Une installation multizone pensée autour d’un balcon en bois, d’une façade de brique et d’un long parcours de conduites
Sur cette installation réalisée à Upton, en Montérégie, notre équipe devait intégrer une thermopompe 3 têtes GREE Free Match R32 à une résidence où l’emplacement extérieur ne ressemblait pas au traditionnel espace dégagé au niveau du sol. L’unité extérieure devait prendre place directement sur un balcon en bois surélevé, à proximité d’une porte-patio, d’une grande fenêtre, d’une façade en brique et d’un garde-corps.
La photographie du chantier montre très bien le résultat : le condenseur GREE est installé sur un support métallique surélevé, tandis que les conduites sont regroupées dans un cache-tuyau qui monte verticalement le long de la façade avant de poursuivre son parcours horizontalement sous la toiture.
Ce type de projet demande beaucoup plus qu’un simple choix d’emplacement. Sur un balcon, nous devons réfléchir simultanément au poids de l’appareil, aux vibrations, au dégagement pour la circulation de l’air, à l’écoulement de l’eau pendant les cycles de dégivrage, au passage quotidien des occupants et à l’accès nécessaire pour les futurs travaux d’entretien CVAC.
Le système GREE Free Match R32 ajoute une autre dimension au projet : une seule unité extérieure doit alimenter trois zones distinctes de la maison. Les parcours frigorifiques doivent donc être organisés dès le départ de manière cohérente.
Pourquoi le balcon représentait un emplacement logique sur cette propriété
L’espace disponible au niveau de cette façade était déjà défini par l’architecture du bâtiment. La résidence présente un revêtement de brique, une terrasse en bois relativement étroite et plusieurs ouvertures.
Placer l’unité extérieure sur le balcon permettait de rapprocher le système des zones desservies tout en évitant un parcours extérieur inutilement compliqué.
Cette décision nous obligeait toutefois à protéger l’usage normal de la terrasse. Une thermopompe ne doit pas transformer un balcon en espace technique inaccessible.
Nous avons donc recherché une configuration qui conserve :
- un passage vers la porte;
- l’utilisation de la terrasse;
- un accès au panneau de service de l’appareil;
- une zone libre devant le ventilateur;
- un dégagement autour du serpentin;
- suffisamment de hauteur sous l’unité pour le fonctionnement hivernal;
- un parcours de conduites organisé contre le mur.
Sur la photo, la table et les chaises demeurent utilisables au fond du balcon. L’appareil occupe une portion latérale de la terrasse plutôt que son centre, ce qui limite son impact sur l’aménagement.
Pourquoi nous avons surélevé l’unité GREE
Le support visible sous la thermopompe joue un rôle particulièrement important dans une région où le système doit fonctionner pendant l’hiver.
Même sur un balcon, une unité extérieure installée directement sur le plancher peut se retrouver entourée de neige, de glace et d’eau issue des cycles de dégivrage.
Lorsque la thermopompe chauffe la maison par temps froid, le serpentin extérieur peut accumuler du givre. Le système déclenche alors périodiquement un dégivrage. L’eau produite doit pouvoir quitter l’appareil sans former une masse de glace directement sous son châssis.
La surélévation permet notamment :
- de conserver un espace sous la thermopompe;
- de réduire le risque d’enfouissement dans une accumulation de neige;
- d’améliorer l’accès pour le nettoyage;
- de limiter le contact direct avec un plancher de bois humide;
- de laisser davantage de place à l’évacuation de l’eau de dégivrage.
Sur un balcon, cette eau doit aussi être considérée par rapport au revêtement et aux zones de circulation. Une flaque qui gèle devant une porte-patio devient rapidement un problème de sécurité.
Le bois et les vibrations : un point que nous prenons au sérieux
Un balcon en bois réagit différemment aux vibrations qu’une dalle de béton.
Même une thermopompe relativement silencieuse peut transmettre une vibration mécanique à travers un support rigide. Cette vibration peut ensuite se propager dans la terrasse et devenir perceptible à l’intérieur de la maison.
Nous accordons donc beaucoup d’importance à la stabilité du support, au nivellement de l’appareil et à l’utilisation de points d’appui appropriés.
