近年来户式中央空调已广泛应用,尤其合资品牌的机器控制先进、保护功能完善,维修相对复杂。三菱重工K标系列变频多联中央空调(如图1所示),采用,业界最高的制造标准,综合能效比IPLV达6.32,大容量机子采用自主研发、制造的3D直流变频涡旋压缩机,能实现最大达200%的室内机超连率。该机子制冷系统设计先进,但管路复杂,,而且具有完善的保护控制,笔者结合对KX6系列机器的安装与维修经验,作制冷工作原理与保护控制分析,使广大读者能了解其复杂的制冷原理与产品的保护系统,并结合大量的数据对机子的基本保护起控与结束释放条件进行分析,为读者快速排除故障作技术支撑。

一、主要器件与保护控制条件

1.压缩机排气温度保护控制

       压缩机工作时从低压回气管吸入低温低压制冷剂的气体,经压缩机后从高压管排出,在排出管上安装了一个温度传感器(Tho-D1),如图2所示,用于检测、保护压缩机制冷剂的排出温度。压缩机排气温度过高过低都会影响设备的正常运行,若压缩机排气温度超过105°C,压缩机转速降低,减少压缩机内制冷剂流通量,从而降低排气温度。如果传感器连续2s~5s内检测排气温度达到115°C,压缩机停转;如果在60min内连续出现5次,则会在机器的控制面板液晶屏上显示故障代码E36-1;如果因制冷剂缺失或压缩机故障,排气传感器连续10min检测排气温度≤5C,压缩机停止,如果在60min内出现3次,则机器停止且显示E36-3。

2.压缩机排气高压压力保护控制

       该机子采用“高压压力开关+高压压力传感器”组成高压压力保护控制,如图3所示。当冷凝风扇故障、管路/器件堵塞、制冷剂过量等导致高压压力异常时,一旦高压压力开关(63H1 )检测系统压力达到4.14MPa,则马上动作,或高压传感器(PSH)连续10s内检测系统压力4.14MPa以上,压缩机停止;如果连续60min内发生5次此现象,设备将停机且显示代码E40,从而避免过高压损坏压缩机。若高压传感器检测系统压力达到3.70MPa以上,压缩机就会降速运转;当高压传感器检测系统压力低于3.70MPa时,则进入正常运转状态。

3.油气分离控制制

        压缩机工作过程中,会有一部分的冷冻油随着冷媒的循环进入制冷管道,在管道内部形成油膜影响热交换;另外如果压缩机缺油严重会加剧磨损老化,甚至损坏。因此,该机的制冷系统中设置了油气分离与回油装置,如图4所示。压缩机高压管排出的高温高压制冷剂夹杂着润滑油进入油分离器,实现“油一气"分离,油的密度大,流至其内壳底部,气体密度轻进入系统管路往上走。

         当压缩机低频低转速运行时,与回油电磁阀(SV6 )并行的回油管已经能满足正常的回油要求,只有当压缩机转速加快,运行频率超过90Hz时,sV6打开,进行较大油量辅助回油。通过回油支路连接的毛细管起两个作用:一是避免压缩机吸气口的吸力导致瞬间进入压缩机的油量超标,形成液击;二是节流,使油中混夹的污渍气化,防止液击。另外为了防止回油中由于压缩机的磨损形成的铁屑、油泥等进入回油管路堵塞回油毛细管,且为避免污渍被压缩机吸气口吸入,因此在回油管路中安装了油过滤器。

4.冬季制热压缩机温度补偿控制

      如果压缩机圆顶下部的温度.传感器(Tho-C1,如图5所示),检测到压缩机温度低于359C时,SV6打开,从高压排气口补充高温制冷剂进入压缩机吸气口,避免温度过低导致压缩机内部润滑油流动性差,加剧压缩机器件之间的磨损;当温度达到409C时,SV6关闭。

5.排气止回控制

       为防止机器停机后系统中的液态制冷剂倒流进入压缩机的排气口、油气分离器,导致下次启动时发生液击现象,损坏压缩机,因此在高压排气口设置排气止回阀(单向阀),如图6所示。

6.过冷却盘管控制

       制冷模式时,为了提高室外热交换器换热效率和进一步降低冷媒液管的过冷度,提高制冷量,在冷凝器出口设置了过冷却盘管装置,如图7所示。制冷状态时,室外冷凝器流出的液态冷媒,一路通过滤网,进入电子膨胀阀(EEVSC)后气化蒸发,在过冷却盘管内部吸收从室外冷凝器流出进入过冷却盘管的另一.路的冷媒,使冷媒进-步过冷,再送到各内机,降低在内机中蒸发温度,减少闪发气体,提高制冷量。

