Une installation CVAC sur toit plat où le positionnement compte autant que la performance de la thermopompe
Cette installation de thermopompe murale à Sainte-Marthe-sur-le-Lac illustre une réalité souvent sous-estimée : sur une toiture déjà occupée par plusieurs appareils de climatisation, conduits de ventilation, sorties mécaniques et équipements électriques, la qualité du travail ne dépend pas seulement de la machine choisie. Elle repose également sur son emplacement, sa stabilité, son dégagement, le passage des conduites et l’accessibilité future pour l’entretien.
Pour ce projet, nous avons installé une thermopompe Hitachi airHome 600 sur une toiture plate recouverte de gravier. L’unité extérieure se trouve dans une zone mécanique comprenant déjà plusieurs condenseurs, de grands équipements de ventilation et différentes pénétrations de toiture. Cette densité d’appareils exigeait une planification précise afin d’éviter les recirculations d’air chaud, les vibrations transmises au bâtiment et les interventions compliquées lors d’un futur entretien CVAC.
Le résultat est une installation propre et structurée, où l’unité Hitachi demeure accessible sans bloquer les autres équipements présents sur le toit.
Pourquoi avoir choisi la Hitachi airHome 600?
La Hitachi airHome 600 est une thermopompe murale à technologie Inverter conçue pour assurer trois fonctions principales :
- la climatisation;
- le chauffage;
- l’amélioration de la qualité de l’air intérieur.
La gamme comprend des systèmes allant de 9 000 à 24 000 BTU/h, selon la combinaison retenue. Elle offre un rendement pouvant atteindre un TRÉS2 de 23,0 et un CPSC2 de région 5 de 9,2. Elle est conçue pour poursuivre le chauffage jusqu’à une température extérieure de -25 °C et peut fournir jusqu’à 100 % de sa capacité de chauffage à -15 °C, selon le modèle sélectionné. Toutes les combinaisons présentées par le fabricant sont certifiées ENERGY STAR.
Ces caractéristiques sont particulièrement pertinentes dans la région de Montréal, où un système doit composer avec :
- des périodes de chaleur humide;
- des variations rapides de température;
- des nuits froides;
- des épisodes hivernaux prolongés;
- des conditions venteuses plus importantes sur une toiture.
La technologie Inverter module la vitesse du compresseur plutôt que de fonctionner uniquement en cycles complets de marche et d’arrêt. La thermopompe peut ainsi ajuster sa puissance aux besoins réels de la pièce, ce qui favorise une température plus stable et un fonctionnement généralement plus silencieux.
Une capacité déterminée selon le bâtiment, et non uniquement selon la superficie
La capacité d’une thermopompe murale ne devrait jamais être sélectionnée simplement à partir d’un nombre de pieds carrés. Une installation bien dimensionnée doit tenir compte de plusieurs facteurs :
- l’orientation du bâtiment;
- la superficie et le type de fenêtres;
- le niveau d’isolation;
- la hauteur des plafonds;
- l’étage desservi;
- l’exposition au soleil;
- les pertes de chaleur;
- le nombre d’occupants;
- la configuration des pièces;
- la présence d’autres sources de chauffage.
Une thermopompe surdimensionnée peut atteindre trop rapidement la température demandée et réduire son temps de fonctionnement continu. En été, cela peut nuire à la déshumidification. Une unité sous-dimensionnée peut quant à elle fonctionner presque sans arrêt durant les journées les plus chaudes ou les périodes de froid intense.
Chez AirGreen, nous validons donc la capacité en fonction des caractéristiques réelles de l’espace à chauffer et à climatiser. La gamme airHome 600 permet plusieurs choix de capacité, avec des puissances nominales de climatisation de 9 000, 12 000, 15 000, 18 000 et 22 000 BTU/h, cette dernière étant commercialisée dans la catégorie 24 000 BTU.
