冬になると、屋外のエバポレーターの霜は、空気熱源ヒートポンプで最も一般的な現象の1つです。
住宅所有者、販売代理店、さらには新しい設置業者からよく寄せられる質問は次のとおりです。
「屋外熱交換器に霜または氷が付着しています。ヒートポンプは故障していますか?」
答えは次のとおりです。
必ずしもそうではありません。
屋外の低温と湿度の高い条件下では、エバポレーターの着霜は空気熱源ヒートポンプの通常の動作の一部です。適切に設計されたヒートポンプは、定期的にデフロストサイクルに入り、霜を溶かし、通常の暖房運転に戻るはずです。
本当の問題は次の場合に始まります。
これらの条件は、暖房能力、COP、およびシステム信頼性を大幅に低下させる可能性があります。
このガイドでは、エバポレーターの着霜が発生する仕組み、通常の着霜と異常な着霜の違い、および設置業者が一般的なデフロストの問題を体系的に診断する方法を説明します。
暖房運転中、空気熱源ヒートポンプは屋外の空気から熱を吸収します。
したがって、屋外熱交換器は「エバポレーター」として機能します。エバポレーター内の冷媒が周囲の空気から熱を吸収し、コイルの表面温度が屋外の気温を下回ります。
露点温度
0℃ / 32°F
冷たい屋外の空気 + 湿気
↓
エバポレーター表面温度が氷点下
4方弁
水蒸気がコイルに凝縮
4方弁
凝縮水が凍結
4方弁
エバポレーターに着霜
4方弁
冬の暖房中に空気熱源ヒートポンプのエバポレーターに着霜することは、自動的に故障ではありません。
重要なのは、ヒートポンプが霜を検出し、効果的に除去できるかどうかです。
2. 過度の霜が問題となる理由
薄い霜の層は、最初は限定的な影響しか与えない可能性があります。
同時に、霜はフィン間の空気の流れをブロックします。
これにより、次のようになります。
霜の蓄積
↓
空気の流れの低下
4方弁
熱伝達効率の低下
4方弁
蒸発温度と圧力の低下
4方弁
暖房能力の低下
4方弁
いくつかの冷媒回路のみに着霜する
4方弁
問題が続くと、エバポレーターは最終的に厚い氷で覆われる可能性があります。
考えられる結果は次のとおりです。
暖房能力の低下
COPの低下
ほとんどの空気熱源ヒートポンプは「リバースサイクルデフロスト」を使用しています。
屋外コイル = エバポレーター屋内/水側熱交換器 = コンデンサー
屋外コイルは一時的にコンデンサーになります。
高温の冷媒が屋外コイルに入り、蓄積した霜を溶かします。
プロセスは次のように簡略化できます。
暖房運転
↓
コントローラーがデフロスト条件を検出
↓
4方弁が冷媒方向を変更
4方弁
高温の冷媒が屋外コイルに入る
4方弁
霜が溶ける
4方弁
デフロスト終了条件に到達
4方弁
4方弁が元に戻る
4方弁
通常の暖房が再開
4方弁
コンプレッサー
4方弁
デフロスト温度センサー
屋外ファン
デフロスト開始温度
デフロスト時間
デフロスト終了温度
デフロスト終了温度:約10℃
これらの値は、普遍的な設定として扱わないでください。
フィールドサービス経験に基づくと、異常なエバポレーター着霜は一般的に8つの一般的な状況に分けられます。状況1:エバポレーターの底部に主に霜または氷が蓄積する冬の一般的な問題の1つは、屋外熱交換器の底部周辺の重度の氷の蓄積です。
多くの場合、冷凍システム自体は正常に機能しています。
本当の問題は次のとおりです。
デフロスト中、かなりの量の溶けた水がエバポレーターからベースパンに流れ込みます。
排水穴が詰まっている
ベースパンに汚れが蓄積している
排水路が詰まっている
溶けた水がユニットを離れる前に再び凍結する
水が屋外ユニット内に残り、再び凍結します。
繰り返しのサイクルにより、徐々に厚い氷の塊が形成される可能性があります。
汚れやゴミ
エバポレーターの下の氷の蓄積
冬のメンテナンス中
状況2:エバポレーター全体が均一に着霜するが、ユニットはデフロストしない
これは重要な診断パターンです。
デフロスト温度センシング
4方弁の動作
2.1 デフロスト温度センサーを確認する
センサーが不正確な読み取り値を提供すると、コントローラーはデフロストが必要であることを知らない可能性があります。
実用的なフィールドテストは、表示されたデフロスト温度と実際のコイルの状態を比較することです。
センサーの故障
コイルとの接触不良
配線の緩み
不正確な抵抗
ケーブルの損傷
センサーが欠陥がある場合は、交換してください。
