空调器制冷系统故障原因分析及应对措施

空调器制冷系统故障原因分析及应对措施

空调器的制冷系统故障是空调器最常见的故障，无论是空调器的系统开发人员，还是空调器生产现场质量管理人员和空调器的安装维修人员，均涉及到制冷系统的故障，同时制冷系统故障也是空调器故障判断的难点，因此很有必要对故障原因进行分析，并提出应对措施，对及时准确地分析并解决空调器的故障有着重要的意义。
　　一、空调器制冷原理简介
　　制冷是空调器最基本的功能，因此制冷原理也是空调器最基本的工作原理，物质从汽态变为液态的液化过程会放出能量，从液态变为汽态的汽化过程会吸收能量，这种液相和汽相的相互转化过程称为相变，空调器就是利用这个原理，通过制冷剂不断汽化和液化的相变循环，将室内的热量吸收后又转换到室外去，从而达到制冷的目的。空调器的相变循环也称蒸汽压缩制冷循环，是在制冷的四个主要部件压缩机、冷凝器、毛细管和蒸发器之间进行的，四个部件之间用铜管连接起来，制冷剂在四个部件中循环时，将经过四个过程，即压缩、冷凝、节流及蒸发，这四个热力学过程组成一个逆卡诺循环，这是理论上的理想情况。
　　二、制冷系统常见故障分析和应对措施
　　（一）制冷剂的过多或不足
　　空调器对制冷剂的充注量有一定的要求，过多或不足都会产生故障，制冷剂充注过多时，一般多余的制冷剂将贮存在冷凝器中，造成热交换的有效面积减少，冷凝效果下降，冷凝温度升高，从而压缩机排气压力升高，电流增大，功率增大。过多的制冷剂液体还可能进入到压缩机汽缸造成液击现象，容易损坏压缩机。制冷剂充注不足时，会造成蒸发器供液不足，制冷量会下降，在毛细管内产生断续的制冷剂流动声，毛细管管口处会产生管路结霜，而蒸发器却很少结霜，或仅有一点凝露，回气温度明显升高，电流减少，功率下降。
　　制冷剂过多，可以将系统排放掉一些制冷剂，制冷剂不足，可以向系统添加一些制冷剂，无论是排放或是添加，均需在阀门处接上压力表，并运行系统开制冷，以便控制系统压力达到要求的值。
　　（二）回气管结霜
　　回气管是指蒸发器和压缩机吸气口之间的这段铜管，在空调器正常制冷工作时，回气管是不应该结霜，如果结霜，则是一种故障现象。造成回气管结霜的原因主要是蒸发器中制冷剂的蒸发不充分，热交换效果差所造成。如进出风道堵塞，肋片上积灰严重，肋片倒塌严重，片距太小或窗口易结冷凝水并结露成膜；室内机过滤网积尘严重，阻碍进风影响热交换；室内电机的转速下降太多或停转也会造成热交换效果差。
　　回气管结霜不但使制冷效率下降，严重时会造成压缩机液击故障，因此，应及时排除回气管结霜现象。方法是针对上述几个方面的原因来采取措施，如清扫蒸发器、过滤网，检查排除室内风扇电机的故障，制冷剂过多时可以适当放掉些；设计制造蒸发器时，应选择合适的片距及窗口形式，可选用亲水铝箔来制作肋等。
　　（三）水分进入制冷系统
　　制冷系统混入水分的原因主要有：制冷剂不纯，本身含有一些水分；制造时管道暴露在空气中而含有水蒸气；分体空调器在安装时混入了一些空气而含有水分等。
　　水分在制冷系统中会产生严重的危害，水与制冷剂发生化学反应，会产生氟化氢、盐酸等腐蚀性物质，从而腐蚀铜管，并在阀件、活塞、汽缸壁、滚子等铁质零件表面形成铜原子沉积层，这就是镀铜现象。它使运动件磨擦面的间隙发生改变，阻力增加，严重时会损坏压缩机，破坏电机的绝缘，烧毁压缩机电机的绕阻，水分会使冷动油乳化降低润滑性能，水分还会促进制冷剂、冷冻油分解并产生酸，腐蚀铜、铁等金属件。
　　要排除制冷系统的水分，需要先放尽制冷剂，再对系统抽真空，并对各接头弯曲处加热干燥，在充注制冷剂前加装一个干燥过滤器，以除去制冷剂中的水分，这样重新充注制冷剂后，可使制冷系统的含水率达到要求。
