Une installation CVAC en hauteur parmi plusieurs équipements mécaniques
Cette installation d’une thermopompe murale Hitachi airHome 600 à Delson présente une réalité bien différente d’une pose conventionnelle à côté d’une maison unifamiliale. L’unité extérieure a été installée sur une toiture plate recouverte de gravier, au cœur d’un secteur mécanique comprenant déjà plusieurs condensateurs, conduits de ventilation, sorties de toit et équipements de traitement de l’air.
Dans ce contexte, la principale difficulté ne consistait pas uniquement à trouver un espace libre. Il fallait sélectionner un emplacement permettant à la thermopompe Hitachi de fonctionner sans reprendre l’air chaud ou froid rejeté par les appareils voisins, tout en maintenant un accès sécuritaire pour l’entretien et les futures interventions techniques.
La photo du projet montre l’unité extérieure airHome positionnée sur des traverses robustes, avec des coussinets antivibrations visibles sous ses pieds. Elle n’est donc pas déposée directement sur le gravier ni sur la membrane de toiture. Cette méthode contribue à stabiliser l’appareil, à répartir son poids et à limiter la transmission des vibrations à la structure du bâtiment.
L’installation a également été planifiée de manière à préserver un corridor d’air devant le ventilateur. Sur une toiture où plusieurs appareils fonctionnent simultanément, une mauvaise orientation peut entraîner une recirculation de l’air rejeté, une hausse de la pression de fonctionnement et une diminution du rendement réel.
Pourquoi installer une thermopompe murale sur un toit?
Une installation en toiture peut être retenue lorsqu’un bâtiment ne dispose pas d’un emplacement extérieur convenable au niveau du sol. Dans un immeuble commercial, un bâtiment à logements ou une propriété présentant des contraintes architecturales, les façades peuvent être réservées aux entrées, aux fenêtres, aux voies de circulation ou aux exigences esthétiques.
La toiture permet alors de regrouper les équipements mécaniques dans une zone moins visible. Elle offre plusieurs avantages :
- réduction de l’encombrement au sol;
- protection contre certains dommages accidentels;
- éloignement des zones fréquentées par les occupants;
- intégration avec les autres équipements CVAC du bâtiment;
- possibilité de rapprocher l’unité extérieure de certaines zones intérieures;
- réduction de l’impact visuel sur la façade principale.
Cette solution apporte cependant des contraintes supplémentaires. Une thermopompe installée sur une toiture est davantage exposée au vent, au soleil, à la neige et aux variations rapides de température. L’installation doit donc être pensée pour conserver sa stabilité et son accessibilité pendant toute l’année.
Une implantation au milieu d’appareils existants
L’image de cette réalisation à Delson montre plusieurs unités extérieures installées à proximité les unes des autres. Certaines appartiennent à d’autres systèmes, tandis que de grands équipements de ventilation et de traitement d’air occupent l’arrière-plan.
Dans un environnement aussi dense, nous devons analyser :
- la direction du rejet d’air de chaque appareil;
- l’espace disponible devant les ventilateurs;
- les distances nécessaires derrière les échangeurs;
- l’accès aux panneaux de service;
- la position des raccordements frigorifiques;
- les zones de circulation des techniciens;
- les risques d’accumulation de neige;
- la proximité des prises et des sorties d’air du bâtiment.
Une thermopompe ne doit pas aspirer l’air chaud rejeté par un autre climatiseur pendant l’été. Cette recirculation ferait grimper la température de l’air entrant dans l’échangeur extérieur et pourrait réduire la capacité de climatisation.
En hiver, le même principe s’applique différemment. L’air refroidi par une unité fonctionnant en chauffage ne doit pas être repris immédiatement par une autre thermopompe. L’espacement et l’orientation des appareils contribuent donc directement à leur performance.
Des supports qui protègent la toiture
La Hitachi airHome 600 repose sur deux traverses disposées sous l’unité. Les pieds métalliques sont séparés de ces supports par des coussinets antivibrations.
Sur une toiture plate, il est important d’éviter le contact direct entre l’équipement et la membrane. Une pression concentrée ou un mouvement répété pourrait endommager certaines surfaces. Une base correctement préparée aide à distribuer la charge et à maintenir l’appareil de niveau.
