Une installation sur toit plat conçue pour libérer l’espace au sol et protéger l’équipement
À Chomedey, Laval, nous avons réalisé une installation de thermopompe multizone double zone Hitachi airHome Multi dans un contexte très différent d’une pose résidentielle classique contre un mur extérieur. Ici, les unités extérieures devaient être installées sur un toit plat, au-dessus du bâtiment, avec un cheminement frigorifique suffisamment propre, stable et accessible pour assurer la fiabilité du système à long terme.
La photographie du projet montre immédiatement les principaux enjeux du chantier : une membrane de toiture blanche, plusieurs équipements CVAC installés à proximité, des conduites frigorifiques de grande longueur, des sectionneurs électriques extérieurs et des structures de soutien qui ne doivent pas endommager la couverture du bâtiment.
Une installation sur toiture ne consiste jamais à simplement déposer une thermopompe sur la membrane. Chaque détail doit être planifié afin de répartir le poids, limiter les mouvements causés par le vent, faciliter l’entretien et empêcher les conduites de frotter directement contre le toit.
Pour cette résidence de Chomedey, le système Hitachi a été retenu afin d’alimenter deux zones intérieures indépendantes à partir d’une seule unité extérieure. Cette configuration permet d’obtenir un meilleur contrôle de la température dans deux sections distinctes du bâtiment, sans multiplier inutilement les compresseurs associés à chaque pièce.
Pourquoi installer une thermopompe multizone sur le toit?
Dans certains bâtiments de Laval, l’espace au sol est restreint ou peu approprié pour accueillir une unité extérieure. Les contraintes peuvent comprendre :
- une cour étroite;
- une entrée de stationnement;
- un passage commun;
- une façade où l’équipement serait trop visible;
- des exigences de copropriété;
- un risque élevé d’accumulation de neige;
- la présence de clôtures ou d’obstacles;
- des distances insuffisantes par rapport aux portes et aux fenêtres.
Le toit plat devient alors une solution logique, mais seulement lorsque sa structure, sa membrane et ses accès permettent une installation conforme et durable.
Dans ce projet à Chomedey, le positionnement sur le toit offrait plusieurs avantages. Les unités sont éloignées des zones de circulation, elles n’occupent aucun espace utile autour du bâtiment et elles se trouvent dans une aire relativement ouverte où l’air peut circuler autour des échangeurs.
Ce dégagement demeure essentiel. Une thermopompe absorbe ou rejette une quantité importante d’énergie par son serpentin extérieur. Si l’air chaud ou froid expulsé par une unité est immédiatement aspiré par une autre, le rendement peut diminuer. Nous devons donc considérer la distance entre les appareils, l’orientation des serpentins, les vents dominants et la présence des parapets.
Une base surélevée sans perforation inutile de la membrane
Les unités visibles sont placées sur des supports métalliques surélevés. Ces supports reposent eux-mêmes sur de longues pièces de bois servant à distribuer la charge sur une plus grande surface.
Cette méthode permet d’éviter qu’un pied étroit ou une arête métallique exerce une pression concentrée directement sur la membrane. Elle réduit également les risques de perforation causés par les vibrations ou par les mouvements saisonniers.
Les pièces de bois ont été disposées de manière à créer une assise stable, tandis que les supports d’aluminium maintiennent les unités au-dessus du toit. Cette élévation offre plusieurs bénéfices :
- elle garde le bas des appareils à distance de l’eau de pluie;
- elle facilite le drainage pendant les cycles de dégivrage;
- elle limite l’exposition aux petites accumulations de neige;
- elle améliore l’accès aux conduites et aux valves;
- elle empêche les panneaux inférieurs de rester dans l’humidité;
- elle facilite l’inspection de la membrane sous et autour des appareils.
Sur un toit plat à Laval, l’eau ne doit jamais être considérée comme un détail secondaire. Même une membrane bien installée peut comporter des zones où l’eau s’accumule temporairement après une forte pluie ou pendant la fonte de la neige. Une unité posée trop bas pourrait alors être exposée à une humidité persistante.
