Installation d’une thermopompe centrale MIDEA EVOX G3 sur toiture plate à Saint-Anicet en Montérégie

À Saint-Anicet, une EVOX G3 installée sur le toit : un projet où le support, la neige, les vibrations et l’accès au service comptent autant que les BTU

Cette installation de thermopompe centrale MIDEA EVOX G3 à Saint-Anicet se distingue immédiatement par son emplacement. L’unité extérieure n’est ni déposée au sol près de la fondation, ni fixée sur des supports muraux : elle est installée directement sur une toiture plate, sur une structure métallique surélevée reposant sur deux longues bases qui répartissent l’appui sur le toit.

Pour nous, chez AirGreen, ce type de chantier exige une approche différente d’une installation résidentielle conventionnelle. Sur une toiture, nous devons réfléchir simultanément à la charge, à la protection de la membrane, aux vibrations, au déplacement de l’air, à l’accumulation de neige, au drainage de l’eau de dégivrage, au parcours des conduites frigorifiques et à l’accès futur pour l’entretien CVAC.

La photo du chantier montre précisément cette réalité. La thermopompe Midea est maintenue bien au-dessus de la surface du toit par un support à quatre pieds. Ceux-ci reposent sur deux bases longitudinales qui permettent de ne pas concentrer tout le poids de l’équipement sur quatre petits points. À droite de l’unité, nous voyons également le parcours des raccordements frigorifiques et électriques, guidés vers le bâtiment le long d’une structure de support.

Ce n’est donc pas seulement une MIDEA EVOX G3 posée sur un toit. C’est un système dont l’environnement extérieur a été pensé pour les conditions réelles d’une toiture québécoise.

Pourquoi surélever une thermopompe centrale sur un toit plat

Sur une toiture plate à Saint-Anicet, l’un des enjeux les plus importants est la neige.

Une unité extérieure qui fonctionnerait presque au niveau de la membrane pourrait rapidement se retrouver entourée par une accumulation importante après quelques tempêtes. Sur un toit, le vent crée aussi des zones de déplacement et de dérive de neige différentes de celles observées au niveau du sol.

En surélevant la thermopompe, nous cherchons à conserver davantage d’espace autour de l’échangeur et sous l’appareil.

Cette hauteur facilite également la gestion de l’eau provenant des cycles de dégivrage. Une thermopompe centrale en mode chauffage doit occasionnellement dégivrer son échangeur extérieur. L’eau qui en résulte doit pouvoir s’écouler sans créer immédiatement une masse de glace directement sous la base du condensateur.

Le support visible sur la photo contribue donc à plusieurs objectifs :

• maintenir l’unité au-dessus du niveau immédiat du toit;
• réduire le risque d’enfouissement partiel par la neige;
• laisser davantage d’espace pour l’eau de dégivrage;
• faciliter l’accès sous et autour de l’appareil;
• préserver un bon dégagement pour l’air;
• rendre les interventions de service plus pratiques.

La hauteur idéale dépend toujours de la configuration exacte du toit et des exigences du fabricant. Nous ne traitons donc pas toutes les installations de toiture de façon identique.

Une base conçue pour protéger la toiture et mieux répartir les charges

Le détail le plus intéressant de la photo se trouve peut-être sous les quatre pieds du support.

Plutôt que de placer chaque pied directement sur la membrane, l’installation utilise deux longues bases sous la structure métallique. Sur une toiture plate, cela nous permet de mieux répartir les charges et d’éviter de concentrer inutilement le poids à quelques petits endroits.

C’est particulièrement important lorsque nous travaillons avec une membrane de toiture existante. Les supports, fixations, protections et passages techniques doivent être installés de manière à ne pas créer de dommages qui pourraient ensuite devenir une source d’infiltration d’eau.

La structure doit également rester stable lorsque le condensateur fonctionne. Le compresseur et le ventilateur génèrent des vibrations normales, et un support mal adapté pourrait transmettre davantage de bruit à la structure du bâtiment.

Dans un projet sur toiture, notre objectif est donc double : supporter correctement l’équipement tout en respectant l’enveloppe du bâtiment.

Le rejet d’air frontal de l’EVOX G3 est particulièrement important sur une toiture

La grande grille ronde située à l’avant du condensateur correspond au ventilateur horizontal.

Midea utilise sur la EVOX G3 une conception à décharge horizontale, combinée à un échangeur de chaleur vertical. Selon la documentation du fabricant, cette architecture vise un débit plus uniforme sur l’échangeur et une meilleure efficacité lorsque la température extérieure diminue.

