Vidange sous vide du climatiseur par soi-même : technologie des travaux + conseils précieux

En achetant un split et en faisant appel à une équipe de montage pour son installation, nous souhaitons tous que l'appareil climatique nous soulage de la chaleur en été et du froid au printemps et en automne. Et qu'il fonctionne correctement pendant au moins 6 à 7 ans sans entretien. N'est-ce pas ?

Si la garantie du fabricant vous protège des défauts d'usine, seule la compréhension de la procédure d'installation du split vous protège de la négligence des monteurs. Les techniciens de climatisation ne réalisent tout simplement pas la mise sous vide du climatiseur dans 70 % des installations, car cela prend du temps (environ 30 à 60 minutes) et coûte cher (une bonne pompe à vide coûte plus de 120 €).

Pourtant, cet oubli d'installation « mineur » affecte sérieusement la durée de vie du split. Nous allons vous parler en détail de la mise sous vide des systèmes de climatisation.

Objectifs de la mise sous vide du split

La plupart des systèmes split de différentes marques gèrent facilement une durée de fonctionnement sans panne de six ans ou plus, à deux conditions. La première – l'absence de défaut d'usine dans les unités du split. La seconde – un montage correct du système de climatisation sur place.

Après avoir placé les unités (extérieure, intérieure) à leurs emplacements et raccordé les extrémités évasées des tubes en cuivre aux vannes de l'unité extérieure et aux raccords de l'unité intérieure, le travail des monteurs semble terminé.

Cependant, avant d'introduire le réfrigérant fréon dans la conduite de tubes et d'allumer le climatiseur, les fabricants d'équipements climatiques recommandent d'évacuer l'air des tubes de raccordement et du circuit dans son ensemble.

Chaque unité et pratiquement chaque élément de travail du circuit frigorifique interagissent avec le réfrigérant. Par conséquent, la composition du fréon ne doit être influencée ni par les gaz de l'air, ni par l'humidité.

Alors, la mise sous vide d'un climatiseur domestique est-elle nécessaire ou s'agit-il d'une opération superflue, comme l'affirment avec confiance de nombreux installateurs de splits ? Nous verrons.

Les processus de travail du fluide frigorigène circulant dans les tubes et les unités du climatiseur sont précisément équilibrés par le fabricant. Les cycles de compression, de condensation et de sous-refroidissement du fréon se déroulent dans des états d'agrégation strictement définis du réfrigérant.

Voici ce qui se produit :

• Le réfrigérant gazeux suit un tube épais depuis l'évaporateur (unité intérieure split) jusqu'au condenseur (unité extérieure), où il est refoulé par le compresseur. Là, le fréon est balayé par un ventilateur et refroidi ;
• Le réfrigérant liquéfié est dirigé via un tube fin vers l'évaporateur de l'unité intérieure. Sa pression est abaissée par le détendeur thermostatique ;
• Dans l'unité intérieure, le fréon bout et s'évapore activement, absorbant la chaleur. L'échangeur de chaleur froid est balayé par un ventilateur, diffusant l'air refroidi dans la pièce. Ensuite, le réfrigérant est refoulé de l'unité intérieure vers l'unité extérieure – le cycle de travail se répète.

Mais l'air et l'humidité mélangés au fréon modifient ses paramètres de fonctionnement, perturbant sérieusement le travail du climatiseur. Comment ces composants supplémentaires se retrouvent-ils dans le réfrigérant ?

Les tubes en cuivre reliant les modules du système de climatisation contiennent de l'air après leur raccordement aux unités split. Ce qui est également important – l'air contient toujours de l'humidité, qui affecte aussi négativement les performances du climatiseur. Expliquons comment l'eau et l'air affectent le réfrigérant au fréon et le compresseur du système split.

Air mélangé au fréon

S'il reste dans les tubes du système split (c'est-à-dire si la mise sous vide n'a pas été effectuée), l'air atmosphérique s'accumule dans le condenseur de l'unité extérieure, car le réservoir bloque son passage ultérieur (comme pour le fréon gazeux non condensé).

Ni la purge au fréon, ni le calcul sur la sécheresse de l'atmosphère estivale, ni les assurances des installateurs – rien n'assurera une longue durée de vie à votre climatiseur, sauf une installation correcte avec mise sous vide du circuit de fréon.

