制冷系統(tǒng)故障診斷通常無法直接觀察到具體位置,但在常態(tài)下,故障往往能通過系統(tǒng)壓力和溫度的異常表現(xiàn)出來。一旦運行壓力和溫度超出正常范圍(非環(huán)境溫度惡化所致),即意味著可能存在故障,這也是確定故障源頭的重要線索。制冷系統(tǒng)的壓力主要包括吸氣壓力和排氣壓力。實際操作中,我們主要關(guān)注并能測量的就是這兩種壓力數(shù)值。
- 吸氣壓力:是指壓縮機在吸氣管路上的壓力,準(zhǔn)確地說,即壓縮機吸氣口處的壓力。然而,由于實際測量難度和吸氣管與吸氣口壓力差異微小,工程實踐中通?梢匀我膺x取吸氣管上的壓力代表吸氣壓力,而吸氣壓力近似等于蒸發(fā)壓力。
- 排氣壓力:則是指壓縮機排氣口的壓力,尤其對于全封閉式壓縮機,排氣管上的任何位置壓力均可視為排氣壓力。
制冷系統(tǒng)的溫度涉及多個層面,如蒸發(fā)溫度、吸氣溫度、冷凝溫度、排氣溫度等,其中,蒸發(fā)溫度和冷凝溫度對整個系統(tǒng)具有決定性影響。通常情況下,這些溫度無法直接測量,需要通過測量壓力,并查閱工質(zhì)熱力學(xué)性質(zhì)表來推算出溫度值。吸氣壓力變化對系統(tǒng)的影響: 制冷系統(tǒng)運行時,吸氣壓力與蒸發(fā)溫度及制冷劑循環(huán)量緊密相關(guān)。對于使用毛細(xì)管調(diào)節(jié)流量的系統(tǒng),吸氣壓力受冷凝壓力、制冷劑量、壓縮機效率及制冷負(fù)荷大小等因素影響。因此,在檢測制冷系統(tǒng)時,應(yīng)在吸氣管段安裝壓力表,以便根據(jù)讀取的吸氣壓力分析故障原因。(1)吸氣壓力偏低的原因:吸氣壓力低于正常值可能由制冷劑量不足、冷負(fù)荷偏小、冷凝壓力低或過濾器堵塞引起。這些因素都會導(dǎo)致系統(tǒng)循環(huán)流量減少,進而使冷凝器熱負(fù)荷減小,冷凝壓力下降。同時,壓縮機排氣量不足時,會通過調(diào)整壓縮比(增大)來補償排氣量的問題,這就要求相應(yīng)降低吸氣壓力以適應(yīng)新的壓縮比。(2)吸氣壓力偏高的原因:吸氣壓力高于正常值,可能是由于制冷劑充注過多、制冷負(fù)荷大、冷凝壓力高等原因所致。這些因素會增加系統(tǒng)循環(huán)量和冷凝熱負(fù)荷,從而提升冷凝壓力。此時,壓縮機需通過調(diào)整壓縮比(減小)以應(yīng)對排氣量過大的問題,這就意味著吸氣壓力必須相應(yīng)提高以維持當(dāng)前的壓縮比。制冷系統(tǒng)運行過程中,排氣壓力與冷凝溫度對應(yīng),而冷凝溫度又與冷卻介質(zhì)流量、溫度、制冷劑充注量、壓縮機效率以及冷負(fù)荷大小相關(guān)聯(lián)。在檢查制冷系統(tǒng)時,可以在排氣管上安裝壓力表,讀取排氣壓力數(shù)據(jù),作為故障分析的參考資料。(1)排氣壓力偏高的因素: 排氣壓力高于正常值,可能是因為冷卻介質(zhì)流量低或溫度高、制冷劑充注量過多、冷負(fù)荷過大等。這些因素均會導(dǎo)致系統(tǒng)循環(huán)量增加和冷凝熱負(fù)荷增大,為實現(xiàn)熱平衡,只能通過提高冷凝溫度來解決。冷卻介質(zhì)流量低或溫度高會使冷凝器散熱效果減弱,進而引發(fā)冷凝溫度升高;制冷劑充注過多時,多余液態(tài)制冷劑占據(jù)部分冷凝管,減少了有效冷凝面積,同樣引起冷凝溫度升高。(2)排氣壓力偏低的因素:排氣壓力低于正常值,可能是由于壓縮機效率低下、制冷劑量不足、冷負(fù)荷過小或過濾器不暢以及冷卻介質(zhì)溫度偏低等原因。這些因素均會造成系統(tǒng)循環(huán)量下降和冷凝負(fù)荷減小,使得冷凝溫度隨之降低。從吸氣壓力與排氣壓力的關(guān)系來看,二者密切相關(guān),通常情況下,吸氣壓力高則排氣壓力高,吸氣壓力低則排氣壓力低,這是制冷系統(tǒng)運行的基本規(guī)律。在無法安裝排氣壓力表的情況下,可以通過監(jiān)測吸氣壓力變化大致推測排氣壓力的情況。制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度與吸氣壓力相互對應(yīng),而冷凝溫度則與排氣壓力關(guān)聯(lián)。分析吸氣壓力與排氣壓力的變化,實際上就是在分析蒸發(fā)溫度與冷凝溫度的變化。