コイルが電気的に欠陥がある場合、バルブは位置を変更しない可能性があります。
ソレノイドコイルは正常に動作する可能性がありますが、内部バルブ本体が固着したままになる可能性があります。
この場合:
バルブが動作音を立てる可能性がある
しかし、冷媒の流れは正しく逆転しない
この修理は冷媒回路に関わるため、資格のあるHVAC/冷凍技術者が行う必要があります。
状況3:ヒートポンプはデフロストするが、コイルが完全にきれいにならない
底部に残った霜
片側に残った霜
デフロストごとに不均一な氷
2つの一般的な原因を考慮する必要があります。
3.1 デフロスト終了温度が低すぎる
デフロスト終了設定を確認し、メーカーの仕様に従って調整する必要があります。
温度設定が合理的であっても、最大許容デフロスト時間が実際の気象条件に対して短すぎる場合があります。
これは次の場合に発生する可能性があります。
高湿度
重度の霜
非常に低い外気温
厳しい冬の気象条件
エバポレーターがきれいになる前にデフロストサイクルが終了する場合、時間の調整が必要になる場合があります。
状況4:ヒートポンプが頻繁にデフロストする
顧客は次のように報告する場合があります。
「ヒートポンプが数分ごとにデフロストモードに入り続けます。」
まず、頻繁な着霜が環境条件によって引き起こされているのか、システム障害によって引き起こされているのかを判断します。4.1 デフロスト温度の読み取りを確認するデフロスト温度の読み取りが正常で、実際に冷たいエバポレーターを示している場合は、屋外ユニット周辺の空気の流れを調べます。
確認してください:
空気出口の詰まり
葉
ビニール袋
雪
設置クリアランスの不足
排出された冷たい空気の再循環
エバポレーターは、フィンを損傷しないように注意深く清掃する必要があります。
コイルが完全にきれいになる前にシステムがデフロストを終了する場合、残った霜があります。
残った霜は、次の着霜サイクルがより早く発生する原因となります。
エバポレーターを手動でデフロストする
冷媒圧力を測定する
同じモデルと条件に対するメーカーの運転データと比較する
吸引圧力が低いことは、次のことに関連している可能性があります。
冷媒漏れ
冷媒の流れの制限
屋外ファンは、周囲の空気から冷媒への熱伝達に不可欠です。
ファンブレードの損傷
不適切なファン速度
ファンを妨げる氷
空気の再循環
設置クリアランスの不足
センサーが欠陥がある場合は、交換してください。
例えば:
これはしばしば「不均一な冷媒分布」を示します。
考えられる理由は次のとおりです。
部分的な閉塞
トラブルシューティング資格のある技術者が冷媒分配回路を検査する必要があります。
コイル全体の温度分布を確認する
キャピラリー回路を検査する
正しい冷媒量を再充填する
状況6:デフロスト中に高圧保護が発生する
ヒートポンプが「デフロストサイクル中に特に高圧保護」に入る場合は、デフロスト終了設定を確認してください。
デフロスト中の低圧保護は、冷媒膨張弁に関連している可能性があります。
制限されている詰まっている不適切に調整されている
リバースサイクル条件下で十分な冷媒流量を提供できない
システム設計によっては、トラブルシューティングには次のものが必要になる場合があります。
膨張弁を確認する
バルブの開度を確認する
閉塞を確認する冷媒チャージを確認するメーカーの仕様に従ってバルブを調整する
欠陥がある場合はバルブを交換する
状況8:霜がない場合でもヒートポンプがデフロストモードに入る
逆の問題も発生する可能性があります。
デフロストセンサーの故障
確認してください:
コントローラーが表示するデフロスト温度
センサーの抵抗/値
センサーの位置配線
センサーが欠陥がある場合は、交換してください。
寒くて湿度の高い条件下で徐々に現れる
比較的均一に分布している
冬のメンテナンス中
霜が異常に早く戻る
デフロストが非常に頻繁に発生する
屋外ファンが氷で詰まる
高圧または低圧アラームが発生する
推奨される確認
センサーの位置または冷媒分布
センサーの位置と回路の流れを確認
| 空気の流れ不良 | ファン、コイル、設置クリアランスを確認 | 頻繁な着霜 + 低圧 |
|---|---|---|
| 冷媒不足/制限 | 冷媒システムを確認 | 部分的/不均一な着霜 |
| 冷媒分布の問題 | キャピラリー/冷媒回路を確認 | デフロスト中の高圧 |
