壓縮機過熱保護的意思是為了保護壓縮機電機不被燒燬,當電機溫度或壓縮機自身溫度超過一定值時,透過內建或外接的一些保護裝置來斷開壓縮機的工作電源,從而達到保護壓縮機的作用。目前家用空調使用的壓縮機絕大部分採用的是低壓腔壓縮機(區分高壓腔壓縮機)。該種壓縮機是指從系統中吸取低溫低壓氣態冷媒後直接進入壓縮機的殼腔內,吸入的冷媒先對電機進行冷卻,後進行壓縮。因此,吸入製冷劑蒸氣過熱度的大小,是壓縮機是否過熱的重要原因。實際上,壓縮機過熱保護的成因可以分為兩大類:內在原因和外在原因。
1、外在原因:
不同氣候型別空調對應的極限環境溫度範圍。維修中遇到的絕大部分屬於T1氣候型別(T1氣候型別省略標註),然而大部分廠家在空調設計時是以35℃的環境溫度作為標準制冷工況。透過表1-2可以看出,當環境溫度達到35℃時,高壓表壓值最高已達到2.1MPa,這個值還是建立在取15-20℃傳熱溫差條件下冷凝溫度對應的飽和壓力。所以當夏季氣溫保持在38-40℃時,壓縮機必然處在超負荷狀態執行,時間一下必然導致壓縮機過熱保護。因此,這既是客觀存在的理由。
2、內在原因:
分析完客觀存在的原因後,我們再來分析一下空調自身的問題,即內在原因。一般造成壓縮機過熱保護的原因有以下幾個方面:
(1)缺少製冷劑系統:製冷劑的缺少會導致向蒸發器提供的冷媒量減少,造成蒸發溫度高,壓縮機吸入的製冷劑蒸氣溫度高,即過熱度高,從而導致壓縮機電機線圈過熱,引起過熱保護。炎熱的夏季,環境溫度過高,當系統的冷媒的缺少量不是很多的情況下,很難透過壓縮機的電流和系統測得的壓力來判斷,反而很容易出現加註過量的情況。最好的辦法是測量壓縮機排氣管的溫度,該溫度正常時比此時排氣壓力所對應的飽和溫度高20℃左右,如果低於該值說明冷媒過多,如果高於該值,說明冷媒不足。對於沒有高壓測量口的空調,也可以測量壓縮機吸氣管的溫度,該溫度正常時比此時吸氣壓力所對應的飽和溫度高7℃左右,若過高表明吸氣過熱度過大,冷媒不足。比如,你測得的高壓實際壓力為1.83MPa,排氣溫度為85℃,那麼查的下表冷凝溫度為50℃,85>50+20,若系統散熱良好,說明系統缺少冷媒。
(2)蒸發器和冷凝器散熱不良。冷凝器髒的情況在此不做分析,關鍵點是討論蒸發器散熱不良會不會導致壓縮機過熱。分析這個問題必須用極端分析法,假如蒸發器散熱很不好,可以等效於內風機不轉的情況下,我們都知道,此時冷媒在蒸發器中蒸發效果很差,那麼壓縮機吸入的應該是氣液混合態的製冷劑,這種情況壓縮機回氣是應該結霜的,所以蒸發器散熱很不好的話不能作為壓縮機過熱的原因。但是當蒸發器散熱不太好的時候,就會導致壓縮機吸入的製冷劑量不足,即冷媒迴圈量不夠,這種情是完全可能導致壓縮機過熱保護的。因此建議維修壓縮機過熱保護故障時不僅要清洗冷凝器,蒸發器也得清洗。
(3)毛細管堵塞或系統堵塞。這個完全可以分析為冷媒迴圈量不足導致,在此不再詳細分析。
(4)壓縮機自身原因。比如:壓縮機機械部件潤滑不良、電機線圈匝間短路、壓縮機外接或內建保護裝置不良等等。但一般情況下壓縮機本身的問題應該放到最後考慮。
(5)電源電壓過低。實踐證明當電源電壓下降到190V以下時,會出現系統壓力高壓上不去,低壓下不來。這相當與壓縮機竄氣,導致壓縮機吸入製冷劑氣體的比容變大,引起壓縮機回氣過熱度升高導致熱保護。
透過以上原因分析,可以考慮當冷凝器壓力過高時,即高壓過高時,在冷凝器出口處加裝一個旁通電磁閥,並增設一根毛細管。當系統壓力超過設計工況35℃時對應的高壓壓力2.1MPa時,旁通電磁閥得電開啟,液態冷媒經旁通電磁閥再經毛細管降壓節流後進入壓縮機吸氣管,從而達到降低系統高壓部分的壓力,也使壓縮機吸氣的過熱度降低,確保系統在較高的環境溫度下能繼續執行。實現上述方案只需在製冷系統上加裝一個能滿足系統高壓超過2.1MPa時斷開的高壓開關,另外在控制電路中加裝一箇中間繼電器即可。
電路控制如下:當系統高壓在2.1MPa以內時,高壓開關觸點閉合,中間繼電器線圈得電,中間繼電器的常閉觸點斷開,電磁閥不得電;當系統高壓超過2.1MPa時,高壓開關觸點斷開,中間繼電器線圈失電,中間繼電器的常閉觸點閉合,電磁閥得電,液態冷媒經旁通電磁閥再經毛細管降壓節流後進入壓縮機吸氣管,實現上述方案。冬天制熱時由於冷凝器變為蒸發器,壓力較低,高壓開關始終閉合,即使是化霜是壓力也不會超過2.1MPa,因此對制熱工況沒有影響。
