Une installation double zone intégrée proprement dans une pièce aux contraintes murales bien réelles
À Saint-Philippe, sur la Rive Sud, nous avons réalisé l’installation d’une thermopompe double zone Fujitsu Aquila XLTH afin de fournir un chauffage et une climatisation ciblés à deux secteurs distincts de la propriété. Comme souvent dans les projets résidentiels, le défi ne se limitait pas au choix de la machine : il fallait aussi trouver le meilleur emplacement pour chacune des unités intérieures, organiser les trajets frigorifiques et préserver une finition intérieure propre.
La photographie montre l’une des unités murales Fujitsu installée dans la partie supérieure d’un mur, juste au-dessus de deux fenêtres munies de stores. L’espace disponible était relativement précis : l’appareil devait être installé suffisamment haut pour favoriser une bonne diffusion de l’air, mais sans être collé au plafond ni à l’angle du mur. Il fallait également tenir compte de la largeur de l’unité, de la position des fenêtres, de la future ouverture du panneau frontal et de l’accès requis pour l’entretien.
Le résultat est une installation compacte et discrète. L’unité Fujitsu AIRSTAGE est alignée au-dessus de la fenêtre principale et utilise un secteur du mur qui aurait été difficile à exploiter autrement. Le sol et les murs inférieurs restent ainsi libres pour l’aménagement de la pièce.
Pourquoi une thermopompe double zone était adaptée à cette propriété
Une thermopompe double zone permet de relier deux unités intérieures à une seule unité extérieure. Cette configuration est particulièrement efficace lorsque deux espaces présentent des besoins différents en matière de chauffage et de climatisation.
Il peut s’agir, par exemple :
- d’un rez-de-chaussée et d’un étage;
- d’une aire ouverte et d’une chambre;
- d’une partie avant et d’une partie arrière de la maison;
- d’un sous-sol et d’un niveau principal;
- de deux pièces séparées par un corridor;
- d’un secteur exposé au soleil et d’une pièce naturellement plus fraîche.
Une seule tête murale placée dans une aire commune ne peut pas toujours distribuer l’air de manière homogène dans une maison compartimentée. Les portes, les murs et les changements de niveau réduisent la circulation naturelle de l’air. Même une unité correctement dimensionnée peut alors procurer un excellent confort dans sa pièce principale tout en laissant la deuxième zone trop chaude en été ou insuffisamment chauffée en hiver.
Le système double zone permet de traiter directement les deux espaces.
Chaque unité intérieure peut être réglée individuellement, ce qui offre davantage de flexibilité au quotidien. Une chambre peut être maintenue à une température plus fraîche la nuit, tandis que l’aire principale demeure réglée selon les préférences des occupants.
Deux unités intérieures indépendantes, mais un système frigorifique commun
Il est important de comprendre une particularité des systèmes multizones.
Les unités intérieures peuvent être commandées séparément : il est possible d’en arrêter une, de modifier sa température ou d’ajuster sa ventilation sans appliquer exactement le même réglage à l’autre zone.
Cependant, toutes les unités raccordées à la même unité extérieure doivent fonctionner dans des modes compatibles. Fujitsu précise dans sa documentation que les systèmes AIRSTAGE multizones peuvent assurer le chauffage et le refroidissement, mais pas simultanément dans des modes opposés. Une zone ne peut donc pas être en chauffage pendant que l’autre demande de la climatisation.
Cette caractéristique est généralement bien adaptée à une maison québécoise. En hiver, les deux zones demandent normalement du chauffage. En été, elles demandent de la climatisation.
Lors de la mise en service, nous expliquons ce fonctionnement aux occupants afin que les télécommandes soient utilisées de manière cohérente.
Fujitsu Aquila XLTH : une solution conçue pour le climat froid
L’un des critères importants de ce projet était la capacité du système à servir de véritable appareil de chauffage pendant l’hiver.
La documentation Fujitsu pour la série H Aquila et Aquila CTEB indique un fonctionnement en chauffage pour climat froid jusqu’à -26 °C pour les unités prévues à cet effet. Cette caractéristique est particulièrement pertinente à Saint-Philippe, où les températures hivernales peuvent descendre largement sous zéro.
Cependant, une température minimale de fonctionnement ne doit jamais être confondue avec la capacité nominale de la machine.
