陳磊
摘要:空調器的制冷系統故障是空調器最常見的故障,同時也是空調器故障判斷的難點。本文通過空調器制冷原理的闡述,對空調器常見制冷系統故障原因進行了分析并提出了應對的控制措施。
關鍵詞:空調;制冷系統;原因
一、空調器制冷原理簡介
制冷是空調器最基本的功能,因此制冷原理也是空調器最基本的工作原理,物質從汽態變為液態的液化過程會放出能量,從液態變為汽態的汽化過程會吸收能量,這種液相和汽相的相互轉化過程稱為相變,空調器就是利用這個原理,通過制冷劑不斷汽化和液化的相變循環,將室內的熱量吸收后又轉換到室外去,從而達到制冷的目的??照{器的相變循環也稱蒸汽壓縮制冷循環,是在制冷的四個主要部件壓縮機、冷凝器、毛細管和蒸發器之間進行的,四個部件之間用銅管連接起來,制冷劑在四個部件中循環時,將經過四個過程,即壓縮、冷凝、節流及蒸發,這四個熱力學過程組成一個逆卡諾循環,這是理論上的理想情況。
二、空調制冷系統常見故障的分析與排除
1、制冷劑的過多或不足
空調器對制冷劑的充注量有一定的要求,過多或不足都會產生故障,制冷劑充注過多時,一般多余的制冷劑將貯存在冷凝器中,造成熱交換的有效面積減少,冷凝效果下降,冷凝溫度升高,從而壓縮機排氣壓力升高,電流增大,功率增大。過多的制冷劑液體還可能進入到壓縮機汽缸造成液擊現象,容易損壞壓縮機。制冷劑充注不足時,會造成蒸發器供液不足,制冷量會下降,在毛細管內產生斷續的制冷劑流動聲,毛細管管口處會產生管路結霜,而蒸發器卻很少結霜,或僅有一點凝露,回氣溫度明顯升高,電流減少,功率下降。
制冷劑過多,可以將系統排放掉一些制冷劑,制冷劑不足,可以向系統添加一些制冷劑,無論是排放或是添加,均需在閥門處接上壓力表,并運行系統開制冷,以便控制系統壓力達到要求的值。
2、制冷系統嚴重堵塞
當壓縮機工作時,若制冷系統中某個部位嚴重堵塞,沒有制冷劑循環流動,則就失去了制冷作用。這時,用壓力表檢測制冷系統的高、低壓側的壓力值,可發現高壓側壓力值比正常時低,而低壓側的壓力值成真空狀態,且堵塞部位前后有明顯的溫差,這一般出現在儲液干燥器或膨脹閥內。因此,可用氮氣對著儲液干燥器或膨脹閥的進口或出口吹氣,如不通暢,說明其堵塞,需更換。
3、回氣管結霜
回氣管是指蒸發器和壓縮機吸氣口之間的這段銅管,在空調器正常制冷工作時,回氣管是不應該結霜,如果結霜,則是一種故障現象。造成回氣管結霜的原因主要是蒸發器中制冷劑的蒸發不充分,熱交換效果差所造成。如進出風道堵塞,肋片上積灰嚴重,肋片倒塌嚴重,片距太小或窗口易結冷凝水并結露成膜;室內機過濾網積塵嚴重,阻礙進風影響熱交換;室內電機的轉速下降太多或停轉也會造成熱交換效果差。
回氣管結霜不但使制冷效率下降,嚴重時會造成壓縮機液擊故障,因此,應及時排除回氣管結霜現象。方法是針對上述幾個方面的原因來采取措施,如清掃蒸發器、過濾網,檢查排除室內風扇電機的故障,制冷劑過多時可以適當放掉些;設計制造蒸發器時,應選擇合適的片距及窗口形式,可選用親水鋁箔來制作肋等。
4、輸出的制冷量不足
4.1制冷劑不足。
當制冷系統中循環制冷劑不足時,高、低壓側的壓力值均會比正常時低,且從連接處能聽到緩緩的流水聲。此時,在檢查系統無泄漏后,應添加適量的制冷劑。
4.2制冷劑過多。
如充注的制冷劑量超過制冷系統的正常容量,必然使冷凝器內液體制冷劑增加,從而減少了散熱面積,使冷卻效率降低。其主要表現是:系統的高、低壓側壓力值比正常時高;用手觸摸高壓管,感覺燙手。這時,需從低壓側放掉適量的制冷劑,使其達到正常的排氣壓力和溫度。
4.3散熱效果差。
冷凝器散熱片變形,表面過臟或散熱風扇電動機轉速下降,均會使散熱效果變差,從而導致系統的高、低壓側壓力值過高和排氣溫度過高,且用手觸摸從冷凝器出來的高壓管時有燙手的感覺,需進行修復或更換。