Sur la photo, l’avant de l’unité est largement dégagé. C’est exactement ce que nous voulons rechercher pour ce type d’équipement.

Une thermopompe qui rejette horizontalement son air ne doit pas être placée directement face à une obstruction proche. Sur une toiture, nous devons donc considérer la position des parapets, des autres équipements mécaniques et des murs plus élevés pouvant favoriser une recirculation de l’air.

Ici, l’emplacement choisi offre un espace particulièrement ouvert devant le ventilateur.

Le trajet des lignes frigorifiques fait partie du travail, même sur un toit

À droite de l’unité, nous distinguons le parcours des lignes qui relient le condensateur au système intérieur.

Sur une toiture, il ne suffit pas de raccorder les conduites et de les laisser reposer librement sur la membrane. Elles doivent être protégées, supportées et organisées de manière à limiter les mouvements, l’usure et les points de contact inutiles.

Un bon parcours facilite également les interventions futures. Si un technicien doit revenir pour un diagnostic de thermopompe, une inspection ou une réparation, il doit pouvoir suivre facilement le circuit sans devoir déplacer des éléments improvisés.

Nous cherchons donc à maintenir un cheminement clair entre la MIDEA extérieure et le point de pénétration dans le bâtiment.

L’environnement du toit influence aussi le travail de maintenance

Une thermopompe située sur une toiture est généralement moins accessible qu’un appareil installé à côté d’une maison.

Cela signifie que l’accès au service doit être prévu dès le départ.

Un technicien doit pouvoir :

• approcher l’équipement de façon sécuritaire;
• ouvrir les panneaux de service;
• accéder aux connexions frigorifiques;
• effectuer les mesures électriques;
• inspecter l’échangeur;
• nettoyer l’unité lorsque nécessaire;
• travailler sans devoir déplacer le condensateur.

C’est précisément pour cela que nous évitons de positionner une unité dans un coin trop serré uniquement pour gagner quelques pieds de toiture libre.

La MIDEA EVOX G3 est conçue pour le chauffage à très basse température

Une installation de toiture comme celle-ci serait beaucoup moins intéressante si la thermopompe n’était destinée qu’à la climatisation.

La MIDEA EVOX G3 est une thermopompe centrale Inverter conçue pour fonctionner toute l’année. La documentation Midea annonce un fonctionnement continu jusqu’à -30 °C pour les configurations Extreme Heat. Sur le système de trois tonnes utilisé comme référence par Midea pour les essais cités, le fabricant indique également jusqu’à 100 % de la capacité de chauffage à -25 °C, avec un COP pouvant atteindre environ 1,9 dans ces conditions.

Midea explique que sa technologie de compresseur utilise une alimentation de vapeur à température intermédiaire lors des conditions de froid extrême afin d’augmenter la quantité de réfrigérant comprimé et de soutenir la production de chaleur.

Cette caractéristique prend tout son sens à Saint-Anicet, où une thermopompe doit pouvoir fonctionner lors de périodes hivernales beaucoup plus exigeantes qu’un climat tempéré.

Plusieurs capacités sont disponibles dans la gamme EVOX G3

Le nom EVOX G3 ne désigne pas une seule puissance.

La documentation présente une gamme de systèmes centraux couvrant approximativement 18 000 à 54 000 BTU/h de capacité nominale de climatisation, avec plusieurs combinaisons d’unités intérieures et extérieures.

Parmi les combinaisons publiées par Midea, nous retrouvons notamment :

• 18 000 BTU/h;
• 24 000 BTU/h;
• 30 000 BTU/h;
• 36 000 BTU/h;
• 48 000 BTU/h;
• 54 000 BTU/h.

Selon la configuration, la gamme atteint jusqu’à 19 SEER2, 12,5 EER2 et 10,8 HSPF2.

La photographie de Saint-Anicet ne permet cependant pas de lire le numéro de modèle avec assez de précision pour affirmer honnêtement le tonnage exact de cette installation. Nous préférons donc présenter les performances de la gamme et expliquer comment elles varient plutôt que d’attribuer arbitrairement une capacité au condensateur visible.

Un exemple intéressant : la configuration centrale de 30 000 BTU

Pour comprendre l’importance de la combinaison exacte, prenons la configuration 30 000 BTU présentée dans la documentation technique.

Midea indique pour cette combinaison une capacité nominale de 30 000 BTU/h en climatisation, une capacité de chauffage nominale de 33 000 BTU/h, un SEER2 de 17,2, un EER2 de 12,0 et un HSPF2 de 10,8. À -15 °C, la fiche technique indique encore environ 33 200 BTU/h de chauffage avec un COP de 1,97.

