À Saint-Bernard-de-Michaudville, une FUJITSU ORION XLTH installée sur une toiture plate avec une structure surélevée conçue pour l’hiver québécois
Cette installation réalisée par AirGreen à Saint-Bernard-de-Michaudville présente un cas particulièrement intéressant : celui d’une thermopompe murale FUJITSU AIRSTAGE ORION XLTH dont l’unité extérieure a été installée directement sur une toiture plate, dans un environnement où la stabilité mécanique, la neige, l’eau de dégivrage et les vibrations devaient être considérées avec autant d’attention que les performances de la machine.
La photo du chantier permet d’identifier plusieurs détails techniques importants. Nous voyons une unité extérieure FUJITSU AIRSTAGE au réfrigérant R32, le marquage A2L sur le côté du cabinet, une structure métallique surélevée, ainsi que des supports antivibratoires placés sous les points de fixation. L’équipement repose au-dessus d’une toiture recouverte de gravier plutôt que directement sur celle-ci.
La plaque signalétique visible sur notre photo permet également d’identifier l’unité extérieure comme une AOUH24KZAH1, soit la version 24K de la famille ORION XLTH. La documentation Fujitsu associe cette unité extérieure à l’unité intérieure ASUH24KZAS.
C’est précisément ce genre de chantier qui démontre pourquoi une installation CVAC ne devrait jamais être réduite au simple choix d’une marque ou d’un nombre de BTU.
Une ORION XLTH 24K qui offre 22 000 BTU/h nominaux en climatisation
Le terme « 24K » peut facilement porter à confusion lorsqu’on compare les fiches techniques.
Pour le système ASUH24KZAS + AOUH24KZAH1, Fujitsu indique :
- 22 000 BTU/h nominaux en climatisation;
- une modulation en climatisation de 9 100 à 28 900 BTU/h;
- 25 200 BTU/h nominaux en chauffage;
- une modulation en chauffage de 8 200 à 36 800 BTU/h.
Autrement dit, il ne s’agit pas simplement d’un climatiseur de 24 000 BTU auquel on aurait ajouté une fonction chauffage. C’est une thermopompe Inverter capable de faire varier considérablement sa production selon les besoins du bâtiment.
Cette plage de modulation est importante pour le confort. Lorsque la demande est faible, la machine peut réduire sa production plutôt que fonctionner constamment à sa capacité maximale. Lorsque la demande augmente, elle dispose au contraire d’une réserve de capacité appréciable.
Pour une propriété située à Saint-Bernard-de-Michaudville, où la saison de chauffage représente une part majeure de l’utilisation annuelle d’un système CVAC, les caractéristiques hivernales deviennent donc tout aussi importantes que le rendement en climatisation.
Chauffage jusqu’à -26 °C : une caractéristique directement adaptée au Québec
La série FUJITSU ORION XLTH est conçue pour le chauffage en climat froid. Le fabricant indique une plage de fonctionnement en chauffage allant jusqu’à -26 °C pour l’ensemble de cette famille de thermopompes.
Pour le modèle 24K installé ici, la fiche technique apporte une précision encore plus utile : Fujitsu indique un pourcentage de chauffage maximal correspondant à environ :
- 108 % de la capacité nominale à -15 °C;
- 95 % à -21 °C;
- 80 % à -26 °C.
Ces valeurs donnent une image beaucoup plus réaliste du comportement hivernal qu’un simple chiffre de BTU inscrit dans le nom commercial.
Une erreur fréquente lorsque l’on compare des thermopompes murales consiste à regarder uniquement la température minimale annoncée. Deux machines peuvent toutes les deux être indiquées comme fonctionnelles à -25 °C ou -30 °C, mais ne pas conserver la même capacité de chauffage à cette température.
Chez AirGreen, nous accordons donc beaucoup d’importance aux tableaux de performance à basse température, surtout pour nos installations à Montréal, Laval, Longueuil, sur la Rive Nord, la Rive Sud et dans les municipalités rurales autour du Grand Montréal.