Sur la photo, on remarque des éléments isolants entre les pieds de la thermopompe et la structure métallique. Leur rôle consiste à contribuer à limiter la transmission directe des vibrations.
Une bonne installation ne cherche pas uniquement à rendre l’appareil silencieux lorsqu’on se tient à côté. Elle doit aussi éviter que la structure du bâtiment amplifie certaines fréquences.
Le positionnement près d’une porte-patio exige un véritable calcul d’espace
La proximité d’une porte-patio demande une attention particulière.
Nous devons éviter que la thermopompe :
- nuise à l’ouverture de la porte;
- dirige inutilement un fort débit d’air vers l’accès;
- bloque le passage;
- complique le nettoyage de la façade;
- empêche une intervention future sur la porte ou la fenêtre.
Le système doit également rester suffisamment accessible pour qu’un technicien puisse retirer les panneaux de service sans devoir déplacer une partie du balcon.
Cette notion d’accessibilité est particulièrement importante avec une thermopompe multizone, puisque l’unité extérieure comporte plusieurs raccordements associés aux différentes unités intérieures.
Un cache-tuyau qui suit l’architecture plutôt que de couper la façade
Un élément particulièrement visible sur ce chantier est le parcours du cache-tuyau.
Plutôt que de laisser plusieurs conduites monter séparément le long de la brique, nous les avons regroupées dans un conduit extérieur. Celui-ci monte verticalement à côté de la fenêtre, puis effectue un changement de direction près du haut du mur avant de poursuivre horizontalement sous la toiture.
Cette configuration présente un avantage fonctionnel, mais aussi architectural.
Sur une façade de brique très visible depuis le balcon, plusieurs conduites exposées auraient créé un résultat nettement plus chargé. Le cache-tuyau permet de réunir dans un même parcours les éléments techniques nécessaires au système.
Selon la configuration réelle des trois zones, ce parcours peut servir à protéger :
- les conduites frigorifiques;
- leur isolation;
- les câbles de communication;
- certaines portions du drainage;
- les pénétrations vers l’intérieur du bâtiment.
Le changement de direction doit être réalisé sans écraser le cuivre ni imposer des courbes trop serrées. Cette étape est particulièrement importante lorsque plusieurs circuits doivent emprunter le même trajet.
Une thermopompe trois têtes implique davantage de tuyauterie qu’un système simple
Avec une thermopompe à une seule tête, nous travaillons généralement avec un seul ensemble de conduites entre l’évaporateur et le condenseur.
Avec cette GREE Free Match R32 à trois têtes, nous devons gérer trois zones.
Cela signifie que la planification du parcours devient une partie importante du projet. Une mauvaise organisation peut rapidement donner une façade surchargée ou créer des longueurs inutiles.
Nous cherchons à raccorder chaque zone avec un trajet logique tout en tenant compte :
- de la longueur totale admissible;
- des différences de hauteur;
- du nombre de changements de direction;
- des possibilités de drainage;
- des espaces intérieurs traversés;
- de l’accessibilité des raccordements.
La documentation GREE indique, selon l’unité extérieure sélectionnée, une longueur totale maximale de conduites variant de 40 à 100 mètres, avec un dénivelé maximal allant de 15 à 25 mètres.
Ces limites sont suffisamment généreuses pour de nombreux projets multizones, mais elles doivent tout de même être calculées avant l’installation.
Trois têtes ne veut pas dire automatiquement 36 000 BTU/h
Lorsqu’un propriétaire entend « thermopompe trois têtes », il peut facilement supposer qu’il existe une seule capacité extérieure associée à cette configuration.
Ce n’est pas le cas.
La gamme Free Match R32 présentée dans la documentation comprend notamment les modèles suivants pouvant accepter trois unités intérieures :
| Unité extérieure GREE | Nombre d’unités intérieures permis | Capacité nominale en climatisation | Capacité nominale en chauffage |
|---|---|---|---|
| GWHD(24)ND6MO | 2 à 3 | 24 000 BTU/h | 24 000 BTU/h |
| GWHD(30)ND6MO | 2 à 4 | 28 400 BTU/h | 30 000 BTU/h |
| GWHD(36)ND6MO | 2 à 4 | 36 000 BTU/h | 36 000 BTU/h |
| GWHD(42)ND6MO | 2 à 5 | 42 000 BTU/h | 44 300 BTU/h |
Le tableau technique de la page 2 confirme ces différentes capacités et le nombre d’unités intérieures pouvant être raccordées à chaque condenseur.
