Installation d’une thermopompe 3 têtes GREE Free Match R32 à Ange-Gardien dans un passage extérieur étroit sous une avancée de toit

À Ange-Gardien, une installation multizone adaptée à un espace restreint entre la maçonnerie, une fenêtre et une avancée de toit

Cette installation de thermopompe 3 têtes GREE Free Match R32 à Ange-Gardien illustre parfaitement un type de chantier où le choix de l’emplacement extérieur exige autant de réflexion que le dimensionnement des trois zones intérieures. L’espace disponible n’était pas une grande cour complètement dégagée : l’unité extérieure devait être intégrée dans un passage latéral entouré de murs de brique, à proximité d’une fenêtre et sous une avancée de toit.

La photographie du projet permet de voir le résultat avec précision. Le groupe extérieur GREE Free Match R32 a été installé sur un support métallique surélevé, ce qui libère le sol et maintient la thermopompe au-dessus des accumulations d’eau, de neige et de débris. Un sectionneur électrique est installé sur le mur de brique à proximité. Les liaisons techniques sont quant à elles regroupées dans un cache-tuyauterie brun qui suit la façade horizontalement avant de poursuivre son trajet.

L’enjeu principal consistait à utiliser l’espace disponible sans enfermer la machine. Un groupe extérieur multizone doit déplacer un volume d’air important, rester accessible pour le service et disposer de suffisamment de dégagement autour de ses panneaux. Dans un passage plus étroit, quelques dizaines de centimètres peuvent changer complètement la qualité d’une installation.

Installer dans un passage étroit sans compromettre la circulation d’air

L’unité extérieure ne peut pas être traitée comme un simple appareil que l’on range dans un coin inutilisé.

Son grand ventilateur frontal aspire et rejette continuellement de l’air lorsque le système fonctionne. Si cet air rencontre immédiatement un mur, une clôture ou un écran trop rapproché, une partie peut revenir vers l’échangeur. Cette recirculation peut nuire au rendement et augmenter le travail du système.

Sur ce projet à Ange-Gardien, nous avons conservé le devant de l’unité orienté vers le volume le plus ouvert du passage. La machine est également positionnée de façon à ne pas bloquer la fenêtre située derrière et à préserver l’accès à son côté technique.

L’avancée de toit offre une protection, mais impose aussi des limites

La thermopompe est partiellement protégée par la structure située au-dessus. Cette configuration peut réduire l’exposition directe à certaines précipitations, mais nous devons surtout nous assurer que l’espace supérieur reste suffisant pour le fonctionnement et le service.

Une machine trop rapprochée d’un soffite peut présenter plusieurs inconvénients :

• circulation d’air plus limitée;
• accès difficile au dessus du châssis;
• accumulation de chaleur en été dans un espace très fermé;
• interventions de service plus compliquées;
• risque que de futurs travaux sur le soffite ou la façade deviennent difficiles.

Notre approche consiste donc à utiliser la protection architecturale existante sans transformer l’emplacement en niche fermée.

Un support métallique qui garde la thermopompe loin du sol

Sur la photo, le groupe extérieur repose sur une structure métallique élevée plutôt que directement sur une dalle ou sur le sol.

Pour une thermopompe utilisée en chauffage au Québec, cette hauteur est particulièrement utile.

En hiver, l’échangeur extérieur peut accumuler du givre. Le système lance alors périodiquement un cycle de dégivrage afin de faire fondre cette glace. L’eau produite doit quitter librement le dessous de l’unité.

Lorsque l’appareil est trop bas :

• l’eau peut geler autour de sa base;
• une accumulation de glace peut se rapprocher du châssis;
• la neige peut obstruer la partie inférieure;
• le nettoyage devient plus difficile;
• les débris ont davantage tendance à s’accumuler autour de l’équipement.

Le support crée un espace libre sous la machine tout en préservant le passage.