Pourquoi avons-nous placé cette unité sur une structure surélevée?
L’élément le plus frappant de cette installation à Saint-Bernard-de-Michaudville reste sans doute le support.
L’unité extérieure ne repose pas directement sur le gravier de la toiture. Elle est installée sur une structure métallique surélevée à quatre pieds, elle-même positionnée de manière à maintenir la thermopompe stable.
Cette décision répond à plusieurs considérations concrètes.
Garder l’unité dégagée des accumulations hivernales
Une thermopompe qui travaille en chauffage doit aspirer et rejeter d’importants volumes d’air extérieur. Une accumulation excessive de neige autour de l’échangeur peut devenir problématique.
Sur une toiture plate, la neige peut également être déplacée par le vent et former des accumulations très différentes de celles observées au niveau du sol.
Le fait de surélever l’unité crée donc une marge supplémentaire sous l’appareil.
Donner de l’espace à l’eau de dégivrage
Pendant l’hiver, une thermopompe doit périodiquement effectuer un cycle de dégivrage afin d’éliminer le givre accumulé sur son échangeur extérieur.
Cette opération produit de l’eau.
Sur la page consacrée aux caractéristiques techniques de l’ORION XLTH, Fujitsu précise que l’unité extérieure comprend un chauffe-plateau de base conçu pour les régions climatiques extrêmement froides.
Même avec cet équipement, le positionnement physique de la machine demeure important. L’eau doit pouvoir quitter l’unité sans créer progressivement un bloc de glace immédiatement sous le cabinet.
La hauteur visible sur notre installation contribue justement à offrir davantage d’espace pour cette gestion hivernale.
Ne pas appuyer directement la thermopompe sur la surface de toiture
Une unité extérieure de cette catégorie possède un poids appréciable. Fujitsu donne un poids net d’environ 53 kg, soit 117 lb, pour l’unité extérieure 24K.
Nous devons donc penser à la manière dont cette charge est soutenue et stabilisée.
La structure visible sur la photo permet de créer une plateforme technique distincte pour la thermopompe plutôt que de traiter le toit comme une simple dalle où l’on pourrait déposer l’appareil sans préparation.
Des coussinets antivibratoires visibles aux points de fixation
En regardant la photo de plus près, nous pouvons voir les coussinets antivibratoires placés sous les pattes de l’unité extérieure.
Ce détail est important sur une toiture.
Même une thermopompe Inverter relativement silencieuse possède un compresseur et un ventilateur en rotation. Si ses vibrations sont directement transmises à une structure de bâtiment, elles peuvent parfois devenir perceptibles à l’intérieur malgré un niveau acoustique extérieur raisonnable.
Fujitsu indique pour cette version 24K un niveau sonore extérieur d’environ 49 dB(A) en climatisation et 50 dB(A) en chauffage.
Une bonne installation vise donc deux choses différentes :
- limiter le bruit produit par la machine elle-même;
- éviter que les vibrations mécaniques soient amplifiées par la structure qui la supporte.
Les éléments antivibratoires visibles sur ce chantier participent directement au deuxième objectif.
Une unité extérieure compacte malgré une capacité importante
La thermopompe photographiée paraît imposante parce qu’elle est vue de près, mais l’unité extérieure du modèle 24K demeure relativement compacte pour sa capacité.
La fiche Fujitsu indique environ :
- 632 mm de hauteur;
- 799 mm de largeur;
- 290 mm de profondeur;
- 53 kg de poids net.
Cette profondeur relativement contenue est intéressante lorsqu’il faut installer une unité sur une toiture, une terrasse technique ou dans un emplacement où nous devons conserver des voies de passage autour de l’équipement.
Il faut néanmoins toujours respecter les dégagements d’installation spécifiés par le fabricant. Une machine compacte ne signifie pas qu’elle peut être enfermée entre des obstacles.
