Une installation sur balcon où la stabilité, le dégagement et la gestion hivernale de l’unité extérieure étaient essentiels
Cette installation réalisée par AirGreen à Pierrefonds-Roxboro, dans l’ouest de Montréal, met en lumière une partie du travail CVAC que l’on voit moins souvent dans les photos d’installations : le positionnement de l’unité extérieure d’une thermopompe murale dans un espace relativement restreint.
Sur la photographie du projet, la FUJITSU AIRSTAGE ORION XLTH est installée sur un balcon résidentiel, à proximité d’un garde-corps vitré et d’un mur de maçonnerie. Plutôt que de déposer directement le groupe extérieur sur la dalle de béton, nous l’avons installé sur un support métallique surélevé, avec des points d’appui et des éléments d’isolation sous les pieds.
Ce choix n’est pas simplement esthétique. Dans une installation à Pierrefonds-Roxboro, où la neige, l’accumulation de glace et l’eau produite durant les cycles de dégivrage font partie des réalités hivernales, la hauteur de l’unité extérieure devient un élément très concret de la fiabilité du système.
La photo permet également de constater que l’appareil reste accessible depuis le balcon. Pour nous, cet accès compte autant au moment de l’installation que plusieurs années plus tard, lorsque vient le temps d’effectuer une inspection, un nettoyage ou un entretien CVAC.
Pourquoi nous avons surélevé l’unité extérieure
Une thermopompe fonctionnant en chauffage pendant l’hiver extrait de la chaleur de l’air extérieur. Lorsque les conditions sont froides et humides, du givre peut se former sur l’échangeur extérieur. Le système effectue alors périodiquement un cycle de dégivrage.
Ce processus génère de l’eau.
Si l’appareil est installé directement au niveau du sol ou dans une zone où cette eau ne peut pas s’évacuer correctement, plusieurs problèmes peuvent apparaître : accumulation de glace sous l’unité, obstruction partielle de la base, espace réduit autour du groupe extérieur ou difficulté d’accès pour l’entretien.
Dans cette installation à Pierrefonds-Roxboro, le support visible sous la FUJITSU procure une séparation nette entre l’unité et la dalle de béton.
Cette configuration contribue à :
- maintenir l’appareil à distance de l’accumulation normale de neige;
- dégager la partie inférieure de l’unité;
- laisser davantage d’espace à l’eau issue du dégivrage;
- faciliter l’inspection sous la machine;
- éviter un contact direct entre le cabinet de l’unité et le béton;
- offrir une installation stable dans un espace de balcon limité.
Le support doit évidemment être dimensionné et positionné correctement. Une structure surélevée n’est utile que si elle demeure solide, de niveau et adaptée au poids de l’appareil.
Une attention particulière aux vibrations sur une dalle de balcon
La photo montre également des interfaces sous les points d’appui de l’unité et du support.
Dans un contexte résidentiel, particulièrement lorsqu’une thermopompe est installée sur une dalle reliée structurellement au bâtiment, la transmission des vibrations mérite une attention particulière.
Un compresseur Inverter moderne comme celui de la série FUJITSU ORION XLTH module son fonctionnement, mais aucune unité mécanique n’est absolument dépourvue de vibrations. Notre travail consiste donc aussi à limiter la transmission inutile de celles-ci vers les surfaces du bâtiment.
Cela est particulièrement pertinent dans :
- les copropriétés;
- les bâtiments multilogements;
- les chambres situées près d’un balcon;
- les installations adjacentes à un salon;
- les bâtiments où les surfaces de béton peuvent transmettre facilement les vibrations.
L’objectif n’est pas simplement de faire fonctionner la thermopompe. Nous cherchons à obtenir une installation CVAC qui reste confortable acoustiquement dans les conditions réelles d’utilisation.
Un dégagement à préserver malgré l’espace restreint
Le groupe extérieur est positionné entre le garde-corps et le mur extérieur du bâtiment.
