5HP空调一般以办公、商业用途为主,由于需求的制冷量大,因此配置的压缩机、充注的制冷剂也相对较多,配管也相对较长。近些年一些空调品牌如雨后春笋般出现,其中难免有一些的确是设计或制造存在缺陷,有一些则是安装或维修人员处理不当,导致压缩机回油不畅制冷效果差甚至损坏压缩机的现象,近段时间笔者已检修多台5HP空调因回油异常而出故障的机器。通过总结,撰文与同行分享大匹数空调的回油分析与检修。

一、常见5HP空调冷媒系统原理图
     制冷系统原理图如图1所示,制暖系统原理图如图2所示。

二、5HP空调制冷(暖)系统工作原理

      目前5Hp空调绝大部分使用AC380V电源,大部分厂家采用全封闭式涡旋压缩机为主,为了提高外机换热效率一般采用两台轴流风扇,而内机不管是立柜式还是四面出风天井款的均用离心风扇,以提高送风压力和风量。

1.制冷系统工作原理(如图1所示)

      设备上电开机,压缩机运转,从气液分离器、室内热交换器(制冷状态时为蒸发器)处吸入低温低压气态冷媒,经压缩机动静涡旋盘压缩做工从排气管排出高温高压气态制冷剂,在排气口处安装了排气温度开关,如图3所示,当检测排气温度达到125°C时此开关就会断开,从而使压缩机停机来保护机器;在排气管上端还并接了高压压力开关,如图4所示,用于检测系统的排气压力,一旦排气压力达到3.3MPa,内部的触头就会断开,从而切断压缩机电路进行保护停机,停机后需要等系统平衡压力下降至2.4MPa后才能再次接通为设备开机做准备,从排气管排出的高温高压气态冷媒进入四通换向阀的1口,制冷状态时四通阀电磁线圈不工作,此时阀口状态为1、4接通,2、3接通,从4口出来的冷媒进入室外热交换器,通过套嵌在紫铜管上的铝翅片和两台冷凝轴流风机与空气进行强迫热交换,散发热量使冷媒冷凝为高压中温制冷剂液态,再经过滤器过滤杂质流入单向阀、主毛细管后进入室外热交换器吸收房间热量,使冷媒气化蒸发,从而实现制冷的目的,之后流经四通阀的2、3口,通过气液分离器进行气、液分离,气体被压缩机吸气口吸入,从而完成一个完整的制冷循环。

      在吸气口附近并接了一个低压压力开关,如图5所示,用于检测压缩机吸气压力,如果检测吸气压力低至0.05MPa就会使该开关断开,压缩机停机,从而保护设备,停机后系统平衡压力要上升到0.15MPa时该低压保护开关才能再次接通,为设备再次启动服务。

2、制暖系统工作原理(如图2所示)

      设备上电,开制暖模式,外机四通电磁换向阀线圈得电,使阀芯移动至1、2接通,3、4接通,如图2所示,压缩机运转时从低压侧(气液分离器、室外热交换器)吸入气态冷媒,经涡旋压缩机做工压缩为高温高压气态冷媒,依然经过排气温度开关、高压压力开关检测(以防温度与压力过高)实现保护,通过排气管进入四通换向阀1口,此时由于是处于制暖状态,从1口进2口出,高温高压的气态冷媒直接进入到室内热交换器,通过热交换器的离心风机运转强迫与室内空气热交换,使房间逐步暖和,再经过滤器、主毛细管、辅助制热毛细管(由于与辅助制热毛细管并接的单向阀在该方向处于截止不通的状态,所以冷媒从主毛细管流出后全部流经辅助制热毛细管,这样在室外寒冷天气中可以降低冷媒气化温度,使之容易气化蒸发)之后进入到室外热交换器,通过吸收户外环境温度气化蒸发,再经四通换向阀的4、3口后流入气液分离器进行气、液分离,再被压缩机吸气口吸入低温低压气态冷媒,从而完成一个完整的制暖循环。

三、5HP空调冷媒系统回油分析

      目前5HP空调(含定频与变频,一般都不设置回油程序,主要通过压缩机运转,冷媒的流动,靠压缩机吸气口吸力来进行回油处理。压缩机工作时肯定会有少部分冷冻油随着冷媒一起流入整个系统,如果回油不畅,久而久之就会导致压缩机缺油,运转噪声变大、制冷(暖)效果变差,严重时还会导致卡缸损坏压缩机现象,因此冷媒系统设计、管路安装是否规范等对回油具有直接的影响,同时也在很大程度上决定机子性能和压缩机寿命。下面对影响回油情况作分析。

1.机子设计缺陷导致回油异常

      机子设计缺陷导致回油异常,主要在一些新创立的空调品牌中尤为明显,由于近些年部分机子使用冷媒已经从R22向R410a、R32过渡,导致一些型号的5Hp空调也许测试力度不够、也许没有引起研发部门重视或者器件供应商没有及时更改气液分离器模具、参数,导致回油异常故障时有发生,主要就是气液分离器内部的回油孔太小,如图6所示,R22冷媒的回油孔径一般为1.5mm左右,R410a、R32为2.3mm左右,由于R410a和R32冷媒压力较高需要回油孔径相对较大,可能没改模具工装或者误用R22的来代替R410a,出现涡旋压缩机回油不畅而缺油现象,致使压缩机噪声变大,严重时会损坏压缩机故障。

2.系统内部污物、油泥导致回油异常系统内部污物、油泥主要是系统内部洁净不够所致,主要有以下四方面原因:

(1)因制造或安装空调需要火焰焊接管路时,由于未能对系统管路进行充氮保护焊以及焊接完毕未能对管路系统吹污处理,就会导致内部集聚的氧化皮较多,随着压缩机长期工作,久而久之通过与润滑油混合就容易产生油泥;

(2)如果安装空调穿管过程中一些污物,如泥沙等进入管路内部,也会与润滑油混合导致一些油泥产生;

(3)在安装空调时如果抽真空不彻底或者使用伪劣冷媒也会导致内部产生油泥;

(4)如果空调长期高负荷、过高温运行也会导致内部的润滑油恶化,容易产生油泥现象。

产生的油泥除了干燥过滤器会隔离部分外,由于气液分离器的回油小孔管径较小,很容易堵塞而使大量润滑油集聚在气液分离器壳体内部,使压缩机回油不畅,从而影响制冷效果与压缩机寿命。

      

3.安装不规范导致回油异常

      5HP空调在一些高落差的安装环境一定要注意,尤其是外机在上,内机在下,两者落差在6m以上的就要考虑回油问题,因为高落差会导致压缩机吸力负荷过重,表现出吸力不足回油困难的现象,所以在实际工程超过6m时落差建议做回油弯,例如在回气管弯制、焊接U形弯,或者再简单些,就在内机连接管穿墙出口处人为对管路进行弯制来模拟回油弯,如图7所示,但是弯制的弧度(弯曲半径)要尽量的小,避免某些时刻在该“弧度弯”内储存过多的压缩机润滑油造成压缩机临时缺油现象。