Une installation sur toit plat où la stabilité, le dégagement hivernal et le parcours frigorifique ont guidé chaque décision
À Saint-Marc-sur-Richelieu, nous avons réalisé une installation de thermopompe murale Fujitsu AIRSTAGE Altair 500 dont la particularité saute immédiatement aux yeux : l’unité extérieure n’a pas été placée au niveau du sol, mais directement sur un toit plat, dans un environnement où il fallait composer avec la membrane de toiture, le ballast de pierre, les équipements existants et un parcours frigorifique exposé aux conditions extérieures.
Ce type de projet demande une approche différente d’une installation conventionnelle sur une façade ou sur une dalle au sol. Sur un toit, nous devons penser simultanément au poids de l’appareil, à la stabilité de sa base, à la protection de la toiture, aux vibrations, au vent, aux accumulations de neige, au dégivrage hivernal et à l’accessibilité future pour l’entretien CVAC.
La photo prise après l’installation montre une unité extérieure Fujitsu AIRSTAGE au réfrigérant R-32, placée sur un support métallique surélevé. Sous la structure, nous distinguons des surfaces de protection qui isolent le montage de la toiture, ainsi que des éléments de bois servant à répartir et stabiliser certains points d’appui. La thermopompe est ainsi maintenue nettement au-dessus du gravier, plutôt que de reposer directement sur la surface du toit.
À droite de l’appareil, les conduites frigorifiques et les câbles suivent un parcours extérieur protégé avant de rejoindre le bâtiment. Le cheminement est volontairement organisé pour ne pas encombrer inutilement la zone de service autour de la machine.
La Fujitsu Altair 500 appartient à la série H simple zone et est offerte dans les configurations 09KPAS1, 12KPAS1, 18KPAS1, 24KPAS1, 30KPAS1 et 36KPAS1. Le fabricant indique notamment une technologie Inverter, l’utilisation du R-32 et une plage de fonctionnement en chauffage jusqu’à -15 °C.
Pourquoi installer une thermopompe sur un toit?
Dans certaines propriétés, l’emplacement au niveau du sol n’est tout simplement pas le meilleur choix.
Cela peut être causé par :
- l’absence d’un espace latéral suffisant;
- une cour déjà aménagée;
- des contraintes de circulation;
- la proximité des voisins;
- une façade où l’on souhaite éviter un compresseur visible;
- un parcours frigorifique plus logique par la toiture;
- la configuration architecturale du bâtiment.
Sur ce projet de Saint-Marc-sur-Richelieu, le toit offrait un emplacement dégagé, mais cette solution imposait une installation beaucoup plus structurée.
Un compresseur ne doit jamais être posé directement sur le ballast ou sur une membrane de toiture.
Le poids de l’appareil doit être correctement distribué, et la membrane doit être protégée contre les points de charge concentrés, les vibrations et les mouvements du support.
Une base surélevée conçue pour laisser de l’espace sous l’unité
La structure visible sur la photo constitue l’un des éléments les plus importants de cette installation.
Nous avons placé la thermopompe sur un support métallique surélevé, créant un dégagement important entre le dessous de l’unité et le toit.
Ce choix répond à plusieurs besoins.
Premièrement, il permet de garder l’appareil au-dessus d’une certaine accumulation de neige.
Deuxièmement, il facilite l’écoulement de l’eau provenant des cycles de dégivrage.
Troisièmement, il réduit le contact direct entre l’équipement CVAC et la toiture.
Enfin, il améliore l’accessibilité sous et autour de la machine.
Dans le climat québécois, ces détails deviennent particulièrement importants dès que la thermopompe sert au chauffage.
Le dégivrage est encore plus important sur une toiture
Lorsqu’une thermopompe chauffe la maison par temps froid, l’échangeur extérieur peut accumuler du givre.
Le système doit alors effectuer périodiquement un cycle de dégivrage.
Cette opération produit de l’eau.
Sur une installation au sol, nous devons éviter que cette eau forme progressivement une masse de glace sous le compresseur. Sur une toiture, nous devons également veiller à ce que l’eau puisse se disperser sans rester emprisonnée immédiatement sous la machine.
Le support surélevé visible ici permet de créer une zone libre sous l’appareil.
