电热水器的故障分析与检修方法

电热水器的基础知识

一、电热水器的分类

电热水器有KCD和FCD两种。KCD热水器属于敞口式热水器，内胆不受混水阀控制，直接与出水管、混水阀、淋浴软管、淋浴喷头相通，出水口始终保持敞开，内胆无压力。FCD热水器属于闭口式热水器，内胆受混水阀控制，与外界隔离，而自来水与内胆保持常通，这样热水器的内胆至少要承受自来水的压力。

二、电热水器的构成

电热水器通常由箱体系统、控制系统、进出水系统、制热系统四部分构成，常见电热水器内部构成如图9-2所示。

1.箱体系统

箱体系统主要由内胆、保温层、外壳等构成。其中，储水式内胆多采用锰钛钢金属制成，其表面有搪瓷或环氧粉末高温绝缘涂层，以免内胆带电。同时，为了防止内胆被腐蚀，还设置了防腐蚀装置。

2.控制系统

控制系统的功能主要是对进水系统、制热系统进行控制。

3.进出水系统

进出水系统的功能就是为内胆加水和控制喷头出水。该系统主要由加水管、安全阀、混水阀、淋浴软管、淋浴喷头构成。

图9-2　典型电热水器构成示意图

(a)卧式电热水器构成

图9-2　典型电热水器构成示意图

(b)立式电热水器构成

4.制热系统

制热系统的功能就是为内胆水加热。它主要由加热管、温控器、漏电保护器构成。

三、特殊器件简介

1.安全阀

(1)安全阀的作用

安全阀的作用主要有三个：一是反向截止作用，也就是冷水只能进入内胆，而不能从内胆回流到自来水管路内;二是达到一定压力后自动泄压;三是热水烧开后排空。

(2)原理

如图9-3所示，当内胆的压力小于自来水的压力时，反向截止阀弹簧在自来水水压的作用下被压缩，反向阀芯上移，自来水经进水口进入内胆。当停水等原因使自来水管路的压力低于内胆的压力时，截止阀弹簧推动阀芯将截止阀胶垫堵在进水口上，于是内胆的水就不能回流到自来水的管路内。

图9-3　典型的FCD安全阀构成示意图

当内胆压力过高并超过安全阀的规定压力后，则安全阀弹簧被压缩，使安全阀胶垫右移，过高的压力通过安全阀进行泄放，以免内胆被过高的压力损坏。

提示　安全阀上的压力调节盘就是调节泄压值的，该值在出厂时已调好，维修时轻易不要对其进行调整，以免发生危险。另外，通过掰动手柄也可以进行泄压。

2.混水阀

(1)种类

混水阀有KCD和FCD两种。KCD混水阀适用于敞口式热水器，FCD混水阀适用于闭口式热水器。

(2)工作原理

下面以FCD混水阀为例来介绍混水阀的工作原理。

混水阀内部采用陶瓷阀芯进行水温调节，混水阀有两个联动的阀门，一个控制内胆流出的热水量;另一个控制自来水冷水的流出量。通过调节混水阀的阀门加大喷头流出的热水量时，就会减小自来水冷水的通出量，水温就会升高;而加大自来水冷水的流出量，减小热水的流出量时，水温就会降低。

3.镁棒

镁棒是镁阳极、阳极镁块的简称。镁是一种化学性能较活泼的金属，能起到磁化水质的作用。镁棒不仅能够在恒温器内形成磁场，提高水的活性，可以让洗澡水也达到比较好的水质标准，而且可以修复内胆的陶瓷涂层裂痕。因此，镁棒需要定期更换。电热水器常用的镁棒如图9-4所示。

图9-4　电热水器常用的镁棒

提示　由于镁棒的电流效率和利用率较高，长时间使用后，镁棒会变成“海绵棒”，重量减轻。当镁棒的重量不足原重量的1/3时，则需要更换镁棒了。一般情况下，镁棒可使用1年左右，属于易损件。

