Quand le meilleur emplacement pour une thermopompe se trouve précisément là où le mur semble déjà occupé
Sur ce chantier réalisé dans le secteur Saint-Louis, l’une des trois unités intérieures du système GREE FREEMATCH R32 devait être intégrée dans une pièce où presque chaque portion de mur avait déjà une fonction. Une porte extérieure occupe le centre de la paroi, une grande fenêtre munie de stores se trouve immédiatement à gauche, des tablettes sont installées à droite et un meuble haut utilise la partie inférieure du même mur.
La solution retenue par notre équipe AirGreen a été d’exploiter l’espace disponible directement au-dessus de la porte.
La photo prise après l’installation montre une tête murale GREE bien intégrée dans cette zone haute. Le volet inférieur est ouvert et l’afficheur numérique indique 21. Cette valeur peut correspondre à la consigne ou à une indication de température selon le mode d’affichage; la photo seule ne permet pas de confirmer laquelle. Ce qui est clair, en revanche, c’est que l’appareil est alimenté et se trouve en phase de fonctionnement.
Ce positionnement paraît naturel une fois l’installation terminée. Pourtant, installer une unité intérieure au-dessus d’une porte demande une préparation plus poussée qu’une pose sur un grand mur complètement libre. Nous devons tenir compte simultanément de la structure située au-dessus de l’ouverture, de la reprise d’air, du drainage, du parcours des conduites, de la distribution de l’air et de l’accès futur pour l’entretien.
Une pièce compacte où une tête murale mal placée aurait rapidement créé un obstacle
La photographie permet de comprendre immédiatement la contrainte du chantier.
La partie basse du mur ne pouvait pratiquement pas recevoir une thermopompe :
- la porte extérieure occupe la zone centrale;
- la fenêtre avec stores utilise la portion gauche;
- des tablettes murales limitent l’espace du côté droit;
- un meuble ou équipement haut occupe également cette zone;
- une chaise de bureau visible au premier plan indique qu’une partie de la pièce est utilisée comme espace de travail ou d’activité.
Dans ce type de configuration, installer la tête sur un mur adjacent uniquement pour simplifier le travail pourrait avoir des conséquences sur le confort. Le jet d’air pourrait être dirigé directement vers l’occupant, la tête pourrait devenir visuellement dominante ou l’installation pourrait exiger une longue goulotte traversant une partie importante de la pièce.
Nous avons donc utilisé la hauteur disponible.
Cette approche présente un avantage concret : la thermopompe n’enlève pratiquement aucune surface murale utilisable.
Pourquoi l’espace au-dessus d’une porte peut être intéressant pour une unité intérieure
Une tête murale fonctionne en reprenant l’air ambiant par la partie supérieure, puis en le faisant passer à travers son échangeur avant de le souffler par le volet inférieur.
En la positionnant au-dessus de la porte, nous pouvons obtenir plusieurs avantages lorsque la géométrie de la pièce le permet :
- maintenir libres les murs destinés au mobilier;
- placer l’unité hors des zones de contact;
- favoriser un soufflage dans la longueur de la pièce;
- limiter le risque qu’un meuble bloque le jet d’air;
- obtenir une intégration visuelle discrète;
- conserver les fenêtres entièrement disponibles.
Il ne faut toutefois pas confondre cette configuration avec un véritable rideau d’air commercial. La tête GREE n’est pas installée pour créer une barrière d’air permanente au-dessus de la porte. Son rôle demeure de chauffer ou de climatiser l’ensemble de la zone.
Une porte extérieure et une fenêtre créent des besoins thermiques particuliers
La position de cette tête est également intéressante parce que la portion du bâtiment visible sur la photo comprend deux surfaces qui peuvent influencer fortement la charge thermique : une porte donnant vers l’extérieur et une fenêtre.
En hiver, les pertes de chaleur peuvent être plus importantes près :
- du vitrage;
- du cadre de fenêtre;
- de la porte;
- des joints périphériques;
- du seuil.