| デフロスト終了が高すぎる、またはその他のシステムの問題 | 設定と運転圧力を確認 | デフロスト中の低圧 |
| 膨張弁/冷媒の流れの問題 | 膨張弁と冷媒回路を検査 | 目に見える霜がないデフロスト |
| センサー/パラメータの問題 | 開始温度とセンサーを確認 | 11. サービス技術者向けの推奨診断シーケンス |
| すぐにコンポーネントを交換するのではなく、体系的なシーケンスを使用してください。 | ステップ1 - 霜のパターンを観察する | 霜は: |
| 均一? | 底部のみ? | 片側のみ? |
| 非常に厚い? | 完全に凍結している? | ステップ2 - ユニットがデフロストに入るかどうかを確認する |
| 入らない場合は、次のものを検査します。 | デフロストセンサー | デフロストパラメータ |
| 4方弁 | コントローラー | ステップ3 - デフロストの結果を観察する |
そうでない場合は、次のものを確認します。
デフロスト時間
終了温度
エバポレーターの清潔さ
設置クリアランス
冷媒チャージ
漏れ
膨張弁
冬の着霜問題の多くは、サービスコールになる前に防止できます。
冬の前
デフロストセンサーの精度
冷媒の運転状態
冷たい排気空気のショートサーキットがないこと
雪の蓄積が予想される場所では屋外ユニットを適切に高く設置する
冬のメンテナンス中
13. よくある質問
不均一な霜は、冷媒の不均一な分布または冷媒回路のいずれかの制限を示している可能性があります。冷媒システムは資格のある技術者によって検査されるべきです。
最終的な考え
システムが正しく動作しているかどうかを決定するのは、次の能力です。
異常な着霜が発生した場合、技術者はすぐに冷媒チャージを非難したり、コントローラーを交換したりすることを避けるべきです。
異なるパターンは異なる診断の手がかりを提供します。
コイル全体に着霜、デフロストなし → センサーと4方弁を確認
頻繁な着霜 → 空気の流れ、冷媒の状態、ファン性能を確認
偽のデフロスト → センサーとデフロスト開始パラメータを確認
それは、なぜ最初に霜が正しく除去されなかったのかを理解することです。
冬になると、屋外のエバポレーターの霜は、空気熱源ヒートポンプで最も一般的な現象の1つです。
住宅所有者、販売代理店、さらには新しい設置業者からよく寄せられる質問は次のとおりです。
「屋外熱交換器に霜または氷が付着しています。ヒートポンプは故障していますか?」
答えは次のとおりです。
必ずしもそうではありません。
屋外の低温と湿度の高い条件下では、エバポレーターの着霜は空気熱源ヒートポンプの通常の動作の一部です。適切に設計されたヒートポンプは、定期的にデフロストサイクルに入り、霜を溶かし、通常の暖房運転に戻るはずです。
本当の問題は次の場合に始まります。
これらの条件は、暖房能力、COP、およびシステム信頼性を大幅に低下させる可能性があります。
このガイドでは、エバポレーターの着霜が発生する仕組み、通常の着霜と異常な着霜の違い、および設置業者が一般的なデフロストの問題を体系的に診断する方法を説明します。
暖房運転中、空気熱源ヒートポンプは屋外の空気から熱を吸収します。
したがって、屋外熱交換器は「エバポレーター」として機能します。エバポレーター内の冷媒が周囲の空気から熱を吸収し、コイルの表面温度が屋外の気温を下回ります。
露点温度
0℃ / 32°F
冷たい屋外の空気 + 湿気
↓
エバポレーター表面温度が氷点下
4方弁
水蒸気がコイルに凝縮
4方弁
凝縮水が凍結
4方弁
エバポレーターに着霜
4方弁
冬の暖房中に空気熱源ヒートポンプのエバポレーターに着霜することは、自動的に故障ではありません。
重要なのは、ヒートポンプが霜を検出し、効果的に除去できるかどうかです。
2. 過度の霜が問題となる理由
薄い霜の層は、最初は限定的な影響しか与えない可能性があります。
同時に、霜はフィン間の空気の流れをブロックします。
これにより、次のようになります。
霜の蓄積
↓
空気の流れの低下
4方弁
熱伝達効率の低下
4方弁
蒸発温度と圧力の低下
4方弁
暖房能力の低下
4方弁
いくつかの冷媒回路のみに着霜する
4方弁
問題が続くと、エバポレーターは最終的に厚い氷で覆われる可能性があります。
考えられる結果は次のとおりです。
暖房能力の低下
COPの低下