Ce genre de configuration nécessite de réfléchir à la circulation de l’air avant de fixer définitivement l’équipement. Le ventilateur extérieur déplace un volume d’air important à travers l’échangeur. Une unité installée trop près d’un obstacle peut subir une recirculation d’air ou travailler dans des conditions moins favorables.
Sur cette installation, nous devions tenir compte simultanément :
- du garde-corps;
- du mur de brique;
- de l’accès à la porte ou à la zone de circulation du balcon;
- du passage de la tuyauterie;
- de la stabilité du support;
- de l’accès futur à l’équipement.
C’est typiquement le genre de situation où une thermopompe murale à Montréal doit être pensée en fonction du bâtiment, et non installée selon une recette identique d’une adresse à l’autre.
La FUJITSU ORION XLTH : des caractéristiques particulièrement adaptées au climat de Pierrefonds-Roxboro
La documentation technique fournie par FUJITSU présente l’AIRSTAGE ORION XLTH comme une série H simple zone conçue pour les climats froids. La gamme comprend des systèmes de 9 000 à 24 000 BTU et est annoncée pour un fonctionnement en chauffage jusqu’à -26 °C, sans dispositif d’arrêt à cette température.
Dans l’ouest de Montréal, cette capacité de fonctionnement à basse température est particulièrement pertinente. Une thermopompe destinée à assurer une part importante du chauffage doit rester fonctionnelle lorsque les conditions s’éloignent largement du point de congélation.
Le R-32 est clairement visible sur l’unité installée
Un détail de la photographie mérite d’être souligné : l’inscription R32 est visible directement sur le cabinet de l’unité extérieure.
Cette installation correspond donc à la nouvelle génération de systèmes FUJITSU utilisant le réfrigérant R-32.
Dans sa documentation, FUJITSU indique un potentiel de réchauffement global de 675 pour le R-32, contre 2 088 pour le R-410A, soit une réduction annoncée de 68 % du PRG. Le fabricant mentionne également qu’un système utilisant le R-32 peut nécessiter une quantité moindre de réfrigérant.
Pour nos techniciens, cette évolution implique également le respect des procédures et exigences prévues pour le réfrigérant utilisé. On ne choisit pas les outils, les méthodes de raccordement ou les pratiques de mise en service en fonction de l’apparence générale de la machine : le modèle et le réfrigérant exacts doivent toujours être vérifiés.
Chauffe-plateau de base : un élément qui prend tout son sens au Québec
La fiche du manufacturier indique que l’unité extérieure de la série ORION XLTH comprend un chauffe-plateau de base conçu pour les régions climatiques extrêmement froides.
Ce détail est directement lié à ce que nous voyons sur cette installation.
À Pierrefonds-Roxboro, l’unité extérieure doit fonctionner dans un environnement où peuvent se succéder neige, pluie verglaçante, périodes de redoux, refroidissements rapides et cycles de dégivrage.
Le chauffe-plateau aide à gérer les conditions hivernales à l’intérieur de la base de l’appareil, tandis que la surélévation physique de l’unité contribue à laisser l’environnement sous la machine plus libre.
Les deux éléments ne remplissent pas exactement le même rôle, mais ils participent à une même stratégie : installer l’équipement de façon adaptée au climat réel dans lequel il fonctionnera.
Des performances de chauffage qui ne s’arrêtent pas à la mention « -26 °C »
La température minimale d’utilisation constitue seulement une partie des informations nécessaires pour comparer des thermopompes.
FUJITSU fournit également la proportion de capacité maximale de chauffage maintenue à différentes températures extérieures. À -26 °C, la fiche indique notamment :
- 127 % pour la configuration 9K;
- 102 % pour la configuration 12K;
- 109 % pour la configuration 15K;
- 106 % pour la configuration 18K;
- 80 % pour la configuration 24K.
Ces valeurs sont calculées selon les conditions précisées dans la fiche technique du manufacturier.
Cela permet de mieux comprendre pourquoi nous ne comparons pas deux thermopompes uniquement à partir de leur température minimale annoncée.
