前沿拓展：

故障現(xiàn)象：一臺海爾“慧享”系列KF70/150-BⅡ型分體式的空氣能熱水器，服役4年后在春夏之交的某一天突然無熱水了。整機除了沒有熱水、控制器顯示的溫度值一直停留在28℃左右外，其他部位運行基本正常。

這臺熱水容量為150L的空氣能熱水器安裝在樓頂閣房內(nèi)，冷水進(jìn)水管上設(shè)置了手動控制閥門；熱水出水管則直接連接到住宅的1～3樓的洗手間及廚房，熱水出口沒有總控制閥，只是由各用水位置的冷熱水控制閥分別控制。這臺空氣能熱水器屬于速熱型分體式熱水器。主機中包含了蒸發(fā)器、風(fēng)扇、控制系統(tǒng)、電子膨脹閥，各種傳感器接口，冷凝器在保溫水箱中，冷水從下面注入，熱水是從水箱上部位置排出。

一、基本原理

為了能快速排除故障，我們先了解一下空氣能熱水器的工作原理及相關(guān)知識。

參見上圖1，空氣能熱水器主要由蒸發(fā)器、冷凝器、壓縮機和膨脹閥“4大件”構(gòu)成，工作原理與空調(diào)的制熱原理類似，也是通過蒸發(fā)器把冷媒介質(zhì)氣化，從空氣中吸收熱量，然后經(jīng)過壓縮機把冷媒升溫增壓壓縮為高能氣態(tài)，再通過冷凝器的換熱器形式，將壓縮后的高溫?zé)崮苻D(zhuǎn)化成待加熱水的熱源，通過水箱外纏繞的多圈銅管接觸傳導(dǎo)將熱能傳遞給水，使水溫不斷升高，而冷媒的高溫高壓飽和氣態(tài)在經(jīng)過冷凝器（水箱中的銅管）冷卻后變成過冷的高壓液體，再經(jīng)過膨脹閥的節(jié)流、降壓，高壓液態(tài)冷媒再度變成低溫低壓的氣液兩相混合體，在蒸發(fā)器中通過風(fēng)扇的作用下，通過對流、傳導(dǎo)吸收空氣中的熱量蒸發(fā)成氣體。帶著這些吸收來的熱量，冷媒又進(jìn)入壓縮機進(jìn)行下一次的循環(huán)。

空氣能熱水器中的蒸發(fā)器是吸收空氣中熱能的最關(guān)鍵部件，常見的都屬于干式蒸發(fā)器，形態(tài)主要是翅片式。而蒸發(fā)器效果的好壞也決定了吸熱的效率和耗電能效。在分體式空氣能熱水器中，蒸發(fā)器通常是和壓縮機一起安裝在主機內(nèi)，蒸發(fā)器在主機的側(cè)面，強制對流風(fēng)扇在主機的另一側(cè)面。

電子膨脹閥是什么東西呢？修過變頻空調(diào)的維修人員都應(yīng)知道，它的主要作用是降溫、降壓，對冷媒的流量和壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，使冷媒在較低的壓力時更容易蒸發(fā)。具體的結(jié)構(gòu)見圖2。

由圖2可見，電子膨脹閥由線圈通過電流產(chǎn)生磁場并作用于閥針，驅(qū)動閥針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)改變線圈的正、負(fù)電源電壓和信號時，膨脹閥也隨著開啟、關(guān)閉或改變開啟與關(guān)閉間隙的大小，從而達(dá)到控制系統(tǒng)中冷媒的流量及制熱量的大小。閥芯開啟越小，冷媒流量越小，其制熱量越大。電子膨脹閥可以簡單的理解成一個由單片機快速控制調(diào)節(jié)開度的電動針閥門而已。理論上講，其工作狀態(tài)是隨著蒸發(fā)器負(fù)荷的變化而實時改變開度，控制冷媒的流量。在定頻空調(diào)時代，基本上是依靠熱力膨脹閥和毛細(xì)管兩者來控制；而在變頻機時代，才有電子膨脹閥這個部件。

由此可見，空氣能熱水器的制熱原理其實和空調(diào)的制熱原理差不多，利用冷媒物質(zhì)形態(tài)變化把空氣中的熱能通過蒸發(fā)器集中吸收進(jìn)來，在冷凝器（即保溫水箱中）經(jīng)熱交換把熱傳遞給冷水，達(dá)到加熱水的目的。

二、故障原因分析

用戶的這臺空氣能熱水器通電后，長時間觀察（約一個小時）發(fā)現(xiàn)熱水器LED顯示屏的水溫數(shù)值指示變化很小，僅有1℃的升溫變化，而系統(tǒng)操作的其它控制和顯示功能正常，無故障代碼顯示。空氣能熱水器出現(xiàn)不制熱現(xiàn)象的常見原因，通常是以下幾個因素：