實際上,系統(tǒng)的吸氣溫度與排氣溫度之間關(guān)系密切,即吸氣溫度升高則排氣溫度也會升高,反之亦然。此外,吸氣溫度還與系統(tǒng)流量有關(guān),流量增大則吸氣溫度降低,反之則升高。對于采用毛細(xì)管調(diào)節(jié)流量的系統(tǒng),吸氣溫度還會受到制冷劑量多少的影響,制冷劑量增多則吸氣溫度降低,反之則升高。而排氣溫度則與冷凝溫度有直接聯(lián)系,冷凝溫度升高則排氣溫度升高,反之則降低。五、壓縮機、冷凝器及各部件表面溫度變化對系統(tǒng)的影響 機組各部件表面溫度均有其正常范圍,超出該范圍即為異常。這些異?赡苁枪收弦鸬,也可能是調(diào)節(jié)不當(dāng)所致,都需要分析原因并及時處理。由于這類溫度不易通過溫度計精確測量,通常只能依靠手觸感知其大致溫度范圍,進而判斷是否正常。(1)壓縮機殼體及排氣溫度變化的影響: 夏季,正常情況下,壓縮機的排氣溫度較高,但一般不應(yīng)超過130℃,超過此溫度即屬異常。排氣溫度過高主要是由吸氣溫度過高導(dǎo)致,可能導(dǎo)致冷凍油結(jié)焦,影響或損害閥板正常運作,輕則降低壓縮機制冷量,重則導(dǎo)致壓縮機無法運行。而排氣溫度過低,排氣管不發(fā)熱,表明吸氣溫度極低,壓縮機可能處于濕行程狀態(tài)或系統(tǒng)內(nèi)制冷劑量極少,濕行程會對閥結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損害,制冷劑量過少則會影響電機繞組散熱,加快絕緣材料老化。(2)冷凝器散熱管溫度變化的影響:正常情況下,冷凝器的排氣管前半部分散熱管很熱,但溫度呈現(xiàn)出逐漸下降的趨勢,而后半部分散熱管熱度較前半部分明顯降低,這是因為后半部分管內(nèi)的制冷劑逐漸液化,達到了冷凝溫度和過冷溫度。不正常情況有兩種:一種是前半部分散熱管不太熱,后半部分接近環(huán)境常溫,其原因是壓縮機吸入液態(tài)制冷劑或系統(tǒng)內(nèi)制冷劑量較少;另一種是整個冷凝管都非常熱,原因可能是制冷劑量過多或通風(fēng)量小,或者環(huán)境溫度極高。(3)液管溫度狀況:正常狀態(tài)下,液管應(yīng)呈現(xiàn)溫?zé)釥顟B(tài)。不正常情況下,液管較熱。這種情況通常是由于冷凝器散熱不良,冷凝溫度高或制冷劑量過多所引起的。(4)過濾器溫度狀況:過濾器的溫度狀況與液管類似,但其存在一個明顯的異,F(xiàn)象,即過濾器發(fā)涼。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是過濾網(wǎng)部分孔隙被污垢堵塞,導(dǎo)致過濾器流通不暢,制冷劑經(jīng)過濾網(wǎng)時產(chǎn)生節(jié)流效應(yīng)。另外一種不正常情況是過濾器不熱,接近環(huán)境溫度,其原因是過濾網(wǎng)完全被污垢堵塞,制冷劑無法通過。(5)吸氣管溫度狀況:正常情況下,吸氣管手感清涼且會有露水生成。 不正常情況下,一是吸氣管過于清涼,露水過多,甚至導(dǎo)致壓縮機吸氣管路大面積結(jié)露。其原因為制冷劑流量過大,液體未能在蒸發(fā)器內(nèi)完全汽化,出現(xiàn)了液體回流現(xiàn)象。這可能導(dǎo)致壓縮機進入濕行程運行狀態(tài),嚴(yán)重時會發(fā)生液擊,威脅閥片的安全。二是吸氣管不涼、無露水,且機體發(fā)熱。其原因是制冷劑流量小或制冷劑量不足,后果是排氣溫度上升,制冷量下降。(1)室外機組環(huán)境溫度(室外氣溫) 室外氣溫超過規(guī)定值(通常為35℃),可能導(dǎo)致系統(tǒng)運行超出正常狀態(tài),主要表現(xiàn)為冷凝溫度升高、排氣溫度升高、制冷量下降,最終的結(jié)果可能是設(shè)備超負(fù)荷運行。當(dāng)氣溫超過43℃時,空調(diào)器已經(jīng)超出安全運行閾值,可能導(dǎo)致電控保護裝置啟動,切斷電源。如果強行運行,將會縮短空調(diào)器的使用壽命。(2)室內(nèi)氣溫的影響 室內(nèi)正常恒溫上限為30℃。若蒸發(fā)器長期在30℃以上的室溫環(huán)境下運行,會導(dǎo)致空調(diào)器長期超負(fù)荷運轉(zhuǎn),室外機組的冷凝溫度和排氣溫度都將上升。一旦超出安全運行范圍,可能會觸發(fā)過熱過流保護器,切斷電源。