Manomètres, pressions et températures : contrôler la charge

Les jeux de manomètres et les thermomètres servent aux opérations de manipulation des fluides frigorigènes, notamment aux contrôles d’étanchéité indirects et à la récupération. Le règlement (UE) 2024/573 définit les exigences relatives aux contrôles d’étanchéité à l’art. 5 et celles relatives à la récupération à l’art. 8. Dans cette vidéo de formation AC Service Tech, Craig Migliaccio explique aux techniciens débutants comment lire des manomètres combinés pression-vide, convertir une pression en température de saturation, identifier le contenu d’une bouteille et, enfin, contrôler la charge d’un système en fonctionnement. La vidéo utilise des unités américaines ; j’ai donc ajouté leurs équivalents métriques tout au long de cet article. Ces principes font partie des connaissances utiles pour l’évaluation du certificat A1 de l’UE relatif aux gaz à effet de serre fluorés, conformément au règlement d’exécution (UE) 2024/2215. Ils sont abordés dans les thèmes Thermodynamique et Détection des fuites de l’édition UE.

 

Lire un jeu de manomètres combinés pression-vide

Le manomètre bleu correspond au côté basse pression, également appelé côté aspiration ou vapeur. C’est un manomètre combiné pression-vide : il indique la pression positive sur une échelle et le vide en pouces de mercure sur l’autre, ou en millibars sur les jeux métriques. C’est donc celui que vous surveillez pendant le tirage au vide. Le manomètre rouge correspond au côté haute pression, sur la conduite liquide. Son échelle couvre des pressions bien plus élevées, avec des graduations plus serrées.

Deux détails demandent votre attention :

• Valeur des graduations. Sur le jeu analogique présenté dans la vidéo, chaque petite graduation représente 5 psig, soit environ 0,35 bar. Comptez les graduations entre les chiffres imprimés avant de lire une valeur. Attendez-vous à une lecture précise plus difficile sur le manomètre rouge que sur le bleu.
• Les anneaux intérieurs. Sous l’échelle de pression se trouvent des anneaux colorés propres à certains fluides frigorigènes, ici R-22, R-410A et R-404A. Ces anneaux constituent un tableau pression-température simplifié imprimé sur le cadran. Lisez la pression sur l’anneau extérieur, puis repérez la même position sur l’anneau de votre fluide frigorigène pour lire la température de saturation.

« Gardez à l’esprit qu’un jeu de manomètres numériques convertit pour vous la pression en température de saturation. »

Les jeux de manomètres numériques évitent les calculs, mais vous devez comprendre ce que signifie la valeur affichée pour l’évaluation du certificat A1 de l’UE relatif aux gaz à effet de serre fluorés.

 

Fluide frigorigène saturé et tableau pression-température

Un fluide frigorigène est saturé lorsque le liquide et la vapeur coexistent dans un même espace. Dans cet état, la pression et la température sont liées : fixer l’une revient à fixer l’autre. C’est le principe même d’un tableau pression-température (PT), et une notion essentielle du thème Thermodynamique.

La vidéo l’illustre avec une même pression lue sur les deux manomètres. À 169 psig, soit environ 11,7 bar de pression manométrique, la température de saturation est de 89 °F (32 °C) pour le R-22, mais de seulement 59 °F (15 °C) pour le R-410A. Une même pression correspond à des températures très différentes : vous devez donc connaître le fluide frigorigène pour interpréter la lecture du manomètre.

Pour utiliser un tableau imprimé, vous devez partir d’une pression ou d’une température. À une température ambiante de 78 °F (25,5 °C), le tableau indique qu’une bouteille de R-410A devrait présenter environ 229 psig (15,8 bar de pression manométrique), contre environ 139 psig (9,6 bar de pression manométrique) pour une bouteille de R-22 à la même température.

Point clé : Les mélanges comme le R-410A et le R-404A présentent un faible glissement de température entre les points de bulle et de rosée. Les anneaux des manomètres et les tableaux simples indiquent généralement le point de rosée, à utiliser pour la surchauffe ; utilisez le point de bulle pour le sous-refroidissement. La même règle s’applique aux mélanges A2L plus récents, comme le R-454B. Le R-32 est un fluide frigorigène monocomposant : ses températures de bulle et de rosée sont donc identiques.