1.外部環(huán)境溫度過低

空氣能熱水器的制熱效率會受氣溫影響，當(dāng)氣溫太低的時候，制熱效能會下降，水溫加熱的時間也會隨之變長，有可能出現(xiàn)不能滿足用戶熱水的需求。

2.熱水輸送管道過長

熱水器對管道長度會有一定要求，如果管道過長，熱水流經(jīng)路線上熱損失過多會造成制熱效果不佳的假象。本例的熱水器主機和水箱實際安裝位置雖在樓頂，但熱水輸送管道為墻內(nèi)預(yù)埋式，采用專用熱管鋪設(shè)。

3.水壓過低

空氣能熱水器的水箱對進(jìn)水水壓都有一定的要求，若進(jìn)水壓力過低，低于正常壓力值（正常范圍為0.2～0.4 MPa），會導(dǎo)致熱水口出水減少，甚至不出水。

4.冷媒泄露

正常狀況下，在不使用熱水的條件下，空氣能熱水器機組在開啟一個小時后，水箱內(nèi)的水溫會快速上升（大約會上升20℃左右）。若不能到達(dá)這個溫度，有可能是系統(tǒng)冷媒不足所致。

檢修冷媒是否泄露的方法主要有冷媒壓力測量法和風(fēng)機溫差判斷法2種。所謂的風(fēng)機溫差判斷法就是在檢修時，用溫度計測量主機進(jìn)、出風(fēng)口的溫度，通過二者的差值來判斷系統(tǒng)的制熱能力。溫差值在7℃以上即為正常，溫差越大，說明空氣能熱水器的性能越好，一般溫差會在7～12℃左右。此時，將手放在主機出風(fēng)口位置會有涼感。同時，空氣能熱水器開機半小時后，主機上可以觀察到冷凝水的排出。若風(fēng)機吹出的風(fēng)溫度偏高，那就意味著可能缺冷媒了，需要查漏、加冷媒的。

開機半小時后，察看主機若排出冷凝水，且風(fēng)機出口處也有涼感，明顯低于環(huán)境溫度，基本說明冷媒正常。另外，冷媒不足會使冷媒的壓力下降，導(dǎo)致蒸發(fā)器入口處出現(xiàn)結(jié)霜的現(xiàn)象。這樣，通過觀察蒸發(fā)器有無結(jié)霜等異常現(xiàn)象，也可以判斷熱水器的冷媒保有量是否正常。

5、水箱或主機溫度傳感器故障

熱水器的水箱溫度傳感器（溫度探頭）失效時，也有可能導(dǎo)致熱水器工作不正常的。該熱水器有2個線體長度不一的溫度傳感器。其中線體長點的就是熱水出口端的溫度檢測熱敏傳感器，將溫度傳感器取出來，用手捏著，控制器的溫度指示值有變化，可以很快的升高到34℃左右，同人體手指表面的溫度相符，表明溫度傳感器正常。

6、壓縮機故障

空氣能熱水器的壓縮機若出現(xiàn)老化或故障，熱水器無加/制熱部件，自然也會沒有熱水。

壓縮機可以通過聲音和檢測電流來判斷，若壓縮機的聲音正常且工作電流（3.7～4.2A，逐步變化）正常，則說明壓縮機工作正常。

7、冷凝器異常

空氣能熱水器的水箱就是冷凝器，也是常言所說的換熱器，若長期不清理，積集的污垢會致使換熱器的內(nèi)管破裂，空氣能熱水器的整個機組則將失去功能，無法制熱。

檢查水箱的狀態(tài)時，可通過單獨連接進(jìn)、出水口的水管、交換位置檢查、打開排污口放水檢查，排除水箱（冷凝器）內(nèi)管破裂等漏水的情況。

8、電子膨脹閥異常

電子膨脹閥異常會導(dǎo)致冷媒通道堵塞的情況也較常見。由于電子膨脹閥是調(diào)節(jié)和控制冷媒進(jìn)入蒸發(fā)器的流量和壓力的重要裝置，也是空氣能系統(tǒng)中的四大組件之一，所以，一旦出故障確實會導(dǎo)致熱水器工作不正常。

電子膨脹閥常見的故障現(xiàn)象是：電子膨脹閥不動作，閥門處于全閉或全開狀態(tài)、電子膨脹閥卡死、運行時閥內(nèi)有噪音、電子膨脹閥線圈開/短路導(dǎo)致的不動作故障幾種情況。

三、故障檢修

用戶的環(huán)境氣溫已超過24℃，所以排除了低溫的影響。接著，檢查了用戶家中最頂樓層的自來水水壓強勁有力，在壓縮機運行后，發(fā)現(xiàn)壓縮機起動的聲音和工作電流（3.7～4.2A，逐步變化）正常，說明壓縮機工作正常。