Pour une maison ou un logement à Pierrefonds-Roxboro, la question réellement importante est la quantité de chaleur que l’appareil peut continuer à fournir lorsque les besoins de chauffage augmentent fortement.
Une gamme avec des rendements SEER2 élevés
La série couverte par la documentation FUJITSU comprend plusieurs niveaux de capacité, avec les valeurs SEER2 suivantes :
- 9 000 BTU : 33,1 SEER2;
- 12 000 BTU : 30,5 SEER2;
- 15 000 BTU : 27,5 SEER2;
- 18 000 BTU : 25,5 SEER2;
- 24 000 BTU : 24,0 SEER2.
Tous les modèles présentés dans cette fiche portent également des classifications ENERGY STAR, comprenant les désignations reliées au climat froid indiquées par FUJITSU.
Ces performances sont intéressantes pour la climatisation estivale, mais nous insistons toujours sur le même principe : le meilleur rendement sur papier ne remplace pas un bon dimensionnement.
La capacité nécessaire doit être déterminée en fonction de la propriété, de son niveau d’isolation, de la fenestration, du volume de la zone, de son orientation et de la façon dont les pièces communiquent entre elles.
Pourquoi nous ne prétendons pas identifier le nombre exact de BTU sur la photo
La photographie montre clairement une unité extérieure FUJITSU AIRSTAGE R32, mais le numéro de modèle sur la plaque signalétique n’est pas suffisamment lisible pour que nous puissions attribuer de façon fiable la capacité exacte à partir de cette image seule.
C’est important, car les unités extérieures de plusieurs capacités de cette gamme partagent exactement les mêmes dimensions.
Par exemple, la fiche FUJITSU donne des dimensions extérieures de 799 mm de largeur, 632 mm de hauteur et 290 mm de profondeur pour les modèles 9K, 12K et 15K.
Identifier arbitrairement une machine comme une 12 000 ou une 15 000 BTU uniquement parce qu’elle « ressemble » à un modèle connu serait donc une mauvaise pratique.
Pour confirmer une installation, nous utilisons le numéro de modèle exact de l’unité intérieure et de l’unité extérieure.
Des diamètres de tuyauterie qui varient énormément d’une capacité à l’autre
Ce point est particulièrement important lors d’un remplacement d’équipement existant.
Pour la gamme ORION XLTH présentée dans la documentation, FUJITSU indique :
9 000 BTU et 12 000 BTU
- liquide : 1/4 po;
- gaz : 3/8 po.
15 000 BTU
- liquide : 1/4 po;
- gaz : 1/2 po.
18 000 BTU et 24 000 BTU
- liquide : 3/8 po;
- gaz : 5/8 po.
Voilà pourquoi remplacer une ancienne thermopompe en conservant automatiquement les conduites existantes peut créer un problème.
Nous devons d’abord déterminer :
- le diamètre des conduites existantes;
- leur état;
- leur longueur;
- le modèle du nouvel appareil;
- les exigences exactes du fabricant.
La documentation FUJITSU autorise d’ailleurs des longueurs maximales allant de 25 mètres à 50 mètres, selon la capacité sélectionnée.
Le passage des conduites sur ce balcon
Sur la partie droite de la photographie, on distingue le raccordement vers le bâtiment ainsi que les conduites protégées qui rejoignent l’unité.
Dans un espace extérieur aussi visible, nous cherchons à conserver un parcours aussi ordonné que possible tout en évitant de créer des contraintes mécaniques inutiles sur les raccordements.
Le cheminement doit aussi tenir compte de l’utilisation normale du balcon.
Une installation où les conduites deviennent un obstacle au sol, risquent d’être frappées par des objets ou forcent un rayon de courbure inadéquat ne constitue pas une finition satisfaisante.
L’Inverter et le niveau sonore : particulièrement importants sur un balcon résidentiel
La proximité d’une unité extérieure avec les fenêtres ou les espaces de vie fait du bruit un critère concret.
