Formation au vide

Une installation et une évacuation correctes d’un système de climatisation commencent par une installation de qualité et de bonnes pratiques de tuyauterie.

Ayez le kit !

Les coupes courtes lors de l’installation des ensembles de conduites en cuivre entraînent une perte de temps lors de l’évacuation, des fuites potentielles de réfrigérant, un mauvais retour d’huile, une contamination du système et un temps excessif nécessaire à l’évacuation.

Une évacuation correcte après une installation initiale ou après un service où le système a été ouvert à l’atmosphère est essentielle au bon fonctionnement d’un système de climatisation. L’évacuation est un processus en deux étapes de dégazage et de déshydratation. Le dégazage élimine les substances non condensables qui entraînent une augmentation des pressions de tête et des coûts d’exploitation. Lorsque les températures élevées sont fréquentes, les substances non condensables combinées à l’humidité provoquent également une défaillance de l’huile, une diminution de la capacité et une augmentation de l’usure et de la défaillance potentielle du compresseur. Les pertes associées à une mauvaise évacuation peuvent être très élevées.
L’humidité est le deuxième problème. L’humidité freine l’huile POE dans les systèmes HFC, (comme le R410a) provoquant une défaillance prématurée de l’huile. Comme la POE se décompose en ses composants fondamentaux, elle peut obstruer le dispositif de mesure et contaminer les ensembles de lignes. Il peut alors s’avérer nécessaire de remplacer complètement le système. L’humidité du réfrigérant et les huiles minérales forment des acides qui causeront une défaillance du système en raison du placage du cuivre et des dommages aux enroulements du compresseur.
Une jauge à vide est utilisée pour déterminer le niveau d’atmosphère (dégazage et déshydratation) dans le système.
L’évacuation rapide et profonde d’un climatiseur ou d’un système de réfrigération se résume simplement à des pratiques correctes, notamment une installation et un montage adéquats, l’élimination de l’humidité pendant la fabrication et, bien sûr, les bons outils tuyaux et jauges pour mesurer le niveau de dégazage et de déshydratation. Lorsque l’humidité (liquide) pénètre dans un système ou se condense, la seule façon de l’éliminer est sous forme de vapeur. Lorsqu’il s’agit d’évacuer un système, seules de petites quantités d’humidité peuvent être éliminées de cette manière. « Il n’est pas pratique d’éliminer de grandes quantités d’eau avec une pompe à vide car l’eau bouillante produit de grandes quantités de vapeur d’eau. Une livre d’eau (environ 1 pinte) produit environ 867ft3 de vapeur d’eau à 70ºF. » (1) Par conséquent, selon les mots de David Boyd chez Appion, « Keep it clean dry and tight ».

• Les tubes doivent être maintenus propres et secs tout au long de l’installation, la saleté de l’humidité et d’autres contaminants peuvent compromettre le fonctionnement du système et augmenter considérablement le temps nécessaire à l’évacuation.

• Les noyaux des soupapes doivent être retirés avec un outil de noyautage résistant au vide pour permettre à l’azote d’être purgé dans le système et pour permettre au système d’être fermé par une soupape lorsque cela est possible pendant l’installation des tubes.

• Les cintres de tubes doivent être utilisés pour minimiser le nombre de raccords et réduire les restrictions internes. Les raccords nécessitent de couper le tube, de le nettoyer, de l’ébavurer, de l’assembler, de le braser, de le purger à l’azote et d’effectuer des tests d’étanchéité. La meilleure chose à faire est d’éliminer tous les raccords. Un bon jeu de cintreuses sera rentabilisé en peu de temps.

• Les tuyauteries coupées doivent être alésées ou ébavurées. Les restrictions internes peuvent provoquer une érosion de la tuyauterie, une diminution de la vitesse des gaz d’aspiration et un mauvais retour d’huile. Même quelques raccords mal assemblés peuvent compromettre la qualité de l’installation.

• L’azote doit être purgé dans la tuyauterie pendant l’installation et pendant le brasage pour éviter l’introduction de contaminants et d’humidité dans la tuyauterie et aussi pour éviter la formation d’oxydes de cuivre pendant le brasage. Utilisez un débitmètre calibré pour éviter d’utiliser un excès d’azote. Le balayage du système avec de l’azote pendant l’installation diminuera considérablement les temps d’évacuation.