Le principal défi : intégrer l’unité dans une zone mécanique déjà chargée
La photographie du projet montre clairement que l’unité Hitachi n’a pas été installée sur une toiture vide. Plusieurs appareils extérieurs se trouvent à proximité immédiate, dont des condenseurs muraux et des équipements de ventilation de plus grande taille.
Dans un tel environnement, nous devons éviter de placer la thermopompe dans une zone où elle pourrait aspirer l’air chaud rejeté par une autre unité. Une recirculation d’air peut entraîner :
- une augmentation de la pression de fonctionnement;
- une perte d’efficacité en climatisation;
- un fonctionnement prolongé du compresseur;
- une usure prématurée;
- des arrêts de protection durant les périodes de forte chaleur.
Nous avons conservé un espace dégagé devant le ventilateur de l’unité Hitachi afin de faciliter l’évacuation de l’air. Les côtés nécessaires à la circulation d’air et aux interventions techniques demeurent également accessibles.
Ne pas confondre espace disponible et emplacement adéquat
Sur un toit, un espace libre n’est pas automatiquement un bon emplacement. Il faut vérifier :
- la direction du rejet d’air;
- la proximité des autres condenseurs;
- les zones d’accumulation de neige;
- le drainage de l’eau de dégivrage;
- la capacité de la base à soutenir l’appareil;
- la distance par rapport aux conduits et sorties de ventilation;
- le trajet des conduites frigorifiques;
- l’accès sécuritaire pour les techniciens.
Cette analyse est importante à Sainte-Marthe-sur-le-Lac, mais elle s’applique tout autant aux installations sur toit à Montréal, Laval, Longueuil, sur la Rive Nord et sur la Rive Sud.
Une base surélevée pour protéger la toiture et stabiliser l’appareil
L’unité extérieure visible sur la photo est installée sur des supports en bois reposant sur la surface de la toiture. Des éléments isolants sont placés sous les points d’appui afin de réduire le contact direct et d’améliorer la stabilité.
Cette méthode présente plusieurs avantages lorsqu’elle est correctement exécutée :
- elle répartit le poids de l’appareil;
- elle évite de déposer directement les pieds métalliques sur la toiture;
- elle limite les mouvements de l’unité;
- elle réduit la transmission des vibrations;
- elle crée une séparation entre l’appareil et le gravier;
- elle facilite l’écoulement de l’eau autour de la base.
Sur une toiture plate, la protection de la membrane est prioritaire. Un support mal positionné, une pièce métallique tranchante ou un mouvement répété causé par les vibrations peut éventuellement endommager la surface d’étanchéité.
La gestion des vibrations sur une toiture
Même une thermopompe moderne et silencieuse produit une certaine vibration mécanique. Sur une structure de toit, ces vibrations peuvent se transmettre aux solives, aux murs et aux plafonds.
Une installation professionnelle peut nécessiter, selon le bâtiment :
- des coussinets antivibrations;
- une base complète en caoutchouc;
- des rails de support;
- des supports à ressorts pour les appareils plus lourds;
- une structure conçue pour répartir la charge.
La solution doit être sélectionnée selon le poids de l’unité, la construction du toit et la sensibilité acoustique des espaces situés en dessous.
Des raccordements protégés et accessibles
Les conduites frigorifiques et le câblage sont regroupés et isolés avant d’entrer dans l’unité extérieure. La protection des conduites est particulièrement importante sur une toiture, car elles sont exposées :
- au rayonnement solaire;
- à la pluie;
- au gel;
- au vent;
- aux écarts de température;
- aux interventions des autres corps de métier.
Une isolation endommagée peut entraîner de la condensation, une perte d’efficacité et une dégradation accélérée de la tuyauterie. Nous portons donc attention à la continuité de l’isolant, à la fixation des conduites et aux rayons de courbure.
Selon la capacité de l’airHome 600, les raccordements frigorifiques varient. La conduite liquide est de 1/4 po pour toute la gamme, tandis que la conduite de gaz peut être de 3/8 po, 1/2 po ou 5/8 po. Utiliser le mauvais diamètre peut affecter le retour d’huile, les pressions de fonctionnement et la capacité réelle du système.