En été, les gains solaires à travers une fenêtre peuvent augmenter rapidement la température de cette partie de la pièce.
Cela ne signifie pas qu’une thermopompe doit systématiquement être installée au-dessus d’une porte ou d’une fenêtre. Nous devons surtout évaluer la circulation générale de l’air et éviter qu’une zone soit mal desservie.
Sur ce projet, l’emplacement permet à la tête d’être située dans une partie périphérique de la pièce tout en conservant une zone de soufflage dégagée devant elle.
L’espace entre le plafond et l’unité doit rester fonctionnel
La photo montre également que la tête est installée relativement près du plafond, sans être complètement collée contre celui-ci.
Cet espace supérieur est important.
L’appareil doit pouvoir aspirer suffisamment d’air. Nous devons aussi conserver l’accès nécessaire pour ouvrir le panneau frontal et retirer les filtres.
Une installation trop serrée contre le plafond peut entraîner :
- une reprise d’air moins favorable;
- un accès difficile aux filtres;
- une intervention d’entretien plus complexe;
- une accumulation plus rapide de poussière dans une zone inaccessible.
Lors de notre installation CVAC, nous vérifions donc non seulement si la tête entre physiquement dans l’espace disponible, mais aussi si elle pourra être utilisée et entretenue normalement plusieurs années après notre départ.
Installer au-dessus d’une porte exige de comprendre ce qui se trouve derrière le mur
Une porte possède normalement une structure de renforcement autour de son ouverture. Avant tout percement, nous devons identifier la composition du mur et choisir un trajet approprié pour les conduites.
Une thermopompe murale nécessite plusieurs éléments :
- deux conduites frigorifiques;
- un câble de communication et d’alimentation selon la configuration;
- un tuyau de condensat;
- l’isolation des conduites.
Nous ne choisissons donc jamais le point de percement uniquement en regardant la surface du gypse.
Il faut tenir compte :
- des éléments structuraux;
- des fils électriques;
- des montants;
- des obstacles dans la cavité;
- du trajet extérieur;
- de la pente nécessaire au drain.
Le but est de faire passer les raccordements sans fragiliser inutilement la structure entourant la porte et sans imposer des courbes excessives au cuivre.
Une finition où aucune goulotte n’encombre la portion visible du mur
Sur la photographie, aucune goulotte de conduites ne descend sous la tête ou à côté de la porte.
Nous ne pouvons pas déterminer à partir de l’image seule le trajet complet utilisé derrière l’appareil, mais la portion visible de l’installation demeure particulièrement épurée.
Cela compte dans une petite pièce.
Une goulotte verticale de plusieurs pieds peut parfaitement remplir sa fonction technique, mais elle devient un élément visuel important lorsqu’elle se trouve au-dessus d’une porte centrale.
Lorsqu’un passage plus discret est possible sans compromettre le drainage ou l’accès aux raccordements, nous le privilégions.
Le GREE FREEMATCH R32 : une seule unité extérieure pour trois zones
La tête visible à Saint-Louis fait partie d’une thermopompe 3 têtes. Il ne s’agit donc pas d’un climatiseur mural indépendant.
Le principe du GREE FREEMATCH R32 consiste à raccorder plusieurs unités intérieures à un seul groupe extérieur.
Pour les occupants, cela permet de créer trois zones de confort. Chacune peut disposer :
- de sa propre température de consigne;
- de sa propre vitesse de ventilation;
- de son propre fonctionnement marche-arrêt selon les besoins de la zone.
Les trois têtes partagent toutefois le même compresseur extérieur.
Cette distinction est essentielle lors du dimensionnement : les BTU inscrits sur les trois unités intérieures ne doivent pas être simplement additionnés pour présumer de la capacité disponible simultanément.
Une plateforme multizone pouvant atteindre 21 SEER2
Selon la fiche technique du GREE FREEMATCH R32, la gamme offre une efficacité pouvant atteindre 21 SEER2, 12,5 EER2 et 10 HSPF2. La documentation indique également une plage de fonctionnement allant de -30 °C à 48 °C en climatisation et de -30 °C à 24 °C en chauffage, avec une longueur totale de conduites pouvant atteindre 100 m sur la plus grande configuration.