Pourquoi la stabilité du support est essentielle

Une unité multizone est sensiblement plus lourde qu’un petit groupe extérieur simple zone.

La documentation GREE montre que les modèles Free Match R32 pouvant alimenter trois unités intérieures ont un poids net allant d’environ 112,5 lb à 174,2 lb, selon la capacité sélectionnée.

Le support doit donc être choisi en fonction :

• du poids du modèle;
• de ses dimensions;
• des vibrations du compresseur;
• de la stabilité des points d’appui;
• des conditions hivernales;
• de l’accès nécessaire autour de la machine.

Les petits isolateurs visibles sous les pattes de l’unité contribuent également à limiter la transmission des vibrations vers la structure métallique.

Une finition extérieure adaptée à la façade de brique

L’un des détails les plus visibles de cette réalisation est le cache-tuyauterie brun installé sur la maçonnerie.

Un système trois têtes implique plusieurs liaisons entre le groupe extérieur et les unités intérieures. Ces conduites ne devraient pas être simplement attachées n’importe comment sur la façade.

Nous devons protéger :

• les conduites frigorifiques;
• l’isolation qui les entoure;
• les câbles de communication;
• les changements de direction;
• les traversées de mur.

Le choix d’un cache de couleur rapprochée de la brique réduit l’impact visuel et donne au parcours une apparence beaucoup plus structurée. Sur la photographie, la ligne suit les éléments architecturaux plutôt que de traverser la façade au hasard.

Cette finition a aussi une fonction mécanique : elle protège davantage l’isolation contre les rayons UV, les impacts accidentels et les intempéries.

Trois unités intérieures avec une seule machine extérieure

Le principe du GREE Free Match R32 à trois têtes est particulièrement intéressant dans une propriété où nous voulons traiter plusieurs espaces sans installer trois groupes extérieurs.

Chaque tête peut desservir une zone distincte. Selon la disposition de la maison, il peut s’agir par exemple :

1. de l’aire de vie principale;
2. d’une chambre ou d’un étage;
3. d’un bureau, d’une seconde chambre ou d’une autre zone fermée.

Chaque unité intérieure possède son propre réglage de température, ce qui permet d’adapter davantage le confort aux occupants et à l’utilisation des pièces.

Le groupe extérieur reste toutefois commun aux trois zones.

Quelle capacité extérieure choisir pour trois têtes?

Le numéro complet de l’unité photographiée n’est pas suffisamment lisible pour confirmer précisément sa capacité. Il serait donc incorrect d’affirmer qu’il s’agit automatiquement d’une machine de 24 000, 30 000 ou 36 000 BTU/h.

La fiche GREE présente plusieurs groupes extérieurs pouvant recevoir trois unités intérieures :

Ces possibilités et les capacités correspondantes sont détaillées dans le tableau technique de la page 2 de la documentation GREE.

Cette variété explique pourquoi trois têtes ne correspondent pas à une capacité extérieure fixe.

Le nombre de têtes ne remplace jamais un calcul de charge

Deux maisons équipées de trois unités murales peuvent nécessiter des capacités complètement différentes.

Nous devons tenir compte de facteurs comme :

• la superficie de chaque zone;
• l’orientation solaire;
• la fenestration;
• l’isolation;
• la hauteur des plafonds;
• les infiltrations d’air;
• le nombre d’occupants;
• la capacité demandée simultanément par les trois zones.

Additionner simplement les BTU inscrits sur les trois unités intérieures n’est pas suffisant. Le groupe extérieur partage sa capacité entre les zones qui demandent du chauffage ou de la climatisation au même moment.

Un système surdimensionné peut atteindre très rapidement sa consigne et moins bien contrôler l’humidité. Un système sous-dimensionné peut manquer de capacité lorsque plusieurs pièces demandent beaucoup de chauffage simultanément.

Un rendement pouvant atteindre 21 SEER2

La documentation de la série Free Match R32 annonce un rendement pouvant atteindre 21 SEER2, 12,5 EER2 et 10 HSPF2. La plage de climatisation publiée va de -30 °C à 48 °C.

