種情況較少見,一般熱泵計設為風機承(chéng)隨壓縮機的電源,不會單獨運(yùn)行。
處方(fāng)二:首先檢查電壓是否符合機組運(yùn)行要求,電壓無問(wèn)題時,看壓縮機是否正常運轉,排除風機空轉造成機組運行的假象(xiàng)。確(què)定用水量與機組(zǔ)匹配(pèi)是否(fǒu)合適,排除由於不斷(duàn)進入(rù)冷水使整體溫度下降和氣溫下(xià)降(jiàng)造成機組(zǔ)工作量增大的原因,檢查控製係統各傳感線路有無故障,給予排除。
症候(hòu)三:機組遇冷死機,無法(fǎ)啟動。在氣溫下降到0℃以下時,整個係(xì)統就進入停機狀(zhuàng)態,既使溫度回升,仍無法啟動運行,或(huò)者機(jī)外(wài)機風機轉動,壓縮機停止(zhǐ)工作。
診斷三:機組(zǔ)停止運行主要原因在於控(kòng)製係統,逐項檢查各設定保(bǎo)護參數值(zhí),例如水溫溫(wēn)差控製線路, 係統在采集不到信(xìn)號時會無法啟動,因為機組(zǔ)開啟是由換熱器溫度和集水箱溫(wēn)度和設定溫度三個參數聯合控製的,當收集到的儲水箱溫度低於設定溫度一定值時時機組開始啟(qǐ)動,集熱(rè)部分水(shuǐ)溫高於儲水箱溫(wēn)度一定值時偱環啟(qǐ)動,當集熱水箱溫度收集不到數據時,機組自我(wǒ)保護不啟動。另外電壓過低過高、冷媒漏掉,壓縮機低壓保護或壓(yā)縮機(jī)已經壞掉等等機組都能致使不能開機。冷(lěng)水壓力不夠時,儲水箱裏補不進水,機組也會(huì)保護無法啟動。
處方三(sān):首(shǒu)先檢查壓縮機有無損壞,用(yòng)萬能表測量(liàng)壓縮機電阻,確認壓縮機無故障後,重點檢查各控製係統,對照機組出廠說明書或(huò)工程(chéng)係統設計驗收報告(gào),根據分析檢查電路、水路、溫度的設定參數和實測數據,查出不符合(hé)項並相應改正。采用電磁閥控(kòng)製上水時,檢查水位傳感器的靈敏度(dù)和水壓的大小,確定不是(shì)水(shuǐ)位數據(jù)的問題。
症(zhèng)候四:冷媒偱環管道爆裂、冷媒丟失(shī)、整機(jī)癱瘓。表現為連續工作或(huò)啟動一段時間後,室外主機噪音變大,局部冷媒偱環回(huí)管出現裂口,進而冷媒漏掉(diào),壓力(lì)測試(shì)為零。有時(shí)風機可以轉(zhuǎn)動,水(shuǐ)溫無變化,萬用(yòng)表測試壓縮機電(diàn)阻值極小。冷凝器部分爆管時,水滲入冷媒管道引起壓縮機損壞。
診斷四:冷媒介質偱環管路爆裂,冷媒完全泄漏主要原因是(shì)偱(xún)環係(xì)統(tǒng)壓力變大(dà),超出冷媒循環管道承壓範圍。由於天氣變冷製取同樣多(duō)的熱量,壓縮機的做(zuò)功增多(duō),冷媒的相變臨界點壓力變大,由於銅件厚度(dù)不足或焊(hàn)接不(bú)合格(gé)而(ér)爆(bào)開。另一種情況為水質不清潔,含有鐵屑、沙粒等雜質隨著水循環長期磨損導致換熱銅管泄漏,特別是可管式大套管換熱模式下更(gèng)易出(chū)現這個故障(zhàng)。由於水性(xìng)酸(suān)堿度或結垢出現的爆管現象倒是很少見。
處方四:首先弄清水質是否引起故障的主要原因,可用(yòng)過濾法或(huò)電子處理法(fǎ)改善水質。 工程安裝完畢,按要求衝洗偱環管道,必(bì)要時還要對管道進行鈍化。冷媒引起的爆管應確認機組運行是否在製造商產品設計允許工況範圍之內(nèi)。檢查各焊接口和連接口是否有裂口,補焊或重新漲(zhǎng)口連接。爆破口在膨脹閥到冷凝器至壓縮機之間,一般是由(yóu)於冷(lěng)媒選型不當或劑量過多。正規製造商出產(chǎn)的品牌機,每個(gè)機型都要經(jīng)過嚴密(mì)的試驗和檢測,具(jù)有(yǒu)在各種工況下的模擬破壞性(xìng)試驗,才能確定冷媒的充加劑量。製造過程中執行諸如(rú)ISO900等質量體係,嚴格的采(cǎi)購管理環節保(bǎo)證各(gè)部件用(yòng)料質量(liàng),生產過(guò)程每一道工藝環節都有質量檢查,出廠前經專(zhuān)業檢測設備(bèi)檢查後才標示銘牌(pái),包裝入庫。而一般小(xiǎo)作坊式的(de)製造商,根本就不具備設計、生產、檢測的技術和硬件條件,宣傳上采取扯虎皮拉(lā)大旗膀名牌的做法,產品質(zhì)量當然不能保(bǎo)證。 用戶和經銷商應主動選擇品牌機,才能從根本上避(bì)免使用中的故障頻出問題,不要隻認價格便宜。