• Installer un filtre déshydrateur pour éliminer les traces d’humidité après l’évacuation. De petites quantités d’humidité peuvent être piégées sous l’huile du compresseur ou, dans le cas de la POE, liées à l’huile elle-même. Un sécheur équipé d’un indicateur d’humidité installé juste avant le dispositif de mesure éliminera efficacement les traces d’humidité et aidera à identifier rapidement les problèmes d’humidité potentiels. L’installation du sécheur à l’intérieur près de l’évaporateur protégera mieux le dispositif de mesure, assurera visuellement que 100 % du liquide est présent et empêchera le sécheur de rouiller prématurément.

Purge

Après avoir installé les lignes et les différents composants, il est nécessaire de s’assurer qu’il y a un flux à travers tout le système en purgeant avec un gaz sec tel que l’azote sec de la ligne liquide au côté aspiration du système. La purge n’emportera pas seulement les petites gouttes d’eau (si elles sont présentes) mais elle captera également une partie de l’humidité du système.

Test de pression avec un gaz sec

Un test de pression debout est utilisé pour vérifier les fuites en utilisant à nouveau un gaz sec comme l’azote sec. On n’espère jamais trouver des fuites lorsqu’on est dans le vide. (Bien que cela arrive.) Lorsque de l’air s’infiltre, de l’humidité vient avec, ce qui peut prendre des heures à éliminer si la quantité est excessive. Un test de pression compensé en température, comme celui disponible dans la série de manifolds numériques Testo, rendra le processus rapide et efficace. Cependant, si vous utilisez un collecteur numérique comme le Fieldpiece SMAN, les fuites seront également apparentes du fait de la haute résolution des capteurs de pression. Si vous installez un système résidentiel typique, le test peut être effectué et vérifié en 15 minutes environ. La réalisation de ce test permet de détecter une humidité supplémentaire qui n’aura pas à être éliminée lors du processus d’évacuation. Lorsque vous libérez ce gaz à haute pression, ne relâchez pas complètement la pression jusqu’à la pression atmosphérique. Ramenez-la à environ 1 psig, afin que l’air ne puisse pas revenir dans le système.

Tester votre pompe à vide (test à blanc)

Attachez la jauge à microns directement à la pompe à vide via la connexion 1/4″ et vérifiez que la pompe est capable d’atteindre un niveau de vide de 100 microns ou moins. Une pompe de bonne qualité atteindra facilement des niveaux ou moins de 50 microns. Les obturateurs de pompe sont connus pour leurs fuites, il ne faut donc pas s’en servir pour isoler la pompe à vide. Utilisez des outils de base pour isoler la pompe et les tuyaux, ce qui minimise tout risque de perméation de gaz à travers les tuyaux. Rappelez-vous que même les tuyaux les mieux adaptés au vide peuvent fuir, c’est pourquoi l’isolation est une nécessité. Si votre pompe ne peut pas atteindre 100 microns ou moins, changez l’huile avec une huile de haute qualité, à faible pression de vapeur, comme Appion Tezom. Souvent, plusieurs changements d’huile sont nécessaires pour éliminer des quantités significatives d’humidité d’une pompe humide. Comparé à la panne du système, l’huile est bon marché ; changez-la souvent. Si la pompe n’atteint toujours pas un vide profond, il est peut-être temps de la remplacer ou de la réviser.

Notes sur le gaz du ballast (Si équipé)