L'air accumulé dans le condenseur augmente considérablement la pression nécessaire à la condensation du réfrigérant. De plus, un film d'air se forme sur la surface de condensation, ce qui détériore considérablement le transfert de chaleur depuis le fréon en condensation.

Comme le transfert de chaleur est réduit et que le volume de réfrigérant entrant reste le même, la pression de condensation augmente, nécessitant un taux de compression plus élevé du compresseur. En conséquence, une pression et une température excessivement élevées sont observées à la sortie du compresseur, ce qui accélère considérablement son usure.

Humidité dans l'huile du compresseur du climatiseur

Outre le réfrigérant principal, le circuit du système split de climatisation contient de l'huile synthétique polyester. Comme dans tout autre équipement frigorifique, l'huile POE assure la lubrification des pièces mobiles du compresseur.

L'huile, destinée à lubrifier et à sceller les ensembles du compresseur, est à base de polyesters. Elle se trouve dans le réservoir du compresseur. Pendant le fonctionnement, l'huile pénètre dans le circuit frigorifique en faible quantité – environ 5 à 10 % du volume total.

En recouvrant d'une fine couche les parois des tubes du circuit frigorifique, le film d'huile, en plus d'évacuer la chaleur, favorise une meilleure circulation du fréon.

Un signe caractéristique de la contamination du réfrigérant par l'humidité atmosphérique dans un système split est le givrage du tube de la phase gazeuse de circulation du fréon.

Cependant, les huiles esters se caractérisent par une hygroscopicité élevée. Si la teneur en eau dans l'huile POE dépasse 30 ppm (30 parties par million d'huile polyester), ses performances chutent brutalement. Cela peut entraîner le grippage du compresseur – l'élément le plus coûteux d'un système split.

Une teneur en eau accrue affaiblit la rigidité diélectrique de l'huile polyester, ce qui entraînera un claquage du bobinage du compresseur.

En présence d'eau dans l'huile à un niveau supérieur à 30 ppm et en présence d'atomes de fluor, de chlore et de brome contenus dans le fréon R410, des processus d'hydrolyse se développent, provoquant la formation d'acides actifs – chlorhydrique (HCl), fluorhydrique (HF) et bromhydrique (HBr). Même en faible quantité, ces acides corroderont les tubes du circuit frigorifique par corrosion chimique.

Enfin, l'eau non évacuée par le vide et ayant saturé l'huile synthétique provoquera un givrage interne du tube fin du circuit fréon près de l'unité extérieure.

Cela se manifeste particulièrement lors du fonctionnement du système split en mode chauffage pendant la période d'intersaison. En conséquence, le compresseur fonctionne avec un volume insuffisant de réfrigérant, surchauffe rapidement et s'éteint (la protection se déclenche). Dans le pire des cas, le compresseur brûle. L'article que nous recommandons vous informera des règles de vérification du fonctionnement du compresseur et de sa réparation.

Notons qu'il est impossible d'éliminer l'humidité de l'huile synthétique contenue dans le climatiseur par le vide. Il n'y a qu'une seule option : vidanger le POE saturé d'humidité et le remplacer par de l'huile neuve.

Comment s'effectue la mise sous vide de l'appareil climatique

Pour effectuer la procédure de séchage et de désaération du circuit du climatiseur, l'équipement suivant est nécessaire : un collecteur manométrique, également utilisé pour recharger les systèmes split en fréon ; une pompe à vide ; des tournevis et des clés.

Pour introduire le fréon dans le circuit après la mise sous vide, deux clés hexagonales sont nécessaires (généralement 4 mm).

Il est important de suivre exactement l'ordre de raccordement des flexibles du collecteur manométrique aux raccords de sortie de la pompe à vide et de la bouteille de réfrigérant.

