Vakuumieren der Klimaanlage in Eigenregie: Technologie zur Durchführung der Arbeiten + wertvolle Empfehlungen

Wenn wir eine Split-Anlage kaufen und ein Montageteam für die Installation beauftragen, möchten wir alle, dass das Klimagerät uns im Sommer vor der Hitze und im Frühling und Herbst vor der Kälte schützt. Und dass es mindestens 6-7 Jahre lang ohne Wartung zuverlässig funktioniert. Stimmt das?

Wenn Sie vor Herstellungsfehlern die Herstellergarantie schützt, so schützt vor der Nachlässigkeit der Monteure nur das Verständnis des Installationsablaufs der Split-Anlage. In 70 % der Installationsarbeiten führen die Klimaanlagen-Experten das Vakuumieren der Klimaanlage einfach nicht durch, da dies zeitaufwändig (ca. 30–60 Minuten) und teuer ist (ein gutes Vakuumgerät kostet über 120 €).

Dabei beeinflusst diese ‚unbedeutende‘ Installationsversäumnis die Lebensdauer der Split-Anlage erheblich. Wir werden ausführlich über das Vakuumieren von Klimaanlagen berichten.

Ziele des Vakuumierens der Split-Anlage

Die meisten Split-Klimaanlagen verschiedener Marken kommen leicht mit einer sechsjährigen und längeren störungsfreien Betriebsdauer zurecht, unter zwei Bedingungen. Erstens: Keine Werksfehler in den Aggregaten der Split-Anlage. Zweitens: korrekte Installation der Klimaanlage vor Ort.

Nachdem die Einheiten (Außeneinheit, Inneneinheit) an ihren Plätzen positioniert und die aufgeweiteten Enden der Kupferrohre mit den Ventilen der Außeneinheit und den Anschlüssen der Inneneinheit verbunden wurden, erscheint die Arbeit der Monteure abgeschlossen.

Bevor jedoch das Kältemittel in die Rohrleitung eingelassen und die Klimaanlage eingeschaltet wird, empfehlen die Hersteller von Klimageräten, die Luft aus den Verbindungsrohren und dem gesamten Kreislauf abzupumpen.

Jedes Aggregat und praktisch jedes Arbeitselement des Kältekreislaufs interagiert mit dem Kältemittel. Daher sollten weder Luftgase noch Feuchtigkeit die Zusammensetzung des Kältemittels beeinflussen.

Ist das Vakuumieren einer Hausklimaanlage also notwendig oder ist es ein überflüssiger Vorgang, wie viele Installateure von Split-Anlagen behaupten? Wir werden sehen.

Die Arbeitsprozesse des Kältemittels, das durch die Rohrleitungen und Baugruppen des Klimageräts zirkuliert, sind vom Hersteller exakt ausbalanciert. Die Zyklen der Verdichtung, Kondensation und Unterkühlung des Kältemittels laufen bei genau definierten Aggregatzuständen ab.

Es geschieht Folgendes:

• Der gasförmige Kältemittel strömt durch die dicke Leitung vom Verdampfer (innere Split-Einheit) zum Kondensator (Außeneinheit), wohin es der Kompressor fördert. Dort wird das Kältemittel vom Ventilator angeblasen und gekühlt;
• Das verflüssigte Kältemittel wird durch die dünne Leitung zum Verdampfer der Inneneinheit geleitet. Sein Druck wird durch das Thermostatventil herabgesetzt;
• In der Inneneinheit verdampft das Kältemittel und nimmt dabei Wärme auf. Der kalte Wärmetauscher wird vom Ventilator angeblasen, der die gekühlte Luft im Raum verteilt. Anschließend wird das Kältemittel aus dem Innengerät in die Außeneinheit gefördert – der Arbeitszyklus wiederholt sich.

Aber dem Kältemittel beigemischte Luft und Feuchtigkeit verändern seine Betriebsparameter und greifen ernsthaft in die Arbeit der Klimaanlage ein. Wie gelangen diese zusätzlichen Bestandteile in das Kältemittel?