Le nivellement est essentiel pour plusieurs raisons :
- stabilité mécanique du compresseur;
- écoulement approprié de l’eau de dégivrage;
- réduction des vibrations;
- prévention d’un mouvement progressif de l’unité;
- maintien des dégagements prévus;
- protection des raccordements frigorifiques.
Le gravier de toiture ne constitue pas, à lui seul, une base stable. Il peut se déplacer sous le poids de l’appareil ou pendant les interventions. Les supports permettent d’obtenir une assise plus prévisible tout en évitant de déposer directement l’unité sur la couverture.
L’importance des coussinets antivibrations
Les coussinets bleus visibles sous les pieds de la thermopompe jouent un rôle discret, mais important. Même un compresseur Inverter bien équilibré produit des vibrations mécaniques pendant son fonctionnement.
Sur une toiture, ces vibrations peuvent être transmises à la structure, puis perçues dans les pièces situées en dessous. Le bruit ressenti à l’intérieur ne provient pas toujours du ventilateur extérieur. Il peut être causé par une fréquence transmise à travers les supports, les conduites ou la charpente.
Pour réduire ce risque, nous portons attention à plusieurs éléments :
- choix des coussinets;
- position des supports;
- serrage uniforme des fixations;
- absence de tension excessive dans la tuyauterie;
- séparation entre les conduites et les surfaces rigides;
- stabilité des traverses;
- nivellement final de l’unité.
Une conduite frigorifique appuyée directement contre une paroi métallique peut également transmettre un bourdonnement. La gestion des vibrations doit donc couvrir l’ensemble de l’installation et non seulement les pieds de la thermopompe.
Préserver l’accès aux panneaux de service
Le côté droit de l’unité extérieure contient les raccordements, les câbles et les panneaux permettant d’accéder à plusieurs composants. La position choisie laisse cet espace accessible.
Cette accessibilité est essentielle pour :
- vérifier les pressions et les températures;
- inspecter les raccords frigorifiques;
- contrôler les connexions électriques;
- mesurer la tension et l’intensité;
- accéder aux cartes électroniques;
- effectuer une recherche de fuite;
- remplacer un composant;
- nettoyer l’échangeur.
Dans une toiture chargée d’équipements, une unité peut facilement être installée trop près d’un autre appareil ou d’un conduit. L’installation semble alors acceptable le jour des travaux, mais devient problématique dès qu’un technicien doit ouvrir le panneau de service.
Chez AirGreen, nous considérons l’entretien futur dès la planification du projet. Un bon emplacement doit convenir au fonctionnement quotidien de la thermopompe, mais aussi aux interventions qui seront nécessaires pendant sa durée de vie.
Le trajet des conduites sur une toiture
Les raccordements frigorifiques et électriques de cette installation quittent le côté de l’appareil avant de rejoindre le parcours prévu vers le bâtiment. Sur une toiture, les conduites doivent être protégées contre les rayons ultraviolets, les intempéries et les dommages mécaniques.
La tuyauterie doit également conserver des courbes progressives. Une conduite de cuivre pliée trop brusquement peut être écrasée ou partiellement étranglée, ce qui limite la circulation du réfrigérant.
Selon la capacité de la airHome 600, les raccordements frigorifiques varient. La conduite de liquide est de 1/4 po, tandis que la conduite de gaz peut être de 3/8 po, 1/2 po ou 5/8 po. La longueur totale maximale des conduites peut atteindre de 82 à 98 pieds selon la combinaison choisie.
Ces limites doivent être vérifiées avant le début de l’installation. Une différence de hauteur importante entre l’unité intérieure et l’unité extérieure doit également respecter les spécifications du fabricant.
Une installation exposée au soleil et au vent
La toiture de Delson est entièrement exposée. Aucun arbre ni bâtiment voisin ne protège constamment l’unité du soleil. Pendant l’été, la température de surface de la toiture peut être nettement supérieure à celle mesurée à l’ombre.
La Hitachi airHome 600 est conçue pour fonctionner en climatisation lorsque la température extérieure atteint jusqu’à 46 °C, selon la fiche technique. Cette capacité ne dispense toutefois pas d’une installation bien ventilée.
Le ventilateur doit pouvoir rejeter la chaleur sans rencontrer d’obstacle. L’air chaud ne doit pas rester emprisonné entre les appareils ou sous une structure.
