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热水器已成为生活中重要的一部分,给人们的生活带来极大的方便。但由于元器件自然老化、操作者的熟练程度、工作环境和工作强度等诸多因素常引发各类故障。接下来就为大家介绍如何维修热水器的问题。
电热水器
工作原理
电热水器具有结构简单、价格低、热效率高、无污染、使用方便等优点,使用寿命一般为15年左右,主要有贮水式和速热式两种。由于速热式电热水器功率高达3kW以上,且易漏电,很少有人问津;贮水式一般功率在1~2kW之间,安全方便,受到消费者喜爱。
一、贮水式电热水器
贮水式电热水器一般由箱体系统、制热系统、控制系统和进出水系统四大部分组成。下面为部分国产名牌电热水器的结构示意图。
1、箱体系统
箱体系统由外壳、内胆、保温层等构成,起到贮水保温的作用。
(1)外壳
外壳是电热水器的基本骨架,大部分部件都安装或固定在上面,所用材料有塑料、彩板、冷轧板、喷粉等几种。
(2)内胆
内胆既是盛水的容器,又是对外加热的场所,其寿命决定于内胆的材料和制造工艺。常见内胆材料有镀锌铁板、不锈钢板和钢板内涂搪瓷三种。
(3)阳级棒
贮水式电热水器中的阳极棒是一根金属镁棒,主要用来保护金属水箱不被腐蚀和阻止水垢的形成。
(4)保温层
外壳与内胆之间的保温层,起减少热损失的作用,一般采用聚氨酯发泡、玻璃棉、石棉、纤维、毡和软木等。为增强保温效果,现多采用高密度聚氨酯发泡材料充填的新工艺,充填扎实,密封保温性好,即使12h不通电,水温也仅下降2℃左右。
(5)炉膛
炉膛用于安装加热体和限温器,是由炉膛底盘、炉膛管、炉膛帽、温控管、螺孔柱焊接而成。螺孔柱经钻孔攻螺纹,用于安装镁棒。
2、制热系统
电热水器采用的电热元件多采用管状结构,为提高热效率,直接放在水中加热,形状可根据内胆结构弯成U形或其他形状,金属护套管常见为不锈钢管或铜管。电加热管在通电后,其内部高电阻电热合金丝发热,通过金属管内的绝缘填充料导热至金属套管,起加热作用。
电加热管使用时间一长,在电加热管表面容易结污垢,不仅影响发热效果,而且会产生漏电现象。为此海尔、小鸭、东宝等厂家,将热水器部分产品的电热元件改为高压耐热的陶瓷发热器,如图所示。间接加热内胆中的水(通电后,首先预热周围的空气,然后通过钢板对水加热),使水电分离,不仅无漏电之忧,且可超快速加热。
3、控制系统
电热水器的控制系统主要包括温控器和漏电保护器。
(1)温控器
电热水器中使用的温控器主要有双金属片温控器、蒸气压力式温控器和电子温控器。
(2)漏电保护器
在电热水器的漏电保护器中、将15mA确定为危险电流,超过这一数值时漏电保护器动作,正常的动作范围为15~30mA。
海尔电热水器选用的是进口漏电保护器,动作值为15mA,动作时间为0.1s。小鸭等品牌电热水器电源线带有先进的电子控制漏电保护插头,其技术参数为:额定电压220V(5OHz),额定电流10A,漏电动作范围5~10mA,漏电动作时间≤50ms,最大分断能力300A,最大负载功率2200W。
4、进、出水系统
进、出水系统由进、出水管,混合阀、安全阀和淋浴喷头等组成。
(1)混合阀
混合阀的结构如图所示。由图可知,热水器内胆出水管、混合阀、喷头和大气相通,不受混合阀冷、热阀门控制胆内压力,故称为出口敞开式。
单独打开右侧红点热水旋阀,自来水经出水管、混合阀、喷头流出,出热水,出水压力由热水阀控制;单独打开左侧蓝点冷水旋阀,自来水直接经混合阀由喷头流出冷水,出水压力由冷水阀控制。当同时打开冷热水阀门时,冷水和热水在混合阀出水口混合,适当调节冷热水阀门大小,可得到所需水温。
(2)安全阀
在自来水压力突然增高或加热水温过热,造成内胆压力超过规定耐压值时,安全阀会自动排压,以保护内胆。在加热过程中,安全阀会有缓慢的滴水现象,不是故障,是一种正常现象。