典型电热水器故障分析与检修

一、机械控制型电热水器

以澳柯玛机械控制型电热水器为例，其电气系统由温控器、过热保护器、加热器、加热指示灯构成如图9-5所示。

1.加热控制

插好电源线后，220V市电电压经温控器、过热保护器输入后不仅使加热器加热，而且使加热指示灯发光，表明该机处于加热状态。随着加热时间的延长，水的温度逐渐升高，当温度达到温控器设置的温度后，温控器的触点断开，加热器因没有供电停止加热，而且加热指示灯也会因没有供电熄灭，该机进入保温状态。当水温下降到比设置的温度低5℃左右后，温控器的触点闭合，再次接通电源，如此反复，使电热水器的温度控制在一定范围内。

图9-5　澳柯玛机械控制电热水器电气原理图

2.过热保护

当水罐内无水或温控器异常，使加热器的温度过高时，过热保护器断开，切断整机供电，以免加热器烧断或产生其他故障，实现过热保护。

3.常见故障检修

(1)不加热

不加热说明加热器或其供电系统异常。该故障的检修流程如图9-6所示。

图9-6　不加热故障检修流程

(2)加热不正常

加热不正常，说明温控器、加热器或线路接触不良。该故障的检修流程如图9-7所示。

二、电脑控制型电热水器

以比德斯电脑控制型电热水器为例，这是德国产的全自动型电热水器，采用双胆结构，冷热水隔离，提高了热水使用率，电路上采用了电脑控制和液晶显示功能，具有防漏电、过热、干烧保护。该机的电源电路如图9-8所示，控制电路如图9-9所示。

图9-7　加热不正常故障检修流程

图9-8　比德斯电脑控制型电热水器电源电路

图9-9　比德斯电脑控制型电热水器控制电路

1.电源电路

如图9-8所示，该机通上市电电压后，220V市电电压经变压器T降压，产生8V、16V和10.5V(与市电高低成正比)三种电压。其中，8V交流电压通过D1～D4组成的桥式整流堆整流，C1、E1滤波产生12V直流电压，该电压再经5V稳压器U1(7805)稳压输出5V电压。5V电压一路通过隔离二极管D9为3.6V电池充电;另一路通过连接器CN1为U51等电路供电;16V交流电压通过整流堆B2桥式整流产生18V直流电压，再通过R5限流，Z2稳压产生12V直流电压，该电压经C7、E5滤波后加到芯片U2(M54123)的[8]脚，为它供电;10.5V交流电压通过整流堆B1桥式整流，E3滤波产生14.6V直流电压，该电压为继电器RLY1、RLY2、RLY3的线圈供电。

市电输入回路的R压是压敏电阻，它的作用是防止市电电压过高损坏变压器T等器件。市电升高时，R压击穿，使用户家的熔断器熔断或空气开关跳闸，切断市电输入，实现市电过压保护。

2.微处理器电路

如图9-9所示，该机的微处理器电路主要由微处理器U51(GMS81504T)及其外围元件组成。

(1)GMS81504T的主要引脚功能

GMS81504T的主要引脚功能如表9-1所示。

表9-1 GMS81504T的主要引脚功能

(2)U51工作条件电路

5V供电：插好电热水器的电源线，待电源电路工作后，由其输出的5V电压经D9降压产生供电电压VDD，该电压加到U51的供电端[9]、[23]、[30]脚，为U51供电。

复位：该机的复位电路由微处理器U51和三极管TR50、电容E50、R50～R52等元件构成。开机瞬间，由于5V电源通过E50、R52、R51构成充电回路，充电电流在R51两端建立的电压超过0.6V，TR50导通，为U51的[17]脚提供低电平复位信号，使U51内的存储器、寄存器等电路清零复位。随着E50两端电压的逐渐升高，充电电流逐渐消失，TR50截止，5V电压通过R50为U51的[17]脚提供高电平电压，使U51内部电路复位结束，开始工作。

时钟：U51得到供电后，它内部的振荡器与[18]、[19]脚外接的晶振CRY50和移相电容C50、C51通过振荡产生4MHz的时钟信号。该信号经分频后协调各部位的工作，并作为U51输出各种控制信号的基准脉冲源。

(3)操作控制电路

微处理器U51的[5]～[8]及[11]脚外接操作键SW51～SW55。其中，SW51是开关键，用于控制电热水器工作和关闭;SW52是定时键，用来控制进入/退出定时状态，并选择定时时间;SW53是设置键，用于选择及确认设置参数;SW54是数据增加键;SW55是数据减小键。