La plaque signalétique visible sur la photographie n’est pas suffisamment lisible pour identifier avec certitude lequel de ces modèles a été installé sur ce projet d’Upton. Nous préférons donc ne pas attribuer une capacité qui ne peut pas être confirmée visuellement.
Le dimensionnement se fait pièce par pièce
Le nombre de têtes ne devrait jamais être le point de départ du calcul des BTU.
Nous évaluons d’abord les besoins des zones à desservir.
Une chambre située à l’étage ne présente pas nécessairement les mêmes charges qu’un grand salon orienté plein sud. Une pièce largement vitrée peut nécessiter une capacité différente d’une pièce de même superficie située du côté ombragé.
Parmi les facteurs que nous considérons :
- la superficie;
- le volume intérieur;
- la qualité de l’isolation;
- les fenêtres;
- l’orientation;
- l’exposition au soleil;
- l’étage;
- les infiltrations d’air;
- l’usage de la pièce;
- les pertes thermiques hivernales.
Nous choisissons ensuite une combinaison de trois unités intérieures compatible avec l’unité extérieure.
Une seule unité extérieure pour trois zones : un avantage évident sur ce balcon
La photographie permet de comprendre immédiatement l’un des principaux avantages du multizone dans cette configuration.
Imaginez trois condenseurs différents installés sur la même terrasse.
L’espace disponible pour circuler aurait été considérablement réduit et la façade aurait nécessité davantage de supports, de conduites et d’équipements électriques.
Le GREE Free Match R32 permet plutôt de concentrer la production de chauffage et de climatisation dans une seule unité extérieure.
Selon la gamme, les appareils peuvent recevoir de deux à cinq unités intérieures.
Pour cette propriété d’Upton, la configuration trois têtes permet donc de traiter plusieurs espaces tout en préservant une bonne partie du balcon.
Les trois zones gardent leur propre contrôle de température
Chaque tête intérieure peut être réglée séparément.
Le propriétaire peut ainsi ajuster la température d’une chambre différemment de celle du salon ou d’un autre espace de la résidence.
Cela ne signifie toutefois pas que les trois zones disposent de trois compresseurs indépendants.
Elles partagent la même unité extérieure. La capacité disponible est donc répartie entre les zones actives, et les appareils intérieurs doivent fonctionner dans des modes compatibles. On ne peut normalement pas demander simultanément du chauffage dans une pièce et de la climatisation dans une autre avec ce type de multizone résidentiel.
Les performances du GREE Free Match R32 adaptées au climat québécois
La fiche technique fournie pour cette gamme annonce jusqu’à 21 SEER2, 12,5 EER2 et 10 HSPF2. Elle indique aussi une plage de fonctionnement de -30 °C à 48 °C en climatisation et de -30 °C à 24 °C en chauffage.
Ces chiffres sont particulièrement intéressants pour un système destiné à fonctionner pendant une grande partie de l’année au Québec.
Le tableau de la page 2 précise un SEER2 de 21 et un HSPF2 de 10 pour les cinq modèles présentés, alors que l’EER2 varie entre 12 et 12,5 selon l’unité extérieure.
La température minimale de fonctionnement demeure cependant différente de la capacité disponible à cette température. Pour choisir correctement une thermopompe à Upton, il faut comparer les performances à basse température aux pertes thermiques réelles du bâtiment.
Ce que cette installation sur balcon nous apprend sur la durabilité d’un système multizone
Le dégagement autour du condenseur doit rester libre après notre départ
Une installation peut être parfaitement réalisée et perdre ensuite une partie de son efficacité si le propriétaire modifie complètement l’environnement autour de l’unité.
Sur un balcon, cette situation est fréquente.
Des meubles, des boîtes de rangement, un barbecue, des plantes ou d’autres objets peuvent progressivement être placés autour du condenseur.