L’eau ne peut être retirée d’un système que sous forme de vapeur. Si l’atmosphère que vous évacuez du système de réfrigération est chargée d’humidité, lorsque cette humidité entre dans la pompe, elle est sous forme de vapeur, elle est dans un état d’équilibre avec l’air du système. Cet état d’équilibre est ce que l’on entend par le terme ballast. (quelque chose qui donne de la stabilité)
Le lest, lorsqu’il est ouvert introduit de l’air libre dans la pompe pendant la course de refoulement pour maintenir cette humidité en équilibre. Si le lest gazeux est fermé, la pression créée dans la course de refoulement condense la vapeur d’eau et fait tomber l’humidité dans l’huile. Le fait d’ouvrir le lest pendant la phase initiale de vidange d’un système humide permet d’éviter la condensation dans la pompe. (Gardez-le ouvert jusqu’à ce que vous soyez à 15.000-10.000 microns,)
L’humidité est ce qui tue l’huile de la pompe à vide. Lorsque l’huile est humide, la pression de vapeur augmente à un point où un vide profond ne peut être créé. (L’huile humide est de l’huile blanche) Si l’huile est humide, il est moins cher et plus rapide de changer l’huile que de laisser le lest d’air s’en occuper. Cette humidité endommagera également votre pompe si elle est laissée en place, donc changez toujours l’huile si vous travaillez sur un système humide. La raison pour laquelle je vous recommande de toujours changer l’huile est qu’il est difficile de voir à quel point elle est trouble à travers un petit voyant non éclairé.
Un lest d’air ouvert empêche la pompe d’atteindre ses niveaux de vide ultimes et doit être fermé après avoir atteint 15 000-10 000 microns. Le lest d’air n’est utilisé que pendant la période de dégrossissage et n’est nécessaire que lorsqu’il y a de l’humidité dans le système.
L’une des choses les plus importantes que vous pouvez faire est de toujours balayer ou purger à l’azote un système avant d’effectuer une évacuation. Cela signifie pousser l’azote à travers le système, d’un côté à l’autre SANS augmenter significativement la pression du système. Cela va pousser les vapeurs d’humidité sans les faire tomber dans le système sous forme liquide.
Si vous purgez pendant l’assemblage, et balayez le système avec de l’azote avant l’évacuation, vous n’aurez probablement pas du tout besoin d’utiliser le lest d’air. Le lest d’air n’est efficace que pour éliminer de petites quantités d’humidité, donc un système très humide nécessitera des changements d’huile fréquents si vous voulez faire rapidement le travail.

Évacuation

A/C & Les systèmes de réfrigération sont conçus pour fonctionner avec seulement de l’huile et du réfrigérant qui les traversent. Lorsqu’un système typique est installé et/ou entretenu, de l’air et de l’humidité pénètrent dans le système. L’oxygène, l’azote et l’humidité (qui constituent tous notre air ou atmosphère) nuisent au fonctionnement du système. L’élimination de l’air et des autres éléments non condensables est appelée dégazage et l’élimination de l’humidité déshydratation. L’élimination des deux est généralement appelée évacuation.

En supposant que les noyaux de vanne soient retirés, connectez des tuyaux de grand diamètre résistant au vide à l’arrière des outils de noyau (n’utilisez pas les ports latéraux de l’outil de noyau pour l’évacuation) à la fois du côté haut et du côté bas du système afin que les deux côtés puissent être tirés vers le bas simultanément. Bien qu’au début, l’utilisation de tuyaux de grand diamètre puisse sembler contraire à l’intuition, leur utilité devient rapidement évidente après le début de l’évacuation. Les tuyaux de 1/2″ réduisent le temps nécessaire à l’évacuation par un facteur de 16 par rapport aux tuyaux de 1/4″ utilisés par la plupart des industriels. Des tuyaux plus grands réduisent la friction et augmentent donc la vitesse de conduction. La vitesse de conduction d’un tuyau de 1/4″ est si faible qu’il ne devrait jamais être utilisé pour l’évacuation. Si vous le pouvez, évitez d’utiliser des tuyaux de 1/4″ pour l’évacuation, car ils prennent trop de temps et sont trop coûteux pour être efficaces. Connectez les tuyaux directement à la pompe à vide à l’aide d’un té en laiton ou d’un collecteur adapté au vide. N’utilisez pas de collecteurs qui ne sont pas équipés de joints toriques car les garnitures tiennent souvent sous pression mais fuient dans le vide. Limitez les connexions au minimum et les points d’accès au maximum. En d’autres termes, connectez-vous à autant d’endroits que possible sur le système, mais éliminez les tuyaux ou les raccords inutiles. Si seulement deux points d’accès sont disponibles, connectez-vous directement à la pompe à vide en éliminant le besoin d’un collecteur.

Installez une jauge à vide de haute qualité avec une ligne en cuivre ou un connecteur en laiton directement sur le noyau installé sur la ligne d’aspiration. Cela permettra à l’installation d’évacuation (tuyaux et raccords) d’être complètement isolée du système pendant les « tests de pression debout » où la qualité du vide sera mesurée.