(4)液晶显示电路

该机采用了LCD显示屏和驱动芯片U50、微处理器U51构成的液晶显示电路。进行操作时，U51从[13]、[22]、[24]～[26]脚输出屏显驱动信号。这些信号加到U50的[18]、[9]～[12]脚，被U50解码、放大后，从U50的[21]～[38]脚输出驱动信号，驱动LCD显示屏显示时间、温度等数值。

(5)蜂鸣器驱动电路

该机的蜂鸣器电路由蜂鸣器BUZZ、微处理器U51等构成。每次进行操作时，U51的[14]脚输出蜂鸣器驱动信号，驱动蜂鸣器BUZZ鸣叫，提醒用户电热水器已收到操作信号，并且此次控制有效。

3.加热控制电路

如图9-9、图9-8所示，当该机加水并需要加热时，微处理器U51，从[15]脚输出高电平控制信号，从[28]脚输出低电平控制信号，从[16]脚输出低电平脉冲信号。[28]脚输出的低电平控制信号使红色发光管LED51发光，表明该机处于加热状态;[15]脚输出的高电平控制信号经连接器CN2/CN1的HTDO端子输出到电源电路，再经R6限流使TR7导通，为继电器RLY3的线圈提供导通电流，使RLY3的触点吸合，接通加热管的一根供电线路;[16]脚输出的低电平脉冲信号通过C56、R56耦合，使TR5导通，为继电器RLY1、RLY2的线圈提供导通电流，使它们的触点吸合，接通加热管的另一根供电线路，加热管获得供电开始加热。罐内的水温随着加热管的不断加热而升高，当水温达到设置的温度后，传感器(负温度系数)RT的阻值减小，通过连接器CN1/CN2的TEMP端子进入控制电路，使U51的[10]脚电位下降，当U51的[10]脚输入的电压值与U51内部存储的某个电压值相同时，U51通过比较就可以算出传感器感应的实际温度，也就是内胆水的温度，控制[15]、[27]脚输出低电平控制信号，[28]脚输出高电平电压。[28]脚输出高电平控制信号后，LED51熄灭;[15]脚输出低电平控制信号，驱动管TR7截止，继电器RLY3的线圈无导通电流，它内部的触点释放，加热管停止加热;[27]脚输出低电平控制信号使保温指示灯LED50发光，表明该机进入保温状态。随着保温时间的延长，水的温度逐渐下降，当温度下降到一定值后，RT的阻值增大，使U51的[10]脚电位升高，被U51识别后，控制该电热水器再次进入加热状态。重复以上过程，电热水器就可以为用户提供热水。

4.漏电保护

如图9-8、图9-9所示，漏电保护电路由电流互感器B、芯片U2(M54123)、TR9、微处理器U51等构成。

当该机因加热管破裂等原因发生漏电时，B的初级电流矢量和不再为0，它的次级线圈中感应出电压，经R12、C4、R7整形后，加到U2的[1]、[2]脚，被U2处理后，[7]脚输出高电平控制信号。该信号一路通过R11使TR9导通，使TR5截止，继电器RLY1、RLY2的线圈无导通电流，它内部的触点释放，切断加热管的供电回路，加热管停止加热;另一路通过R14限流，再经连接器CN1/CN1的LKI端子进入控制电路，该信号通过R73限流，加到U51的[21]脚，被U51识别后，U51不仅控制[15]脚、[16]脚输出停止加热的信号，而且从[14]脚输出蜂鸣器驱动信号，使蜂鸣器发出12声的鸣叫报警，而且控制显示屏显示故障代码E3，提醒用户该机进入漏电保护状态。

5.过热、干烧保护

如图9-8、图9-9所示，过热、干烧保护电路由传感器RT、微处理器U51等元件构成。

当该机因内胆内的水不足，导致加热管的加热温度过高时，传感器RT的阻值大幅度减小，导致RT端电压大幅降低，该电压通过连接器CN1/CN2的TEMP端子进入控制电路，加到微处理器U51的[10]脚，被U51识别后，不仅控制[15]脚、[16]脚输出停止加热的信号，而且从[14]脚输出蜂鸣器驱动信号，使蜂鸣器发出12声的鸣叫报警，而且控制显示屏显示E4或E5的故障代码，提醒用户该机进入干烧或过热保护状态。显示E4说明进入防干烧保护状态，显示E5说明进入过热保护状态，此时微处理器U51识别出加热温度为91℃。