症候五:室外機結霜嚴(yán)重,製(zhì)熱效(xiào)果能力嚴重不足。 甚(shèn)至(zhì)因結霜而死(sǐ)機或者化霜時間占機組運(yùn)行時間的50%以上,造成(chéng)整個機組製熱量低降,電耗增加。
診(zhěn)斷五:機組工作時,當蒸發器盤管溫度低於露點溫度時,其表麵產生冷凝水(shuǐ),冷凝水低於0℃時結霜,蒸發器散熱肋片間的通風間隙局部或全部結霜堵塞,從而增大熱阻和風阻,直(zhí)接影響換熱效率。實際應用中,在雲貴甚至廣東、福建地區的冬日潮濕天氣都有結(jié)霜現象,因這(zhè)些地區空氣濕度(dù)大(dà),有時氣溫在2℃時就有結(jié)霜現象。而在北方陝西地方-5℃還不會結霜,原因在於空氣溫度不同。現在市場中使用的熱泵機組大都采(cǎi)用溫度傳(chuán)感器化霜,原理是(shì):室外蒸發(fā)器盤管溫度T2下降到結(jié)霜溫度(dù)M時(shí)開始結霜,當(dāng)T2-M≤-N時,開始化霜,化霜過程中T2逐漸回升,當T2-M>N時化霜停止。M、N在設計時據實地氣象條件設定,根(gēn)據國家規定:熱泵機化霜所需時間不超過(guò)總工作時(shí)間(jiān)的20%。熱泵主機化(huà)霜設計中,如果輕微結霜就化霜,造成化霜損失能量(liàng),如果結霜嚴重甚至(zhì)近(jìn)風口全堵塞後再化霜導致主機長時間段低效運行,甚(shèn)至使風機阻力過載燒(shāo)壞電機。所以化(huà)霜的(de)設(shè)計和所采用的技術是機組解決化霜(shuāng)問題的主要(yào)方麵。
處方五:化霜(shuāng)折設計方案是體現製造商(shāng)製造水平和(hé)設計(jì)能(néng)力(lì)的重要標誌,專業的製造商區別於(yú)非專(zhuān)業製造商而有一套(tào)可靠的優化方案。 室外蒸發器采用雙層親水鋁箔(bó)塗料(liào)兼具(jù)優異(yì)的親水持續性及防腐性,可以較好地消除水橋現象,縮短化霜時(shí)間,增加有效工作時間。而一般(bān)非專業製造(zào)製造商則多為追求價格成本(běn),直接采用普通的空調室外機稍加(jiā)改造作為室外(wài)主機,不具備(bèi)上述優(yōu)良屬性,相應化霜效果就不言可知(zhī)了。
空氣源熱泵熱水機組技術(shù)是一項集熱能動力學、微電子控製技術和水暖工程技術於一體係統化成果。沒有一整套專門的設(shè)計研發(fā)、生產、檢測設(shè)備,單憑簡單的幾個外購部件組(zǔ)合改(gǎi)造是不可(kě)能(néng)具備空氣源熱泵熱水機(jī)組應有性能的。而目前的國內市場中空氣源熱(rè)泵熱(rè)水機組市場方興未艾。製造商也是魚龍混雜,產品品質莨莠不齊,銷售商的設計、服務(wù)水平也是不一而足,加上有些(xiē)商家急功近利,造(zào)成一些工程問題頻出。 用戶要一方麵盡量選擇信譽好的專業(yè)商家(jiā)采購(gòu)使用,同時也要考察製造商(shāng)的研發能力、生產曆史、質量認證和生產標準(zhǔn)備案情況。選購使用時增強科技意識、維權(quán)意識,問題大(dà)都是可以避免的,畢竟空氣(qì)源(yuán)熱泵熱水機組在(zài)歐美發達國家已占據熱(rè)水設備的半壁江山(shān)。相信空氣源熱泵(bèng)熱水器在(zài)我國的應用也將更快更廣。

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