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空氣源熱泵熱水機組應用常見故障分析及解決方案(àn)
發布(bù)時間:2017-11-29

症候一:設定水溫達(dá)不到或溫度上升緩慢。但有些(xiē)工程機組(zǔ)運(yùn)行時間超過設計時間很多仍達不到水溫,隻能勉強直接使用熱水甚至(zhì)不能使用,實測溫度在(zài)40左右或更低,係(xì)統偱環泵不停地偱環,溫度不見升高。
診斷一:空氣源(yuán)熱泵熱水機組(zǔ)出水(shuǐ)溫度(dù)一般設定在50℃~60℃之間,偶爾高於60℃在65℃以下也屬於允許範圍,隻(zhī)是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(jiè)得到熱量。儲水箱(xiāng)時的水溫(wēn)上不(bú)去會有兩方麵的可能,一方麵是熱量(liàng)流失大或等於熱(rè)量的流入,當兩(liǎng)者(zhě)相等時,水溫不變(biàn)。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,熱散失嚴重,特別是水箱人孔密封(fēng)不嚴保溫不好或隱蔽保溫部(bù)分沒有做好,外圍(wéi)接管保(bǎo)溫與箱體保(bǎo)溫不連續都會增加熱量的損失;另一(yī)種熱量流(liú)失為熱水流(liú)出同時冷水補進。這種熱量流失常出現在(zài)水箱的設計方案中,有的客戶用水要求為24小時不間斷性的, 如客(kè)流量較大的賓館、理發城等用(yòng)水客戶,冷(lěng)水衝進水箱,熱水隨時使用。在空氣(qì)源熱泵熱水機組不(bú)出現問題時,一旦天氣(qì)突然變冷,機組從空氣中的熱量所得(dé)成倍減少,同時客戶對(duì)熱水的(de)用量增大,這時留存在水箱中的熱量就不足,就表現為水溫上升困難,甚至有冷水現象。
另(lìng)一(yī)方麵可能是主機冷媒攜熱(rè)能力差,導致單次偱環內有效攜(xié)帶的熱量交換變少。其中一種可能是冷媒選(xuǎn)型不合適,空氣源熱泵熱水機組使用的冷媒不同於傳統(tǒng)空調冷媒,獨具特定的物理特定和(hé)化學穩定性,這也是熱泵技術(shù)的(de)核心之一。部分熱泵產(chǎn)品使(shǐ)用市場上的冷(lěng)媒不(bú)具有這種特性,在外界溫度降低的情況下出現乏力現象也就不足為奇了。另一種可能是冷(lěng)媒充(chōng)加數量少或部分泄露而變(biàn)得(dé)攜熱能力不(bú)足。正規製造(zào)商的空氣(qì)源熱泵熱水機組產品定壓定量充加冷媒,在出廠(chǎng)前都有逐台(tái)測驗,保證(zhèng)主機的壓縮機(jī)在各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,才能標注合格證、出廠日期、編號等等。在產品運輸中,有(yǒu)不按標示搬運的情況,以致冷(lěng)媒部分漏丟,達不到工作效果,也會導致水溫達(dá)不(bú)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(shuǐ)量是否超標,每 1kg生活用水上升1℃吸收1Kcal熱量相(xiàng)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)×溫差(chà) ℃×1.163/機組功率Kw×COP值≤設計工作時間(小時),例(lì)如:冷水溫度為15℃,出水溫度(dù)設定(dìng)為55℃,機組功率2.2KW,在冬季環(huán)境溫度較低時,COP值為2左右(產品製造商公布數據),工程設計用水量(liàng)為1噸,則機組(zǔ)工作(zuò)時間為11小時<設計最大工作時間20小時,同樣工況下用水量為2噸 ,則機組工作時間為22小時<允許最大(dà)工作時(shí)間24小時,同樣工況下用水量為3噸,則應(yīng)考慮輔助加熱或增加機組配置。
若機組配置不存在問題,可切斷單機與(yǔ)儲水箱的水循環,啟動機組,檢測單機集熱能力,若溫度(dù)達(dá)不到銘牌標示最高溫度,則(zé)可(kě)能為冷媒問題。檢查冷媒工作壓(yā)力,對照出廠數據表,若壓(yā)力不足,則表現為冷媒(méi)丟失。 按原型號冷媒充加到出廠標準(zhǔn)量即可。
症候二:機組工作時間過長,大於24小時(shí)連續運轉,用電量(liàng)大大超過商家給客戶的預算,費用增加或(huò)者預計使(shǐ)用穀電價(jià)格優惠計劃失去意義,客戶對空氣源熱泵熱水機組(zǔ)的信任大打折扣,甚至提出費用賠償。機(jī)組連續工作時間過長引起的配電元(yuán)器件超負載工作和水路偱環量增(zēng)大,勢必會引發一係列連鎖的係統問(wèn)題。