Cela ne dispense évidemment pas d’une inspection périodique pendant l’hiver, particulièrement après d’importantes chutes de neige ou plusieurs cycles de gel et de dégel.
Protéger la toiture avant de penser à la thermopompe
Une erreur fréquente dans une installation sur toit consiste à se concentrer uniquement sur la machine.
Pour nous, le toit fait partie intégrante du projet.
Sur la photo, on distingue clairement des surfaces de protection placées sous la structure afin de ne pas appliquer directement les appuis métalliques sur la toiture.
Cette approche permet de mieux répartir les charges et de créer une interface plus appropriée entre le système CVAC et la surface existante.
L’objectif est simple : installer la thermopompe sans créer un nouveau problème pour le bâtiment.
Une mauvaise installation pourrait provoquer :
- une concentration excessive des charges;
- des dommages à la membrane;
- des vibrations;
- un déplacement du support;
- des difficultés lors de travaux futurs sur le toit.
Des isolateurs antivibrations sous l’unité Fujitsu
La photo permet aussi de distinguer des isolateurs antivibrations entre les pieds du compresseur et le support métallique.
Sur une toiture, ce détail prend encore plus d’importance.
Une unité extérieure comprend un compresseur et un ventilateur. Même lorsqu’ils sont silencieux, ces composants génèrent de petites vibrations mécaniques.
Si l’appareil est rigidement relié à une structure, certaines vibrations peuvent être transmises au bâtiment.
Le rôle des isolateurs consiste à limiter cette transmission.
C’est particulièrement intéressant lorsque la toiture se trouve directement au-dessus d’un espace habité.
La position de l’unité facilite aussi l’entretien
Nous avons volontairement conservé un espace dégagé autour du compresseur.
Le panneau de service reste accessible et le ventilateur avant ne fait face à aucun obstacle immédiat.
C’est exactement ce que nous recherchons.
Une installation doit permettre à un technicien de revenir plusieurs années plus tard pour :
- inspecter l’échangeur;
- vérifier les raccordements;
- effectuer des mesures électriques;
- nettoyer l’appareil;
- diagnostiquer un problème;
- intervenir sur le circuit frigorifique lorsque nécessaire.
Un compresseur coincé entre plusieurs équipements de toiture peut transformer une intervention simple en travail complexe.
Une ligne frigorifique installée à l’extérieur : la protection devient essentielle
Sur la droite de la photo, le parcours des conduites est particulièrement visible.
Les lignes frigorifiques sont regroupées et protégées sur leur trajet à travers le toit.
Sur une toiture, les conduites sont soumises à davantage de contraintes qu’à l’intérieur d’un bâtiment :
- rayonnement solaire;
- pluie;
- neige;
- glace;
- variations importantes de température;
- déplacements lors de travaux d’entretien sur le toit.
L’isolation et la protection mécanique des conduites deviennent donc essentielles.
Nous cherchons également à éviter que les lignes restent simplement déposées librement et de manière désorganisée sur la surface.
Fujitsu Altair 500 : plusieurs capacités, mais un dimensionnement à faire projet par projet
La gamme Fujitsu AIRSTAGE Altair 500 comprend plusieurs puissances.
Selon la fiche technique du fabricant, les capacités nominales de climatisation sont de 9 000, 12 000, 18 000, 22 000, 30 000 et 33 000 BTU/h pour les modèles 09, 12, 18, 24, 30 et 36 respectivement.
En chauffage, les capacités nominales annoncées passent à 10 000, 14 000, 18 000, 24 000, 30 000 et 34 000 BTU/h.
La capacité exacte de l’appareil photographié n’est pas suffisamment lisible sur l’image pour l’affirmer avec certitude. Nous préférons donc ne pas attribuer arbitrairement un nombre de BTU à cette installation.
Dans un projet réel, nous dimensionnons l’appareil selon les caractéristiques du bâtiment et non selon une simple règle de superficie.
Les critères que nous considérons avant de choisir la capacité
Pour une installation à Saint-Marc-sur-Richelieu, nous pouvons notamment analyser :
- la superficie réellement desservie;
- le niveau d’isolation;
- la fenestration;
- l’exposition au soleil;
- la hauteur des plafonds;
- la circulation de l’air entre les pièces;
- la présence d’autres systèmes de chauffage;
- les pertes thermiques du bâtiment.