Lorsqu’il fait très froid, la capacité réellement disponible peut différer de celle annoncée dans des conditions plus douces. C’est pourquoi la sélection doit tenir compte des besoins réels du bâtiment.
Nous considérons notamment :
- la superficie de chaque zone;
- la hauteur des plafonds;
- la qualité de l’isolation;
- la quantité de vitrages;
- le nombre de murs extérieurs;
- l’orientation du bâtiment;
- les infiltrations d’air;
- la capacité requise aux basses températures;
- le chauffage existant ou complémentaire.
Une règle rapide en BTU par pied carré peut être utile comme première estimation, mais elle ne remplace pas une analyse correcte.
Les capacités disponibles dans la gamme multizone Fujitsu
La documentation de la gamme présente des unités extérieures de 18 000, 24 000, 36 000 et 45 000 BTU/h pouvant alimenter différents nombres d’unités intérieures.
L’unité de 18 000 BTU/h peut être associée à deux unités intérieures, tandis que les modèles supérieurs offrent davantage de possibilités de zonage.
Fujitsu permet différentes combinaisons de têtes murales et d’unités encastrées, notamment :
- montage mural;
- Slim Duct;
- cassette compacte;
- Mid Static Duct.
Cette flexibilité peut être intéressante lorsqu’une propriété comporte des pièces très différentes. Une zone peut utiliser une unité murale tandis qu’une autre peut, dans certaines configurations autorisées, recevoir une unité gainable.
La documentation précise également qu’une unité extérieure peut accepter une capacité connectée allant jusqu’à environ 130 %, selon les combinaisons autorisées. Cela ne signifie toutefois pas que le compresseur produit 130 % de sa capacité nominale.
Fujitsu indique clairement que le dépassement de 100 % dans la combinaison des unités intérieures n’augmente pas la capacité de production du système.
Autrement dit, additionner les BTU inscrits sur les deux unités intérieures n’est pas une méthode fiable pour connaître la puissance réellement disponible lorsque les deux zones fonctionnent simultanément.
Le détail le plus important sur la photo : l’emplacement de l’unité intérieure
Sur cette installation de Saint-Philippe, l’appareil est placé dans la partie supérieure du mur, près d’un angle de la pièce et directement au-dessus d’une fenêtre.
Ce genre d’emplacement demande plus de précision qu’un grand mur complètement dégagé.
Conserver un dégagement supérieur suffisant
L’air ambiant est généralement aspiré par la partie supérieure de l’unité murale.
Il faut donc laisser un espace permettant à l’appareil de respirer correctement. Une unité installée trop près du plafond peut voir son débit d’air limité et devenir plus difficile à entretenir.
Le panneau frontal doit également pouvoir être ouvert afin de retirer les filtres.
Dans ce projet, nous avons positionné l’appareil en hauteur tout en conservant un espace visible avec le plafond.
Travailler près d’un angle de mur
La partie droite de l’unité se trouve relativement près du mur perpendiculaire.
Un positionnement trop serré pourrait compliquer l’accès aux composants latéraux et aux éléments de raccordement. Il faut donc mesurer l’espace avant de fixer la plaque murale.
Nous considérons également le rayon nécessaire pour faire passer les conduites sans les écraser ni créer des courbures excessives.
Installer l’unité au-dessus d’une fenêtre
L’espace situé au-dessus d’une fenêtre est souvent un excellent emplacement lorsqu’il est compatible avec les dimensions de l’appareil.
Il offre plusieurs avantages :
- aucune perte de surface murale utile pour les meubles;
- diffusion d’air à partir d’un point élevé;
- intégration visuelle plus naturelle;
- utilisation d’une zone souvent inutilisée.
Mais il faut être attentif à la structure. Au-dessus d’une ouverture se trouvent généralement des éléments de charpente qui peuvent influencer la position du perçage et de la plaque de fixation.
Nous devons également protéger le cadre de fenêtre et éviter tout risque de condensats au-dessus de celui-ci.
La diffusion de l’air au-dessus des fenêtres
Une unité murale fonctionne en faisant circuler un volume important d’air dans la pièce.
En climatisation, l’air froid descend naturellement. Une installation en hauteur permet donc au volet de projeter l’air plus loin avant qu’il ne redescende dans la zone occupée.
En chauffage, l’air chaud a tendance à monter. Il est alors utile d’orienter le volet vers le bas afin de ramener la chaleur au niveau des occupants.