La page 1 présente également plusieurs caractéristiques adaptées à une installation multizone :
- technologie d’onduleur G10;
- dégivrage intelligent;
- autodiagnostic;
- adaptation automatique de la tension;
- fonctionnement silencieux;
- unités intérieures alimentées par le groupe extérieur;
- jusqu’à sept options différentes d’unités intérieures;
- capteur de détection de fuite A2L inclus.
La modulation par inverter est particulièrement pertinente dans un système trois têtes. Lorsque seulement une zone demande une faible correction de température, le compresseur n’a pas nécessairement besoin de fonctionner comme lorsqu’une forte demande provient simultanément des trois pièces.
Quelles capacités FREEMATCH R32 peuvent alimenter trois têtes?
Le tableau technique de la page 2 présente cinq groupes extérieurs, mais le modèle de 18 000 BTU/h est limité à deux unités intérieures.
Pour trois têtes, les possibilités indiquées sont :
| Groupe extérieur GREE | Nombre d’unités intérieures | Climatisation nominale | Chauffage nominal |
|---|---|---|---|
| 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 |
Ces groupes extérieurs fonctionnent sous une alimentation de 208/230 V.
La photographie de Saint-Louis montre seulement l’une des unités murales et ne permet pas d’identifier de façon fiable le modèle exact du groupe extérieur ou le nombre de BTU attribué à cette tête. Nous ne transformons donc pas une estimation visuelle en donnée technique.
Pourquoi trois têtes identiques ne sont pas toujours la bonne solution
Un bon projet multizone commence par l’analyse de chaque pièce.
Nous considérons notamment :
- sa superficie;
- le volume d’air réel;
- la qualité de l’isolation;
- le nombre de fenêtres;
- la présence d’une porte extérieure;
- l’orientation solaire;
- l’étage;
- les équipements électriques présents;
- l’usage de la pièce;
- la fréquence d’occupation.
Sur le chantier visible ici, la présence d’une porte et d’une fenêtre sur le même mur constitue un élément à intégrer au calcul.
Une autre zone du bâtiment pourrait présenter des conditions complètement différentes. Il serait donc peu logique d’imposer automatiquement trois têtes de capacité identique.
De la tête au-dessus de la porte jusqu’au groupe extérieur : les détails techniques qui déterminent la qualité du système
Trois zones signifient trois circuits correctement identifiés
Le groupe extérieur doit savoir avec quelle unité intérieure il communique.
Chaque zone possède ses propres conduites frigorifiques et ses propres connexions. Lors de l’installation, nous identifions méthodiquement les circuits afin que le port frigorifique et le câblage correspondent à la même tête.
Cette étape semble élémentaire, mais elle devient critique avec plusieurs zones.
Une inversion peut provoquer un comportement incohérent et compliquer considérablement le diagnostic lorsque les conduites ont déjà été recouvertes par leurs protections.
Les diamètres et longueurs de conduites prévus par la gamme
La fiche du fabricant indique un diamètre de 1/4 po pour la conduite liquide et de 3/8 po pour la conduite gaz pour les modèles présentés.
Pour les groupes capables d'alimenter trois têtes, la longueur totale maximale indiquée varie selon la capacité :
- 60 m pour le modèle 24 000 BTU/h;
- 80 m pour les modèles 28 400 et 36 000 BTU/h;
- 100 m pour le modèle 42 000 BTU/h.
La différence maximale de hauteur peut atteindre 15 ou 25 m selon le modèle.
Ces possibilités donnent une grande liberté de conception lorsque les trois unités intérieures sont éloignées.
Nous ne cherchons cependant jamais à utiliser toute la longueur disponible sans raison. Un parcours plus direct facilite généralement :
- l’installation;
- l’isolation des conduites;
- la finition;
- le calcul de la charge;
- les interventions futures.