Examinons dans l'ordre comment mettre sous vide un climatiseur bi-bloc (neuf) qui vient d'être installé :

1. Connectez le tuyau (de couleur bleue) de la station manométrique depuis le raccord sous le manomètre basse pression vers le port de service sur la vanne de l'unité extérieure du split système (tuyau épais de la phase «gazeuse» du réfrigérant). Les robinets sur les vannes du split (ouverts avec une clé Allen) doivent être fermés;
2. Connectez le tuyau de charge (de couleur jaune) depuis le raccord central de la station collectrice à la pompe à vide;
3. Mettez la pompe en marche;
4. Ouvrez sur la station manométrique la vanne basse pression (bleue, sous le manomètre bleu). Le processus de mise sous vide a commencé;
5. Attendez de 15 minutes à une demi-heure (plus la ligne de réfrigérant est longue, plus c'est long) jusqu'à ce que l'aiguille du manomètre descende en dessous de zéro;
6. Arrêtez la pompe et attendez le nettoyage maximal de l'atmosphère dans la ligne du système split de l'humidité et des gaz atmosphériques. Cela prendra plus de 30 minutes;
7. Fermez la vanne bleue sur la station manométrique, et seulement après cela – débranchez la pompe à vide;
8. Sans ouvrir la vanne bleue et sans retirer le tuyau bleu de la vanne sur le split «extérieur», ouvrez avec les clés Allen les deux robinets sur l'unité extérieure du climatiseur, laissez entrer le réfrigérant dans le circuit. Ensuite, vous pouvez débrancher le tuyau bleu.

Surveillez l'aiguille du manomètre bleu. Au fur et à mesure que le degré de vide de l'atmosphère du circuit frigorifique augmente, elle doit descendre vers la valeur zéro. En fonction de la puissance de la pompe et de la longueur de la ligne de réfrigérant, la mise sous vide prendra 15 à 20 minutes.

Ensuite, vous devez éteindre la pompe (ne la débranchez pas !) et surveiller l'aiguille du manomètre pendant 30 minutes. La pression se maintient – tout va bien, vous pouvez remplir le circuit de réfrigérant. Les modèles de pompes à vide de gamme de prix moyenne et supérieure sont équipés d'une échelle de vacuomètre, il est particulièrement pratique de suivre le degré de vide de l'atmosphère à l'aide de celle-ci.

Erreurs lors de la mise sous vide des splits

En l'absence d'un vacuomètre, les installateurs de climatiseurs se basent sur les données de pression du manomètre – ils attendent que l'aiguille tombe en dessous du repère zéro, puis ils terminent la mise sous vide. C'est une erreur profonde !

Atteindre le moins maximal sur le manomètre basse pression n'est pas le but de la mise sous vide. Pour éliminer l'humidité, l'atmosphère de vide poussé dans le circuit doit être maintenue plus de 30 minutes après que le manomètre soit passé dans le négatif

Il faut continuer à maintenir le vide d'air dans le circuit de réfrigérant pendant au moins une demi-heure avec la pompe éteinte, afin d'évaporer et d'éliminer l'humidité de l'appareil climatique. Cette opération s'appelle le test d'étanchéité sous vide.

Si au cours du test d'étanchéité sous vide, le manomètre bleu indique une normalisation spontanée de la pression – l'aiguille passe de zéro à un – une dépressurisation est observée. Vérifiez les fixations des tuyaux sur le système manométrique, sur les robinets de l'unité split extérieure et sur la pompe à vide.

Le nouveau système split est normalement chargé de frigorigène, isolé dans l'unité extérieure. Après avoir terminé la mise sous vide, sans débrancher le tuyau du raccord de service (le vide dans le circuit doit être maintenu), retirez les bouchons et ouvrez les vannes avec une clé hexagonale, en introduisant le frigorigène dans le circuit.

Si aucune fixation lâche n'est détectée entre ces appareils, recherchez un défaut d'installation – des écrous trop serrés ou pas assez serrés sur les tubes en cuivre de la ligne, ou un évasement de mauvaise qualité de leurs extrémités.

La mise sous vide de la ligne de frigorigène est efficace uniquement si la température dans la zone de l'unité extérieure du climatiseur dépasse +15^°C. L'eau à basse température extérieure dans des conditions d'atmosphère raréfiée ne s'évapore pas mais gèle – il est pratiquement impossible de l'éliminer de la ligne de tuyauterie.