En chauffage, GREE indique une plage de fonctionnement extérieur de -30 °C à 24 °C.

Ces caractéristiques rendent la plateforme intéressante pour le climat québécois. Il faut néanmoins bien distinguer la température minimale de fonctionnement de la capacité de chauffage réellement disponible à cette température.

Pour nos installations, nous ne sélectionnons donc pas une thermopompe uniquement parce que la brochure indique « -30 °C ». Nous devons vérifier si la capacité disponible à basse température répond aux pertes thermiques réelles du bâtiment.

La modulation G10 est particulièrement utile avec trois zones

GREE indique pour la série Free Match R32 une technologie d’onduleur G10, ainsi que plusieurs fonctions comme :

• l’autodiagnostic;
• le dégivrage intelligent;
• l’adaptation automatique de la tension;
• le fonctionnement silencieux;
• jusqu’à sept types d’unités intérieures;
• un capteur de détection de fuite A2L inclus.

La modulation du compresseur permet d’adapter la puissance à la demande.

Si une seule tête demande encore beaucoup de chauffage tandis que les deux autres approchent de leur température cible, le groupe extérieur peut ajuster son fonctionnement plutôt que de toujours travailler selon une logique tout ou rien.

Cela favorise notamment :

• une température plus stable;
• moins de démarrages répétés;
• un meilleur fonctionnement à charge partielle;
• une consommation mieux adaptée aux besoins réels;
• un fonctionnement plus discret lorsque la pleine capacité n’est pas nécessaire.

Ce chantier à Ange-Gardien montre pourquoi le parcours des conduites et l’accès de service doivent être prévus dès le départ

Trois zones impliquent plusieurs circuits frigorifiques

Chaque unité intérieure nécessite son propre raccordement au système multizone.

Selon la documentation GREE, la gamme utilise dans le tableau publié des conduites de 1/4 po côté liquide et de 3/8 po côté gaz.

Avec trois têtes, cela signifie plusieurs conduites à organiser dans un espace déjà restreint.

Avant de commencer les percements, nous définissons donc :

• le parcours de chaque branche;
• les montées et descentes;
• les changements de direction;
• les endroits où les conduites seront protégées;
• les points de traversée du bâtiment;
• la façon dont l’ensemble rejoindra le groupe extérieur.

Le résultat visible sur la façade d’Ange-Gardien est beaucoup plus propre lorsqu’une telle planification est faite avant l’installation plutôt qu’après.

Jusqu’à 100 mètres de longueur totale selon le groupe extérieur

La fiche GREE permet des parcours relativement longs lorsqu’une propriété l’exige.

Pour les groupes pouvant accepter une configuration trois têtes, la longueur totale maximale varie de 197 pi (60 m) à 328 pi (100 m) selon le modèle. Le dénivelé maximal varie de 49 pi (15 m) à 82 pi (25 m).

Ces limites donnent une grande flexibilité pour positionner les têtes dans différentes parties du bâtiment.

Elles ne constituent toutefois pas une invitation à utiliser inutilement de longues conduites. Nous privilégions un parcours logique, accessible et protégé.

La longueur des conduites peut modifier la charge de réfrigérant

Le tableau de la page 2 indique également des longueurs de précharge différentes selon la capacité du groupe extérieur, ainsi qu’une quantité de réfrigérant additionnelle lorsque le parcours dépasse les conditions couvertes par la charge initiale.

Sur un système trois têtes, cette donnée est importante parce que les longueurs de trois circuits s’additionnent rapidement.

Nous mesurons les parcours au lieu de les estimer.

Une mise en service rigoureuse est indispensable

Une fois la tuyauterie terminée, le travail frigorifique est loin d’être fini.