Ce détail est particulièrement intéressant pour les propriétaires qui comparent deux systèmes uniquement à partir du nombre de tonnes.

La valeur nominale n’explique pas tout.

Nous devons également regarder la capacité disponible par temps froid, l’efficacité saisonnière, la capacité du réseau de conduits et le profil thermique du bâtiment.

Une thermopompe de trois tonnes n’est pas automatiquement la bonne solution parce que l’ancienne en était une

Sur un remplacement central, l’une des erreurs les plus fréquentes consiste à copier aveuglément le tonnage de l’ancien système.

Une propriété peut avoir changé depuis l’installation de l’ancien équipement :

• nouvelles fenêtres;
• ajout d’isolation;
• sous-sol aménagé;
• agrandissement;
• nouveaux conduits;
• sections de conduits condamnées;
• modifications importantes des habitudes d’occupation.

Nous préférons donc dimensionner le système en fonction des besoins actuels.

Un surdimensionnement n’apporte pas automatiquement davantage de confort. Il peut provoquer des cycles plus courts en climatisation et limiter la durée nécessaire à une bonne déshumidification. À l’inverse, un appareil sous-dimensionné pourrait manquer de capacité lors des périodes les plus exigeantes.

Le réseau de conduits intérieur reste déterminant

Même si la photo de ce chantier montre surtout l’extérieur, une thermopompe centrale fonctionne toujours comme un ensemble.

La qualité du réseau intérieur a un impact direct sur le confort.

Une unité extérieure très performante ne peut pas compenser complètement :

• un retour d’air trop petit;
• des conduits sous-dimensionnés;
• un réseau très restrictif;
• des registres mal équilibrés;
• un filtre trop restrictif;
• des conduits mal isolés dans certaines zones.

C’est justement dans cette partie du système que la plateforme EVOX G3 apporte une caractéristique intéressante.

Au-delà du condensateur sur le toit : l’unité intérieure EVOX G3 et la qualité réelle du système central

La MIDEA EVOX G3 a été conçue comme une plateforme de modernisation d’un système central complet. Le condensateur visible à Saint-Anicet n’est donc qu’un élément d’une installation qui comprend également l’unité de traitement d’air, le réseau de conduits, la filtration, les contrôles et éventuellement le chauffage électrique auxiliaire.

Computational Constant Airflow 2.0 : adapter le ventilateur au réseau de conduits

Midea intègre à la EVOX G3 une technologie appelée Computational Constant Airflow 2.0.

La documentation indique que le système peut ajuster la puissance du ventilateur pour s’adapter à différentes conditions de conduits et de filtration, avec une gestion de pression statique pouvant atteindre 1,2 po de colonne d’eau dans les conditions présentées par le fabricant.

Le débit peut également être personnalisé sur jusqu’à 60 niveaux, ce qui donne davantage de latitude lors de la mise en service.

Pour nous, cette flexibilité est utile lors du remplacement d’un ancien système central.

Mais elle ne doit pas devenir une excuse pour ignorer un réseau mal conçu. Une technologie de ventilateur avancée ne transforme pas un conduit très sous-dimensionné en bon conduit.

Une unité intérieure modulaire pour les salles mécaniques difficiles

Le système EVOX G3 utilise également une conception modulaire appelée Block N Lock.

La documentation présente six configurations d’installation, notamment débit ascendant, descendant, horizontal à droite, horizontal à gauche et configurations de type low-boy.

Cela peut nous aider dans des bâtiments où l’espace intérieur est limité.

Les salles mécaniques de Montréal, Laval, Longueuil, de la Rive Nord et de la Rive Sud présentent des réalités très différentes : vieux sous-sols, plafonds bas, conduits existants difficiles à déplacer ou espaces aménagés autour de la mécanique.

La modularité de l’unité intérieure peut donc limiter certaines transformations.

Une largeur adaptée à plusieurs remplacements de fournaises

Midea présente également l’EVOX G3 comme une solution conçue pour faciliter certains remplacements de fournaises.

Les unités intérieures annoncées ont des largeurs approximatives de 14,5 à 21,5 pouces, des dimensions similaires à plusieurs formats courants de fournaises centrales.

Cela peut permettre de conserver une partie de la géométrie existante du plénum lorsque les dimensions sont compatibles.

Nous devons évidemment vérifier chaque projet individuellement, car les conduits, la hauteur, le retour d’air et les transitions métalliques ne sont jamais identiques d’une maison à l’autre.

