Une installation en hauteur sur façade de brique, pensée pour deux zones et pour un hiver québécois exigeant
À Saint-Nazaire-d’Acton, nous avons réalisé l’installation d’une thermopompe double zone Fujitsu AIRSTAGE Aquila XLTH sur une résidence à façade de brique. Le projet se distingue immédiatement par un détail visible sur la photographie : l’unité extérieure a été installée en hauteur sur des supports muraux, et les conduites frigorifiques montent presque jusqu’au soffite dans un long cache-conduits vertical assorti à la façade.
Cette configuration n’a pas été choisie au hasard. Elle répondait à plusieurs besoins techniques précis : protéger l’unité contre l’accumulation de neige, dégager le sol, maintenir un accès pratique autour du bâtiment, conserver une installation ordonnée malgré la présence de deux circuits frigorifiques et assurer une finition extérieure propre sur une grande surface de maçonnerie.
La photo montre aussi une longue échelle déployée le long du mur. Cela illustre bien l’un des défis de ce chantier : travailler à une hauteur importante pour acheminer les conduites vers les deux zones intérieures. Une telle installation exige une planification méticuleuse, tant pour la sécurité que pour le cheminement des lignes, la qualité des ancrages et le respect des longueurs admissibles.
Pourquoi une thermopompe double zone convenait à cette maison
Une thermopompe double zone permet de raccorder deux unités intérieures à une seule unité extérieure. Cette solution est particulièrement intéressante lorsque deux secteurs de la maison doivent être traités séparément, sans ajouter deux appareils extérieurs sur la façade.
Dans une résidence de Saint-Nazaire-d’Acton, les besoins peuvent varier fortement entre deux pièces ou deux étages. Une zone peut être davantage exposée au soleil, avoir plus de fenêtres ou être située sous une toiture plus chaude en été. Une autre peut présenter davantage de pertes de chaleur en hiver.
Avec un système multizone, chaque unité intérieure peut être réglée indépendamment. Les occupants peuvent notamment :
- choisir une température différente dans chaque zone;
- arrêter une unité lorsque la pièce est inoccupée;
- ajuster la vitesse de ventilation;
- orienter séparément les volets;
- programmer les zones selon des horaires distincts.
Selon la documentation Fujitsu, les systèmes AIRSTAGE multizones de la série H peuvent alimenter plusieurs styles d’unités intérieures, notamment des unités murales, des unités Slim Duct, des cassettes compactes et certaines unités Mid Static Duct. Le fabricant précise également que chaque unité intérieure peut être contrôlée indépendamment, même si le système doit fonctionner dans un mode général commun : chauffage ou climatisation, et non les deux simultanément.
Autrement dit, une zone peut être arrêtée pendant que l’autre fonctionne, mais une pièce ne peut pas chauffer pendant qu’une autre climatise au même moment.
Une unité extérieure surélevée pour rester fonctionnelle malgré la neige
La photographie montre clairement que l’unité extérieure Fujitsu est installée à plusieurs pieds au-dessus du niveau du sol. Cette hauteur apporte plusieurs avantages dans un climat comme celui du Québec.
En hiver, une unité placée trop bas peut être affectée par :
- l’accumulation de neige autour de l’échangeur;
- la formation de glace sous le châssis;
- une circulation d’air réduite;
- un accès difficile pour l’entretien;
- les projections provenant d’une pelle ou d’une souffleuse;
- des cycles de dégivrage plus problématiques.
Lorsqu’une thermopompe fonctionne en chauffage, son échangeur extérieur peut accumuler du givre. Le système enclenche alors un cycle de dégivrage, produisant de l’eau qui doit pouvoir s’écouler librement.
En installant l’appareil sur des supports muraux surélevés, nous créons un espace important sous l’unité. Cela permet de mieux gérer l’eau de dégivrage et réduit les risques que la neige atteigne rapidement le bas de l’appareil.