Le défi du vent sur un toit dégagé
Une unité extérieure installée au sol est souvent protégée partiellement par la maison, une clôture ou un aménagement paysager. Sur un toit, elle peut être beaucoup plus exposée au vent.
Cette exposition influence plusieurs éléments :
- la stabilité du support;
- les vibrations;
- les efforts appliqués aux conduites;
- la déformation possible des panneaux;
- les cycles de dégivrage;
- l’accumulation irrégulière de neige autour de l’appareil.
Nous devons donc vérifier que la structure de support est correctement assemblée et que l’unité est solidement fixée. Les conduites doivent conserver une certaine souplesse, sans toutefois être laissées libres de bouger au vent.
Dans la photographie, les conduites isolées suivent un trajet contrôlé entre l’équipement et leur point d’entrée vers le bâtiment. Leur enveloppe noire protège l’isolation et rassemble les composantes de façon plus ordonnée.
Une thermopompe double zone pour deux besoins de confort distincts
Le système Hitachi airHome Multi permet à une unité extérieure d’alimenter plusieurs unités intérieures. Dans une configuration double zone, deux appareils intérieurs sont raccordés au même compresseur.
Chaque unité intérieure peut être réglée séparément. Les occupants peuvent choisir :
- une température propre à chaque pièce;
- une vitesse de ventilation différente;
- un horaire adapté à l’utilisation de chaque espace;
- l’arrêt d’une zone inoccupée;
- un fonctionnement plus soutenu dans une pièce exposée au soleil.
Cette indépendance améliore considérablement le confort par rapport à un système simple qui tenterait de traiter l’ensemble du bâtiment depuis un seul point.
La brochure Hitachi précise qu’une unité extérieure airHome Multi peut desservir jusqu’à cinq unités intérieures selon le modèle. Chaque zone dispose de son propre point de consigne et de ses réglages, mais l’ensemble du système fonctionne dans un mode saisonnier compatible : climatisation en été ou chauffage en hiver.
Une précision essentielle sur le fonctionnement multizone
Un système multizone ne peut généralement pas chauffer une pièce pendant qu’il climatise simultanément l’autre. Les deux unités intérieures doivent fonctionner dans des modes compatibles.
En été, les zones peuvent habituellement être réglées en :
- climatisation;
- déshumidification;
- ventilation.
En hiver, elles peuvent fonctionner en :
- chauffage;
- ventilation.
Une unité peut être arrêtée pendant que l’autre demeure active. Cette souplesse convient à la majorité des besoins résidentiels, mais elle doit être expliquée avant l’installation, particulièrement lorsque deux espaces présentent des conditions très différentes.
Par exemple, une pièce fortement ensoleillée peut devenir chaude au printemps tandis qu’une pièce ombragée demeure fraîche. Dans cette situation, une thermopompe multizone traditionnelle ne peut pas produire du froid dans une zone et de la chaleur dans l’autre au même moment.
Les détails techniques qui déterminent la qualité d’une installation sur toiture
Le modèle double zone Hitachi RAM-G18N2HAA
Dans la gamme airHome Multi, le modèle extérieur destiné à deux connexions intérieures est le Hitachi RAM-G18N2HAA. Il offre une capacité nominale de 18 000 BTU/h en climatisation et de 22 000 BTU/h en chauffage.
La capacité modulée peut varier selon la demande et la combinaison d’unités intérieures raccordées. Pour une configuration sans conduits, la documentation indique une plage de climatisation pouvant atteindre environ 20 500 BTU/h et une plage de chauffage pouvant monter jusqu’à environ 24 000 BTU/h dans certaines conditions.
Cette modulation est rendue possible par la technologie Inverter. Le compresseur ne fonctionne pas constamment à pleine puissance. Il ajuste sa vitesse afin de répondre plus précisément à la charge thermique du bâtiment.
Cette caractéristique contribue à :
- réduire les écarts de température;
- améliorer le confort;
- limiter les démarrages répétés;
- réduire la consommation lorsque la demande est faible;
- maintenir un fonctionnement plus stable.