La charge de réfrigérant R32 ne s’improvise pas
La documentation fournit également une longueur de conduites couverte par la charge d’usine et une quantité de réfrigérant additionnelle lorsque cette longueur est dépassée.
Lors de la mise en service, nous devons donc connaître la longueur réelle du réseau.
Une quantité incorrecte de réfrigérant peut influencer le rendement, particulièrement lorsque le système doit fonctionner dans des conditions exigeantes.
Le R32 est un réfrigérant de catégorie A2L. La documentation du FREEMATCH R32 indique qu’un capteur de détection de fuite A2L est inclus.
Cela ne remplace pas une installation frigorifique rigoureuse.
Nous devons toujours :
- garder les conduites propres;
- réaliser correctement les raccords;
- vérifier l’étanchéité;
- effectuer une mise sous vide appropriée;
- confirmer la longueur des circuits;
- ajuster la charge lorsqu’elle est requise;
- contrôler le fonctionnement des trois zones.
Le drain au-dessus de la porte mérite une attention particulière
La tête visible est installée directement au-dessus d’une ouverture utilisée quotidiennement.
Une fuite de condensat à cet endroit serait particulièrement gênante.
En mode climatisation, l’humidité contenue dans l’air condense sur l’évaporateur. L’eau est recueillie dans un bac puis évacuée par le drain.
Nous devons donc garantir :
- une pente appropriée lorsque l’écoulement est gravitaire;
- aucun écrasement du tuyau;
- aucun point où l’eau peut rester emprisonnée;
- un raccord étanche;
- une sortie correctement positionnée.
Nous effectuons un essai d’écoulement avant de fermer complètement le chantier.
C’est une des différences entre une tête qui « fonctionne » au moment du démarrage et une installation de thermopompe conçue pour rester fiable pendant les étés humides.
Les besoins électriques peuvent changer fortement selon le groupe extérieur
La page 2 de la fiche technique indique des exigences électriques différentes pour chaque capacité compatible avec trois têtes :
- 24 000 BTU/h : MCA 19,5 A, MOCP 25 A;
- 28 400 BTU/h : MCA 23 A, MOCP 35 A;
- 36 000 BTU/h : MCA 30 A, MOCP 45 A;
- 42 000 BTU/h : MCA 30 A, MOCP 45 A.
Cette différence explique pourquoi un ancien circuit électrique ne peut jamais être déclaré compatible simplement parce qu’il alimentait déjà un climatiseur.
Le modèle choisi doit être connu avant de dimensionner le circuit et sa protection.
La mise en service d’un système trois têtes doit aller plus loin qu’un seul démarrage
Une fois tous les raccordements terminés, nous testons les zones individuellement puis ensemble.
Notre contrôle porte notamment sur :
- la première tête;
- la deuxième tête;
- la troisième tête;
- le fonctionnement simultané;
- les volets motorisés;
- les ventilateurs;
- la réponse aux consignes;
- les températures de soufflage;
- l’écoulement des drains;
- les vibrations;
- les communications avec le groupe extérieur.
La tête photographiée à Saint-Louis, avec son afficheur à 21 et son volet ouvert, illustre justement la phase visible du système une fois celui-ci alimenté.
Derrière ce simple affichage se trouvent cependant trois circuits qui doivent fonctionner de façon cohérente.
Un fonctionnement jusqu’à -30 °C ne doit pas être confondu avec une capacité constante
La plage de chauffage indiquée dans la fiche va jusqu’à -30 °C.
Cette donnée signifie que la gamme est conçue pour fonctionner dans cette plage. Elle ne signifie pas que le groupe extérieur produit nécessairement sa capacité nominale complète à -30 °C.
Cette distinction est particulièrement importante avec trois têtes.
Lorsque la température extérieure chute fortement et que toutes les zones demandent du chauffage simultanément, la capacité disponible doit être répartie entre les unités intérieures.
Lors du choix d’une thermopompe pour le climat québécois, nous devons donc analyser la capacité à basse température et les pertes thermiques du bâtiment, et pas seulement le nombre de BTU inscrit dans le nom du système.