Notre procédure comprend notamment :

1. la vérification des raccordements;
2. l’essai d’étanchéité;
3. la mise sous vide des circuits;
4. la validation des longueurs;
5. l’ajustement de la charge de réfrigérant lorsque requis;
6. la vérification des communications entre les unités;
7. l’essai de chaque tête;
8. la vérification du fonctionnement lorsque plusieurs zones sont en demande.

Une thermopompe multizone doit être testée comme un seul système complet.

Le R32 demande un travail adapté à sa plateforme

Comme son nom l’indique, le Free Match R32 utilise du réfrigérant R32. La documentation fait également référence à un capteur de détection de fuite A2L intégré à la plateforme.

Les méthodes de travail, les outils et les procédures doivent donc convenir à ce réfrigérant.

Une installation professionnelle n’est pas simplement une question de raccorder deux tubes et de mettre la machine en marche. La qualité des raccords, l’absence de contaminants et la quantité correcte de réfrigérant influencent directement la fiabilité du compresseur et les performances du système.

Le sectionneur électrique visible sur la façade facilite les interventions

Sur la photo, le coffret électrique extérieur est installé sur le mur, à proximité du groupe GREE.

Cette disposition permet d’isoler l’appareil lors d’un entretien ou d’une réparation sans dépendre uniquement du panneau principal situé à l’intérieur.

Tous les groupes extérieurs de cette série fonctionnent à 208/230 V, mais leurs exigences en courant diffèrent selon la capacité.

Pour les modèles pouvant recevoir trois têtes, la fiche technique indique une MCA allant de 19,5 à 30 A, tandis que la protection maximale contre les surintensités va de 25 à 45 A.

Nous ne choisissons donc jamais un disjoncteur simplement parce qu’il s’agit d’une « thermopompe trois têtes ».

Le numéro de modèle et la plaque signalétique sont déterminants.

L’accès aux raccordements a influencé la position de la machine

Le côté technique de l’unité se trouve à proximité du mur de brique, mais suffisamment dégagé pour que les raccordements et les panneaux puissent être atteints.

C’est un point que les propriétaires ne remarquent pas toujours au moment de comparer des emplacements.

Une thermopompe peut parfaitement fonctionner le jour de son installation tout en étant extrêmement mal positionnée pour le service. Quelques années plus tard, une simple intervention peut alors nécessiter de déplacer l’appareil ou de démonter une partie de la finition extérieure.

Nous cherchons à éviter ce problème dès le départ.

Le bruit dans un passage partiellement fermé mérite une attention particulière

Le tableau GREE indique des niveaux de pression sonore extérieure de 58 à 63 dB(A) à haute vitesse pour les modèles compatibles avec trois unités intérieures.

Dans un passage bordé de brique, la perception du bruit dépend toutefois beaucoup de l’environnement.

Des surfaces dures peuvent réfléchir davantage le son qu’un espace complètement ouvert. C’est pourquoi nous considérons :

• l’orientation du ventilateur;
• la distance avec les fenêtres;
• la présence de murs parallèles;
• les vibrations transmises par le support;
• la position des pièces occupées.

Les isolateurs placés sous la machine participent aussi à cette approche.

Ce qu’il faudra éviter après l’installation

L’espace autour de la thermopompe doit rester dégagé dans le temps.

Dans un passage latéral, il peut être tentant de ranger :

• des bacs;
• des vélos;
• des outils;
• des poubelles;
• du mobilier extérieur;
• des matériaux de rénovation.

Aucun de ces objets ne devrait être placé directement devant le ventilateur ou contre les côtés de l’unité.

La zone sous la thermopompe doit également rester suffisamment libre pour permettre l’écoulement de l’eau de dégivrage.

Une installation trois têtes nécessite aussi trois entretiens intérieurs

Le groupe extérieur n’est qu’une partie du système.

Chaque tête intérieure possède :

• un filtre;
• un échangeur;
• un ventilateur;
• un bac de condensat;
• un drain.

Les trois unités doivent donc être entretenues, même si l’une d’elles fonctionne moins souvent.