Die Kupferrohre, die die Module der Klimaanlage verbinden, enthalten nach dem Anschluss an die Split-Einheiten Luft. Was ebenfalls wichtig ist – in der Luft ist stets Feuchtigkeit enthalten, die sich ebenfalls negativ auf die Eigenschaften des Klimageräts auswirkt. Wir erklären, wie Wasser und Luft auf das Kältemittel und den Kompressor der Split-Anlage einwirken.

Luft im Kältemittelgemisch

Verbleibt die atmosphärische Luft in den Rohrleitungen der Split-Anlage (d.h., es wurde keine Vakuumierung durchgeführt), so sammelt sie sich im Kondensator der Außeneinheit, da der Sammler ihren weiteren Durchgang blockiert (wie den des gasförmigen, nicht kondensierten Kältemittels).

Weder das Durchspülen mit Kältemittel, noch das Vertrauen auf die Trockenheit der Sommerluft, noch die Zusicherungen der Monteure – nichts gewährleistet eine lange Lebensdauer Ihrer Klimaanlage, außer einer korrekten Installation mit Vakuumierung der Kältemittelleitung.

Die im Kondensator angesammelte Luft erhöht den für die Kondensation des Kältemittels erforderlichen Druck erheblich. Außerdem bildet sich auf der Kondensationsoberfläche ein Luftfilm, der die Wärmeabfuhr von dem kondensierenden Kältemittel erheblich verschlechtert.

Da die Wärmeabfuhr verschlechtert ist und das zugeführte Kältemittelvolumen gleich bleibt, steigt der Kondensationsdruck, was ein erhöhtes Verdichtungsverhältnis vom Kompressor erfordert. Infolgedessen treten am Kompressoraustritt unzulässig hoher Druck und Temperatur auf, was den Verschleiß des Kompressors drastisch beschleunigt.

Feuchtigkeit im Kompressoröl der Klimaanlage

Neben dem eigentlichen Kältemittel enthält der Kreislauf der Klima-Split-Anlage synthetisches Polyesteröl. Wie in anderen Kälteanlagen sorgt das POE-Öl für die Schmierung der beweglichen Teile des Kompressors.

Das Öl, das zur Schmierung und Abdichtung von Kompressorbaugruppen dient, wird auf Polyesterbasis hergestellt. Es befindet sich im Kompressorbehälter. Während des Betriebs gelangt das Öl in geringer Menge – etwa 5-10 % der Gesamtmenge – in den Kältekreislauf.

Indem sie die Wände der Rohre des Kältekreislaufs mit einer dünnen Schicht bedeckt, trägt der Ölfilm neben der Wärmeabfuhr zu einer verbesserten Zirkulation des Kältemittels bei.

Ein charakteristisches Anzeichen für eine Verunreinigung des Kältemittels in der Split-Klimaanlage durch atmosphärische Feuchtigkeit ist ein vereistes Rohr der Gasphase der Kältemittelzirkulation.

Polyesteröle zeichnen sich jedoch durch eine hohe Hygroskopizität aus. Wenn der Wassergehalt im POE-Öl 30 ppm (30 Teile pro Million Teile Polyesteröl) übersteigt, verschlechtern sich seine Betriebseigenschaften drastisch. Dies kann zu einem Blockieren des Kompressors führen – der teuersten Komponente der Split-Klimaanlage.

Ein erhöhter Wassergehalt schwächt die dielektrische Festigkeit des Polyesteröls, was zu einem Durchschlag der Kompressorwicklung führt.

Bei einem Wassergehalt im Öl von über 30 ppm und in Gegenwart der im Kältemittel R410 enthaltenen Fluor-, Chlor- und Bromatome laufen Hydrolyseprozesse ab, die zur Bildung aktiver Säuren führen – Salzsäure (HCl), Flusssäure (HF) und Bromwasserstoffsäure (HBr). Selbst in geringen Mengen werden diese Säuren die Rohre des Kältekreislaufs durch chemische Korrosion angreifen.

Schließlich führt das nicht durch Vakuumentwässerung getrocknete und das synthetische Öl sättigende Wasser zu einer inneren Vereisung des dünnen Rohrs des Kältemittelkreislaufs in der Nähe des Außengeräts.