Une alimentation électrique adaptée à la combinaison installée
Les besoins électriques varient également selon la puissance choisie. La gamme fonctionne à 208-230 V, monophasé, 60 Hz.
Les spécifications publiées indiquent notamment :
- 9 000 BTU : MCA de 12 A et protection maximale de 15 A;
- 12 000 BTU : MCA de 14 A et protection maximale de 15 A;
- 15 000 BTU : MCA de 16 A et protection maximale de 25 A;
- 18 000 BTU : MCA de 20 A et protection maximale de 25 A;
- 22 000 BTU : MCA de 20 A et protection maximale de 25 A.
Le disjoncteur ne doit pas être choisi en fonction d’une estimation générale. Il doit correspondre aux exigences de la plaque signalétique, au manuel d’installation et aux règles applicables au circuit électrique.
Sur la photo, le raccordement électrique est installé du côté service de l’unité, ce qui permet un accès raisonnable lors des vérifications et des travaux futurs.
Confort, qualité de l’air et entretien : ce que cette installation apporte au quotidien
Un chauffage adapté au climat québécois
La Hitachi airHome 600 est conçue pour maintenir le chauffage jusqu’à -25 °C. La capacité disponible diminue progressivement lorsque la température extérieure baisse, comme pour toute thermopompe air-air, mais le système demeure fonctionnel dans des conditions hivernales exigeantes.
Selon la capacité sélectionnée, la puissance maximale de chauffage à -25 °C varie d’environ 7 200 à 15 000 BTU/h. Cette donnée est plus utile que la seule capacité nominale, car elle indique ce que la thermopompe peut réellement livrer durant les périodes froides.
Pour certains bâtiments, une source de chauffage complémentaire demeure recommandée. Le rôle de cette source dépend du calcul de charge, de la distribution de l’air et du niveau de confort recherché.
Un fonctionnement silencieux à l’intérieur
Selon le modèle et la vitesse de ventilation, les unités intérieures de la gamme peuvent fonctionner à partir d’environ 29 dB(A) dans leur réglage le plus silencieux. Ce niveau convient bien aux chambres, bureaux et espaces de séjour lorsque l’emplacement de l’unité intérieure est bien planifié.
Le confort acoustique dépend toutefois aussi de l’installation. Une unité intérieure mal fixée, une conduite en contact avec la structure ou une pompe de condensat bruyante peut annuler une partie des avantages acoustiques de l’appareil.
FrostWash 3.0 : un serpentin intérieur plus facile à maintenir
La technologie FrostWash 3.0 utilise un cycle en trois étapes :
- le serpentin est chauffé afin d’assouplir les contaminants graisseux;
- il est refroidi jusqu’à former du givre qui emprisonne les particules;
- la glace fond et évacue une partie des saletés accumulées.
La gamme comprend aussi un préfiltre en acier inoxydable et un filtre à charbon actif PM2.5. Ces dispositifs contribuent à réduire les particules et certaines odeurs lorsque la thermopompe fonctionne.
Cette fonction ne remplace toutefois pas un nettoyage professionnel de thermopompe murale. La roue de ventilation, le bac de condensat, le drain, les filtres et les surfaces internes doivent toujours être inspectés périodiquement.
Protection contre les moisissures
Après certains cycles, la fonction de protection contre les moisissures fait circuler de l’air dans les composants internes et chauffe le serpentin afin de réduire l’humidité résiduelle. Cette fonction aide à limiter les conditions favorables aux odeurs et aux moisissures, mais elle ne peut pas éliminer une contamination déjà installée.
Pour obtenir de bons résultats, nous recommandons de :
- nettoyer régulièrement les filtres;
- laisser le drain libre;
- éviter de couper l’alimentation immédiatement après chaque utilisation;
- faire inspecter l’unité si une odeur persistante apparaît;
- prévoir un entretien approfondi selon l’usage et l’environnement.