Des supports muraux robustes et une fixation adaptée à la maçonnerie
L’unité repose sur une structure métallique triangulée fixée au mur. Ce type de support doit être dimensionné et ancré avec soin.
Une thermopompe extérieure n’est pas seulement lourde. Elle génère également des vibrations et subit les effets du vent. Les supports doivent donc résister :
- au poids statique de l’appareil;
- aux vibrations du compresseur;
- aux cycles de démarrage;
- au vent;
- aux variations de température;
- aux mouvements saisonniers du bâtiment.
Sur une façade de brique, il est essentiel de déterminer où se trouve la structure porteuse et quel type d’ancrage est approprié. La brique de parement ne doit pas être considérée automatiquement comme un matériau structural suffisant.
Nous vérifions notamment :
- la qualité de la maçonnerie;
- l’emplacement des ancrages;
- la profondeur de fixation;
- le niveau des supports;
- la répartition de la charge;
- la stabilité de l’unité;
- les dégagements nécessaires à l’arrière et sur les côtés.
Un appareil légèrement incliné peut vibrer davantage et compliquer l’écoulement de l’eau. La mise à niveau fait donc partie intégrante de la qualité de l’installation CVAC.
Un long cache-conduits vertical qui protège les deux circuits
L’un des éléments les plus visibles de ce projet est le grand cache-conduits brun qui monte presque jusqu’au haut du mur.
Dans une installation double zone, plusieurs composantes doivent être acheminées depuis l’unité extérieure jusqu’aux deux unités intérieures :
- deux ensembles de conduites frigorifiques;
- l’isolation de chaque conduite;
- les câbles de communication;
- les conducteurs requis;
- les drains de condensation, selon la configuration;
- les raccords et transitions.
Laisser ces éléments exposés aurait nui à la durabilité et à l’apparence de la façade. Nous les avons donc regroupés dans un cache-conduits rigide.
La couleur choisie se rapproche de la teinte de la brique et des éléments architecturaux foncés du bâtiment. Cette intégration visuelle est particulièrement importante lorsqu’un parcours vertical s’étend sur presque toute la hauteur de la maison.
Pourquoi la longueur du parcours compte
Plus le parcours est long, plus il faut vérifier précisément :
- la longueur totale de chaque circuit;
- la différence de hauteur entre l’unité extérieure et les unités intérieures;
- les limites admissibles par le fabricant;
- la charge de réfrigérant;
- les rayons de courbure;
- l’isolation;
- la fixation des conduites.
Un long parcours mal supporté peut vibrer, s’affaisser ou transmettre du bruit à la structure.
Nous fixons donc le cache-conduits à intervalles réguliers et nous évitons les changements de direction inutiles.
L’importance de la sécurité lors d’un travail en hauteur
La grande échelle visible sur la photo rappelle un aspect essentiel du chantier : l’accès aux parties supérieures du mur.
Lorsque les conduites doivent monter près du soffite, l’installation devient un travail en hauteur. Nous devons organiser :
- l’accès;
- la stabilité de l’échelle;
- la manipulation des conduites;
- le transport du matériel;
- la fixation du cache-conduits;
- la sécurité des techniciens;
- la protection des fenêtres et de la maçonnerie.
Une conduite frigorifique ne doit jamais être forcée ou pliée rapidement simplement parce qu’elle est difficile à manipuler depuis une échelle. Le rayon de courbure doit être respecté pour éviter d’écraser le cuivre.
Le boîtier électrique installé à proximité de l’unité
Un dispositif électrique est visible sous et à droite de l’unité extérieure. Son emplacement permet un accès pratique lors d’un entretien ou d’une intervention.
Une thermopompe Fujitsu doit être alimentée par un circuit correctement dimensionné. L’installation électrique comprend notamment :
- la protection au panneau;
- le calibre adéquat des conducteurs;
- la mise à la terre;
- un dispositif de coupure accessible;
- le câblage de communication;
- la vérification des connexions.