診斷二:空氣源熱泵熱水機組(zǔ)工程機組的停啟由控製器控製,機組工作時間過長是由於沒有達到係統設定的停機參數,比(bǐ)如說溫度參數等。溫度傳感器在靠近補水口的(de)部位,探測溫度低於設定值一定範圍時機組開(kāi)啟;高於設定溫度(dù)一定值時,機組停止(zhǐ)。排除冷媒攜熱(rè)能(néng)力差和設定溫(wēn)度過(guò)高等原因,再有可能(néng)就是溫度傳感器(qì)故障或傳感線路短路、斷路導致機組停機。因為(wéi)空氣源熱泵熱水機組製作熱水是一個(gè)偱環加熱的過程,屬於是儲熱(rè)式熱(rè)水設備,考慮氣溫較低,空氣中熱量減少、機組單個偱環獲取的熱量變少,機組COP值下(xià)降會使機組工作時間拉長(zhǎng),為避免機組配比 “小馬拉大車” ,要保證機組在24小時(shí)內獲取到足夠的熱量,把額定的水量加熱,考慮(lǜ)到夏季機組(zǔ)COP值上升,製取熱(rè)水能(néng)力強,正常設計工(gōng)作時間一般在10~15個小時之間,但從現實情況中看,出問題(tí)嚴重的機組都有配(pèi)比不合理的情況在時麵。以輸入功率為4千瓦的機組(zǔ)為例,在(zài)廣(guǎng)東(dōng)地區使用,適當的配水量應為3噸水為宜(yí),既使冬季空氣(qì)溫度(dù)極低時,COP平均值以2計算,機組(zǔ)工作(zuò)17.5小時也滿足60℃熱水的(de)使用要求,實(shí)際配置中有(yǒu)的工程竟配水5噸以上,這(zhè)就難怪機組長時間不能停機了。
電壓(yā)過、欠也可能出現停(tíng)機失誤(wù)故障,不過(guò)這種情況較少(shǎo),因為(wéi)一般情況下,機(jī)組(zǔ)出廠前都有對壓縮機用電設定高、低(dī)壓保護,防止電壓過、欠而啟動運行損壞壓縮機(jī)。機(jī)組長時間不停可能有一種情況是(shì)壓縮機已壞,風機斷續運轉造成機組不(bú)停的(de)假象(xiàng),這種情況較少見(jiàn),一般熱泵計設為(wéi)風機承隨壓縮機的電源,不會單(dān)獨(dú)運行。
處方二:首先檢查電壓是否符合(hé)機組運行要求,電壓無問題(tí)時,看壓縮機是否正常運轉(zhuǎn),排除風機空轉造成機組運(yùn)行的假象。確定用水量(liàng)與機組匹配是否合適(shì),排除由於不斷進入(rù)冷水使整體溫(wēn)度下降和氣溫下降造(zào)成機組工作量增大的原因,檢查控製係統各傳感線路(lù)有無故障(zhàng),給予排除。
症候三:機組遇冷死機,無法啟動。在氣溫下降到0℃以下時,整個係統就進入停機狀態,既使溫度回升,仍無法啟動運行(háng),或者機(jī)外(wài)機風機轉動,壓縮機停止工作。
診斷三:機組停止(zhǐ)運行主要原因在於控(kòng)製係統,逐項檢查(chá)各設定保護參數(shù)值(zhí),例如水溫溫差控製線路, 係統在(zài)采集不到信號時會無法啟動,因為機組開啟是由換熱器溫度和集水箱溫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(dìng)溫度一定值(zhí)時時(shí)機組開始啟動,集熱(rè)部分水溫高於(yú)儲水箱溫度一定值時偱環啟動,當集熱(rè)水箱溫度收集不到數據時,機組自我保護不啟動。另外電壓過低過高(gāo)、冷媒漏(lòu)掉,壓縮(suō)機低壓保護或壓縮機已經壞掉等等機組都(dōu)能致使不能開機。冷水壓力不夠時,儲水箱裏補不進水,機組也會保護無法啟動。
處方三:首先檢查壓縮機有無損壞,用萬能表測量(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(zhào)機組出廠說明書或工程係統設(shè)計驗收報告,根據分(fèn)析檢查(chá)電路、水路、溫度的設定參數和實測數據,查出不(bú)符(fú)合項並相應改(gǎi)正。采用電磁閥控製上(shàng)水時,檢查水位(wèi)傳感器的靈敏度和(hé)水壓的(de)大小,確定不(bú)是水(shuǐ)位數據的問題。
症候四:冷媒偱環管(guǎn)道爆裂、冷(lěng)媒(méi)丟失、整機癱瘓。表現為連續工作或啟動一段時間後,室(shì)外主(zhǔ)機噪音變大,局部冷媒(méi)偱環回管出現裂口,進而冷媒漏掉,壓力測試為零。有時風機可以轉動,水溫無變化,萬(wàn)用表測(cè)試壓縮機電阻值極小(xiǎo)。冷凝器部分爆管時,水滲入冷媒管道引起(qǐ)壓縮機損(sǔn)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偱環(huán)係統壓力變大(dà),超(chāo)出冷媒循(xún)環管道(dào)承壓範圍。由於天氣變冷製(zhì)取同樣多的熱量,壓縮機的做(zuò)功增多,冷媒(méi)的(de)相變臨界點壓力變大,由於銅件厚度不足或焊接不合格而爆開。另一種情況為水質不清(qīng)潔,含有鐵屑、沙(shā)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易出現這個故障。由於水性酸堿度或結垢出現的爆管現象倒是很少(shǎo)見。