Contrôle Wi-Fi avec airCloud Go
L’adaptateur Wi-Fi est inclus avec les modèles présentés dans la documentation de la série. L’application airCloud Go permet notamment :
- de modifier la température à distance;
- de programmer des horaires hebdomadaires;
- de suivre une estimation de la consommation;
- d’utiliser certaines commandes vocales;
- d’automatiser le fonctionnement selon la présence ou la localisation.
Ces fonctions sont utiles pour une résidence occupée de manière variable, un logement locatif ou un espace dont les horaires changent régulièrement.
Smart Eco et SleepSense
Le capteur de mouvement Smart Eco peut détecter l’inoccupation d’une pièce et réduire graduellement la consommation. Lorsque quelqu’un revient, la thermopompe reprend son fonctionnement initial.
La fonction SleepSense ajuste la température pendant la nuit afin de limiter les écarts inconfortables et la consommation inutile. L’efficacité de ces fonctions dépend toutefois du positionnement de l’unité intérieure et de la capacité du capteur à voir correctement la zone occupée.
Les erreurs à éviter lors d’une installation sur toiture
Installer l’unité trop près d’un autre condenseur
Deux appareils placés face à face ou trop rapprochés peuvent échanger leur air de rejet. Le problème devient plus important durant une canicule, lorsque tous les systèmes fonctionnent simultanément.
Déposer l’unité directement sur la membrane
Les vibrations, le poids et les mouvements causés par le vent peuvent endommager la toiture. Une base adaptée est nécessaire.
Négliger l’eau de dégivrage
En hiver, une thermopompe produit de l’eau lors des cycles de dégivrage. Cette eau doit pouvoir s’écouler sans former une accumulation de glace sous l’appareil ou dans une zone de circulation.
La Hitachi airHome 600 comprend un élément chauffant dans le bac de condensation extérieur, ce qui aide à gérer les conditions froides. Le drainage autour de l’appareil demeure néanmoins essentiel.
Rendre le panneau de service inaccessible
L’espace devant le panneau électrique et les raccordements doit rester libre. Une installation trop serrée augmente le temps d’intervention et peut empêcher certaines réparations.
Choisir la capacité uniquement à partir de l’appareil précédent
Un ancien climatiseur peut avoir été surdimensionné ou mal adapté. Le remplacement doit être basé sur les besoins actuels du bâtiment, et non automatiquement sur la puissance de l’équipement retiré.
Admissibilité aux aides financières
Le fabricant présente la série airHome 600 comme certifiée ENERGY STAR et admissible à la plupart des incitatifs provinciaux pour thermopompes. L’admissibilité réelle dépend toutefois de la combinaison exacte des unités intérieure et extérieure, de la capacité de chauffage reconnue, du type de bâtiment et des critères du programme en vigueur au moment de la demande.
Avant de promettre un montant, nous vérifions notamment :
- les numéros de modèle complets;
- la référence de certification;
- la capacité de chauffage à la température exigée;
- l’adresse d’installation;
- le type de résidence;
- la date d’achat et d’installation;
- les documents et photographies demandés.
Pourquoi confier ce type de projet à AirGreen?
Une installation CVAC sur toiture demande plus qu’un raccordement frigorifique. Elle exige une compréhension de la circulation d’air, de la structure, des vibrations, de l’évacuation de l’eau et de la coordination avec les autres équipements mécaniques.
Chez AirGreen, nous réalisons des installations de thermopompes murales à Montréal, Laval, Longueuil, sur la Rive Nord et sur la Rive Sud, incluant les projets où l’unité extérieure doit être installée sur un toit, une terrasse, un balcon ou une structure surélevée.
Pour ce projet à Sainte-Marthe-sur-le-Lac, notre intervention a permis d’intégrer une Hitachi airHome 600 dans une zone mécanique déjà occupée, tout en maintenant les dégagements nécessaires, une base stable et un accès pratique aux composants de service.
Le choix d’une bonne thermopompe est important. La façon dont elle est installée détermine toutefois une grande partie de son efficacité, de son niveau sonore et de sa durée de vie.