Le fait d’installer l’unité extérieure sur le toit ne change pas les besoins thermiques de la maison, mais il peut influencer certains paramètres techniques, notamment la longueur des conduites et la différence de hauteur entre les deux unités.
Des longueurs de tuyauterie adaptées aux projets complexes
C’est ici que l’Altair 500 devient particulièrement intéressante dans certains projets.
Fujitsu autorise, selon le modèle, différentes longueurs maximales de conduite :
- 66 pieds pour les 9 000 et 12 000 BTU;
- 98 pieds pour les 18 000 et 24 000 BTU;
- 164 pieds pour les 30 000 et 36 000 BTU.
La différence verticale maximale autorisée passe également de 49 à 82 puis à 98 pieds selon la capacité.
Ces limites peuvent être déterminantes lorsqu’un compresseur est installé sur un toit et que l’unité intérieure se trouve un ou plusieurs niveaux plus bas.
Avant d’effectuer une installation de thermopompe sur toiture, nous devons donc vérifier le parcours complet, et pas seulement mesurer la distance horizontale visible.
Les dimensions de cuivre changent selon la puissance
Autre détail technique essentiel : toutes les Altair 500 n’utilisent pas les mêmes dimensions de tuyauterie.
La fiche Fujitsu indique :
- 09KPAS1 et 12KPAS1 : 1/4 po liquide et 3/8 po gaz;
- 18KPAS1 et 24KPAS1 : 1/4 po liquide et 1/2 po gaz;
- 30KPAS1 et 36KPAS1 : 3/8 po liquide et 5/8 po gaz.
Cette donnée devient particulièrement importante lorsque nous remplaçons un ancien système.
Une conduite existante qui emprunte déjà un chemin complexe jusqu’au toit peut sembler intéressante à conserver, mais elle doit être compatible avec le nouvel équipement.
Nous vérifions toujours le diamètre et l’état réel des conduites avant de décider de les réutiliser.
Une nouvelle génération utilisant le R-32
Le marquage R32 est clairement visible sur l’unité photographiée.
Fujitsu présente le R-32 comme un réfrigérant ayant un potentiel de réchauffement global inférieur à celui du R-410A.
La documentation de la série indique un PRG de 675 pour le R-32, contre 2 088 pour le R-410A, soit une réduction annoncée de 68 %.
Pour l’installation, ce changement de réfrigérant signifie aussi que les procédures, les outils et les pratiques doivent être adaptés.
Le R-32 ne doit pas être traité comme si l’on installait simplement une ancienne thermopompe au R-410A.
Technologie Inverter et modulation de la puissance
La Fujitsu Altair 500 utilise un compresseur Inverter.
Pour le propriétaire, cela signifie que l’appareil peut moduler sa production.
Au lieu de fonctionner continuellement selon une logique de pleine puissance suivie d’un arrêt, il peut ajuster son régime en fonction de la demande.
Cette modulation contribue à :
- stabiliser la température;
- prolonger certains cycles;
- améliorer le confort;
- réduire les variations de soufflage;
- adapter la consommation à la demande.
La documentation Fujitsu attribue aux systèmes AIRSTAGE de série H des économies d’énergie pouvant atteindre 30 % selon les conditions d’utilisation.
Performance réelle, bruit, hiver et entretien : les détails qui comptent après l’installation
Un rendement TRÈS2 allant jusqu’à 26,0
Le rendement varie selon la capacité sélectionnée.
Fujitsu indique les valeurs TRÈS2 suivantes :
- 26,0 pour le 9 000 BTU;
- 24,0 pour le 12 000 BTU;
- 22,0 pour le 18 000 BTU;
- 21,5 pour le 24 000 BTU;
- 22,0 pour le 30 000 BTU;
- 21,0 pour le 36 000 BTU.
C’est un bon exemple de la raison pour laquelle nous recommandons de comparer les équipements selon leur combinaison exacte, et non seulement selon le nom de la gamme.
Deux Altair 500 de capacités différentes n’ont pas nécessairement le même rendement.