Dies zeigt sich besonders beim Betrieb der Split-Klimaanlage im Heizmodus während der Übergangszeit. Infolgedessen arbeitet der Kompressor mit unzureichender Kältemittelmenge, überhitzt schnell und schaltet sich ab (die Schutzfunktion greift ein). Im schlimmsten Fall brennt der Kompressor durch. Mit den Regeln zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit des Kompressors und seiner Reparatur macht Sie der von uns empfohlene Artikel vertraut.

Beachten Sie, dass es nicht möglich ist, die Feuchtigkeit aus dem in der Klimaanlage enthaltenen synthetischen Öl durch Vakuumentwässerung zu entfernen. Es gibt nur eine Möglichkeit: das mit Feuchtigkeit gesättigte POE abzulassen und durch neues Öl zu ersetzen.

Wie das Vakuumieren des Klimageräts durchgeführt wird

Für die Durchführung des Trocknungs- und Entlüftungsprozesses des Klimaanlagenkreislaufs wird folgende Ausrüstung benötigt: ein Manometerverteiler (Kollektoreinheit), der auch zum Befüllen von Split-Klimaanlagen mit Kältemittel verwendet wird; eine Vakuumpumpe; Schraubendreher und Schraubenschlüssel.

Um nach der Vakuumentwässerung Kältemittel in den Kreislauf einzulassen, werden zwei Inbusschlüssel (in der Regel 4 mm) benötigt.

Es ist wichtig, die Reihenfolge beim Anschließen der Schläuche des Manometerverteilers an die Ausgangsanschlüsse der Vakuumpumpe und der Kältemittelflasche genau einzuhalten.

Der Reihe nach betrachten wir, wie eine gerade installierte (neue) Split-Klimaanlage vakuumentwässert wird:

1. Schließen Sie den Schlauch (blau) der Manometerstation vom Anschluss unter dem Niederdruckmanometer an den Serviceanschluss am Ventil des Außengeräts der Split-Klimaanlage an (dickes Rohr der „Gas“-Phase des Kältemittels). Die Hähne an den Ventilen des Split-Geräts (werden mit einem Inbusschlüssel geöffnet) müssen geschlossen sein;
2. Verbinden Sie den Füllschlauch (gelb) vom mittleren Anschluss der Manometerstation mit der Vakuumpumpe;
3. Schalten Sie die Pumpe ein;
4. Öffnen Sie an der Manometerstation das Niederdruckventil (blau, unter dem blauen Manometer). Der Vakuumierprozess hat begonnen;
5. Warten Sie 15 Minuten bis eine halbe Stunde (je länger die Kältemittelleitung, desto länger), bis die Manometernadel unter Null fällt;
6. Schalten Sie die Pumpe aus und warten Sie auf eine maximale Reinigung der Atmosphäre in der Leitung der Split-Klimaanlage von Feuchtigkeit und Luftgasen. Dies dauert mehr als 30 Minuten;
7. Schließen Sie das blaue Ventil an der Manometerstation, erst danach – trennen Sie die Vakuumpumpe ab;
8. Ohne das blaue Ventil zu öffnen und den blauen Schlauch vom Ventil am Außengerät der Split-Klimaanlage zu entfernen, öffnen Sie mit Inbusschlüsseln die beiden Hähne am Außengerät der Klimaanlage und lassen Sie das Kältemittel in den Kreislauf ein. Danach kann der blaue Schlauch abgetrennt werden.

Beobachten Sie die Nadel des blauen Manometers. Mit zunehmendem Vakuumgrad der Atmosphäre im Kältekreislauf sollte sie auf den Nullwert zusteuern. Abhängig von der Leistung der Pumpe und der Länge der Kältemittelleitung dauert das Evakuieren 15–20 Minuten.

Dann muss die Pumpe ausgeschaltet werden (nicht abtrennen!) und 30 Minuten lang die Manometernadel beobachten. Der Druck bleibt erhalten – alles in Ordnung, der Kreislauf kann mit Kältemittel gefüllt werden. Modelle von Vakuumpumpen der mittleren Preisklasse und höher sind mit einer Vakuummeterskala ausgestattet, anhand derer der Vakuumgrad besonders bequem verfolgt werden kann.