Un rendement pouvant atteindre un TRÉS2 de 23,0
Selon la combinaison sans conduits indiquée par Hitachi, le système double zone peut atteindre un TRÉS2 de 23,0 et un CPSC2 région 5 de 7,85.
Le TRÉS2 représente le rendement saisonnier en climatisation. Plus cette valeur est élevée, plus le système peut produire de climatisation avec une quantité donnée d’électricité dans les conditions normalisées utilisées pour l’évaluation.
Le CPSC2 concerne le rendement saisonnier en chauffage. Pour un propriétaire à Chomedey, cette donnée est particulièrement importante, car la thermopompe sera utilisée pendant une grande partie de l’automne, de l’hiver et du printemps.
Il faut toutefois éviter de comparer uniquement les chiffres maximaux inscrits dans une brochure. Le rendement réel dépend de plusieurs facteurs :
- la capacité exacte des unités intérieures;
- la longueur des conduites;
- l’isolation du bâtiment;
- l’étanchéité à l’air;
- le réglage des températures;
- les conditions extérieures;
- l’entretien;
- la qualité de la mise en service.
Chauffage jusqu’à -20 °C : ce que cela signifie réellement
La série airHome Multi peut continuer à fonctionner en chauffage jusqu’à une température extérieure de -20 °C. Cette valeur représente la limite de fonctionnement annoncée, et non le maintien de la capacité nominale complète.
Pour le modèle double zone, la documentation indique une capacité maximale d’environ :
- 14 300 BTU/h à -15 °C;
- 9 700 BTU/h à -20 °C.
Cette diminution est normale. Plus la température extérieure baisse, moins l’air contient de chaleur facilement récupérable, et plus le système doit travailler pour transférer cette énergie vers l’intérieur.
Chez AirGreen, nous tenons compte de cette courbe de capacité lorsque nous évaluons un projet. Une thermopompe peut couvrir une grande partie des besoins annuels sans nécessairement remplacer à elle seule toute forme de chauffage d’appoint pendant les périodes les plus froides.
Dans un bâtiment de Laval, la stratégie appropriée peut consister à utiliser la thermopompe comme principale source de chauffage pendant la majorité de la saison, tout en conservant des plinthes électriques ou une autre source pour les pointes de froid.
Des conduites frigorifiques protégées contre les intempéries
L’image de cette installation à Chomedey montre un long ensemble de conduites recouvertes d’une enveloppe noire. Sur une toiture, cette protection joue un rôle essentiel.
Les conduites frigorifiques comprennent normalement :
- une conduite de liquide;
- une conduite de gaz isolée;
- un câble de communication;
- parfois d’autres conducteurs selon la configuration.
L’isolation doit être protégée des rayons ultraviolets, de l’eau, des oiseaux et des dommages mécaniques. Une isolation exposée directement au soleil peut se dégrader, se fissurer et perdre progressivement son efficacité.
Lorsque l’isolation est endommagée, plusieurs problèmes peuvent apparaître :
- condensation;
- perte d’efficacité;
- humidité autour des conduites;
- détérioration accélérée;
- variations de température du réfrigérant;
- apparence négligée.
Nous nous assurons donc que les conduites sont regroupées, protégées et soutenues. Elles ne doivent pas reposer librement sur la membrane ni former des boucles susceptibles de retenir l’eau.
Les limites de tuyauterie du système double zone
Pour le modèle RAM-G18N2HAA, Hitachi indique une longueur totale maximale de tuyauterie de 165 pieds, soit environ 50 mètres. La longueur maximale entre l’unité extérieure et une unité intérieure peut atteindre environ 82 pieds, sous réserve des exigences du fabricant.
La hauteur maximale totale permise est de 66 pieds, et une longueur minimale doit également être respectée.
Ces valeurs rendent la gamme intéressante pour une installation sur toit, car les unités intérieures peuvent se trouver plusieurs étages plus bas ou à une certaine distance horizontale. Il ne suffit cependant pas de rester sous la limite maximale.
