前沿拓展：

故障現(xiàn)象：一臺(tái)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(jī)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(yùn)行基本正常。

這臺(tái)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(dòng)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(tái)空氣能熱水器屬于速熱型分體式熱水器。主機(jī)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(shí)。

參見上圖1，空氣能熱水器主要由蒸發(fā)器、冷凝器、壓縮機(jī)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(jī)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(duì)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(jī)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(jī)一起安裝在主機(jī)內(nèi)，蒸發(fā)器在主機(jī)的側(cè)面，強(qiáng)制對(duì)流風(fēng)扇在主機(jī)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(duì)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(shí)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(chǎng)并作用于閥針，驅(qū)動(dòng)閥針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)改變線圈的正、負(fù)電源電壓和信號(hào)時(shí)，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(gè)由單片機(jī)快速控制調(diào)節(jié)開度的電動(dòng)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(shí)時(shí)改變開度，控制冷媒的流量。在定頻空調(diào)時(shí)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(jī)時(shí)代，才有電子膨脹閥這個(gè)部件。

由此可見，空氣能熱水器的制熱原理其實(shí)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(tái)空氣能熱水器通電后，長時(shí)間觀察（約一個(gè)小時(shí)）發(fā)現(xiàn)熱水器LED顯示屏的水溫?cái)?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(gè)因素：

1.外部環(huán)境溫度過低

空氣能熱水器的制熱效率會(huì)受氣溫影響，當(dāng)氣溫太低的時(shí)候，制熱效能會(huì)下降，水溫加熱的時(shí)間也會(huì)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(duì)管道長度會(huì)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(huì)造成制熱效果不佳的假象。本例的熱水器主機(jī)和水箱實(shí)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(duì)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(huì)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(jī)組在開啟一個(gè)小時(shí)后，水箱內(nèi)的水溫會(huì)快速上升（大約會(huì)上升20℃左右）。若不能到達(dá)這個(gè)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(cè)量法和風(fēng)機(jī)溫差判斷法2種。所謂的風(fēng)機(jī)溫差判斷法就是在檢修時(shí)，用溫度計(jì)測(cè)量主機(jī)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(huì)在7～12℃左右。此時(shí)，將手放在主機(jī)出風(fēng)口位置會(huì)有涼感。同時(shí)，空氣能熱水器開機(jī)半小時(shí)后，主機(jī)上可以觀察到冷凝水的排出。若風(fēng)機(jī)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(jī)半小時(shí)后，察看主機(jī)若排出冷凝水，且風(fēng)機(jī)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(huì)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(jī)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(shí)，也有可能導(dǎo)致熱水器工作不正常的。該熱水器有2個(gè)線體長度不一的溫度傳感器。其中線體長點(diǎn)的就是熱水出口端的溫度檢測(cè)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(jī)故障

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

壓縮機(jī)可以通過聲音和檢測(cè)電流來判斷，若壓縮機(jī)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(jī)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(huì)致使換熱器的內(nèi)管破裂，空氣能熱水器的整個(gè)機(jī)組則將失去功能，無法制熱。

檢查水箱的狀態(tài)時(shí)，可通過單獨(dú)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(huì)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(shí)會(huì)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(dòng)作，閥門處于全閉或全開狀態(tài)、電子膨脹閥卡死、運(yùn)行時(shí)閥內(nèi)有噪音、電子膨脹閥線圈開/短路導(dǎo)致的不動(dòng)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(qiáng)勁有力，在壓縮機(jī)運(yùn)行后，發(fā)現(xiàn)壓縮機(jī)起動(dòng)的聲音和工作電流（3.7～4.2A，逐步變化）正常，說明壓縮機(jī)工作正常。

拆開水箱的頂蓋，看到2個(gè)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(tái)熱水器運(yùn)行很長時(shí)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(jī)半小時(shí)后，觀察主機(jī)上確實(shí)有冷凝水的排出，且風(fēng)機(jī)出口處也有涼感，明顯低于環(huán)境溫度，判斷冷媒正常。此時(shí)，將熱水器斷電幾分鐘后重新加電，觀察主機(jī)的工作情況。接通電源后，可以清楚的聽到主機(jī)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(jī)上電后，長按電路板上的復(fù)位鍵對(duì)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(chǎng)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(duì)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(jī)測(cè)試，短時(shí)間的觀察，發(fā)現(xiàn)水箱溫度確實(shí)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(shí)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(jī)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(gè)究竟。到用戶家后，為熱水器加電后，通過蹲守監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)熱水器的溫度確實(shí)升起來了，半小時(shí)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(shí)并沒有任何一個(gè)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?yàn)樽约荷峥於杆傧陆档模菬崴谀睦锫┑袅耍靠捎脩艏腋鳂菍拥挠盟堫^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(diǎn)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(bǔ)充冷水后使水溫逐步下降所致。為驗(yàn)證這個(gè)猜測(cè)，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(jì)量的指針則停止轉(zhuǎn)動(dòng)，這充分表明熱水器的管路確實(shí)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(shí)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(gè)熱熔接頭開裂漏水。只好在水管的接頭位置大動(dòng)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(shí)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(duì)某些原因的判斷出現(xiàn)偏差，走了很多彎路，也浪費(fèi)很多時(shí)間。

拓展知識(shí)：