ほとんどの空気熱源ヒートポンプは「リバースサイクルデフロスト」を使用しています。
屋外コイル = エバポレーター屋内/水側熱交換器 = コンデンサー
屋外コイルは一時的にコンデンサーになります。
高温の冷媒が屋外コイルに入り、蓄積した霜を溶かします。
プロセスは次のように簡略化できます。
暖房運転
↓
コントローラーがデフロスト条件を検出
↓
4方弁が冷媒方向を変更
4方弁
高温の冷媒が屋外コイルに入る
4方弁
霜が溶ける
4方弁
デフロスト終了条件に到達
4方弁
4方弁が元に戻る
4方弁
通常の暖房が再開
4方弁
コンプレッサー
4方弁
デフロスト温度センサー
屋外ファン
デフロスト開始温度
デフロスト時間
デフロスト終了温度
デフロスト終了温度:約10℃
これらの値は、普遍的な設定として扱わないでください。
フィールドサービス経験に基づくと、異常なエバポレーター着霜は一般的に8つの一般的な状況に分けられます。状況1:エバポレーターの底部に主に霜または氷が蓄積する冬の一般的な問題の1つは、屋外熱交換器の底部周辺の重度の氷の蓄積です。
多くの場合、冷凍システム自体は正常に機能しています。
本当の問題は次のとおりです。
デフロスト中、かなりの量の溶けた水がエバポレーターからベースパンに流れ込みます。
排水穴が詰まっている
ベースパンに汚れが蓄積している
排水路が詰まっている
溶けた水がユニットを離れる前に再び凍結する
水が屋外ユニット内に残り、再び凍結します。
繰り返しのサイクルにより、徐々に厚い氷の塊が形成される可能性があります。
汚れやゴミ
エバポレーターの下の氷の蓄積
冬のメンテナンス中
状況2:エバポレーター全体が均一に着霜するが、ユニットはデフロストしない
これは重要な診断パターンです。
デフロスト温度センシング
4方弁の動作
2.1 デフロスト温度センサーを確認する
センサーが不正確な読み取り値を提供すると、コントローラーはデフロストが必要であることを知らない可能性があります。
実用的なフィールドテストは、表示されたデフロスト温度と実際のコイルの状態を比較することです。
センサーの故障
コイルとの接触不良
配線の緩み
不正確な抵抗
ケーブルの損傷
センサーが欠陥がある場合は、交換してください。
コイルが電気的に欠陥がある場合、バルブは位置を変更しない可能性があります。
ソレノイドコイルは正常に動作する可能性がありますが、内部バルブ本体が固着したままになる可能性があります。
この場合:
バルブが動作音を立てる可能性がある
しかし、冷媒の流れは正しく逆転しない
この修理は冷媒回路に関わるため、資格のあるHVAC/冷凍技術者が行う必要があります。
状況3:ヒートポンプはデフロストするが、コイルが完全にきれいにならない
底部に残った霜
片側に残った霜
デフロストごとに不均一な氷
2つの一般的な原因を考慮する必要があります。
3.1 デフロスト終了温度が低すぎる
デフロスト終了設定を確認し、メーカーの仕様に従って調整する必要があります。
温度設定が合理的であっても、最大許容デフロスト時間が実際の気象条件に対して短すぎる場合があります。
これは次の場合に発生する可能性があります。
高湿度
重度の霜
非常に低い外気温
厳しい冬の気象条件
エバポレーターがきれいになる前にデフロストサイクルが終了する場合、時間の調整が必要になる場合があります。
状況4:ヒートポンプが頻繁にデフロストする
顧客は次のように報告する場合があります。
「ヒートポンプが数分ごとにデフロストモードに入り続けます。」
まず、頻繁な着霜が環境条件によって引き起こされているのか、システム障害によって引き起こされているのかを判断します。4.1 デフロスト温度の読み取りを確認するデフロスト温度の読み取りが正常で、実際に冷たいエバポレーターを示している場合は、屋外ユニット周辺の空気の流れを調べます。
確認してください:
空気出口の詰まり
葉
ビニール袋
雪
設置クリアランスの不足
排出された冷たい空気の再循環
エバポレーターは、フィンを損傷しないように注意深く清掃する必要があります。
コイルが完全にきれいになる前にシステムがデフロストを終了する場合、残った霜があります。
残った霜は、次の着霜サイクルがより早く発生する原因となります。
エバポレーターを手動でデフロストする
冷媒圧力を測定する
同じモデルと条件に対するメーカーの運転データと比較する
吸引圧力が低いことは、次のことに関連している可能性があります。