Fehler beim Vakuumieren von Split-Anlagen

In Ermangelung eines Vakuummeters orientieren sich Klimaanlagenmonteure an den Druckdaten des Manometers – sie warten auf das Fallen der Nadel unter die Nullmarke und beenden dann das Evakuieren. Dies ist ein grundlegender Fehler!

Das Erreichen des maximalen Unterdrucks am Niederdruckmanometer ist nicht das Ziel des Evakuierens. Um Feuchtigkeit zu entfernen, sollte die Hochvakuumatmosphäre im Kreislauf mehr als 30 Minuten lang gehalten werden, nachdem das Manometer in den Minusbereich gegangen ist

Die atmosphärische Verdünnung im Kältemittelkreislauf sollte mindestens eine halbe Stunde lang bei ausgeschalteter Pumpe aufrechterhalten werden, um die Feuchtigkeit aus dem Klimagerät zu verdampfen und zu entfernen. Diese Operation wird als Druckprüfung bezeichnet.

Wenn während der Vakuumdruckprüfung das blaue Manometer eine spontane Drucknormalisierung anzeigt – die Nadel von Null auf Eins geht – liegt eine Undichtigkeit vor. Überprüfen Sie die Schlauchanschlüsse an der Manometerstation, an den Hähnen des Außengeräts der Split-Klimaanlage und an der Vakuumpumpe.

Nach dem Evakuieren müssen Sie, ohne den Schlauch vom Serviceanschluss zu trennen (das Vakuum im Kreislauf muss erhalten bleiben), die Abdeckkappen entfernen und die Ventile mit einem Sechskantschlüssel öffnen, um das Kältemittel in den Kreislauf einzulassen.

Falls Sie keine schwache Befestigung zwischen diesen Geräten feststellen, suchen Sie nach einem Montagefehler – überdrehte oder nicht angezogene Muttern an den Kupferrohren der Leitung oder eine schlechte Aufweitung ihrer Enden.

Die Evakuierung der Kältemittelleitung ist effektiv, nur wenn die Temperatur im Bereich des Außengeräts der Klimaanlage +15^°C überschreitet. Bei niedrigen Außentemperaturen verdunstet Wasser unter vermindertem Druck nicht, sondern gefriert – es ist praktisch unmöglich, es aus der Rohrleitung zu entfernen.

Zum Beispiel reichen bei +30^°C 40 mbar aus, um das im Kältekreislauf vorhandene Wasser zu verdampfen. Bei 0^°C muss der Druck auf ein tiefes Vakuum gesenkt werden – unter 6 mbar, sonst findet keine Verdampfung und kein Abführen der Feuchtigkeit statt.

Je kälter die Atmosphäre am Aufstellort des Außengeräts der Klimaanlage ist, desto höheres Vakuum und längere Zeit sind erforderlich, um die Feuchtigkeit vor der Einleitung des Kältemittels in den Kreislauf zu entfernen.

Daher muss die Evakuierung entweder in der warmen Jahreszeit oder mit spezieller Beheizung des Wärmetauschers des Außengeräts (z. B. mit einer Heißluftpistole) während der gesamten Zeit durchgeführt werden, in der in der vorbereiteten Kältemittelleitung ein Vakuum aufrechterhalten wird.

Beachten Sie, dass das Durchspülen des Kreislaufs mit Kältemittel, das von nachlässigen Monteuren praktiziert wird, kein zufriedenstellendes Ergebnis bei der Beseitigung von Luft und Feuchtigkeit liefern kann. Es ist lediglich eine sinnlose Verschwendung von Kältemittel, das übrigens nicht billig ist.

Pumpen zum Vakuumieren von Split-Anlagen

Um einen größeren Anteil gasförmiger Substanzen aus dem montierten, aber noch nicht mit Kältemittel befüllten Kompressor-Kondensator-Block zu entfernen, ist ein spezielles Gerät erforderlich – eine Vakuumpumpe. Die Vakuumentlüftung der Split-Klimaanlage können Pumpen zweier Haupttypen durchführen – Niedrigvakuum- und Hochvakuumpumpen.