Les erreurs à éviter lorsque la tête est installée au-dessus d’une porte
Installer l’appareil trop près du plafond
La tête doit conserver son débit d’air et son accès pour l’entretien.
Percer sans tenir compte de la structure de la porte
L’espace au-dessus d’une ouverture peut comporter des éléments structuraux et électriques qui doivent être repérés avant le passage des conduites.
Diriger le soufflage directement sur une zone occupée
L’emplacement doit être choisi selon la trajectoire de l’air, pas uniquement selon l’espace disponible.
Laisser le drain sans véritable test
Un drain apparemment bien posé peut contenir une contre-pente invisible.
Additionner simplement les BTU des trois têtes
Le groupe extérieur possède sa propre capacité, qui est partagée entre les zones.
Utiliser une référence AHRI ne correspondant pas à la combinaison
La documentation fournit des numéros AHRI distincts pour les configurations non gainées, gainées et mixtes, et pour les différentes unités extérieures.
Garantie et possibilité de rabais
La fiche fournie indique une garantie standard de 10 ans et mentionne une prolongation supplémentaire de deux ans avec Wolseley lorsque les conditions d’enregistrement et/ou de preuve d’installation sont remplies. Elle indique aussi que la gamme est admissible à des rabais locaux.
L’admissibilité réelle à un programme doit être confirmée selon :
- le modèle extérieur;
- les trois unités intérieures;
- le numéro AHRI;
- le bâtiment;
- la date d’achat et d’installation;
- les exigences du programme en vigueur.
Nous recommandons de conserver les modèles, numéros de série, certificats, factures détaillées et preuves d’enregistrement dès la fin des travaux.
L’entretien de la tête visible à Saint-Louis
L’unité étant installée au-dessus de la porte, les filtres sont hors de portée immédiate. Cela ne pose pas de problème si un accès sécuritaire est prévu pour le nettoyage périodique.
Les filtres doivent être contrôlés régulièrement, particulièrement si la pièce est utilisée fréquemment.
Un entretien CVAC plus approfondi peut aussi comprendre :
- l’inspection de l’évaporateur;
- le nettoyage de la turbine;
- le contrôle du bac de condensat;
- la vérification du drain;
- le contrôle de la propreté du groupe extérieur;
- l’inspection des raccordements accessibles.
Une baisse du débit d’air peut être causée par un filtre chargé bien avant qu’une panne apparaisse.
Une intégration discrète qui libère toute la pièce
Cette installation de thermopompe 3 têtes GREE FREEMATCH R32 à Saint-Louis montre comment une contrainte architecturale peut être utilisée intelligemment.
Le mur comportait déjà une porte, une fenêtre, des stores, des tablettes et du mobilier. Plutôt que d’ajouter la thermopompe dans la partie utile de la pièce, nous avons exploité la zone disponible au-dessus de la porte.
Le résultat permet de conserver :
- la fenêtre entièrement fonctionnelle;
- la porte libre;
- les tablettes existantes;
- l’espace destiné au mobilier;
- une trajectoire de soufflage dégagée;
- un accès raisonnable à la tête pour l’entretien.
Cette unité intérieure n’est toutefois qu’un tiers du projet. La qualité réelle de l’installation dépend aussi de la sélection du groupe extérieur, du dimensionnement des trois zones, du réseau frigorifique, du drainage, de la mise sous vide, de la charge de R32 et de la vérification de chaque circuit.
Chez AirGreen, nous appliquons cette même logique lors de nos installations de thermopompes à Montréal, Laval, Longueuil, sur la Rive-Nord et sur la Rive-Sud : nous ne cherchons pas seulement un espace où l’appareil peut entrer. Nous cherchons l’emplacement où il pourra chauffer, climatiser, être entretenu et s’intégrer durablement au bâtiment.
À Saint-Louis, cette tête placée au-dessus de la porte illustre précisément cette approche : utiliser intelligemment la géométrie existante pour obtenir une installation CVAC multizone propre, fonctionnelle et adaptée à l’usage réel de la pièce.