Un rendement TRÈS2 de 24,0 pour cette capacité
Le modèle 24K de la série ORION XLTH affiche un TRÈS2 de 24,0, accompagné d’un TRE2 de 12,5 et d’un CPSC2 région V de 9,4 selon le tableau technique Fujitsu.
La gamme est également présentée avec des classements ENERGY STAR, dont les désignations liées au climat froid indiquées par Fujitsu.
Ces chiffres sont particulièrement utiles lorsque nous comparons des thermopompes de capacités similaires.
Un propriétaire peut facilement rencontrer deux appareils portant chacun l’étiquette « 24 000 BTU », alors que leur consommation électrique, leur capacité à basse température, leur modulation et leur rendement saisonnier sont très différents.
C’est pour cette raison que chez AirGreen, nous analysons le système complet, et non uniquement le nombre inscrit sur la boîte.
Subventions : toujours vérifier le modèle exact plutôt que seulement la marque
Une thermopompe certifiée ENERGY STAR pour climat froid peut présenter un intérêt dans le contexte de différents programmes d’efficacité énergétique, mais l’admissibilité à une subvention pour thermopompe ne devrait jamais être présumée uniquement parce que l’appareil porte le nom Fujitsu ou ORION XLTH.
Les programmes peuvent exiger :
- une combinaison précise d’unités intérieure et extérieure;
- une référence AHRI admissible;
- une capacité donnée;
- une installation répondant à des critères particuliers;
- une preuve d’achat et d’installation;
- certaines caractéristiques du bâtiment.
Nous recommandons donc de valider l’admissibilité avec les numéros exacts ASUH24KZAS et AOUH24KZAH1 lorsqu’une aide financière fait partie de la décision d’achat.
R32 et marquage A2L : ce que nous pouvons voir directement sur l’installation
La photo de Saint-Bernard-de-Michaudville montre clairement deux marquages sur l’unité : R32 sur le panneau frontal et A2L sur le côté.
La documentation Fujitsu précise que cette série utilise le réfrigérant R32 et compare son potentiel de réchauffement global à celui du R410A. Le fabricant indique un PRG de 675 pour le R32 contre 2088 pour le R410A, soit une réduction annoncée de 68 %.
Pour nous, le passage au R32 signifie surtout que l’installation et les interventions techniques doivent respecter les procédures et équipements appropriés au réfrigérant utilisé.
Il ne faut jamais considérer le remplacement d’une ancienne thermopompe comme un simple échange physique entre deux unités de même dimension.
Du choix des tuyaux jusqu’au service futur : les détails qui déterminent la qualité réelle d’une installation CVAC
Cette version 24K utilise des conduites 3/8 po et 5/8 po
Le modèle photographié constitue également un bon exemple de l’importance de vérifier la tuyauterie frigorifique lors d’un remplacement.
Pour le système 24K, Fujitsu spécifie :
- 3/8 po pour la conduite liquide;
- 5/8 po pour la conduite gaz.
La longueur minimale de tuyauterie indiquée est de 5 m, soit 16 pi, alors que la longueur maximale peut atteindre 50 m, soit 164 pi. La différence verticale maximale indiquée atteint 30 m, soit 98 pi.
Ces chiffres offrent une grande flexibilité dans la conception du parcours entre l’unité intérieure et l’unité extérieure.
Ils montrent également pourquoi nous ne présumons jamais qu’une tuyauterie existante conviendra automatiquement.
Les autres capacités de cette même famille utilisent d’ailleurs des diamètres différents. Un remplacement de 12K vers 24K, par exemple, ne peut pas être évalué uniquement en regardant si les anciennes lignes « semblent encore bonnes ».
Une alimentation électrique adaptée à la capacité réelle
La version AOUH24KZAH1 fonctionne en 208 à 230 V, 60 Hz, monophasé et la fiche technique indique un disjoncteur de 20 A pour cette capacité.