7.制热模式降低外机蒸发温度控制

     在小容量的机器中,冬天为了提高制热的效率,一般在室外热交换器与储液器之间安装过滤器和电子膨胀阀等器件,如图8所示。在制热模式时,从内机换热器来的高温高压气态冷媒经内机盘管、电子膨胀阀后送往外机,内机的电子膨胀阀根据用户设定的温度自动调节,起到节流降压作用,但为了在冬季提高制热的效率,-般在外机中还设置了电子膨胀阀(EEVH1、EEVH2)进一步降压节流,提高在低温环境的热交换能力。为了避免堵塞电子膨胀阀,一-般在其两端安装了过滤器,用于过滤杂质。在夏季制冷模式中,电子膨胀阀全打开,对于小容量的机器,冷媒流通量能达到要求,但大容量的则还要对系统管路增添单向阀等。

8.储气室

      储气室又称为储液器,如图8所示,在系统中,为了避免超负荷、冷量发生变化时导致系统不稳定而设置该装置。该器件能起到缓冲冷媒,稳定冷媒循环的作用。

9.蓄压器与回油控制

       蓄压器又称为气液分离器,如图9所示,一般安装在外机的回气管道与压缩机吸气口之间。为了避免机器工作时由于负荷突然变小导致还有部分液态冷媒在回气管中未蒸发,而损坏压缩机,因此在制冷循环中安装了气液分离器实现气体与液体在此处进行有效分离。另外制冷剂在管路循环中难免会夹带有少量的冷冻油,在气液分离器的底部还设置了回油管路,一旦压缩机工作时底部的回油口通过连接毛细管进行冷冻油回抽处理。10.喷液冷却控制压缩机圆顶下部的温度传感器一旦检测温度达到80°C时,打开在液管与气管之间的喷液电磁阀SV1,通过喷液的方式对压缩机进行冷却,如图10所示;当传感器检测温度低于75°C时,关闭sV1,实现正常的运转模式。喷液过程中为了避免污渍流入电磁阀、喷液毛细管等造成堵塞,在管路中安装了过滤器,过滤系统中的污渍,确保液态管路畅通!

二、典型故障检修

例1:一台三菱重工KX6-I系列直流变频多联空调,采用一拖五模式,其中有一个房间内机不工作,线控器面板显示E5故障代码。故障检修:该机属于进口系列泰国制造(KX6-Q则属于国产由青岛海尔代工产品),型号是FDC155KXEN6(制冷量15.5kW,大约6.2HP左右),如图12所示,内机型号是FDQS28。检查发现推上空气开关后,其他4台内机均显示正常,故障机显示E5故障代码。检查该内机的电源供电为正常的AC220V ,通讯线路连接无异常,如图13所示。观察内机LED2绿色指示灯不断闪烁,而红色故障指示灯LED3闪烁两次,说明电控板有故障,更换该内机电控板后故障排除。

例2:一台三菱重工KX6-Q系列直流变频多联空调,采用一拖六模式,其中最远端的内机噪声大而且制冷效果差。故障检修:检查发现制冷效果差且噪声大(类似急促流水的声音),以为制冷剂不足,使用压力表测量截止阀压力为0.65MPa (正常在0.6MPa~0.8MPa之间,使用R410a冷媒,压缩机在不同频段低压压力会在一定范围变化),说明冷媒量基本正常。根据以往经验,空调如果系统折管或堵塞时会导致二次节流从而造成噪声大现象,细查后,决定更换内机的过滤器,如图14所示,割开后发现过滤网处集聚了大量的氧化皮,更换后故障排除。

      小结:导致此故障主要原因是安装内机之前主管没有作充氮保护焊或吹污不彻底,导致污物跑到最远端聚集,从而造成系统管路堵塞制冷效果差和噪声大的故障。

例3:一台三菱重工KX6-I系列直流变频多联空调,其中一台内机有漏水现象,线控面板显示E9故障代码。故障检修:用户说此内机很少使用,检查发现天花板都已有渗水的痕迹,估计排水不畅,拆下回风栅格检查内机,发现排水电机供电没有AC220V电压,但测量电控板接插端口有AC220V电压。细查后发现线路连接的排水保险管(0.16A)断路,如图13所示,换新后试机发现电机转子卡住,不转动,喷上除锈剂(并适当轻敲击)后转子恢复正常。为了便于维修人员对设备进行快速、有效的维修,笔者把常见的故障代码进行了总结,如表1所示,供参考!