Maintenance préventive des compresseurs basse pression

Thierry Dubois Directeur Technique — Colddistribution · 22 ans d'expérience CHR ✓ Guide expert "Le thermostat pilote l'électrovanne liquide, pas le compresseur. C'est ça, le pump down — et c'est ce qui protège la machine."

La maintenance préventive d'un compresseur basse pression tient à trois choses : comprendre comment il est arrêté et redémarré, savoir quelle mesure interpréter quand la chambre ne descend plus, et ne pas confondre ce que l'exploitant peut faire avec ce qui exige un opérateur attesté.

Pour le cadre réglementaire lié au fluide et aux interventions, voir notre dossier sur les fluides frigorigènes basse température et le règlement F-Gas.

Comment fonctionne la régulation pump down ?

Le pump down est une régulation dans laquelle le thermostat d'ambiance ne coupe pas le compresseur : il commande une électrovanne placée sur la ligne liquide. Le compresseur, lui, est arrêté par le pressostat basse pression, une fois le travail fait.

La séquence, dans l'ordre : la chambre atteint sa consigne, le thermostat ferme l'électrovanne liquide, l'évaporateur n'est plus alimenté, le compresseur continue d'aspirer et vide le circuit basse pression, la basse pression chute jusqu'au seuil du pressostat, qui coupe. Ce que le compresseur a aspiré est stocké du côté haute pression — le condenseur et son réservoir sont dimensionnés pour recevoir l'intégralité de la charge.

L'intérêt est au redémarrage. Sans pump down, le fluide migre pendant l'arrêt et le compresseur reprend sur un circuit basse pression rempli. Avec pump down, il redémarre sur un circuit vide de son côté, et le fluide n'arrive que quand l'électrovanne s'ouvre de nouveau.

Conséquence directe sur la maintenance, et elle est contre-intuitive : le pressostat basse pression n'est pas un organe qui dort en attendant un incident. Il coupe à chaque fin de cycle, plusieurs fois par jour. Un pressostat BP fatigué ne se manifeste donc pas par une absence de protection mais par une régulation qui déraille — cycles trop courts, compresseur qui bat, ou au contraire compresseur qui ne se coupe plus.

Cette architecture existe pour une raison précise, qui se situe au démarrage.

Pourquoi le démarrage est-il le moment critique ?

Un compresseur comprime du gaz. Le liquide, lui, ne se comprime pas — s'il en arrive une quantité notable dans le cylindre, la contrainte mécanique est brutale et la casse peut être immédiate. C'est le retour de liquide, et il survient presque toujours au redémarrage plutôt qu'en régime établi.

Le second phénomène est la lubrification. L'huile s'épaissit quand elle refroidit — contrairement à ce qu'on lit parfois, elle ne devient pas plus fluide au froid, c'est l'inverse. Une huile froide circule moins bien dans les passages étroits du bloc, et les premiers tours après un arrêt prolongé sont ceux où la lubrification est la moins bonne. D'où la résistance de carter, qui maintient l'huile en température pendant les arrêts sur les installations concernées.

À noter que le fluide se dissout dans l'huile du carter pendant les arrêts, et qu'il s'en dégage brutalement quand la pression tombe au démarrage. L'huile mousse, le niveau visible au voyant devient trompeur, et une partie de l'huile part avec le fluide. Là encore, une machine qui ne reste pas longtemps à l'arrêt avec du fluide côté basse pression s'en sort mieux — ce que le pump down organise.

Quand malgré tout la chambre ne tient plus sa consigne, une seule mesure permet de trancher rapidement.

Quelle mesure tranche quand la chambre ne descend plus ?

La surchauffe est l'écart entre la température du gaz aspiré et la température de saturation correspondant à la pression d'aspiration. C'est elle qui dit si l'évaporateur reçoit ce qu'il faut de fluide, et c'est la première valeur à relever devant une chambre qui ne descend plus.

"La surchauffe, c'est la mesure qui tranche. Au-delà de 15 K, l'évaporateur est sous-alimenté — et le défaut est dans le circuit." — Thierry Dubois

Sous-alimenté veut dire qu'il n'arrive pas assez de fluide, et les causes sont peu nombreuses : une restriction quelque part sur la ligne, une charge insuffisante, ou un organe de détente qui ne fait pas son travail. On cherche donc dans le circuit, pas ailleurs.

Certains commencent par l'afficheur d'ambiance et les pressions. C'est compréhensible, ce sont les valeurs visibles — mais elles disent qu'il y a un problème, pas où il est. Une pression d'aspiration basse peut venir d'un manque de fluide comme d'un évaporateur pris en givre, deux situations qui n'appellent pas la même intervention. La surchauffe départage.

En dehors des incidents, la maintenance courante repose sur des observations simples.