提示　该机为了防止传感器异常导致加热不正常，还设置了传感器异常保护功能，当传感器RT异常时为微处理器U51的[10]脚提供的电压也异常，U51判断RT异常后，会控制该机进入传感器异常保护状态，并通过显示屏显示故障代码E2，并通过蜂鸣器鸣叫12声，来提醒用户。

6.常见故障检修

(1)不加热，显示屏不亮

不加热，显示屏不亮说明该机没有市电输入、电源电路或微处理器电路异常。该故障的检修流程如图9-10所示。

图9-10　不加热，显示屏不亮故障检修流程

(2)加热指示灯亮，但不加热

加热指示灯亮，但不加热说明加热管或其供电系统异常。该故障的检修流程如图9-11所示。

图9-11　加热指示灯亮，但不加热故障检修流程

(3)显示屏显示E4的故障代码，蜂鸣器鸣叫

显示屏显示E4的故障代码，蜂鸣器鸣叫说明内胆内的水不足或检测电路异常。该故障的检修流程如图9-12所示。

图9-12　显示屏显示E4的故障代码，蜂鸣器鸣叫故障检修流程

电热水器常见的故障，如何自己动手维修

原因和相对应解决方法如下：自来水停水，检查水路；进水阀门未打开，检查水阀；进出水管堵塞，清理内胆水垢后可使用；水压太低，待压力高于0.1MPa时可正常使用；混水阀阀芯卡死，调节失效，需更换混水阀；安全阀卡死，扳开安全阀泄压手柄无水出证明已坏需更换；内胆无水或水未充满，充满水后即可；花洒档位处于关的电热水器出水温度低

原因分析及解决方法：

混水阀手柄转到低温，往高温方向调节即可；温控器设置的水温过低，将温控温度设定为最高75℃；温控器坏，旋转温控器轴无开关的响声，证明已坏需更换；温控器探温管与发热体距离太近，不到75℃就断开，需更换加热管。

未加热到设定温度，提前用水。解决方法：待加热指示熄灭或保温灯亮才使用。

混水阀阀芯坏造成冷热水串通，需更换混水阀;温敏探头失效，检测水温不准确需更换;加热管坏，用万用表测量电阻为无穷大(正常为几十欧)，证明已坏需更换；超温保护器断开，需检查内部零件合格后才能复位；出水管尾断，导致进去的冷水直接从出水管出来，更换热水器出水管管尾。位置，打开花洒头开关。

电热水器指示灯不亮

原因分析及解决方法：

未接通电源，接好电源即可；处于保温状态，放水约5分钟左右指示灯转为加热状态即正常；指示灯坏，有正常的热水使用证明指示坏需更换。

超温保护器断开，复位杆已弹起，证明内部部件有问题，检查维修合格后才能将超温保护器复位。

热水器加热管坏，用万用表测量电阻为无穷大(正常为几十欧)，证明已坏需更换；温控器断路，用万用表测量电阻为无穷大(正常为0欧)或旋转无开关响声，证明已坏需更换；控制器坏，有电源输入无输出到加热管，需更换控制器；内部接线端子烧坏，需更换连接线。

电热水器水温超过热保护器

原因分析及解决方法：

水温超过热保护器设定范围；超温保护器质量问题。失效误动作，检查加热管及温控器无问题则更换超温保护器；热水器温控器坏,直接加热到超温保护器跳闸，需更换温控器；加热管方向安装相反，使水温过高,需重新安装原厂加热管并保证弯曲部位向下；安全阀无防倒流功能，内胆无水干烧造成超温保护器动作，需更换安全阀。加热管与探温管靠近，加热上升速度快触发超温保护器，将两管距离拨开到5-10mm。

电热水器漏水

安全阀泄水原因分析及解决方法有：

自来水水压过高，水压超过0.6MPa需加装减压阀；安全阀失效和阀体泄压值太低，需更换安全阀；热水器温控器损坏，直接加热到高温使内胆压力超过设计压力(0.6MPa)，需更换温控器；安全阀手柄已扳起，需放回原位；安全阀泄压密封处有杂质密封不严漏水，清洗安全阀。