Dans un système double zone, le câblage doit également correspondre précisément à chaque circuit frigorifique. Une inversion entre deux zones peut entraîner un fonctionnement incohérent : une commande peut solliciter la mauvaise unité.
Nous identifions donc chaque circuit pendant l’installation et nous testons les deux zones séparément avant la mise en service finale.
Le Fujitsu Aquila XLTH : une configuration multizone qui doit être sélectionnée avec méthode
Les différentes capacités de la série H
La documentation Fujitsu indique que les systèmes AIRSTAGE série H peuvent utiliser des unités extérieures de 18 000, 24 000, 36 000 ou 45 000 BTU/h. Selon le modèle choisi, elles peuvent alimenter jusqu’à deux, trois, quatre ou cinq unités intérieures.
Pour la configuration double zone, le tableau de la page 2 présente plusieurs combinaisons autorisées, notamment :
- 7 000 + 7 000 BTU/h;
- 7 000 + 9 000 BTU/h;
- 7 000 + 12 000 BTU/h;
- 7 000 + 15 000 BTU/h;
- 9 000 + 9 000 BTU/h;
- 9 000 + 12 000 BTU/h;
- 9 000 + 15 000 BTU/h;
- 12 000 + 12 000 BTU/h.
La capacité exacte de l’unité extérieure visible sur la photographie ne peut pas être confirmée avec certitude à partir de l’image seule. Nous ne déduisons donc pas son nombre de BTU uniquement selon la taille du cabinet.
Une combinaison autorisée ne suffit pas pour valider un projet
Les tableaux Fujitsu permettent de confirmer quelles unités peuvent être raccordées ensemble. Ils ne remplacent toutefois pas un dimensionnement complet.
Le fabricant indique d’ailleurs que ces tableaux ne doivent pas servir seuls pour la sélection de la capacité et recommande l’utilisation de son logiciel Design Simulator.
Nous analysons notamment :
- la superficie de chaque zone;
- les pertes de chaleur;
- les gains solaires;
- l’isolation;
- la hauteur des plafonds;
- la surface vitrée;
- l’exposition au vent;
- la longueur des conduites;
- la différence de hauteur;
- la capacité à basse température;
- la probabilité d’utilisation simultanée des deux zones.
Deux zones de superficies égales peuvent nécessiter des capacités différentes selon leur orientation et leur enveloppe thermique.
Une capacité de connexion pouvant dépasser 100 %
Fujitsu indique que certaines unités multizones peuvent accepter une capacité totale d’unités intérieures allant jusqu’à 130 % de la capacité nominale de l’unité extérieure.
Cela ne signifie pas que l’appareil extérieur produit 130 % de sa capacité nominale. Le fabricant précise clairement que le dépassement de 100 % n’augmente pas la capacité totale de production.
Lorsque les deux zones demandent beaucoup de puissance simultanément, l’unité extérieure répartit la capacité disponible.
Cette notion est importante pour les propriétaires qui comparent uniquement les nombres inscrits sur les unités murales.
Le fonctionnement par grand froid
La documentation Fujitsu de la série H indique que les unités CTEB destinées au climat froid peuvent continuer à fonctionner en chauffage jusqu’à -26 °C. Elle mentionne également un compresseur à onduleur et plusieurs fonctions de protection intégrées.
Cette donnée est particulièrement pertinente à Saint-Nazaire-d’Acton, où la thermopompe doit pouvoir contribuer au chauffage pendant une grande partie de l’hiver.
Il faut toutefois distinguer :
- la température minimale de fonctionnement;
- la capacité de chauffage disponible;
- le rendement à cette température.
La capacité d’une thermopompe évolue lorsque la température extérieure baisse. Nous vérifions donc les performances réelles du modèle exact avant de déterminer si un chauffage d’appoint sera nécessaire.