Que surveiller à chaque visite ?

Le principe de la maintenance préventive n'est pas de comparer les mesures à des valeurs universelles, mais aux valeurs de la même installation à sa mise en service. Une pression de refoulement qui monte lentement sur plusieurs visites raconte un condenseur qui s'encrasse ; le même chiffre lu une seule fois ne raconte rien.

Les points qui reviennent à chaque passage, dans l'ordre où ils se voient :

• Le condenseur — état de propreté et libre circulation de l'air. C'est la cause la plus fréquente de dégradation progressive des performances, et la plus facile à traiter.
• Les traces d'huile aux raccords et sur les brides. De l'huile dehors, c'est du fluide qui est parti au même endroit — un indice de fuite avant même la mesure.
• Le voyant d'huile, lu en régime stabilisé : niveau et aspect. Une huile qui a foncé signale une machine qui a chauffé.
• Le comportement de régulation : le compresseur coupe-t-il correctement au pressostat en fin de cycle, sans battre ni s'acharner ?
• L'intensité absorbée comparée à la plaque du moteur et aux relevés précédents.

Le pressostat haute pression, lui, ne déclenche jamais en fonctionnement normal — il faut donc le solliciter pour savoir s'il répond encore. La manière propre de le faire est de couper le ventilateur du condenseur : la condensation se dégrade, la pression monte, et l'on vérifie que la coupure intervient bien à la consigne. On ne ferme pas une vanne au refoulement d'une machine en marche pour obtenir le même effet.

Côté huile, nous assurons la maintenance et le remplacement sur les compresseurs. Le critère de vidange est l'état de l'huile plutôt qu'un calendrier : une analyse en laboratoire renseigne sur l'acidité, la présence d'eau et de particules, et les seuils comme les périodicités relèvent des préconisations du constructeur du compresseur.

Reste à savoir jusqu'où l'exploitant peut aller lui-même.

Qui peut faire quoi sur le circuit ?

La frontière est nette : tout ce qui se lit et s'observe sans ouvrir le circuit est à la portée de l'exploitant ; tout ce qui touche au fluide relève d'un opérateur détenteur de l'attestation de capacité.

Du côté de l'exploitant : la propreté du condenseur, la lecture du voyant d'huile, les relevés de température et de pression sur les manomètres en place, l'observation des cycles, et le repérage de traces d'huile. C'est déjà l'essentiel de ce qui permet d'anticiper une panne.

Du côté du professionnel : toute manipulation de fluide, tout raccordement d'appareil de mesure sur le circuit, la recherche de fuite, la charge et le transfert, l'essai du pressostat haute pression, et la vidange ou le remplacement de l'huile du compresseur. Sur ce point, un rappel qui n'a rien d'anecdotique — le fluide ne se met jamais à l'atmosphère, il se récupère. Et sur une machine au propane, la question n'est pas seulement l'attestation fluides fluorés, puisque le propane n'en est pas un : c'est l'habilitation à travailler sur des fluides inflammables qui compte.

Questions fréquentes sur la maintenance des compresseurs basse pression

Qu'est-ce que la régulation pump down ?
Une régulation dans laquelle le thermostat commande une électrovanne sur la ligne liquide, et non le compresseur. Le compresseur vide le côté basse pression puis s'arrête sur le pressostat BP, la charge étant stockée côté condenseur.

Le pressostat basse pression est-il une sécurité ou une régulation ?
Les deux, et c'est ce qui le rend important. En pump down, il coupe le compresseur à chaque fin de cycle : il travaille en permanence, contrairement à un pressostat haute pression qui ne devrait jamais avoir à déclencher. Un défaut de réglage ou d'usure se traduit donc par un comportement de cycle anormal, pas par une absence de protection.

Peut-on faire soi-même la maintenance de son groupe ?
La partie observation et relevés, oui : propreté du condenseur, voyant d'huile, pressions affichées, comportement des cycles, traces d'huile aux raccords. Tout acte impliquant le circuit frigorifique — mesure par raccordement, recherche de fuite, charge, transfert de fluide — relève d'un opérateur attesté. La distinction ne dépend pas de la difficulté technique de l'acte mais du fait de toucher au fluide.

Comment teste-t-on un pressostat haute pression ?
En coupant le ventilateur du condenseur : la pression monte, et l'on contrôle que la coupure se produit à la consigne. Fermer une vanne au refoulement d'un compresseur en marche pour provoquer la montée n'est pas une méthode acceptable.

Faut-il changer l'huile du compresseur à intervalle fixe ?
Le critère est l'état de l'huile, pas son âge. Nous assurons cette maintenance et le remplacement quand il s'impose ; une analyse en laboratoire renseigne sur l'acidité, l'eau et les particules, et les seuils comme les périodicités sont ceux du constructeur du compresseur.