电热水器金属部分带电

原因分析及解决方法：

电热水器未接地线且电热管或电器件漏电，要严格加装地线；因其它用户电器漏电到地线上从外部反输入到热水器地线上，需停止使用进行维修；热水器安装螺丝钉打到墙体内部电线上，需加装绝缘管及绝缘接头即可；因输入电线老化造成火线与地线之间漏电，需重新更换电线。特别要注意的是：一旦发现热水器带电，禁止使用，维修合格才能使用。

电热水器漏电插头不能复位

原因分析及解决方法：

热水器内部零件存在漏电，检查维修合格才能使用；漏电插头损坏，如断开插头输出端仍不能复位证明插头坏需更换；进出水管或挂架已经接地，在挂钩上套绝缘管和进出水管上接塑料接头即可。

电热水器控制器故障

原因和解决方法：

漏电故障：电热管漏电,内部线路挤压、割伤、电气间隙不够、零件老化，需分别替换验证或用耐压机分别测试；干烧故障：内胆无水、安全阀无防倒流功能、电热管与探温管靠近、电路板损坏，需分别检查；超温故障:温控器损坏、换错电热管、电热管安装方向错误、温敏探头损坏，需分别检查予以更换；传感器故障:探头开路、短路，热敏电阻失效，更换探头即可。

电热水器随着使用年限和使用次数的增多，难免会出现故障。但是不要着急，我们只需参考上面然后找到故障相对应的原因和解决方法，应该就问题不大了。

故障一：在正常加热下突然跳闸

原因1：发热管与温敏开关探头经金属直接导热，若导热过快、过高，会产生误动作处理：将温敏开关探头从盲管底部抽高约40mm断电，将万用表打至最大量程度于20MΩ的电阻档;然后分别将两表笔与发热管外壳及其任一电源接线端相接，若冷态绝缘电阻大于5Ω则需更换发热管;

原因2：发热管绝缘性能下降(一般使用一段时间后才会出现)，其绝缘电阻值不稳定，当漏电电流超过某一数值，漏电保护插头会立即动作处理：检查排除或更换发热管;

原因3：其它带电元器件与机壳之间产生漏电处理：检查排除或更换元件;

原因4：漏电保护插头与劣l质插座接触不良，因过热而产生误动作处理：更换插座;

原因5：漏电保护插头与温敏开关任一者出现故障处理：更换温敏开关或漏电何护插头。

故障二：未加热时不产生漏电，加满水后产生漏电：

原因： 发热管外壳烧穿漏水导电而产生漏电处理：更换发热管。

故障三：加热指示灯亮，但不能加热：

原因1：发热管接插端接触不良或断线处理：检查排除;

原因2：发热管烧坏处理：更换发热管 。

故障四：加热指示灯不亮，不能加热：

原因1：温控器接插端接触不良或断线处理：检查排除;

原因2：温控器烧断处理：更换温控器。

故障五：热水器指示灯一直不灭：

原因： 温控器感温面与电热管法兰面接触点少处理：重新安装温控器，使感温平面接触。

故障六: 无保温功能,一直加热下去,直到跳闸：

原因： 温控器动作温度过高或已烧融短路处理：更换温控器。

故障七：加热时间过长：

原因1：热水器未使用最高功率档加热(有功率转换功能的电热水器而言)处理：把功率转换开关旋到最大功率档;

原因2：电热管坏处理：更换电热管。

故障八：一直处于保温状态，不能重新加热：

原因： 温控器不能复位一直处于开路处理：更换温控器。

故障九：热水器加热过程中，安全阀小孔有水珠滴出：

原因：由于电热水器属于贮水式封闭型电热水器，在加热或保温过程中，热水器内胆的水压大于6Mpa，使单向安全阀溢压而滴出水珠处理：关闭进水阀，将混水阀旋钮调到高温处即可避免单向安全阀的漏水现象，使水从花洒中滴出;如果未安装混水阀，可把出热水球阀打开一点，在此处泄压流水，也可避免单向安全阀的漏水现象。

故障十：加热指示灯不亮，但能正常加热

NO1--电热水器不出水

NO2--电热水器指示灯不亮

NO3--电热水器水温超过热保护器

NO4--电热水器金属部分带电

NO5--电热水器控制器故障

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