4.4膨脹閥開得過大。
膨脹閥溫包與蒸發器出口包扎不好,或膨脹閥本身有問題,均會引起膨脹閥開得過大。表現為系統的高壓值比正常時偏低,而低壓值比正常時高;從蒸發器出來的低壓管溫度比蒸發器表面溫度還涼,需檢查膨脹閥溫包與蒸發器出口是否包扎良好,必要時更換膨脹閥。
5、制冷系統臟堵
由于壓縮機長期運轉,機械磨損產生的雜質可使儲液干燥器或膨脹閥輕微堵塞,從而導致輸出的制冷量不足。表現為系統的低壓值過低,儲液干燥器前后的管子有明顯的溫差,或膨脹閥處結霜,需更換儲液干燥器或清洗制冷系統。
6、制冷系統內有空氣
由于空氣很難壓縮成液化的氣體,因此制冷系統內進入空氣后,會使空氣里的水分變成冰晶體堵在系統中的毛細管處,壓縮機排氣壓力和排氣溫度增高,從而導致輸出的制冷量下降。這是由于抽真空不夠徹底,或制冷劑泄漏后,引起制冷系統低壓端成真空狀態而吸入了外界的空氣。需在系統重新抽真空,再灌注制冷劑。
7、壓縮機卡缸
壓縮機卡缸就是壓縮機轉軸被卡住,造成壓縮機無法轉動,卡缸的位置大多數在軸承的汽缸內壁。造成卡缸的原因或是冷凍油上不來,使潤滑不夠、磨擦增加,或是管路內有塵埃、雜質、造成運動面卡死。
壓縮機通電不轉動,只會發出嗡嗡聲,這就是卡缸的典型故障現象。此時可以用小榔頭輕輕敲擊壓縮機外殼,把卡住部位稍微振動,有時即可起動運轉。也可以把電壓往上調10%,多次啟動沖擊,每次10秒鐘左右,有時也可以解決潤滑不夠的卡缸現象,此種方法對旋轉壓縮機較為有效。
8、壓縮機液擊
壓縮機汽缸內如果進入了液體的制冷劑或冷凍油,由于液體是不可壓縮的,當進入汽缸的液體容積超過余隙容積時,壓縮液體所產生的壓縮力將會損壞汽缸蓋、閥片、滾子等零部件,這種現象稱為液擊。
造成液擊的主要原因有:制冷劑灌注過多蒸發后有剩余,毛細管太短或內孔太大,致使節流不夠充分;蒸發器結霜太多造成蒸發不充分;氣液分離器中的液位太高造成少量液體進入汽缸。要避免發生液擊現象就必須在系統設計上確保蒸發器內的制冷劑得到充分蒸發。
9、壓縮機保護器損壞
當接通空調開關,冷凝器風扇運轉,但壓縮機不運轉,而制冷系統有一定壓力的制冷劑量。該故障現象表明從電源→熔斷絲→空調開關→外界溫度開關的電路完好,故障可能在空調壓縮機高壓保護器上或壓縮機啟動線圈上。這時可用萬用電壓表先測量由室內機電源連接到室外機連接板的觸點電壓,如有電源電壓,再檢測保護器兩端插接線之間是否導通,若不導通,說明保護器損壞。
10、空氣進入制冷系統
空氣進入系統的原因主要有:生產制造時抽真空未抽盡,使用時連接接頭有滲漏,空氣被壓縮機吸入系統;維修安裝時排空不徹底,空氣殘留在管路內等。
空氣進入制冷系統,會聚集在冷凝器上方,減少了有效熱交換面積,冷凝壓力和冷凝溫度上升,使空調器的制冷量下降;而冷凝壓力提高增大了壓縮機的負載,使電流上升,溫度上升,嚴重時會燒毀壓縮機;同時空氣中的水分會使制冷劑和冷凍油分解產生酸,腐蝕銅管路及其它零部件。
當壓縮機的排氣壓力及排氣溫度比正常時高,或排氣壓力表擺動幅度大且緩慢時,即可初步判定空氣進入了制冷系統。排除空氣的方法與排除水分的方法相似,也需要先放空制冷劑,然后再抽真空,重新充注制冷劑。抽真空時若用電吹風按冷凝器、干燥過濾器、蒸發器的順序反復吹熱風,則不但抽真空效果可提高,而且對干燥劑還化作用,可提高干燥劑的吸水能力。
參考文獻:
[1] 儲城東.小型制冷設備原理與維修(第二版)[M].中國勞動社會保障出版社.2008.
[2] 鄭兆志.空調器原理與安裝維修技術[M].人民郵電出版社,2008.
[3] 韓雪濤.簡單輕松學制冷維修[M].北京:機械工業出版社,2014.