Démarrez avec de l’huile de pompe à vide fraîche et sèche. L’huile de pompe à vide est extrêmement hygroscopique (elle absorbe l’humidité), donc commencer avec de l’huile fraîche fera avancer les choses beaucoup plus vite. Si votre pompe est équipée d’un ballast à gaz, ouvrez le ballast jusqu’à atteindre un niveau de 10 000 microns. Dans des limites étroites, le but du lest d’air est d’empêcher la vapeur d’eau de se condenser dans la pompe pendant la course d’action du refoulement. D’une manière générale, il est préférable et plus rapide de changer l’huile plutôt que d’attendre que le lest à vide élimine l’excès d’humidité de l’huile pendant le fonctionnement de la pompe. L’humidité détruit l’huile de la pompe à vide en augmentant tellement sa pression de vapeur qu’un niveau de vide élevé ne peut être créé. La pompe ne peut pas développer un vide plus élevé que la pression de vapeur de son produit d’étanchéité. En cas de doute, changez-la !

1er test permanent

Tirer un vide jusqu’à ce qu’un niveau de 1000 microns soit atteint, (si l’on utilise des tuyaux de grand diamètre et des outils à noyau, l’évacuation de l’ensemble de la ligne et du serpentin de l’évaporateur prendra moins de 15 minutes pour un système résidentiel typique de 5 tonnes maximum). Isoler le vide avec les outils de carottage en laissant la pompe continuer à fonctionner et enregistrer le taux de fuite (après une période de stabilisation d’environ 5 minutes) indiqué par la jauge à vide si elle est équipée. Le taux de fuite est simplement dérivé d’une chute du vide sur une unité de temps, généralement affichée en microns par seconde. Une augmentation de la pression après une courte période de stabilisation indique qu’il y a encore de l’humidité dans le système ou la présence d’une petite fuite du système.

2ème test permanent

Ouvrez les outils du noyau et laissez le système poursuivre le processus d’évacuation jusqu’à ce que le niveau de vide soit de 500 microns ou moins. Ensuite, répétez le « test permanent » pour déterminer s’il y a une diminution du taux de fuite après la stabilisation du vide. S’il n’y a pas de fuite, le 2ème taux de fuite dans le système le taux de fuite devrait être considérablement inférieur au premier indiquant un progrès dans le travail de déshydratation.

Distinguer la différence entre l’humidité et une fuite du système

Si le taux de fuite n’a pas diminué, deux choses peuvent se produire :

Une jauge à vide de haute qualité et de haute résolution, comme celles trouvées sur cette page Mesure du vide, peut indiquer une fuite beaucoup plus rapidement qu’un manomètre en raison de la sensibilité de l’instrument. Bien que la jauge micrométrique soit tout à fait capable, la recherche d’une fuite dans le vide n’est pas une pratique acceptable par rapport à un test de pression debout, car l’humidité est aspirée dans le système pendant le processus d’évacuation. Si vous trouvez une fuite sous vide, rompez le vide avec de l’azote sec et essayez de la trouver sous pression. N’ouvrez PAS le système à l’atmosphère sous vide ! Faire cela sape tout votre temps et vos efforts jusqu’à ce point.

Si le système a une fuite, la jauge à vide continuera à monter jusqu’à ce que la pression atmosphérique soit atteinte. Cependant, si le système est étanche au vide mais contient encore de l’humidité, l’augmentation se stabilisera lorsque la pression de vapeur s’égalisera dans le système généralement entre 20 000 et 25 000 microns entre 72º et 80º F. À ce moment-là, cette lecture de vide deviendra stable. (Remarque : un système qui continue à se stabiliser à 3500-4500 microns peut avoir transformé l’humidité du système en glace. Si cela se produit, la température du système peut devoir être augmentée par une source de chaleur externe pour faire sortir l’humidité du système).

Si le système indique la présence d’humidité, une évacuation multiple avec un balayage à l’azote réduira considérablement la quantité d’humidité dans le système. Pour préformer cette procédure, réduisez la pression du système entre 1000 et 2500 microns. Isolez la pompe à vide avec les outils de carottage et débranchez le tuyau de vide du côté bas du système. Rompez le vide du système avec de l’azote introduit par l’orifice latéral de l’outil de carottage. Rompez le vide avec de l’azote jusqu’à ce qu’il soit équivalent à la pression atmosphérique (760 000 microns) puis purgez l’azote à travers le système à 1-3 psig. du côté haut vers le côté bas en le laissant sortir par l’orifice ouvert de l’outil de carottage. Ne pas pressuriser le système car cela n’éliminera pas l’humidité. Il n’est pas nécessaire de mettre le système sous pression, sauf si vous effectuez un contrôle d’étanchéité. L’augmentation de la pression du système entraînera en fait la chute de l’eau hors de l’azote, comme pour l’air comprimé dans un compresseur d’air. L’azote n’absorbe pas l’eau, mais l’entraîne et l’aide à se déplacer hors du système, permettant à l’eau liquide de se réchauffer, de s’évaporer et d’augmenter la pression de la vapeur d’eau sans introduire d’humidité supplémentaire dans le système. Si le système est en train de s’assécher, vous remarquerez que des niveaux de vide plus importants sont rapidement atteints, ce qui indique un progrès dans le travail de déshydratation. Si vous le souhaitez ou si cela est nécessaire, répétez ce processus jusqu’à ce que l’humidité soit éliminée. En général, il ne faut pas plus d’une triple évacuation avec balayage. Si des progrès notables ne sont pas obtenus au cours de ce processus, répétez la purge à l’azote pour éliminer l’humidité liquide qui peut exister. Si une fuite est indiquée, elle doit être réparée avant de pouvoir terminer l’évacuation.