Chaque parcours doit aussi être vérifié pour :
- les pertes de charge;
- la quantité de réfrigérant additionnelle;
- le dénivelé;
- le retour d’huile;
- la protection mécanique;
- le nombre de coudes;
- l’accès aux raccords.
Raccords frigorifiques et mise sous vide
Le modèle double zone dispose de deux raccordements de liquide de 1/4 po et de deux raccordements de gaz de 3/8 po.
La qualité des raccords évasés influence directement l’étanchéité du système. Nous utilisons des outils appropriés pour obtenir une surface régulière et un serrage conforme.
La procédure comprend notamment :
- la préparation des tubes;
- l’évasement;
- le serrage au couple approprié;
- le test sous pression;
- la recherche de fuites;
- la mise sous vide;
- la vérification de la tenue du vide;
- l’ouverture des valves;
- les essais de fonctionnement.
Sur une toiture, une fuite future serait particulièrement contraignante, car l’accès demande davantage de temps et de préparation. La rigueur au moment de l’installation est donc essentielle.
Le réfrigérant R32 et les précautions associées
Le système airHome Multi utilise du réfrigérant R32. Ce réfrigérant est couramment intégré aux nouvelles générations de thermopompes à haut rendement.
Son utilisation exige du personnel formé, des outils compatibles et une application stricte des méthodes prescrites. Les unités intérieures compatibles comportent également un capteur de fuite de réfrigérant. Selon le type d’unité, une alarme visuelle ou sonore peut être offerte directement ou au moyen d’un accessoire.
Les caractéristiques de sécurité ne remplacent toutefois pas une installation étanche. Elles constituent une protection supplémentaire.
Des sectionneurs accessibles à proximité des appareils
La photographie montre des boîtiers électriques installés près des unités extérieures. Ces sectionneurs permettent de couper localement l’alimentation pendant l’entretien ou une intervention technique.
Le modèle double zone fonctionne à 208-230 V, monophasé, 60 Hz. Sa documentation indique une ampacité minimale de circuit de 16 A et une protection maximale contre les surintensités de 25 A.
Les valeurs finales doivent toujours être confirmées sur la plaque signalétique de l’équipement livré. Le disjoncteur ne doit jamais être choisi uniquement selon la capacité en BTU.
Une installation électrique adéquate comprend :
- un circuit dédié;
- un câblage dimensionné correctement;
- une protection appropriée;
- un sectionneur accessible;
- des raccords étanches aux intempéries;
- une mise à la terre conforme;
- une protection mécanique des conducteurs exposés.
Plusieurs types d’unités intérieures compatibles
Le système Hitachi airHome Multi peut être combiné avec plusieurs formats d’unités intérieures, notamment :
- airHome 400 murale;
- airHome 650 murale;
- console de plancher airHome Floor;
- mini-cassette;
- unité gainable.
Dans un projet double zone à Chomedey, il est donc possible de sélectionner deux formats différents selon les caractéristiques des pièces.
Une unité murale peut être installée dans une aire ouverte, tandis qu’une unité gainable peut servir une zone où l’on souhaite réduire l’impact visuel. Une console de plancher peut être utile lorsqu’il n’existe pas suffisamment d’espace mural en hauteur.
Cette flexibilité ne doit pas devenir une sélection improvisée. Chaque unité intérieure possède sa propre capacité, ses dimensions, son débit d’air et ses exigences de tuyauterie.
Fonctions de confort et de qualité de l’air
Certaines unités intérieures compatibles avec l’airHome Multi offrent la technologie FrostWash. Cette fonction utilise un cycle de gel et de fonte pour aider à nettoyer le serpentin intérieur.
Le mode Mold Guard prolonge la ventilation après certaines opérations de climatisation ou de déshumidification afin de sécher les composants internes pendant environ 60 minutes. Cette action vise à réduire les conditions favorables aux odeurs et à la moisissure.
Selon l’unité sélectionnée, le système peut également intégrer :
- un filtre à charbon actif PM2.5;
- un filtre ViroSense S;
- un détecteur de mouvement;
- le mode Smart Eco;
- l’arrêt automatique;
- l’interface optionnelle airCloud Go.