Par exemple, à +30^°C, 40 mbar suffisent pour évaporer l'eau présente dans le circuit frigorifique. Et à 0^°C, il faudra réduire la pression jusqu'à un vide poussé – en dessous de 6 mbar, sinon il n'y aura ni évaporation ni évacuation de l'humidité.

Plus l'atmosphère est froide à l'emplacement de l'unité extérieure du climatiseur, plus le vide doit être poussé et plus le temps nécessaire pour éliminer l'humidité avant l'introduction du frigorigène dans le circuit est long.

Par conséquent, la mise sous vide doit être effectuée soit pendant la saison chaude, soit avec un chauffage spécial de l'échangeur de chaleur de l'unité extérieure du split (par exemple, un pistolet thermique) pendant toute la durée du maintien du vide dans la ligne de frigorigène préparée.

Notons que la purge du circuit au frigorigène, pratiquée par des installateurs négligents, ne peut donner un résultat satisfaisant pour éliminer l'air et l'humidité. Ce n'est qu'un gaspillage inutile de frigorigène, d'ailleurs coûteux.

Pompes pour la mise sous vide des splits

Pour évacuer une plus grande proportion de substances gazeuses du bloc compresseur-condenseur assemblé mais pas encore rempli de réfrigérant, un dispositif spécial est nécessaire – une pompe à vide. La procédure de pompage de l'air du système split peut être effectuée par des pompes de deux types principaux – les pompes à bas vide et les pompes à haut vide.

Pour les splits jusqu'à 7 000 BTU, une pompe à vide à un étage convient, pour les plus puissants, une pompe à deux étages est nécessaire, et pour les systèmes multizones, seule une pompe ionique-getter. Un poste manométrique avec des tuyaux et des raccords pour le frigorigène 410 sera obligatoirement nécessaire.

Répétons-le encore une fois : la mise sous vide du climatiseur par vos propres moyens est possible, mais sans pompe à vide, ce travail ne peut pas être fait.

Types de pompes à bas vide :

• Pompes à palettes rotatives (à un étage). Elles se caractérisent par un faible bruit de fonctionnement, la possibilité de régler la pression résiduelle, et une simplicité de construction. Leurs inconvénients – la nécessité de remplacer périodiquement les consommables (par exemple, l'huile) ;
• À deux rotors (à deux étages). Équipés de deux rotors principaux fonctionnant en synchronisation. Économiques, ils « poussent » efficacement l'air vers la buse de vidange en augmentant la pression dans le circuit de l'appareil mis sous vide.
• À anneau liquide. Capables d'évacuer aussi bien l'air que le liquide. Les inconvénients de ces appareils sont une consommation électrique importante et un besoin en eau.

Parmi les types de pompes à vide mentionnés ci-dessus, seuls les appareils à anneau liquide fonctionnent exclusivement dans la plage de bas vide (10⁵-10² Pa). Les autres types ont une plage de vide plus large et atteignent 10^-3 Pa, c'est-à-dire un niveau de vide poussé.

Types de pompes à vide poussé :

• À diffusion. Très efficaces, ils assurent une mise sous vide rapide. Mais on ne peut pas les utiliser pour un circuit frigorifique, car le fluide de travail de ces pompes est de l'huile synthétique qui contamine le circuit mis sous vide.
• Cryogéniques. Leur fonctionnement implique l'injection d'azote qui gèle et évacue les gaz et les liquides lorsque le degré de raréfaction de l'atmosphère interne du circuit augmente.
• À getter ionique. Équipés d'un mince film de titane qui capture les molécules de gaz et de liquides évacués du circuit frigorifique lors de la mise sous vide. Les plus efficaces : ils éliminent jusqu'à 97 % des impuretés.

Malgré les avantages des videurs à getter ionique, qui permettent d'obtenir un vide poussé (supérieur à 10^-5 Pa), ils sont rarement utilisés lors de l'installation de systèmes split – ces appareils sont coûteux.

Quelle pompe à vide choisir ?

Le choix du type optimal de pompe à vide dépend de la longueur de la ligne de fluide frigorigène et de la puissance du climatiseur qui nécessite un nettoyage sous vide des gaz atmosphériques. Il faut également tenir compte des dimensions de la pompe, car elle devra être placée à proximité de l'unité extérieure du split pour être raccordée lors de la procédure de mise sous vide.