處方(fāng)四:首先弄清水質是否引起故障的主(zhǔ)要原因,可用過濾法或電子處(chù)理法改善水質(zhì)。 工程安裝完畢,按(àn)要求衝洗偱環管道,必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(xǔ)工況範圍之(zhī)內。檢查各焊接口和連接口是否有(yǒu)裂(liè)口,補焊或(huò)重新漲口連接。爆破口在膨脹(zhàng)閥到(dào)冷凝(níng)器(qì)至壓(yā)縮機之間,一般是由於冷媒選型不當或劑量過多。正規製造商出產的品牌機,每個機型都要經過嚴密的試(shì)驗和檢測,具有在各種工(gōng)況下的模擬(nǐ)破壞性試驗,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(yán)格的采購管理環節保證各部件用料質量,生產過程每一道工藝環節都有質量檢(jiǎn)查,出廠前經專業檢測設備檢查後才標示銘牌,包裝入庫(kù)。而一般小作坊式的(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(pí)拉大旗膀名牌的做法,產品質量當然不(bú)能保證。 用戶和經銷商應主動選(xuǎn)擇品牌機,才能(néng)從(cóng)根本上避免使用中的(de)故障頻(pín)出(chū)問題,不要隻認價格便宜。
症候五:室外機結霜嚴(yán)重(chóng),製熱效果能力嚴重不足。 甚至因結霜而死機(jī)或(huò)者(zhě)化霜時間占機組運(yùn)行時間的50%以上,造成整個機組製熱量低降,電耗增加(jiā)。
診斷五:機組工(gōng)作時,當蒸發器盤管溫度(dù)低於露點溫度(dù)時,其表麵產生冷凝水,冷凝水低於0℃時結霜,蒸發器散熱肋片(piàn)間的通風間(jiān)隙局部或全部結霜堵塞,從而增大熱阻和風阻,直接影響換熱效率。實際應用中,在雲貴甚至廣東、福建(jiàn)地區的冬日潮濕天氣都有(yǒu)結霜現(xiàn)象,因這些地區空氣濕度大,有時(shí)氣(qì)溫在2℃時就(jiù)有結霜現象。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(shǐ)用的熱泵機組大都采用溫度傳感器化霜,原(yuán)理是(shì):室外蒸發(fā)器盤管溫度T2下降到結霜溫(wēn)度M時開始結霜,當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(shuāng)停止(zhǐ)。M、N在設計時據實地氣象條件設定,根據(jù)國家規定:熱泵機化霜所需時間不(bú)超過(guò)總工作時(shí)間的(de)20%。熱泵主機化霜設(shè)計中,如果輕微結霜就化霜,造成(chéng)化霜損失能量,如果結霜嚴重甚至近(jìn)風口全堵塞後(hòu)再(zài)化霜導致(zhì)主機長時間段低效運行,甚至使風機阻力(lì)過載燒壞電(diàn)機。所(suǒ)以化霜的設計和所采用的技術(shù)是機組解決化(huà)霜問題的主要方麵。
處方五:化霜折設計(jì)方案是(shì)體現製造商製造水平和設計能力的重要標誌,專業的製造商區別於非專業製造商而有一套可(kě)靠的優化方案。 室外蒸發(fā)器采用(yòng)雙層親水鋁箔塗料兼具優異的親水持續性及防腐性,可以較好地(dì)消除水橋現象,縮短化霜時間,增加有效工作時間。而一般非專業製造製造商則多為追求價格成本,直接采(cǎi)用普通的(de)空調室外機(jī)稍加改造作為室外主機,不具備上述(shù)優(yōu)良屬性,相應化霜效果就(jiù)不言可知(zhī)了。
空氣(qì)源熱泵熱水機組技術是一(yī)項集熱能動力學(xué)、微電子控製技術和水暖工程技術(shù)於一體係統化成果。沒有一整套專門的設計研發、生產、檢(jiǎn)測設備,單(dān)憑簡單的幾個外購部(bù)件組合改造是不可能具備空氣源熱泵熱水機組應有性能(néng)的。而目前的國內市場中空氣源熱泵熱水機組市場方興未艾。製造商也是(shì)魚龍(lóng)混雜,產品品質莨(làng)莠不齊,銷售商的設計、服務水平也是不一(yī)而足,加上有些商家急功(gōng)近利(lì),造成一些工程問題頻出。 用戶要一方麵盡量選(xuǎn)擇信譽好的專業商家采購使用,同時也要考察製造商的研發能力、生產曆史、質量認證和(hé)生產標準備案情況。選購使(shǐ)用時增強科(kē)技意識、維權(quán)意識,問題大都是可以避免的,畢竟空氣源(yuán)熱泵熱水機組(zǔ)在(zài)歐美發達國家已占(zhàn)據熱水設備的半(bàn)壁江山。相(xiàng)信空氣源熱泵熱水器在我國的應用也將更快更(gèng)廣。

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