在外機無任何故障和灰塵堵塞的情況下,可適當提高風扇電容的0.5~1微法左右,提高風扇轉速,外機加水噴嘴降溫。
壓縮機過熱保護的意思是為了保護壓縮機電機不被燒燬,當電機溫度或壓縮機自身溫度超過一定值時,透過內建或外接的一些保護裝置來斷開壓縮機的工作電源,從而達到保護壓縮機的作用。目前家用空調使用的壓縮機絕大部分採用的是低壓腔壓縮機(區分高壓腔壓縮機)。該種壓縮機是指從系統中吸取低溫低壓氣態冷媒後直接進入壓縮機的殼腔內,吸入的冷媒先對電機進行冷卻,後進行壓縮。因此,吸入製冷劑蒸氣過熱度的大小,是壓縮機是否過熱的重要原因。實際上,壓縮機過熱保護的成因可以分為兩大類:內在原因和外在原因。
1、外在原因:
不同氣候型別空調對應的極限環境溫度範圍。維修中遇到的絕大部分屬於T1氣候型別(T1氣候型別省略標註),然而大部分廠家在空調設計時是以35℃的環境溫度作為標準制冷工況。透過表1-2可以看出,當環境溫度達到35℃時,高壓表壓值最高已達到2.1MPa,這個值還是建立在取15-20℃傳熱溫差條件下冷凝溫度對應的飽和壓力。所以當夏季氣溫保持在38-40℃時,壓縮機必然處在超負荷狀態執行,時間一下必然導致壓縮機過熱保護。因此,這既是客觀存在的理由。
2、內在原因:
分析完客觀存在的原因後,我們再來分析一下空調自身的問題,即內在原因。一般造成壓縮機過熱保護的原因有以下幾個方面:
(1)缺少製冷劑系統:製冷劑的缺少會導致向蒸發器提供的冷媒量減少,造成蒸發溫度高,壓縮機吸入的製冷劑蒸氣溫度高,即過熱度高,從而導致壓縮機電機線圈過熱,引起過熱保護。炎熱的夏季,環境溫度過高,當系統的冷媒的缺少量不是很多的情況下,很難透過壓縮機的電流和系統測得的壓力來判斷,反而很容易出現加註過量的情況。最好的辦法是測量壓縮機排氣管的溫度,該溫度正常時比此時排氣壓力所對應的飽和溫度高20℃左右,如果低於該值說明冷媒過多,如果高於該值,說明冷媒不足。對於沒有高壓測量口的空調,也可以測量壓縮機吸氣管的溫度,該溫度正常時比此時吸氣壓力所對應的飽和溫度高7℃左右,若過高表明吸氣過熱度過大,冷媒不足。比如,你測得的高壓實際壓力為1.83MPa,排氣溫度為85℃,那麼查的下表冷凝溫度為50℃,85>50+20,若系統散熱良好,說明系統缺少冷媒。
(2)蒸發器和冷凝器散熱不良。冷凝器髒的情況在此不做分析,關鍵點是討論蒸發器散熱不良會不會導致壓縮機過熱。分析這個問題必須用極端分析法,假如蒸發器散熱很不好,可以等效於內風機不轉的情況下,我們都知道,此時冷媒在蒸發器中蒸發效果很差,那麼壓縮機吸入的應該是氣液混合態的製冷劑,這種情況壓縮機回氣是應該結霜的,所以蒸發器散熱很不好的話不能作為壓縮機過熱的原因。但是當蒸發器散熱不太好的時候,就會導致壓縮機吸入的製冷劑量不足,即冷媒迴圈量不夠,這種情是完全可能導致壓縮機過熱保護的。因此建議維修壓縮機過熱保護故障時不僅要清洗冷凝器,蒸發器也得清洗。
(3)毛細管堵塞或系統堵塞。這個完全可以分析為冷媒迴圈量不足導致,在此不再詳細分析。
(4)壓縮機自身原因。比如:壓縮機機械部件潤滑不良、電機線圈匝間短路、壓縮機外接或內建保護裝置不良等等。但一般情況下壓縮機本身的問題應該放到最後考慮。
(5)電源電壓過低。實踐證明當電源電壓下降到190V以下時,會出現系統壓力高壓上不去,低壓下不來。這相當與壓縮機竄氣,導致壓縮機吸入製冷劑氣體的比容變大,引起壓縮機回氣過熱度升高導致熱保護。
透過以上原因分析,可以考慮當冷凝器壓力過高時,即高壓過高時,在冷凝器出口處加裝一個旁通電磁閥,並增設一根毛細管。當系統壓力超過設計工況35℃時對應的高壓壓力2.1MPa時,旁通電磁閥得電開啟,液態冷媒經旁通電磁閥再經毛細管降壓節流後進入壓縮機吸氣管,從而達到降低系統高壓部分的壓力,也使壓縮機吸氣的過熱度降低,確保系統在較高的環境溫度下能繼續執行。實現上述方案只需在製冷系統上加裝一個能滿足系統高壓超過2.1MPa時斷開的高壓開關,另外在控制電路中加裝一箇中間繼電器即可。
電路控制如下:當系統高壓在2.1MPa以內時,高壓開關觸點閉合,中間繼電器線圈得電,中間繼電器的常閉觸點斷開,電磁閥不得電;當系統高壓超過2.1MPa時,高壓開關觸點斷開,中間繼電器線圈失電,中間繼電器的常閉觸點閉合,電磁閥得電,液態冷媒經旁通電磁閥再經毛細管降壓節流後進入壓縮機吸氣管,實現上述方案。冬天制熱時由於冷凝器變為蒸發器,壓力較低,高壓開關始終閉合,即使是化霜是壓力也不會超過2.1MPa,因此對制熱工況沒有影響。