Chauffage auxiliaire jusqu’à 25 kW

Une thermopompe centrale québécoise est souvent jumelée à un chauffage électrique auxiliaire.

Midea prévoit pour l’EVOX G3 des ensembles auxiliaires à trois stages pouvant atteindre 25 kW, avec une activation et un ajustement selon les changements de température.

Cet élément doit toutefois être dimensionné avec attention.

Nous devons vérifier la capacité du panneau électrique, les besoins de chauffage de la propriété et la stratégie de contrôle du système. Ajouter automatiquement le plus gros élément disponible n’est pas une bonne méthode de conception.

Communication 485, 24 V et possibilités de modernisation

La EVOX G3 est compatible avec plusieurs stratégies de contrôle.

La documentation indique une compatibilité avec la communication 485 ainsi qu’avec des systèmes de contrôle 24 V, incluant des thermostats tiers. Midea précise également que l’équipement peut identifier automatiquement le mode de contrôle utilisé.

Des modules de communication Sub-1 GHz peuvent aussi permettre, dans certaines configurations, de réduire la nécessité d’un nouveau fil de communication entre l’unité intérieure, la thermopompe et le thermostat.

Cette flexibilité peut être particulièrement utile lors d’un remplacement dans une propriété déjà finie, où tirer de nouveaux câbles demanderait d’ouvrir plusieurs surfaces.

R-454B : la nouvelle génération de réfrigérant

La gamme centrale EVOX concernée utilise le réfrigérant R-454B, classé A2L.

Midea indique un GWP de 466 pour ce réfrigérant et précise l’avoir adopté pour sa nouvelle gamme centrale.

Pour nous, installateurs, cela signifie que les méthodes de travail, les outils et les procédures de mise en service doivent être adaptés au réfrigérant réellement utilisé.

Le changement de réfrigérant n’est donc pas uniquement une ligne sur une brochure technique.

Une filtration MERV 13 jusqu’à quatre pouces

Midea prévoit aussi un module de filtration compatible avec des filtres MERV 13 de 1, 2 ou 4 pouces. La documentation indique que cette filtration vise à retenir davantage de poussière, pollen, particules ainsi que certains poils et squames d’animaux, tout en aidant à maintenir l’échangeur intérieur plus propre.

Nous devons cependant toujours considérer la perte de pression du filtre.

Une meilleure filtration doit être intégrée au système, pas simplement ajoutée sans mesurer son impact sur le débit d’air.

Les erreurs que cette installation de toiture nous aide à éviter

Ce chantier de Saint-Anicet représente une excellente occasion de rappeler quelques erreurs fréquentes avec les thermopompes centrales installées sur un toit :

• placer l’unité trop près de la membrane et de la neige;
• concentrer tout le poids sur de petits points d’appui;
• laisser les lignes frigorifiques libres sur la toiture;
• orienter le ventilateur face à un obstacle trop proche;
• négliger l’eau de dégivrage;
• placer le condensateur là où aucun technicien ne peut facilement intervenir;
• dimensionner l’appareil uniquement selon l’ancien tonnage;
• oublier que la performance du système dépend également de l’unité intérieure et des conduits;
• annoncer les valeurs maximales de la gamme comme si elles s’appliquaient à toutes les capacités.

Une bonne installation CVAC consiste précisément à anticiper ces détails avant qu’ils deviennent des problèmes.

Une thermopompe centrale qui doit être considérée comme un système complet

Sur la photo, l’élément le plus spectaculaire reste le condensateur EVOX G3 installé au milieu de cette toiture entourée d’arbres.

Mais les performances réelles de cette installation dépendent de beaucoup plus que cette unité extérieure.

Elles dépendent du dimensionnement, du réseau de conduits, du débit d’air, du thermostat, de la filtration, de l’élément auxiliaire, du parcours frigorifique et de la qualité de la mise en service.

À Saint-Anicet, le montage surélevé visible sur la photo répond déjà à plusieurs contraintes propres au toit : neige, dégivrage, accessibilité et protection de la surface. La technologie de la MIDEA EVOX G3 complète cette approche avec une plateforme centrale Inverter conçue pour fonctionner dans des conditions hivernales très froides.

Chez AirGreen, nous appliquons cette même logique aux projets de thermopompes centrales à Montréal, Laval, Longueuil, sur la Rive Nord et sur la Rive Sud : nous ne cherchons pas seulement à installer une machine. Nous cherchons à créer un système CVAC cohérent avec le bâtiment, son réseau de conduits et les conditions réelles du Québec.