　　（四）空气进入制冷系统
　　空气进入系统的原因主要有：生产制造时抽真空未抽尽，使用时连接接头有渗漏，空气被压缩机吸入系统；维修安装时排空不彻底，空气残留在管路内等。
空气进入制冷系统，会聚集在冷凝器上方，减少了有效热交换面积，冷凝压力和冷凝温度上升，使空调器的制冷量下降；而冷凝压力提高增大了压缩机的负载，使电流上升，温度上升，严重时会烧毁压缩机；同时空气中的水分会使制冷剂和冷冻油分解产生酸，腐蚀铜管路及其它零部件。
　　当压缩机的排气压力及排气温度比正常时高，或排气压力表摆动幅度大且缓慢时，即可初步判定空气进入了制冷系统。排除空气的方法与排除水分的方法相似，也需要先放空制冷剂，然后再抽真空，重新充注制冷剂。抽真空时若用电吹风按冷凝器、干燥过滤器、蒸发器的顺序反复吹热风，则不但抽真空效果可提高，而且对干燥剂还化作用，可提高干燥剂的吸水能力。
　　（五）管路脏堵
　　空气进入系统的原因主要有：生产制造时抽真空未抽尽，使用时连接接头有渗漏，空气被压缩机吸入系统；维修安装时排空不彻底，空气残留在管路内等。
　　制冷系统的管路因杂质而发生堵塞现象，杂质的来源多数是管路焊接时产生的氧化皮，也有一些是零部件表面积存的尘埃。最容易发生脏堵的部位是毛细管、干燥过滤器、管接头及阀门，因为这些部位的截面积较狭窄，容易产生杂质积聚而堵塞。当毛细管脏堵时，在毛细管处听不到一点制冷剂的流动声，此时，压缩机在运转，而冷凝器不热、蒸发器不冷。
　　如果干燥过滤器发生不完全堵塞时，则进出口之间的温差较大，在出口处可能有凝霜的出现，因为制冷剂在此被堵塞物节流后汽化使温度剧降。诊断制冷剂管路是否堵塞的最好方法是测量高压部分和低压部分的压力值，因为管道堵塞后会使高压升高、低压降低，如在制冷运行时，若低压表指示为零，则制冷系统已处于半堵状态；若低压表指示为负压，则说明制冷系统已处于全堵状态。如果压缩机在停机三分钟之后，高低压差仍在0.7～1.0MPa，则说明系统有堵塞现象。
　　当发生堵塞现象时，要找到脏堵的部位，把该段从管路上拆下，更换好铜管、毛细管或零件即可以排除故障。
　　（六）压缩机卡缸
　　压缩机卡缸就是压缩机转轴被卡住，造成压缩机无法转动，卡缸的位置大多数在轴承的汽缸内壁。造成卡缸的原因或是冷冻油上不来，使润滑不够、磨擦增加，或是管路内有尘埃、杂质、造成运动面卡死。
　　压缩机通电不转动，只会发出嗡嗡声，这就是卡缸的典型故障现象。此时可以用小榔头轻轻敲击压缩机外壳，把卡住部位稍微振动，有时即可起动运转。也可以把电压往上调10%，多次启动冲击，每次10秒钟左右，有时也可以解决润滑不够的卡缸现象，此种方法对旋转压缩机较为有效。如果高电压冲击也不能奏效，说明卡缸的原因并不是因缺油所造成，可能有机械或电气上的故障，这只能换压缩机了。
　　（七）压缩机液击
　　压缩机汽缸内如果进入了液体的制冷剂或冷冻油，由于液体是不可压缩的，当进入汽缸的液体容积超过余隙容积时，压缩液体所产生的压缩力将会损坏汽缸盖、阀片、滚子等零部件，这种现象称为液击。
　　造成液击的主要原因有：制冷剂灌注过多蒸发后有剩余，毛细管太短或内孔太大，致使节流不够充分；蒸发器结霜太多造成蒸发不充分；气液分离器中的液位太高造成少量液体进入汽缸。
　　要避免发生液击现象就必须在系统设计上确保蒸发器内的制冷剂得到充分蒸发。
　　三、结语
　　本文通过空调器制冷原理，对空调器常见制冷系统故障原因进行了分析并提出了相应的控制措施，对于空调器的制冷系统开发人员、生产现场质量管理员以及空调器的维修人员有着重要的参考价值。