拆開水箱的頂蓋，看到2個線體長度長短不一的溫度傳感器（溫度探頭）。檢查它的外觀和接線正常，用手捏住探頭后溫度值變化正常，說明溫度傳感器正常。

因這臺熱水器運行很長時間，溫度一直升不起來，懷疑冷媒泄露？聯(lián)想到冰箱和空調(diào)的制冷劑泄露案例，讓人不禁懷疑熱水器是否冷媒不足或堵塞所致。開機半小時后，觀察主機上確實有冷凝水的排出，且風(fēng)機出口處也有涼感，明顯低于環(huán)境溫度，判斷冷媒正常。此時，將熱水器斷電幾分鐘后重新加電，觀察主機的工作情況。接通電源后，可以清楚的聽到主機內(nèi)電子膨脹閥處有非常清晰明顯的“咔嗒”撞擊響聲，基本上也可以判定電子膨脹閥工作正常。考慮到某些特殊原因讓轉(zhuǎn)子位置發(fā)生改變使閥門處于全閉狀態(tài)的異常情況，在主機上電后，長按電路板上的復(fù)位鍵對電子膨脹閥進(jìn)行復(fù)位，確保閥體處于開的狀態(tài)。但讓人非常驚訝的是，經(jīng)過以上檢查，竟然沒有發(fā)現(xiàn)故障部位，百思不得其解。

維修陷入僵局后，無奈求助于當(dāng)?shù)氐暮柺酆笕藛T幫助。海爾售后的人員到場后，復(fù)核了之前的維修過程后，懷疑電子膨脹閥組件問題，決定對其進(jìn)行更換。

一番折騰，換新后按產(chǎn)品的要求重新加注冷媒，并且確認(rèn)了冷媒的壓力正常。通電開機測試，短時間的觀察，發(fā)現(xiàn)水箱溫度確實開始升溫變化了，售后人員認(rèn)為故障已解除，收拾東西就匆匆走了。結(jié)果，晚上用戶再次使用熱水器時故障重現(xiàn)，讓人大跌眼鏡。打電話給售后人員，售后人員正忙于給裝空調(diào)，讓用戶關(guān)機等幾天再來檢修。

用戶等不及，又找到筆者，筆者也倍感蹊蹺，決定探個究竟。到用戶家后，為熱水器加電后，通過蹲守監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)熱水器的溫度確實升起來了，半小時就能升溫近10℃，基本上可以判斷熱水器工作是正常的。滿腹疑慮的詢問用戶，用戶卻說有可能是進(jìn)水閥門關(guān)閉的原因。當(dāng)用戶打開進(jìn)水閥后，真的發(fā)現(xiàn)水箱水溫逐漸下降，最終落到28℃左右。該現(xiàn)象就像水箱不能保溫被新進(jìn)的冷水稀釋降溫似的，但奇怪的是用戶家里各樓層此時并沒有任何一個地方在使用和消耗熱水的，無法理解。水溫能升高，表明制熱功能正常，水溫不能保持，除了消耗掉，不可能是因為自己散熱快而迅速下降的，莫非熱水在哪里漏掉了？可用戶家各樓層的用水龍頭全關(guān)閉的呀，樓層各地板上也沒有明顯的濕潤、滲水現(xiàn)象，有點解釋不了。經(jīng)過仔細(xì)分析，懷疑故障是因熱水管道某處發(fā)生持續(xù)漏水的現(xiàn)象，導(dǎo)致熱水被消耗掉，不斷補充冷水后使水溫逐步下降所致。為驗證這個猜測，讓用戶關(guān)閉所有用水設(shè)施（但不關(guān)閉熱水器的進(jìn)水閥），發(fā)現(xiàn)水表的指針仍在高速旋轉(zhuǎn)，將空氣能冷水進(jìn)口處的閥門關(guān)閉后，水表計量的指針則停止轉(zhuǎn)動，這充分表明熱水器的管路確實發(fā)生了漏水故障。

由于該用戶的熱水管路采用的是內(nèi)埋安裝式，給漏水位置的排查帶來很大困難。用戶幾經(jīng)周折，找到了建房時負(fù)責(zé)安裝水電的人員，給出水管內(nèi)埋的具體位置和各分支走線方式，進(jìn)行分段破拆排查，發(fā)現(xiàn)熱水管道在一樓地下架空層位置的一個熱熔接頭開裂漏水。只好在水管的接頭位置大動干戈，挖開地板磚，重新更換水管接頭后，故障徹底排除。

【維修結(jié)論】該空氣能熱水器實際上并沒有發(fā)生故障，而是熱水管漏水導(dǎo)致的水溫?zé)o法升高。由于用戶家的水管為暗裝方式，且熱水器熱水出口位置沒有設(shè)控制閥門，導(dǎo)致維修過程對某些原因的判斷出現(xiàn)偏差，走了很多彎路，也浪費很多時間。

拓展知識：