Il faut éviter d’obstruer :
- l’avant du ventilateur;
- les côtés du serpentin;
- l’accès aux panneaux;
- la zone sous l’appareil;
- le parcours permettant au technicien d’intervenir.
La table et les chaises visibles sur la photographie sont installées plus loin sur le balcon. Cette séparation est importante pour conserver une zone technique autour de l’appareil.
Les feuilles et la végétation doivent également être surveillées
La propriété est entourée d’une végétation mature.
Les arbres offrent de l’ombre et participent au caractère du terrain, mais ils apportent aussi des feuilles, des graines et des débris qui peuvent s’accumuler autour du serpentin.
Une inspection saisonnière simple permet de vérifier que :
- le serpentin demeure dégagé;
- aucune branche ne touche le ventilateur;
- les feuilles ne bouchent pas la base;
- le drainage n’est pas obstrué.
Le nettoyage extérieur d’une thermopompe ne consiste pas à diriger un jet à haute pression contre le serpentin. Les ailettes sont relativement fragiles et peuvent se déformer.
Le fonctionnement hivernal sur un balcon demande une attention au dégivrage
Lorsque la thermopompe fonctionne en chauffage, le cycle de dégivrage peut générer une quantité importante d’eau.
Cette eau peut geler sur le plancher de bois si elle n’a pas de chemin d’évacuation.
Le propriétaire doit donc surveiller périodiquement la zone sous l’appareil pendant les périodes de gel et éviter de laisser une masse de glace progresser jusqu’à la base de la thermopompe.
Le support surélevé visible sur cette installation offre une marge supplémentaire particulièrement appréciable dans ce contexte.
Les longueurs de conduites influencent la charge de R32
La documentation GREE indique des longueurs de précharge différentes selon la capacité de l’appareil : 10 m, 30 m, 40 m ou 50 m selon le modèle. Lorsqu’une quantité supplémentaire est nécessaire, le tableau indique 20 g de R32 par mètre additionnel.
Sur un système trois têtes, nous ne pouvons donc pas nous contenter d’estimer visuellement le parcours.
Nous devons mesurer les conduites.
Cette étape permet de déterminer si la charge d’usine est suffisante ou si une correction est nécessaire.
Une quantité incorrecte de réfrigérant peut affecter :
- la capacité;
- le rendement;
- les températures du circuit;
- le fonctionnement du compresseur;
- la fiabilité à long terme.
Le R32 et le capteur A2L
La première page de la fiche GREE mentionne un capteur de détection de fuite A2L inclus, ainsi que la technologie G10 Inverter, le dégivrage intelligent, l’autodiagnostic et l’adaptation automatique de la tension.
Ces caractéristiques ne remplacent évidemment pas une mise en service correcte.
Nous réalisons toujours les opérations nécessaires sur les raccordements frigorifiques : préparation du cuivre, serrage approprié, vérification d’étanchéité, mise sous vide et essais du système.
Le meilleur équipement ne peut pas compenser un raccord frigorifique mal réalisé.
Le circuit électrique dépend du modèle exact
Tous les appareils extérieurs présentés dans la fiche fonctionnent sous 208/230 V, mais leurs exigences électriques ne sont pas identiques.
Le MCA varie de 14,5 à 30 A pour la gamme complète, tandis que la protection maximale contre les surintensités varie de 20 à 45 A.
Dans les modèles capables de supporter trois têtes :
- le GWHD(24)ND6MO indique un MCA de 19,5 A et un MOCP de 25 A;
- le GWHD(30)ND6MO indique 23 A et 35 A;
- les GWHD(36)ND6MO et GWHD(42)ND6MO indiquent 30 A et 45 A.
Le choix du disjoncteur ne doit donc jamais être fait simplement en disant « c’est une trois têtes ».
Nous travaillons à partir de la plaque signalétique et des données du modèle réellement installé.
Le bruit perçu sur une terrasse ne dépend pas seulement des décibels annoncés
La fiche mentionne un niveau de pression sonore à haute vitesse allant de 54 à 63 dB(A) selon la taille du condenseur.