冷媒漏れ
冷媒の流れの制限
屋外ファンは、周囲の空気から冷媒への熱伝達に不可欠です。
ファンブレードの損傷
不適切なファン速度
ファンを妨げる氷
空気の再循環
設置クリアランスの不足
センサーが欠陥がある場合は、交換してください。
例えば:
これはしばしば「不均一な冷媒分布」を示します。
考えられる理由は次のとおりです。
部分的な閉塞
トラブルシューティング資格のある技術者が冷媒分配回路を検査する必要があります。
コイル全体の温度分布を確認する
キャピラリー回路を検査する
正しい冷媒量を再充填する
状況6:デフロスト中に高圧保護が発生する
ヒートポンプが「デフロストサイクル中に特に高圧保護」に入る場合は、デフロスト終了設定を確認してください。
デフロスト中の低圧保護は、冷媒膨張弁に関連している可能性があります。
制限されている詰まっている不適切に調整されている
リバースサイクル条件下で十分な冷媒流量を提供できない
システム設計によっては、トラブルシューティングには次のものが必要になる場合があります。
膨張弁を確認する
バルブの開度を確認する
閉塞を確認する冷媒チャージを確認するメーカーの仕様に従ってバルブを調整する
欠陥がある場合はバルブを交換する
状況8:霜がない場合でもヒートポンプがデフロストモードに入る
逆の問題も発生する可能性があります。
デフロストセンサーの故障
確認してください:
コントローラーが表示するデフロスト温度
センサーの抵抗/値
センサーの位置配線
センサーが欠陥がある場合は、交換してください。
寒くて湿度の高い条件下で徐々に現れる
比較的均一に分布している
冬のメンテナンス中
霜が異常に早く戻る
デフロストが非常に頻繁に発生する
屋外ファンが氷で詰まる
高圧または低圧アラームが発生する
推奨される確認
センサーの位置または冷媒分布
センサーの位置と回路の流れを確認
| 空気の流れ不良 | ファン、コイル、設置クリアランスを確認 | 頻繁な着霜 + 低圧 |
|---|---|---|
| 冷媒不足/制限 | 冷媒システムを確認 | 部分的/不均一な着霜 |
| 冷媒分布の問題 | キャピラリー/冷媒回路を確認 | デフロスト中の高圧 |
| デフロスト終了が高すぎる、またはその他のシステムの問題 | 設定と運転圧力を確認 | デフロスト中の低圧 |
| 膨張弁/冷媒の流れの問題 | 膨張弁と冷媒回路を検査 | 目に見える霜がないデフロスト |
| センサー/パラメータの問題 | 開始温度とセンサーを確認 | 11. サービス技術者向けの推奨診断シーケンス |
| すぐにコンポーネントを交換するのではなく、体系的なシーケンスを使用してください。 | ステップ1 - 霜のパターンを観察する | 霜は: |
| 均一? | 底部のみ? | 片側のみ? |
| 非常に厚い? | 完全に凍結している? | ステップ2 - ユニットがデフロストに入るかどうかを確認する |
| 入らない場合は、次のものを検査します。 | デフロストセンサー | デフロストパラメータ |
| 4方弁 | コントローラー | ステップ3 - デフロストの結果を観察する |
そうでない場合は、次のものを確認します。
デフロスト時間
終了温度
エバポレーターの清潔さ
設置クリアランス
冷媒チャージ
漏れ
膨張弁
冬の着霜問題の多くは、サービスコールになる前に防止できます。
冬の前
デフロストセンサーの精度
冷媒の運転状態
冷たい排気空気のショートサーキットがないこと
雪の蓄積が予想される場所では屋外ユニットを適切に高く設置する
冬のメンテナンス中
13. よくある質問
不均一な霜は、冷媒の不均一な分布または冷媒回路のいずれかの制限を示している可能性があります。冷媒システムは資格のある技術者によって検査されるべきです。
最終的な考え
システムが正しく動作しているかどうかを決定するのは、次の能力です。
異常な着霜が発生した場合、技術者はすぐに冷媒チャージを非難したり、コントローラーを交換したりすることを避けるべきです。
異なるパターンは異なる診断の手がかりを提供します。
コイル全体に着霜、デフロストなし → センサーと4方弁を確認
頻繁な着霜 → 空気の流れ、冷媒の状態、ファン性能を確認
偽のデフロスト → センサーとデフロスト開始パラメータを確認
それは、なぜ最初に霜が正しく除去されなかったのかを理解することです。