Un fonctionnement intérieur très discret sur certaines capacités
La fiche technique indique également des niveaux sonores intérieurs qui peuvent descendre jusqu’à 19 dB(A) en mode calme sur les unités 9 000 et 12 000 BTU.
Le 18 000 BTU descend jusqu’à 26 dB(A), le 24 000 à 31 dB(A), et les 30 000 et 36 000 à 32 dB(A).
Cela peut faire une différence importante lorsqu’une unité intérieure est installée dans une chambre ou à proximité d’un espace de repos.
L’emplacement sur le toit peut aussi réduire certaines nuisances extérieures
Positionner le compresseur sur un toit peut avoir un avantage pratique : l’unité est éloignée de certaines zones d’utilisation extérieure.
Elle ne se trouve pas immédiatement à côté :
- d’une terrasse;
- d’une porte patio;
- d’une entrée;
- d’un passage latéral;
- d’une aire de jeux.
Cela ne signifie pas que l’emplacement sur toiture est toujours préférable. Nous évaluons chaque bâtiment individuellement.
Sur certains projets, le toit constitue la solution logique. Sur d’autres, un support mural ou une installation au sol sera plus simple et plus économique.
Le vent doit être considéré sur une toiture dégagée
Une thermopompe installée plusieurs mètres au-dessus du sol est davantage exposée au vent.
Le support doit donc offrir une bonne stabilité.
Il faut également éviter une configuration où un obstacle crée des turbulences importantes devant ou derrière l’échangeur.
Sur cette installation à Saint-Marc-sur-Richelieu, l’appareil se trouve dans une zone relativement ouverte, avec suffisamment d’espace devant le grand ventilateur.
Cette disposition aide à maintenir une circulation d’air convenable.
Chauffage jusqu’à -15 °C : une limite à comprendre avant l’achat
La gamme Altair 500 est donnée par Fujitsu pour une plage de fonctionnement en chauffage allant jusqu’à -15 °C.
Pour le Québec, cette donnée doit être présentée clairement.
Nous connaissons régulièrement des périodes plus froides.
L’Altair 500 peut donc assurer une part importante du chauffage annuel, mais elle doit être choisie en fonction de la stratégie globale du bâtiment.
Si l’objectif est d’obtenir une thermopompe devant continuer à fonctionner durant des froids de -25 °C ou -30 °C, une gamme conçue spécifiquement pour ces températures pourra être plus appropriée.
Nous ne cherchons pas à présenter toutes les thermopompes Fujitsu comme étant interchangeables.
Classements Energy Star et aides financières : toujours vérifier le modèle exact
La fiche de la série Altair 500 montre plusieurs classements Energy Star, avec des catégories variant selon le modèle, dont ES, ESCC et ESME.
Cette information est intéressante pour les propriétaires qui évaluent les aides financières disponibles pour une thermopompe au Québec.
Cependant, l’admissibilité à une subvention doit toujours être confirmée avec la combinaison précise des appareils et les règles du programme en vigueur au moment du projet.
Le simple fait qu’un appareil appartienne à la gamme Altair 500 ne permet pas, à lui seul, de promettre un montant d’aide financière.
L’électricité varie elle aussi selon la capacité
Tous les modèles de la série sont conçus pour une alimentation 208 à 230 V, 60 Hz, monophasée, mais les disjoncteurs indiqués changent selon la puissance :
- 15 A pour 9 000 BTU;
- 15 A pour 12 000 BTU;
- 15 A pour 18 000 BTU;
- 20 A pour 24 000 BTU;
- 30 A pour 30 000 BTU;
- 30 A pour 36 000 BTU.
Pour un appareil placé sur le toit, nous devons également planifier le parcours électrique de façon propre et sécuritaire jusqu’à l’unité.
Les erreurs à éviter lors d’une installation de thermopompe sur toit
Une installation comme celle-ci demande davantage que simplement monter l’appareil sur le toit.
Parmi les erreurs que nous cherchons à éviter :
- poser l’unité directement sur la membrane ou le gravier;
- utiliser un support trop bas;
- négliger les vibrations;
- laisser les conduites sans protection adéquate;
- créer un parcours frigorifique inutilement long;
- installer le compresseur trop près d’un évent ou d’un autre équipement;
- bloquer l’accès au panneau de service;
- ignorer l’accumulation de neige;
- ne pas tenir compte de la différence verticale entre les unités;
- endommager la toiture pendant la manutention.