Après le deuxième essai de chute, vérifiez l’état de l’huile de la pompe à vide. Une huile laiteuse contient de l’humidité et ne permettra pas d’obtenir un vide de finition en raison de l’augmentation de la pression de vapeur et de la perte d’étanchéité causée par l’humidité de l’huile. Si l’huile est humide, changez-la avec de l’huile sèche et propre. En cas de doute, changez-la !

Vide de finition

Après le deuxième essai debout, laissez la pompe à vide fonctionner jusqu’à ce que le système soit de préférence inférieur à 200 microns. (Avec une bonne pompe, 50-100 microns est facilement réalisable.) Isolez le banc à vide avec les outils de carottage et laissez le système reposer pendant 15 à 30 minutes. Si le niveau de microns ne dépasse pas 500 microns, l’évacuation est terminée. Si la pression dépasse 500, ouvrez à nouveau les outils de carottage et laissez l’évacuation se poursuivre. L’expérience et ou une jauge à microns haute résolution permettront de raccourcir les temps d’évaluation.

Après que l’évacuation soit terminée, si vous travaillez sur une nouvelle installation, gardez la pompe isolée et ouvrez (craquez) le service de la ligne d’aspiration laissant une petite quantité de réfrigérant dans le système amenant lentement le système à une pression positive. (Remarque : lorsque le manomètre à vide indique  » haute pression « , vous êtes au-dessus de 20 000 microns mais toujours en pression négative). Comme la jauge peut supporter jusqu’à 500 psig, vous n’avez pas à craindre d’endommager la jauge en microns par une surpression. Une fois que la conduite d’aspiration est complètement ouverte, ouvrez la vanne de service du liquide, réinstallez les noyaux de vanne et retirez le manomètre et les outils de noyaux. (Remarque : le réfrigérant peut faire en sorte que le capteur de vide se comporte comme s’il était sous vide ou de manière erratique après son retrait, jusqu’à ce que la vapeur de réfrigérant soit sortie du capteur. Le capteur est calibré pour l’air et une atmosphère de réfrigérant affectera les relevés). Une fois les noyaux installés et les outils de noyau retirés, purgez vos tuyaux de collecteur et installez les jauges pour terminer la mise en service du système.

En cas d’entretien et d’installation existante, rompez le vide avec le réfrigérant du système requis avant de retirer les outils de noyau puis continuez la procédure de mise en service comme requis par le fabricant.

Pensées finales

Nous recommandons l’Accutool BluVac pour plusieurs raisons. Il présente plusieurs avantages par rapport à tous les autres vacuomètres. Les problèmes de contamination par l’huile, d’étalonnage sur le terrain et de flux de travail ont tous été résolus. Avec une résolution de 0,1 micron, vous pouvez facilement voir si la pompe à vide gagne du terrain, si l’huile de la pompe à vide doit être changée, et lorsque la jauge est isolée, la décroissance du vide et la pression finale du système. En raison de la résolution du BluVac, nous vous recommandons vivement d’utiliser des outils et des tuyaux de carottage adaptés au vide. Tous les tuyaux fuient, et à une résolution de 0,1 micron, cela sera très apparent.

Pour effectuer correctement l’évacuation, considérez également le kit RapidEvac de TruTech Tools. Utilisé comme indiqué, il réduira les temps d’évacuation par un facteur de 16 par rapport aux tuyaux de 1/4″. Les économies de main-d’œuvre en utilisant ce kit sont très substantielles et réduiront les besoins en main d’œuvre et le temps d’arrêt de l’équipement en cours d’entretien.

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