5、工作原理
贮水式电热水器的加热分单加热器加热和双加热器加热两种。前者,--般用在容积不太大的热水器中;后者、往往用于容积较大的热水器中。
二、速热式电热水器
快速热水器一般在接通电源、开启水阀后,仅需十几秒就会有充足的热水源源流出,因此也称流动式或即热式电热水器。
1、基本结构
快速热水器主要由外壳、内腔、电热元件、压力开关和温度控制等部分组成。
2、工作原理
(1)腔体式
打开进水阀门,水流入腔体。当水充满腔体后,在水压和重力作用下,使橡皮膜下凹,从而带动通过膜片中心的通水管子上端,使触点闭合接通电源,这样电阻丝通电发热,被加热的水沿通水管上开有的小孔流入管内,再经过莲蓬头喷射出来,供人们使用。当停止进水时,靠橡皮膜弹力恢复使触头断开,从而切断电源。
(2)水槽式
在未接通水源时,压力开关处于常态(触点断开),微动开关s不动作,从而继电器线圈不通电,这时整机不工作。接通水源后,因水压升高,这时压力开关触点动作,继电器KA吸合,主电路触点闭合,指示灯HL点亮,这时只要将转换开关(功率调节器)根据需要调节在适当位置,电热元件即可工作,就会有热水从莲蓬头中源源不断流出。
常见故障分析
一、电热水器检修工艺
下面以海尔电热水器为例,对电热水器的检修工艺过程介绍如下:
1、电源检查
用万用表交流电压档(~500V档)测量插座零线和火线,零线和地线是否接通,若不通为正常;反之,则电源不能使用,应修复。
(万用表使用方法图解)
2、故障检修程序
接通电源,可能出现两种情况:指示灯亮或指示灯不亮。
(1)指示灯亮:待半小时左右,水温升高10℃左右,说明热水器正常;若水温不升高,由灯亮可知,漏电保护器、超温管均正常,故障在加热器。断电后,检测加热元件,若电阻为无穷大,应更换。
(2)指示灯不亮:若灯坏应更换;灯好时,应检查温控器、超温管、加热器和漏电保护器以确定故障所在。
①对可调温型温控器,用万用表R×1档测量,在关断位置电阻为无穷大;在不同温度控制点应有不同电阻值与之对应;温控器在未动作时,触点为闭合状态,电阻近似为0,否则说明温控器损坏,应更换。
(万用表测量温控器图解)
②超温管在正常状态下,电阻为0,否则已损坏,应更换。
③用万用表检测加热器,电阻约24~48Ω,若为无穷大时,应更换加热元件。
④检查漏电保护器,应将漏电保护器打到合闸位置,灯亮,水温升高为正常;有时漏电保护器误动作,应注意观察,找出误动作原因。
(漏电保护器“合闸”状态)
若漏电保护器合不上闸,应用万用表R×100档依次检测超温管、温控器和加热器的对地电阻,表针指向∞位置为正常,表针指向0为漏电,找出漏电元件进行更换,若无漏电元件,说明漏电保护器已损坏,更换新的。
(漏电保护器“跳闸”状态)
3、安全性能测试
(1)漏电测试:重新合闸,按“试验”按钮应跳闸,漏电保护器为正常,再“合闸”灯亮。若热水器无漏电保护器,用万用表电阻档测量插头的火线与地线、零线和地线,若指示为无穷大,说明无漏电现象。
(2)泄漏电流测试:泄漏电流不应超过规定的数值,海尔小海象为0.5mA/kW,大海象、金海象为0.3mA/kW,
(3)绝缘电阻用兆欧表测量应大于50MΩ。
(4)电源的接地端与电热水器易触及金属部件之间的接地电阻应小于0.1Ω。
安全性能测试合格后,才能按工艺要求将电热水器重新安装好,投入使用。
二、电热水器常见故障分析
1、出水不热
(1)冷热水调节不当:这是由于热水阀开得太小,冷水阀开得太大造成的。应适当调节冷热水阀的开度,使出水温度适合使用。
(2)电源未接通:调整电源插头或开关,使其接触良好。若采用的是漏电保护插头,应将其“复位按钮”按下,排除以上故障若仍不能接通电源,应拆开电热水器仔细检查回路是否有导线脱落、断开等情况,若有,应及时排除。