Ce dernier point est particulièrement important.
Une unité extérieure peut peser plusieurs dizaines de kilogrammes. Selon la capacité, la fiche Fujitsu indique des poids extérieurs allant d’environ 51 lb à 117 lb.
La manutention sur toiture doit donc être organisée de façon méthodique.
L’entretien annuel mérite une attention particulière sur un toit
Une thermopompe sur toiture ne doit pas être oubliée après son installation.
Nous recommandons de vérifier périodiquement :
- l’état du support;
- les isolateurs antivibrations;
- l’échangeur extérieur;
- le dégagement autour de l’appareil;
- l’état de l’isolation des conduites;
- l’accumulation de feuilles;
- la présence de neige ou de glace;
- l’état général de la zone sous la machine.
Le toit visible sur cette installation est entouré de nombreux arbres matures.
Cela crée un environnement agréable, mais signifie aussi que des feuilles et autres débris peuvent atteindre la toiture.
Maintenir l’échangeur propre contribue directement aux performances du système.
Ce projet illustre une partie moins visible de notre travail chez AirGreen
Quand un client voit une thermopompe murale, il pense souvent principalement à l’unité intérieure.
Pour nous, la conception extérieure est tout aussi importante.
Dans ce projet de Saint-Marc-sur-Richelieu, il fallait réfléchir à la toiture avant même de penser aux raccordements.
Nous avons dû organiser :
- la position de l’unité;
- sa hauteur;
- son support;
- la protection de la toiture;
- les vibrations;
- les conduites;
- l’accès de service;
- les conditions hivernales.
C’est précisément ce type de détail qui distingue une installation rapide d’une installation CVAC pensée pour durer.
Une approche que nous appliquons partout dans le Grand Montréal
Nos projets à Montréal, Laval, Longueuil, sur la Rive Nord et sur la Rive Sud ne se ressemblent jamais complètement.
À Montréal, nous rencontrons fréquemment des toits plats sur des plex et des bâtiments plus denses.
À Laval et sur la Rive Nord, les installations au sol sont plus courantes, mais certaines maisons ou propriétés nécessitent également une solution sur toiture.
À Longueuil, sur la Rive Sud et dans des municipalités comme Saint-Marc-sur-Richelieu, nous devons souvent adapter la méthode d’installation à des bâtiments très différents les uns des autres.
Notre rôle ne consiste donc pas seulement à vendre une Fujitsu Altair 500.
Nous devons déterminer où elle fonctionnera le mieux, comment protéger le bâtiment et comment faciliter son entretien pour les années suivantes.
Une thermopompe Fujitsu bien intégrée au bâtiment, jusque sur le toit
Cette réalisation de Fujitsu AIRSTAGE Altair 500 à Saint-Marc-sur-Richelieu montre une facette plus technique de l’installation de thermopompes murales.
Le compresseur est placé sur un support métallique surélevé, équipé d’isolateurs antivibrations et installé sur une zone protégée du toit. Les conduites suivent un parcours extérieur organisé, tandis que le devant du ventilateur et les panneaux de service restent dégagés.
L’appareil bénéficie des caractéristiques de la gamme Altair 500 : technologie Inverter, réfrigérant R-32, différentes capacités, plusieurs niveaux de rendement Energy Star selon les modèles, fonctionnement silencieux et possibilités de contrôle additionnelles. La documentation Fujitsu mentionne également les serpentins intérieurs ProCore, les ailettes Hydro Fin et plusieurs interfaces optionnelles, dont Wi-Fi, BACnet, Modbus et thermostat 24 V selon la configuration choisie.
Mais dans ce projet, notre travail ne s’arrêtait pas aux caractéristiques de la machine.
Il fallait créer une installation qui puisse réellement vivre avec le bâtiment, son toit et notre climat.
Chez AirGreen, c’est cette attention portée aux éléments qui ne figurent pas toujours dans la brochure — support, dégagement, tuyauterie, vibrations, accès, drainage et protection de la toiture — qui transforme une thermopompe performante en une installation CVAC complète.