Sur un balcon, la perception acoustique dépend également de l’environnement.
La façade de brique, le plancher de bois, le garde-corps et les surfaces voisines peuvent réfléchir ou transmettre certaines fréquences. Un appareil qui semble silencieux sur une dalle au milieu d’un terrain peut se comporter différemment sur une structure en hauteur.
C’est pourquoi le positionnement et les mesures antivibratiles font partie intégrante de notre travail.
Les erreurs que nous évitons sur une installation comme celle d’Upton
Placer le condenseur directement au sol du balcon
Cela réduit le dégagement sous l’appareil et augmente les risques liés à la neige, à l’humidité et à la glace de dégivrage.
Faire passer trois circuits séparément sur la façade
Un parcours désorganisé complique le service et alourdit considérablement l’apparence du bâtiment.
Installer l’appareil trop près de la porte
La terrasse doit rester utilisable et le passage ne doit pas devenir inconfortable.
Bloquer le ventilateur avec du mobilier
Un condenseur a besoin d’un volume d’air important. La terrasse doit être aménagée en conservant une zone dégagée.
Négliger les vibrations du plancher de bois
Le bois peut transmettre les vibrations. La stabilité du support et l’isolation mécanique doivent être considérées dès l’installation.
Choisir la capacité uniquement en additionnant les trois têtes
Le dimensionnement doit tenir compte des besoins réels et de la capacité disponible de l’unité extérieure.
Ignorer la longueur totale du cuivre
Les limites du fabricant et la quantité de réfrigérant doivent être calculées à partir du parcours réellement installé.
AHRI et ENERGY STAR : plusieurs références selon la configuration
Le tableau de la page 2 présente différents numéros AHRI pour les configurations non gainées, gainées et mixtes. Pour les modèles non gainés, les références vont de 214931586 à 214931590 selon le condenseur extérieur. La documentation indique aussi ENERGY STAR pour les modèles présentés.
Cela signifie qu’un propriétaire qui souhaite vérifier une aide financière ne devrait pas uniquement rechercher « GREE Free Match R32 ».
Il faut vérifier la combinaison exacte installée, incluant le modèle extérieur et les unités intérieures.
La fiche indique également que les systèmes sont potentiellement admissibles à des rabais locaux.
Les programmes et leurs critères pouvant changer, nous validons les conditions applicables à la combinaison réelle avant de confirmer une admissibilité.
Une garantie à documenter dès l’installation
La documentation indique une garantie standard de 10 ans et mentionne une prolongation additionnelle de deux ans avec Wolseley lorsque les conditions d’enregistrement et/ou de preuve d’installation sont remplies.
Nous recommandons donc de conserver soigneusement :
- la facture d’installation;
- le modèle de l’unité extérieure;
- les modèles des trois têtes;
- les numéros de série;
- les références AHRI applicables;
- les documents d’enregistrement;
- les photos des plaques signalétiques.
Ces informations peuvent devenir essentielles plusieurs années après les travaux.
Une installation qui respecte autant le bâtiment que la thermopompe
Ce chantier à Upton montre bien qu’une installation multizone ne se résume pas à accrocher trois têtes aux murs et à placer un condenseur dehors.
Ici, nous devions composer avec une terrasse de bois, une porte-patio, une fenêtre, une façade en brique, un parcours vertical important et un espace extérieur utilisé quotidiennement par les occupants.
Le résultat repose sur plusieurs choix complémentaires : une unité extérieure surélevée, un support stable, un parcours de conduites regroupé, un changement de direction propre sous la toiture et suffisamment d’espace pour conserver la terrasse fonctionnelle.
Chez AirGreen, nous appliquons la même logique à nos projets de thermopompes, de systèmes multizones et de climatiseurs muraux à Montréal, Laval, Longueuil, sur la Rive Nord, la Rive Sud et dans les municipalités environnantes de la Montérégie.
Chaque bâtiment impose ses propres contraintes. À Upton, la réussite du projet consistait à faire cohabiter une thermopompe GREE Free Match R32 trois têtes avec un balcon déjà aménagé, sans sacrifier le passage, la finition de la façade, l’accès technique ni la qualité du fonctionnement hivernal.