Für Split-Geräte bis 7000 BTU reicht eine einstufige Vakuumpumpe, für leistungsstärkere ist bereits eine zweistufige erforderlich, und für Multizonensysteme nur eine Ionengetterpumpe. Es ist unbedingt eine Manometer-Station mit Schläuchen und Anschlüssen für R410A-Kältemittel erforderlich.

Noch einmal: Die Evakuierung einer Klimaanlage in Eigenregie ist möglich, aber ohne eine Vakuumpumpe ist diese Arbeit nicht zu bewerkstelligen.

Arten von Niedervakuum-Pumpen:

• Rotationsflügelpumpen (einstufig). Sie zeichnen sich durch niedrige Geräuschentwicklung im Betrieb, Einstellbarkeit des Enddrucks und einfache Konstruktion aus. Ihre Nachteile – die Notwendigkeit des regelmäßigen Austauschs von Verbrauchsmaterialien (z. B. Öl);
• Zweirotorig (zweistufig). Ausgestattet mit zwei synchron arbeitenden Hauptrotoren. Sie sind wirtschaftlich und drücken die Luft effektiv zum Ablaufstutzen, indem sie den Druck im Kreislauf des zu evakuierenden Geräts erhöhen;
• Wasserring. Sie können sowohl Luft als auch Flüssigkeit gleichermaßen gut abführen. Nachteile dieser Geräte sind der erhebliche Stromverbrauch und der Wasserbedarf.

Von den oben aufgeführten Vakuumpumpentypen arbeiten nur Wasserringpumpen ausschließlich im Niedervakuumbereich (10⁵-10² Pa). Bei den übrigen Typen ist der Vakuumbereich breiter und erreicht 10^-3 Pa, d.h. den Grad des Hochvakuums.

Arten von Hochvakuumpumpen:

• Diffusionspumpen. Hocheffizient und gewährleisten eine schnelle Evakuierung. Sie können jedoch nicht für Kältekreisläufe verwendet werden, da die Betriebsflüssigkeit dieser Pumpen synthetische Öle sind, die den zu evakuierenden Kreislauf verunreinigen;
• Kryopumpen. Ihr Betrieb wird durch die Einspeisung von Stickstoff begleitet, der Gase und Flüssigkeiten ausfriert und abführt, wenn der Unterdruck der inneren Atmosphäre des Kreislaufs verstärkt wird;
• Ionengetterpumpen. Ausgestattet mit einem dünnen Titanfilm, der die Moleküle von Gasen und Flüssigkeiten einfängt, die bei der Evakuierung aus dem Kältekreislauf abgeführt werden. Am effektivsten – sie beseitigen bis zu 97% der Verunreinigungen.

Trotz der Vorteile von Ionengetter-Vakuumgeräten, die eine hohe Vakuumstufe (über 10^-5 Pa) ermöglichen, werden sie bei der Installation von Split-Systemen selten eingesetzt – diese Geräte sind teuer.

Welches Vakuumgerät sollte man am besten wählen?

Die Wahl des optimalen Typs einer Vakuumpumpe hängt von der Länge der Kältemittelleitung und der Leistung der Klimaanlage ab, die einer Vakuumreinigung von atmosphärischen Gasen bedarf. Auch die Abmessungen des Pumpengeräts sind zu berücksichtigen, da es in der Nähe des Außensplitgeräts aufgestellt werden muss, um an das Evakuierungsverfahren angeschlossen zu werden.

Dieses Gerät kann die Kreisläufe von Kühlschränken, Fahrzeugklimaanlagen und leistungsschwachen Split-Systemen evakuieren. Für Klimageräte mit einer Leistung von 9000 BTU und mehr ist ein solches Vakuumgerät nicht geeignet.

Ein bedeutendes Kriterium ist der Restdruck (geringster Druck), der von der Vakuumpumpe im Leerlaufbetrieb erreicht wird (Einlassstutzen geschlossen). Je niedriger der Restdruck (vom Hersteller in Pa, mbar oder Mikron angegeben), desto besser das Vakuumgerät.