La consommation nominale indiquée est de :
- 1,76 kW en climatisation;
- 1,86 kW en chauffage.
Le maximum indiqué atteint respectivement 3,05 kW et 3,55 kW.
Ces caractéristiques doivent être considérées dès la préparation du chantier afin que l’alimentation électrique soit conçue pour l’équipement réellement installé.
Une unité intérieure pensée pour un fonctionnement discret
Si la photo du projet met surtout en valeur l’unité extérieure, le confort du propriétaire dépend évidemment aussi du fonctionnement de l’unité murale intérieure.
Pour le modèle 24K, Fujitsu indique plusieurs vitesses de ventilation, en plus du mode automatique.
En mode calme, le niveau sonore intérieur annoncé descend à environ 30 dB(A). L’appareil possède également un filtre lavable et une direction verticale automatisée du flux d’air.
La page 3 de la documentation mentionne également les serpentins ProCore en cuivre à haute résistance à la corrosion, plusieurs modes de fonctionnement, une télécommande rétroéclairée et différentes possibilités de contrôle.
Wi-Fi intégré pour le contrôle à distance
La série ORION XLTH comporte aussi une connectivité Wi-Fi intégrée avec surveillance à distance au moyen de l’application mobile AIRSTAGE selon la documentation Fujitsu.
Cette fonction est utile pour une thermopompe utilisée comme appareil principal de chauffage d’une zone : le propriétaire peut ajuster les paramètres sans être physiquement devant l’unité.
Elle peut également faciliter la gestion d’une résidence dont l’occupation varie au cours de la semaine.
Les erreurs que cette installation permet d’éviter
Ce chantier sur toiture à Saint-Bernard-de-Michaudville constitue un excellent exemple de plusieurs erreurs que nous cherchons systématiquement à éviter :
- déposer directement l’unité extérieure sur une surface inadéquate;
- négliger l’espace nécessaire sous la thermopompe pour l’hiver;
- oublier la gestion de l’eau de dégivrage;
- fixer rigidement la machine sans considérer les vibrations;
- choisir les tuyaux selon l’ancien équipement plutôt que selon le nouveau modèle;
- installer une thermopompe trop près d’un obstacle qui pourrait perturber son débit d’air;
- rendre l’équipement difficile d’accès pour un futur entretien CVAC;
- dimensionner uniquement selon la superficie sans considérer les pertes thermiques réelles du bâtiment.
Le support que nous voyons sur la photo n’est donc pas un simple accessoire. Il fait partie de la stratégie d’installation.
Une installation qui doit rester logique plusieurs hivers après sa mise en service
Chez AirGreen, nous jugeons une installation non seulement par son apparence le jour où nous terminons le chantier, mais aussi par la manière dont elle pourra vieillir.
Dans quelques années, un technicien devra peut-être nettoyer l’échangeur, vérifier les connexions, diagnostiquer un problème ou effectuer un entretien.
L’unité doit donc demeurer stable et accessible.
Sur cette installation de FUJITSU ORION XLTH 24K à Saint-Bernard-de-Michaudville, la structure surélevée, les points antivibratoires, l’espace autour de l’unité et le parcours frigorifique visible sur le côté créent une configuration beaucoup plus pratique qu’un équipement simplement déposé au plus bas sur la toiture.
C’est cette même réflexion que nous appliquons à nos installations de thermopompes murales à Montréal, Laval, Longueuil, sur la Rive Nord et la Rive Sud, qu’il s’agisse d’une petite unité résidentielle de 9 000 BTU, d’une 12 000 BTU à haut rendement ou d’une thermopompe de plus grande capacité comme cette FUJITSU 24K.
La qualité d’un système CVAC repose sur l’association de trois éléments : un dimensionnement approprié, une bonne machine et une installation adaptée au bâtiment. Lorsque ces trois éléments sont traités avec la même rigueur, la thermopompe peut réellement offrir les performances pour lesquelles elle a été conçue.