Un filtre très sale dans une seule zone peut diminuer son débit d’air et donner l’impression que la thermopompe manque de capacité alors que le problème se trouve simplement dans l’entretien de cette tête.

ENERGY STAR, AHRI et admissibilité aux rabais

La page 2 de la documentation GREE présente des numéros AHRI différents pour les configurations non gainées, gainées et mixtes, ainsi qu’une identification ENERGY STAR dans le tableau technique.

Le fabricant mentionne également une admissibilité à des rabais locaux.

Pour une installation réelle à Ange-Gardien, nous devons toutefois utiliser la combinaison exacte des équipements avant de confirmer une admissibilité ou un montant.

Nous vérifions notamment :

• le modèle extérieur;
• les trois modèles intérieurs;
• le numéro AHRI de la combinaison;
• le type de bâtiment;
• les règles du programme en vigueur;
• les documents exigés.

Cette vérification est essentielle : une mention générale dans une fiche technique ne constitue pas à elle seule une confirmation de subvention.

Garantie : documenter les quatre unités du système

La documentation indique une garantie standard de 10 ans, avec une prolongation additionnelle de deux ans par Wolseley lorsque le produit est enregistré et/ou qu’une preuve d’installation est fournie.

Pour une installation 3 têtes, nous recommandons de conserver :

• le modèle du groupe extérieur;
• les modèles des trois unités intérieures;
• tous les numéros de série;
• la facture;
• le numéro AHRI;
• les documents d’enregistrement;
• les conditions de garantie applicables.

Il faut également distinguer une garantie sur les pièces ou le compresseur d’une couverture de main-d’œuvre.

Les erreurs que nous avons précisément cherché à éviter sur ce chantier

Enfermer l’unité dans l’espace disponible

Un emplacement protégé n’est utile que si les dégagements restent suffisants pour l’air et le service.

Installer le groupe directement au sol

La position surélevée facilite le drainage et protège davantage contre la neige.

Bloquer la fenêtre voisine

L’appareil devait s’intégrer sans transformer une ouverture existante en zone inaccessible.

Laisser les conduites visibles et vulnérables

Le cache-tuyauterie protège les circuits tout en donnant à la maçonnerie une finition plus ordonnée.

Négliger l’accès au sectionneur et aux valves

Les éléments de service doivent rester facilement accessibles.

Choisir automatiquement une capacité selon le nombre de têtes

Trois zones exigent un calcul de charge, pas une règle approximative.

Traiter la température de -30 °C comme une garantie de pleine capacité

Le fonctionnement à basse température doit être distingué de la capacité réellement disponible.

Une installation compacte, mais pas comprimée

Ce projet d’Ange-Gardien illustre bien la différence entre une installation compacte et une installation trop serrée.

Le groupe extérieur occupe un espace limité, mais les décisions autour de son implantation préservent les éléments essentiels : circulation d’air, hauteur au-dessus du sol, accès technique, protection des conduites et alimentation électrique accessible.

Le cache-tuyauterie brun s’intègre à la brique, tandis que le support métallique libère la zone inférieure. Le ventilateur reste orienté vers le passage ouvert plutôt que directement vers le mur. L’ensemble a été pensé pour que la thermopompe soit aussi pratique à entretenir dans plusieurs années qu’elle l’était à installer le jour du chantier.

Chez AirGreen, nous appliquons cette même méthode aux projets de thermopompes multizones, de climatiseurs muraux et d’installation CVAC à Ange-Gardien et dans le Grand Montréal, notamment à Montréal, Laval, Longueuil, sur la Rive Nord et sur la Rive Sud.

Avec une GREE Free Match R32 à trois têtes, le résultat ne dépend pas uniquement des caractéristiques imprimées dans la brochure. Une bonne performance commence par le dimensionnement, puis se poursuit avec le choix de l’emplacement, le parcours des conduites, le support, la mise en service et l’entretien futur.