L’application airCloud Go permet de gérer certaines fonctions à distance, de programmer le fonctionnement et de surveiller l’utilisation du système.
Les erreurs à éviter lors d’une installation sur toit plat
Déposer l’équipement directement sur la membrane
Le poids et les vibrations peuvent abîmer la toiture. Une base adaptée doit répartir la charge et maintenir les composantes métalliques à distance de la membrane.
Laisser les conduites au sol sans support
Les conduites peuvent bouger au vent, frotter contre la toiture ou retenir l’eau. Elles doivent être protégées et fixées de façon contrôlée.
Négliger le dégagement entre les unités
Deux appareils trop rapprochés peuvent faire recirculer l’air rejeté et réduire leur rendement. Le dégagement nécessaire dépend de leur conception et de leur orientation.
Oublier l’accès futur
Les valves, sectionneurs, panneaux électriques et serpentins doivent rester accessibles. Une installation compacte ne doit pas devenir impossible à entretenir.
Sous-estimer l’eau de dégivrage
En chauffage, la thermopompe doit périodiquement dégivrer son serpentin. L’eau produite doit pouvoir s’évacuer sans créer une importante plaque de glace sous l’équipement.
Utiliser une isolation extérieure non protégée
Le soleil et les intempéries peuvent détériorer rapidement l’isolant. Une protection résistante aux UV est indispensable sur une toiture.
Une installation adaptée au bâtiment plutôt qu’une solution standardisée
Ce projet de thermopompe Hitachi à Chomedey démontre pourquoi chaque installation CVAC doit être adaptée au bâtiment.
Sur une maison classique, nous pouvons souvent installer le compresseur sur un support mural ou sur une base près du sol. Sur ce toit plat de Laval, nous avons dû raisonner différemment :
- répartir le poids;
- préserver la membrane;
- surélever les appareils;
- sécuriser les conduites;
- organiser les raccordements électriques;
- maintenir les dégagements;
- prévoir les interventions futures.
Le résultat est une installation structurée où les équipements demeurent accessibles et où les parcours techniques sont clairement identifiables.
Une solution pertinente pour Chomedey, Laval et le Grand Montréal
Les thermopompes multizones sont particulièrement adaptées aux duplex, maisons à plusieurs étages, condos et bâtiments dotés de pièces éloignées les unes des autres.
Nous réalisons ce type d’installation CVAC à Montréal, Laval, Longueuil, sur la Rive Nord et sur la Rive Sud. Les contraintes changent selon le bâtiment : mur de brique, toit plat, balcon, ruelle, copropriété ou passage latéral étroit.
Dans tous les cas, notre objectif reste le même : concevoir une installation cohérente avec l’architecture, les besoins de confort et les exigences techniques de l’équipement.
Garantie et entretien du système Hitachi airHome Multi
La documentation Hitachi indique une garantie standard de sept ans sur le compresseur et de cinq ans sur les pièces. Pour une installation résidentielle admissible, l’enregistrement en ligne peut permettre une protection prolongée de dix ans sur le compresseur et de dix ans sur les pièces.
Une garantie améliorée peut également être offerte selon les modalités applicables, l’enregistrement et les options sélectionnées.
Le propriétaire doit conserver :
- la facture d’installation;
- les numéros de modèle;
- les numéros de série;
- la date de mise en service;
- la preuve d’enregistrement;
- les documents de garantie.
Pour une installation sur toiture, l’entretien CVAC doit inclure une inspection visuelle des supports, des conduites, des protections extérieures et des sectionneurs. La membrane autour de l’équipement doit aussi rester libre de débris.
Les filtres intérieurs doivent être nettoyés régulièrement. Les serpentins, ventilateurs, drains et connexions électriques doivent être vérifiés périodiquement afin de maintenir un fonctionnement stable.
Cette installation à Chomedey représente donc bien plus que l’ajout d’une thermopompe. Elle réunit une configuration double zone, une implantation sur toit plat et une exécution adaptée aux réalités climatiques de Laval.