Cette installation au-dessus des fenêtres permet donc de profiter d’un point de diffusion élevé tout en conservant l’espace habitable inférieur.
Il faut néanmoins éviter de positionner des rideaux ou des stores susceptibles de monter directement devant la sortie d’air.
Les stores visibles sur la photographie restent suffisamment bas pour ne pas obstruer l’unité.
Une finition qui tient compte de l’entretien futur
Une installation esthétique ne doit jamais devenir impossible à entretenir.
Les filtres des unités intérieures doivent être nettoyés régulièrement. Le propriétaire doit pouvoir ouvrir le panneau frontal sans enlever une tablette, une tringle ou une structure décorative.
Lors de nos installations, nous pensons également aux interventions plus importantes :
- nettoyage de l’échangeur;
- inspection de la turbine;
- vérification du bac de condensats;
- accès aux composants électroniques;
- démontage éventuel de l’unité.
C’est une raison pour laquelle quelques pouces de dégagement correctement planifiés valent beaucoup plus qu’une installation collée au plafond simplement pour gagner de l’espace.
Derrière la finition : les étapes qui déterminent la fiabilité d’une thermopompe double zone
Deux circuits frigorifiques à organiser correctement
Une installation double zone comporte deux ensembles de liaisons entre les unités intérieures et l’unité extérieure.
Chaque zone possède notamment ses propres conduites frigorifiques et ses connexions de communication.
Il faut identifier précisément les circuits afin d’éviter qu’une unité intérieure soit associée au mauvais port extérieur.
Une inversion peut entraîner :
- des problèmes de communication;
- des codes d’erreur;
- un fonctionnement incohérent;
- des difficultés lors de la mise en service.
Nous identifions donc chaque zone avant de fermer les cache-tuyaux et nous testons les unités séparément.
Préparer des raccordements frigorifiques fiables
Les raccords frigorifiques doivent rester parfaitement étanches pendant de nombreuses années.
Une fuite lente peut initialement passer inaperçue, puis entraîner :
- une diminution du chauffage;
- une baisse de la climatisation;
- un fonctionnement prolongé;
- des codes d’erreur;
- des dommages au compresseur.
Après les raccordements, nous réalisons les étapes nécessaires de test et de mise sous vide avant la mise en service.
Pourquoi la mise sous vide est essentielle
La mise sous vide retire l’air et l’humidité présents à l’intérieur des conduites frigorifiques.
Cette étape ne se voit pas dans la photo finale, mais elle est fondamentale.
De l’humidité dans le circuit peut provoquer des réactions chimiques, contaminer l’huile du compresseur et affecter la fiabilité du système.
Une installation professionnelle ne consiste donc pas uniquement à obtenir une belle finition extérieure.
Deux drains à contrôler
Chaque unité intérieure produit des condensats en mode climatisation.
L’eau doit être dirigée vers l’extérieur ou vers un point de drainage approprié sans revenir vers l’appareil.
Nous vérifions :
- la pente du drain;
- l’absence de contre-pente;
- les raccords;
- le point de sortie;
- l’écoulement pendant les tests;
- l’absence de fuite près du mur.
Lorsque l’unité est installée au-dessus d’une fenêtre, cette étape devient encore plus importante. Une fuite pourrait endommager le cadre, le mur ou les éléments de finition situés dessous.
Une unité extérieure pour deux zones : bien comprendre le partage de capacité
L’avantage du multizone est de pouvoir faire fonctionner deux unités à partir d’un seul compresseur.
Il faut cependant se rappeler que le compresseur possède une capacité totale.
Lorsque les deux unités intérieures fonctionnent fortement en même temps, la puissance est répartie entre les zones.
C’est précisément pour cette raison que la sélection des combinaisons doit être validée plutôt que réalisée uniquement avec une addition de BTU.
Fujitsu indique d’ailleurs que les tableaux de combinaison ne sont pas destinés à déterminer la capacité du système et recommande l’utilisation de son logiciel Design Simulator pour la sélection des équipements AIRSTAGE de série H.
Compresseur inverter et modulation
La documentation Fujitsu précise que les systèmes utilisent un compresseur entraîné par onduleur, ou inverter.
Cette technologie permet au compresseur d’ajuster sa vitesse au lieu de fonctionner uniquement à pleine capacité ou complètement arrêté.