 

Contrôler une bouteille avant utilisation

Raccordez un manomètre à une bouteille restée dans une pièce pendant plusieurs heures. Relevez la pression, convertissez-la en température de saturation pour le fluide frigorigène indiqué sur l’étiquette, puis comparez cette température à celle mesurée avec un thermomètre sur la paroi de la bouteille. Trois résultats sont possibles :

1. La température de saturation est égale à la température ambiante. La mesure est compatible avec un fluide frigorigène saturé, mais ne prouve ni son identité ni sa pureté. Que la bouteille soit presque pleine ou presque vide ne change rien : tant qu’il reste du liquide, la pression est la même.
2. La température de saturation est nettement inférieure à la température ambiante. Il ne reste que de la vapeur, à condition que le fluide frigorigène soit correctement identifié et que la bouteille ait atteint la température ambiante. Dans la vidéo, la pression d’une bouteille sans liquide correspondait à 40 °F (4 °C), pour une température ambiante de 75 °F (24 °C). Il reste du fluide frigorigène, qui doit toujours être manipulé en toute sécurité.
3. La température de saturation est supérieure à la température ambiante. La bouteille peut être contaminée par des gaz non condensables. Une mesure de 259 psig (17,9 bar de pression manométrique) correspondait à 86 °F (30 °C), dans une pièce à 78 °F (25,5 °C). De l’air a pu être aspiré par une fuite du système lors de la récupération.

« Même si la bouteille porte une étiquette indiquant le fluide frigorigène, vérifiez la température de saturation du fluide qu’elle contient avant utilisation. »

Ce contrôle compte autant pour le respect du règlement (UE) 2024/573 que pour les bonnes pratiques. L’art. 8 exige la récupération des gaz à effet de serre fluorés contenus dans les équipements concernés et, après leur mise hors service, leur recyclage, leur régénération ou leur destruction. L’art. 8, paragraphe 6, interdit de recharger des équipements avec des gaz récupérés figurant à l’annexe I ou à l’annexe II, section 1, sauf s’ils ont été recyclés ou régénérés. Chaque bouteille de récupération doit porter une étiquette indiquant son contenu ; ne vous fiez pas à sa couleur pour identifier le fluide frigorigène. Si l’étiquette manque, identifiez le contenu avant utilisation avec un identificateur de fluide frigorigène adapté. Une simple comparaison pression-température ne permet pas d’établir l’identité ou la pureté du fluide. Ce point est abordé dans le thème Manipulation des fluides frigorigènes.

 

Ce que révèle un système aux pressions équilibrées avant sa mise en marche

Dans un système arrêté depuis un certain temps et équipé d’un dispositif de détente à orifice fixe, les pressions s’équilibrent : les deux manomètres indiquent alors la même pression. Un détendeur thermostatique peut maintenir un léger écart ; ne vous attendez donc pas à un équilibre parfait dans ce cas.

Point clé : Des pressions identiques côté haute pression et côté basse pression montrent que les pressions se sont équilibrées. Elles ne prouvent pas, à elles seules, qu’il reste du fluide frigorigène liquide ou que la charge n’est pas contaminée.

Cette mesure unique peut aider au diagnostic lorsque le fluide frigorigène est connu et que le système a atteint la température ambiante :

Température de saturation obtenue par conversion, comparée à la température ambiante	Ce qu’elle indique
Égale à la température ambiante (76 °F / 24 °C dans la vidéo)	Compatible avec un fluide frigorigène saturé ; ne prouve pas sa pureté
Nettement supérieure à la température ambiante (95 °F / 35 °C à ~297 psig)	Présence possible de gaz non condensables ou mauvaise identification du fluide frigorigène
Nettement inférieure à la température ambiante (36 °F / 2 °C à 110 psig)	Compatible avec la présence de vapeur seule ; rechercher une éventuelle perte de charge en fluide frigorigène

Ce dernier cas justifie de rechercher une fuite éventuelle. Selon l’art. 5 du règlement (UE) 2024/573, les équipements fixes de réfrigération, de climatisation et de pompes à chaleur sont généralement soumis à des contrôles d’étanchéité périodiques à partir de 5 tonnes équivalent CO₂ de gaz de l’annexe I ou de 1 kg de gaz de l’annexe II, section 1. Des exemptions s’appliquent à certains équipements hermétiquement scellés et étiquetés. L’art. 4, paragraphe 5, exige que les fuites détectées soient réparées sans retard injustifié. Pour les équipements fixes soumis à des contrôles d’étanchéité obligatoires, une personne certifiée doit vérifier la réparation après au moins 24 heures de fonctionnement et au plus tard un mois après la réparation. Localisez et réparez la fuite avant de recharger. Ne vous contentez pas de faire l’appoint.