(3)电加热器损坏:用万用表电阻档测量电热元件电阻值,正常情况下,1kW电热水器,电阻为49Ω左右;3kW,16Ω左右。功率不同的电热水器,其电热元件的阻值不同。若电阻为无穷大,说明电热元件损坏,应予更换。
(4)温控器损坏:当温控器触头接触不良或感温体内感温剂泄漏时,可引起温控器不能正常工作。对于前者可拆开压力式温控器进行修复;对于后者只好更换新的压力式温控器。
2、出水温度太高
(1)冷热水调节不当:适当调节冷热水阀的开度。
(2)温控器旋钮调节不当或触点粘连:将温控器旋钮调至温度较低处;对触点粘连的,可将温控器拆开,将粘连触点分开,并对触点进行研修、调整,经调整后,一般即可使用,必要时可进行更换。
(3)限温器失灵:检修限温器。
3、漏水
(1)管道连接处漏水:对接口密封不好造成的漏水,应重新安装接口;若属自来水压太高,应在自来水道上设置减压阀。
(2)安全阀接口漏水:是由于安全阀松扣或密封不好造成的,应重新拧紧和密封。
4、出水带电
(1)出水口接地失效:重新接好接地线,保证接地电阻小于0.1Ω。
(2)水中分布电流大:用细钢丝编织成网,包在出水口上,并与接地线良好接触。
(3)电热元件绝缘损坏或失效:更换电热元件,更换时要保持电气接触良好,有关密封部分不漏水。
(4)内部导线绝缘层损坏,搭接在外壳或内胆上:拆开电热水器,检查出导线绝缘层损坏的部分,进行更换。
5、进水困难
(1)脏堵:主要是由于自来水水质不好,杂质超量,堵住进水口的逆止阀。设有进水滤网的热水器大都是滤网孔被堵。在确定水压正常后,关闭自来水供水总阀,清理管路,冲出胜物或清洗滤网。
(2)汽堵:常见于密闭水箱贮水式电热水器中。其特征是:热水阀打开后,喷出大量水蒸气,此时应将调温器调到最小位置或切断电源,先将蒸汽从热水阀排出,然后打开冷水进水阀,使热水器排水,降低水温,再检修温控器;若热水阀打开后,热汽断续流出,量很小,一般是脏堵造成的。此时应开大热水阀和冷水进水阀,以降低水温,待水温降低后,检查热水阀是否脏堵,洗净后冷水便会从热水阀流出。
(3)供水压力不正常:当供水管路因水压下降,供水压力低于贮水压力,逆止阀不能被顶开,会造成进水困难。这种故障,待水压正常后,故障即自行消失。
保养
使用一段时间后,应取下喷头,按安装方法进行冲洗。长期使用后,若升温慢,应检查电热元件是否结垢,若结垢,可用去垢剂清除水垢。
若漏水,应更换相应的橡胶密封圈。
若加热时蒸汽冒出,则表明恒温器失效。或感温头脱出,应关闭电路,经检查修复后再用。
加热时因水的膨胀,喷头有时会有少量热水溢出,这属正常现象,不必过分用力拧紧热水阀,以免加速损坏密封圈。
自来水阀可使用不带手轮的阀门或者安装好后取下手轮,以防误关此阀,导致水箱缺水而烧毁电热丝。
燃气热水器
结构
目前,家用快速燃气热水器常见为壁挂式,适合淋浴使用,主要由水路系统、燃气系统、热交换系统、排烟系统和安全装置五大部分组成。其结构示意图如下所示。
(1)水路系统主要包括进水阀、水膜阀等,其中水膜阀是关键部件,起控制水气联动装置的作用,当水源切断后立即切断燃气;水阀是控制冷水进入热水器流量大小的装置,水阀燃烧器在同样工作状态下,流量大的,输出热水温较低,反之则水温升高。
(2)燃气系统主要包括燃气调节阀、水气联动阀、常明火、主燃烧器。其中主燃烧器是热水器供热的主要部件;水气联动阀是由水流的压力差控制气阀的开启以防止空烧。燃气调节阀可调节进入主燃烧器气量,以达到调节水温的目的。
(3)热交换系统主要包括腔体、集热片和弯管。
(4)排烟系统包括热水器外壳、排气烟管和排烟口等。燃烧后的烟气,须经过排烟系统排出。
(5)安全装置主要包括由热电偶和电磁阀组成的熄火保护、缺氧保护、水气联动阀防止空烧、排水阀防止过水压和冻裂。
下面重点介绍燃气热水器主要部件结构原理。