Dans une application double zone, cette modulation est particulièrement utile lorsque :
- une seule unité intérieure fonctionne;
- les deux zones ont atteint presque leur température;
- la demande est faible au printemps ou à l’automne;
- une pièce nécessite davantage d’énergie que l’autre.
Le résultat recherché est un fonctionnement plus régulier plutôt qu’une succession constante de démarrages et d’arrêts.
Entretien des unités intérieures
Pour maintenir le rendement, les filtres doivent être nettoyés régulièrement.
Un filtre très encrassé peut :
- diminuer le débit d’air;
- prolonger les cycles;
- augmenter le bruit;
- réduire la capacité;
- accélérer l’encrassement de l’échangeur.
Nous recommandons une vérification fréquente pendant les périodes de forte utilisation.
Le propriétaire doit aussi surveiller :
- les odeurs inhabituelles;
- les bruits nouveaux;
- les gouttes d’eau;
- la baisse du débit;
- les codes d’erreur.
Un entretien CVAC professionnel plus approfondi permet de nettoyer l’échangeur, la turbine et le système de drainage lorsque nécessaire.
Entretien de l’unité extérieure en hiver
À Saint-Philippe, la neige et la glace doivent être prises au sérieux.
L’unité extérieure doit conserver un bon dégagement afin que l’air puisse circuler.
Nous recommandons :
- de retirer la neige accumulée autour de l’appareil;
- de ne jamais entasser la neige devant le ventilateur;
- de surveiller les accumulations de glace;
- de garder les prises d’air libres;
- de ne pas couvrir complètement l’unité pendant l’hiver.
Le cycle de dégivrage produit de l’eau qui peut ensuite geler sous la thermopompe. Une accumulation importante doit être corrigée avant qu’elle atteigne la base de l’appareil.
Les erreurs à éviter avec une double zone
Plusieurs erreurs peuvent réduire l’intérêt d’un système multizone :
- choisir deux unités trop grandes;
- placer une unité dans un corridor en espérant chauffer plusieurs chambres;
- ignorer le partage de capacité;
- bloquer l’aspiration supérieure;
- installer l’appareil directement contre un mur latéral;
- oublier l’entretien futur;
- créer un drain avec une contre-pente;
- inverser les circuits des zones;
- utiliser deux modes contradictoires;
- supposer qu’une combinaison est admissible sans vérifier les modèles exacts.
Une bonne installation de thermopompe repose donc sur la sélection, mais aussi sur des dizaines de détails plus discrets.
Subventions : les modèles exacts restent déterminants
Certaines thermopompes pour climat froid peuvent être admissibles à des programmes de subvention.
L’admissibilité doit toutefois être confirmée à partir de la combinaison exacte :
- modèle de l’unité extérieure;
- modèle de la première unité intérieure;
- modèle de la deuxième unité intérieure;
- référence de performance;
- critères du programme en vigueur.
La photographie permet d’identifier la gamme Fujitsu AIRSTAGE, mais elle ne permet pas de lire avec assez de certitude le numéro exact de modèle.
Nous évitons donc d’attribuer un montant précis de subvention simplement à partir de l’apparence de l’appareil.
Une installation bien intégrée à Saint-Philippe
Cette thermopompe double zone Fujitsu Aquila XLTH offre désormais au propriétaire une solution de chauffage et de climatisation adaptée à deux secteurs de la maison, tout en utilisant une seule unité extérieure.
L’installation intérieure visible sur la photographie se distingue notamment par :
- un positionnement élevé;
- une intégration propre au-dessus d’une fenêtre;
- un dégagement conservé avec le plafond;
- une utilisation efficace du mur disponible;
- une sortie d’air libre;
- un accès préservé pour les filtres et l’entretien.
Chez AirGreen, nous réalisons des installations de thermopompes murales, multizones et systèmes CVAC à Saint-Philippe, sur la Rive Sud, ainsi qu’à Montréal, Laval, Longueuil et sur la Rive Nord.
Chaque maison possède sa propre géométrie. Les fenêtres, angles, portes, escaliers et contraintes de drainage influencent directement l’endroit où une unité peut réellement être installée.
Notre approche consiste à utiliser ces contraintes pour arriver à une installation fonctionnelle, propre et durable plutôt que de placer simplement l’appareil à l’endroit le plus facile.