Avant de vous fier à ces indications, confirmez le type de fluide frigorigène à partir de la plaque signalétique de l’unité extérieure, de l’étiquette du compresseur ou de la tête du détendeur. Les plaques signalétiques peuvent se décolorer au soleil et devenir illisibles. Dans ce cas, un identificateur constitue la solution sûre.

Important : Ne supposez jamais le type de fluide frigorigène. Lire le mauvais anneau du manomètre donne une température de saturation incorrecte. Ajouter le mauvais fluide frigorigène crée un mélange dans la charge. Gardez les différents fluides frigorigènes séparés pendant la récupération et prévoyez un traitement adapté pour tout fluide contaminé.

 

Contrôler la charge par le sous-refroidissement

Avant de contrôler un système en fonctionnement, la vidéo rappelle les conditions préalables : débit d’air intérieur correct, dispositif de détente connu, fluide frigorigène identifié et 10 à 15 minutes de fonctionnement pour stabiliser le système. La méthode dépend ensuite du dispositif de détente. Avec un détendeur thermostatique, utilisez le sous-refroidissement, car le détendeur régule la surchauffe de l’évaporateur. Cela se rattache directement aux thèmes Détendeurs et Condenseurs.

Le sous-refroidissement correspond à la température de saturation à la condensation lue sur le manomètre rouge, moins la température réelle de la conduite liquide. Dans la vidéo :

• Température de saturation à la condensation pour le R-410A : 104 °F (40 °C)
• Température de la conduite liquide : 92 °F (33,3 °C)
• Sous-refroidissement : 12 °F, soit environ 6,7 K

Le sous-refroidissement cible figure sur la plaque signalétique ou à l’intérieur du panneau d’accès pour l’entretien. Si aucune valeur n’est indiquée, la vidéo suggère 11 °F (environ 6 K) pour les unités à une ou deux vitesses assurant uniquement le refroidissement. L’interprétation est simple :

• Valeur réelle inférieure à la cible : charge insuffisante, ajoutez du fluide frigorigène (après avoir localisé la fuite).
• Valeur réelle supérieure à la cible : surcharge, récupérez du fluide frigorigène.
• Écart de plus ou moins 3 °F (environ 1,5 K) par rapport à la cible : charge correcte.

 

Contrôler la charge par la surchauffe totale

Sur un système à orifice fixe, à piston ou à tube capillaire, aucun détendeur ne régule la surchauffe. Celle-ci devient donc l’indicateur de charge. Mesurée au niveau de l’unité extérieure, elle est appelée surchauffe totale : c’est la température réelle de la conduite vapeur, moins la température de saturation à l’évaporation lue sur le manomètre bleu.

« Vous devez retenir qu’il s’agit de la température réelle de la conduite moins la température de saturation. Pour le sous-refroidissement, c’était la température de saturation moins la température réelle. »

Dans la vidéo, 56 °F sur la conduite vapeur moins 42 °F de température de saturation donnent une surchauffe totale de 14 °F, soit environ 7,8 K.

La cible n’est pas une valeur fixe. Elle dépend de la charge thermique. Vous devez donc mesurer la température de bulbe humide intérieure près de l’évaporateur et la température de bulbe sec extérieure à l’ombre, à environ 30 cm de l’entrée d’air du condenseur et à l’écart de l’air chaud rejeté. Reportez ces deux valeurs dans un tableau de surchauffe cible ou dans une application ; 68 °F au bulbe humide et 85 °F au bulbe sec donnaient une cible de 19 °F (10,5 K). Comme le système assèche l’air intérieur en fonctionnant, la température de bulbe humide baisse et la cible évolue. Répétez donc les mesures pendant votre intervention.

• Surchauffe totale supérieure à la cible : charge insuffisante.
• Surchauffe totale inférieure à la cible : surcharge.
• Écart de plus ou moins 2 °F (environ 1 K) : charge correcte.

Dans tous les cas, si vous devez ajouter du fluide frigorigène à cause d’une fuite, localisez-la et réparez-la d’abord. L’art. 4, paragraphe 5, du règlement (UE) 2024/573 exige que les fuites de gaz à effet de serre fluorés détectées soient réparées sans retard injustifié. La détection et la réparation des fuites font également partie des compétences utiles pour l’évaluation du certificat A1 de l’UE relatif aux gaz à effet de serre fluorés.

 

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