La documentation FUJITSU indique des niveaux sonores extérieurs allant d’environ 46 à 50 dB(A) selon le modèle et le mode de fonctionnement. Elle mentionne également un mode de fonctionnement extérieur à faible niveau de bruit.
Le compresseur Inverter permet au système de moduler ses performances au lieu de fonctionner systématiquement à sa puissance maximale.
Dans une installation sur balcon, plusieurs facteurs jouent toutefois sur le confort acoustique final :
- la qualité du support;
- la présence de matériaux absorbant les vibrations;
- la distance par rapport aux parois;
- la fixation des conduites;
- la fréquence réelle de fonctionnement du compresseur;
- la façon dont le son se réfléchit entre les murs et le garde-corps.
C’est pourquoi nous ne considérons jamais le chiffre en décibels comme le seul élément à évaluer.
Quelques erreurs que cette installation permet justement d’éviter
Une configuration de balcon comme celle rencontrée à Pierrefonds-Roxboro exige davantage de préparation qu’une grande cour complètement dégagée.
Parmi les erreurs courantes que nous voulons éviter :
- poser l’unité directement sur une surface où la glace peut s’accumuler;
- utiliser un support instable ou sous-dimensionné;
- négliger les vibrations transmises à la dalle;
- placer le groupe extérieur trop près d’un obstacle;
- limiter l’accès au panneau de service;
- laisser des conduites exposées dans une zone où elles peuvent être endommagées;
- installer la machine à une hauteur qui complique le dégivrage hivernal;
- choisir une nouvelle thermopompe sans vérifier les diamètres de tuyauterie;
- confondre deux capacités simplement parce que les cabinets ont la même dimension.
Ces détails représentent une partie importante de notre travail chez AirGreen, que l’installation soit réalisée à Pierrefonds-Roxboro, Montréal, Laval, Longueuil, sur la Rive Nord ou sur la Rive Sud.
ENERGY STAR et aides financières : vérifier le couple exact avant d’annoncer un montant
La fiche FUJITSU identifie les configurations de cette série comme ENERGY STAR et présente des classifications associées au climat froid.
Cela constitue une donnée importante pour un propriétaire qui cherche une thermopompe efficace et qui souhaite vérifier son admissibilité aux programmes d’aide disponibles au Québec.
Toutefois, le document fourni ne donne pas le montant précis d’une aide financière applicable à cette installation particulière de Pierrefonds-Roxboro.
Pour confirmer une subvention, nous vérifions le couple exact d’unités, le numéro de référence énergétique ou AHRI applicable ainsi que les critères du programme en vigueur au moment du projet. Nous évitons d’attribuer automatiquement un montant simplement à partir du nom commercial ORION XLTH.
Ce que nous retenons de cette installation FUJITSU à Pierrefonds-Roxboro
Cette réalisation montre qu’une installation de thermopompe murale doit être pensée comme un ensemble.
Le modèle joue évidemment un rôle majeur. Ici, la série FUJITSU AIRSTAGE ORION XLTH apporte le chauffage jusqu’à -26 °C, le R-32, la technologie Inverter, un chauffe-plateau de base et des performances adaptées au climat froid.
Mais sur le terrain, nous devons transformer ces caractéristiques techniques en une installation qui fonctionne correctement dans un environnement réel.
À Pierrefonds-Roxboro, cela signifiait notamment travailler avec un balcon, un garde-corps, un mur de maçonnerie, une surface de béton et un espace limité. Nous avons donc accordé une attention particulière à la surélévation de l’unité extérieure, à sa stabilité, à l’isolation des points de contact, à l’accessibilité et au passage des raccordements.
Pour le propriétaire, c’est ce niveau de détail qui compte une fois l’hiver arrivé.
Une bonne thermopompe doit être correctement dimensionnée. Une thermopompe conçue pour le climat froid doit également être installée de manière à pouvoir affronter ce climat.
C’est cette approche que nous appliquons chez AirGreen dans nos projets de chauffage et climatisation à Pierrefonds-Roxboro et partout dans le Grand Montréal.