Das nächste Kriterium ist die Förderleistung der Vakuumpumpe (angegeben in l/h). Sie bestimmt das Gasvolumen, das vom Gerät pro Betriebsstunde bei einem bestimmten Auslassdruck gefördert wird.

Das letzte maßgebliche Kriterium ist die Leistung des Elektromotors der Vakuumeinrichtung (wird in Watt angegeben). Je länger die Kältemittelleitung, d.h. je weiter die Split-Blöcke der Klimaanlage voneinander entfernt sind, desto länger muss die Vakuumreinigung des Kältekreislaufs durchgeführt werden. Und daher ist eine Vakuumpumpe mit einem ausreichend leistungsstarken Motor erforderlich.

Von den Vakuumpumpen liefert dieser Typ das tiefste Vakuum. Wenn eine Trocknung und Entlüftung einer mehrere Meter langen Kupferleitung erforderlich ist, zum Beispiel für VRV- und VRF-Systeme, ist genau diese Vakuumpumpe erforderlich. Allerdings sollten damit nur Fachleute arbeiten, das Gerät ist zu leistungsstark.

Am häufigsten werden von Installateuren von Split-Systemen Vakuumpumpen vom zweistufigen und einplattigen Typ verwendet. Die ersteren gelten als semiprofessionell und evakuieren Haushaltsklimaanlagen recht gut, die letzteren sind am günstigsten, obwohl sie die Evakuierung von Kältemittelleitungen länger als 3,5 m nicht ausreichend qualitativ gewährleisten.

Selbstgebaute Vakuumpumpe

Eine Vakuumpumpe kann auf Basis des Kompressors eines alten Kühlschranks („Saratow“, „SIL“ usw.) hergestellt werden. Das Mineralöl muss abgelassen und nach vorherigem Spülen mit Petroleum durch ein zähflüssigeres Motoröl (sommerliche „Synthetik“) ersetzt werden.

Eine Vakuumpumpe auf Basis eines Kühlschrankkompressors herzustellen ist möglich, aber sie kann keine Split-Geräte mit einer Leistung von mehr als 5000 BTU evakuieren. Die meisten dieser selbstgebauten Geräte (siehe Foto) sind keine Vakuumpumpen, sondern Luftkompressoren.

Im Betrieb wird der Kompressor aktiv das Mineralöl durch das Auslassrohr ausstoßen und schnell den Ölabscheider füllen. Der Austausch durch „Synthetik“ ermöglicht den Verzicht auf einen separaten Receiver mit Filter. Die Installation eines Ölabscheiders ist jedoch zwingend erforderlich. Zur Kontrolle des Vakuumgrads wird ein Vakuummeter oder zumindest ein Manometer benötigt.

Wenn sich jedoch mit dem Kühlschrankkompressor ein recht guter Luftkompressor bauen lässt, wird die Vakuumpumpe recht schwach und niedrigvakuum. Solche Kompressoren können kein Vakuum von mehr als 104 Pa liefern, d.h. sie sind für die Evakuierung von Split-Systemen nicht geeignet.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Vorgehensweise zur Evakuierung des Kältemittelkreislaufs eines Split-Systems:

Überblick über verschiedene Vakuumpumpen, deren Fähigkeiten und Anwendung:

Vergleich der Effizienz einer Vakuumpumpe aus einem Kühlschrankkompressor mit einer zweistufigen Pumpe:

Bei der Installation eines Split-Systems kann auf die Evakuierung des Kreislaufs nicht verzichtet werden, da eine solche Klimaanlage keinen zuverlässigen mehrjährigen Betrieb gewährleisten würde.

Allerdings ist es nicht rentabel, eigens eine Vakuumpumpe mit Manometerstation anzuschaffen, selbst für die Installation von zwei bis drei Haushalts-Split-Systemen. Es ist sinnvoller, diese Geräte zu mieten. Oder doch Fachleute zu rufen, nachdem man sich zuvor vergewissert hat, dass sie die notwendige Ausrüstung besitzen.

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