Cet appareil est capable de mettre sous vide les circuits des réfrigérateurs, des climatiseurs automobiles et des systèmes split de faible puissance. Pour les équipements climatiques d'une puissance de 9000 BTU et plus, ce videur n'est pas adapté.

Un critère important est la pression résiduelle (minimale) atteinte par la pompe à vide en fonctionnement à vide (orifice d'entrée fermé). Plus la valeur de la pression résiduelle (indiquée par le fabricant en Pa, en mbar ou en microns) est basse, meilleur est le videur.

Le critère suivant est le débit de la pompe à vide (indiqué en l/h). Il détermine le volume de gaz que l'appareil peut pomper par heure de fonctionnement à une pression de refoulement donnée.

Le dernier critère déterminant est la puissance du moteur électrique de l'installation de mise sous vide (indiquée en W). Plus la ligne de frigorigène est longue, c'est-à-dire plus les blocs split du climatiseur sont éloignés l'un de l'autre, plus vous devrez effectuer le nettoyage sous vide du circuit frigorifique longtemps. Par conséquent, vous aurez besoin d'une pompe à vide avec un moteur suffisamment puissant.

Parmi les pompes à vide, ce type offre le vide le plus poussé. Si vous avez besoin de déshumidifier et de dégazer une conduite en cuivre de plusieurs mètres, par exemple pour les systèmes VRV et VRF, c'est précisément cette pompe à vide qu'il vous faut. Cependant, seuls des spécialistes doivent l'utiliser, car l'appareil est trop puissant.

Le plus souvent, les installateurs de systèmes split utilisent des pompes à vide de type à deux étages et à une seule palette. Les premières sont considérées comme semi-professionnelles et mettent sous vide correctement les systèmes de climatisation domestiques, tandis que les secondes sont les moins chères, bien qu'elles assurent une mise sous vide de qualité insuffisante pour les circuits de frigorigène de plus de 3,5 m.

Pompe à vide artisanale

Vous pouvez fabriquer une pompe à vide à partir du compresseur d'un vieux réfrigérateur (Saratov, ZIL, etc.). Vous devez vidanger l'huile minérale qu'il contient, en la remplaçant, après un rinçage préalable au kérosène, par une huile moteur plus visqueuse (de la « synthétique » d'été).

Vous pouvez fabriquer une pompe à vide à partir du compresseur d'un réfrigérateur, mais elle n'est pas capable de mettre sous vide des splits d'une puissance supérieure à 5000 BTU. La plupart de ces bricolages (voir photo) ne sont pas des pompes à vide, mais des compresseurs d'air.

En fonctionnement, le compresseur éjectera activement l'« huile minérale » par le tube de sortie, remplissant rapidement le séparateur d'huile. Le remplacement par de la « synthétique » permettra de se passer d'un réservoir séparé avec filtre. Cependant, l'installation d'un séparateur d'huile est obligatoire. Pour contrôler le degré de mise sous vide, vous aurez besoin d'un vacuomètre ou, au minimum, d'un manomètre.

Cependant, si avec le compresseur d'un réfrigérateur vous pouvez assembler un assez bon compresseur d'air, la pompe à vide qui en résultera sera assez faible, à bas vide. Ces compresseurs ne peuvent pas produire un vide supérieur à 104 Pa, c'est-à-dire qu'ils ne conviennent pas pour la mise sous vide des systèmes split.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Procédure de mise sous vide du circuit de frigorigène d'un système split :

Aperçu des différents types de pompes à vide, de leurs capacités et de leur utilisation :

Comparaison de l'efficacité d'une pompe à vide fabriquée à partir du compresseur d'un réfrigérateur avec un compresseur à deux étages :

Lors de l'installation d'un système split, vous ne pouvez pas vous passer de la mise sous vide du circuit, car un tel climatiseur ne fonctionnera pas de manière fiable pendant de nombreuses années.

Cependant, il n'est pas rentable d'acheter spécialement une pompe à vide avec une station manométrique, même pour l'installation de deux ou trois systèmes split domestiques. Il est plus rationnel de louer ces appareils. Ou bien faites appel à des professionnels, après vous être assuré qu'ils disposent de l'équipement nécessaire.

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