Le compresseur à onduleur et le confort des deux zones
Le système Fujitsu utilise un compresseur entraîné par onduleur. Celui-ci peut moduler sa vitesse selon la demande.
Lorsque la charge est faible, le compresseur peut ralentir au lieu de fonctionner uniquement à pleine puissance. Cela contribue à :
- maintenir une température plus stable;
- réduire les cycles de marche et d’arrêt;
- ajuster la consommation;
- répartir la puissance entre les zones;
- diminuer les variations de confort;
- limiter certaines fluctuations sonores.
Dans une installation double zone, cette modulation est particulièrement utile lorsque l’une des deux zones atteint rapidement sa consigne tandis que l’autre continue à demander du chauffage ou de la climatisation.
La gestion du condensat des unités intérieures
Chaque unité intérieure produit de l’eau lorsqu’elle fonctionne en climatisation. Cette eau doit être évacuée correctement.
Dans un projet où les unités peuvent être situées à des hauteurs importantes, nous devons planifier les drains dès le départ.
Nous vérifions :
- la pente;
- la longueur;
- le point de rejet;
- les passages à travers les murs;
- les risques de gel;
- les possibilités d’entretien;
- la nécessité éventuelle d’une pompe à condensat.
Un drain mal conçu peut provoquer une fuite plusieurs semaines après l’installation, surtout pendant une période très humide.
Les erreurs à éviter sur une installation extérieure en hauteur
Installer l’unité trop haut sans penser à l’entretien
La protection contre la neige est utile, mais l’appareil doit rester accessible pour le service.
Utiliser des supports insuffisants
Le poids, les vibrations et le vent doivent être pris en compte.
Sous-estimer la longueur des conduites
Un long parcours peut exiger un ajustement de charge ou une validation supplémentaire.
Fixer le cache-conduits sans alignement
Une ligne verticale très longue rend immédiatement visible le moindre décalage.
Faire des coudes trop serrés dans le cuivre
Une conduite écrasée peut réduire les performances et créer des problèmes à long terme.
Négliger l’accès au boîtier électrique
Le dispositif de coupure doit rester accessible.
Laisser les conduites vibrer dans le cache
Une mauvaise fixation peut transmettre du bruit dans le mur.
Notre procédure de mise en service
Avant de remettre le système au client, nous procédons à une série de contrôles :
- vérification du niveau de l’unité extérieure;
- inspection des supports muraux;
- contrôle des ancrages;
- vérification du dégagement autour de l’échangeur;
- inspection du cache-conduits;
- contrôle du rayon des courbes;
- test de pression;
- vérification d’étanchéité;
- tirage au vide;
- validation du câblage;
- identification des deux circuits;
- essai de la première zone;
- essai de la deuxième zone;
- fonctionnement simultané des deux unités;
- test en chauffage;
- test en climatisation;
- vérification des drains;
- explication des commandes au propriétaire.
Cette mise en service permet de confirmer que les deux zones correspondent bien à leurs circuits et que l’installation fonctionne comme prévu.
Une réalisation adaptée aux contraintes de Saint-Nazaire-d’Acton
Cette installation montre qu’une thermopompe double zone Fujitsu Aquila XLTH peut être intégrée proprement à une grande façade de brique, même lorsque les unités intérieures se trouvent à une hauteur importante.
Les éléments distinctifs de ce projet comprennent :
- une unité extérieure surélevée;
- des supports muraux robustes;
- un long parcours vertical protégé;
- une finition extérieure assortie à la façade;
- un accès électrique organisé;
- une installation adaptée à la neige;
- deux zones alimentées par une seule unité extérieure;
- une mise en service complète.
Chez AirGreen, nous réalisons des installations de thermopompes doubles zones à Saint-Nazaire-d’Acton, ainsi que sur la Rive Sud, à Longueuil, Montréal, Laval et sur la Rive Nord. Chaque projet est adapté à la structure réelle du bâtiment, aux contraintes de hauteur, au climat et aux exigences techniques du fabricant.