Le vent constitue une autre considération. Sur un toit, les rafales peuvent être plus fortes qu’au niveau du sol. L’unité doit donc être stable, correctement positionnée et protégée contre les déplacements. La méthode de support doit être adaptée au bâtiment, à l’appareil et aux exigences applicables au projet.
La gestion de la neige et de l’eau de dégivrage
Lorsqu’une thermopompe fonctionne en chauffage, du givre peut se former sur l’échangeur extérieur. Le système lance alors un cycle de dégivrage afin de faire fondre cette accumulation.
L’eau produite doit pouvoir s’écouler sous l’appareil sans former une masse de glace qui atteindrait le fond du cabinet. Le positionnement surélevé de l’unité à Delson laisse un espace sous la thermopompe et contribue à faciliter cet écoulement.
La airHome 600 comprend un élément chauffant dans le bac de condensation. Cette caractéristique aide à maintenir l’évacuation de l’eau lors des périodes froides.
Sur une toiture, l’entretien hivernal doit toutefois demeurer rigoureux. La neige poussée par le vent peut s’accumuler autour des unités et former des congères localisées. Les responsables du bâtiment doivent éviter de pelleter ou de souffler la neige directement contre la thermopompe.
Les caractéristiques de la Hitachi airHome 600 installée à Delson
Une gamme adaptée à différents besoins de chauffage et de climatisation
La Hitachi airHome 600 est offerte dans plusieurs capacités. Les modèles répertoriés dans la documentation du fabricant présentent des capacités nominales de climatisation de 9 000, 12 000, 15 000, 18 000 et 22 000 BTU/h.
La capacité exacte de l’unité visible sur la toiture ne peut pas être confirmée uniquement à partir de la photo. Les dimensions extérieures varient selon les modèles, mais l’identification précise doit toujours être faite à partir de la plaque signalétique et de la combinaison des unités intérieure et extérieure.
Selon le modèle sélectionné, la capacité nominale de chauffage varie de 11 000 à 25 200 BTU/h. La capacité maximale disponible à basse température change également selon la taille de l’appareil.
Pour une installation dans un bâtiment de Delson, la sélection doit tenir compte de plusieurs paramètres :
- pertes de chaleur de la zone desservie;
- superficie et hauteur des plafonds;
- niveau d’isolation;
- superficie vitrée;
- occupation du local;
- équipements générant de la chaleur;
- ventilation et infiltration;
- température de conception;
- rôle de la thermopompe comme chauffage principal ou complémentaire.
Un appareil installé sur une toiture ne doit jamais être dimensionné uniquement selon l’espace extérieur disponible.
Chauffage continu jusqu’à -25 °C
La série airHome 600 peut maintenir un fonctionnement en chauffage jusqu’à -25 °C. Le fabricant indique également une capacité pouvant atteindre 100 % à -15 °C, selon la combinaison.
Ces données sont particulièrement pertinentes pour une installation sur toiture, où l’unité est directement exposée aux conditions hivernales. La performance réelle dépend cependant du modèle, de la charge du bâtiment, de l’entretien de l’échangeur et de la circulation d’air autour de l’appareil.
La documentation Hitachi indique aussi un rendement saisonnier allant jusqu’à 23,0 TRÉS2 en climatisation et jusqu’à 9,2 CPSC2 en région 5 pour le chauffage. Les modèles répertoriés sont certifiés ENERGY STAR et utilisent le réfrigérant R32.
Pourquoi la technologie Inverter est utile dans un bâtiment commercial
La technologie Inverter permet au compresseur de moduler sa vitesse selon la demande. Dans un commerce ou un bâtiment à occupation variable, les besoins peuvent changer rapidement.
Le système peut devoir compenser :
- l’ouverture fréquente de portes;
- les apports de chaleur provenant des occupants;
- l’éclairage;
- les appareils électriques;
- le rayonnement solaire;
- les périodes d’inoccupation;
- les variations de ventilation.
Au lieu de fonctionner seulement à pleine puissance, la thermopompe peut réduire sa capacité lorsque la température approche de la consigne. Cette modulation favorise une température plus stable et limite les cycles de démarrage répétés.
Une unité extérieure conçue pour résister
La airHome 600 utilise un cabinet métallique conçu pour résister aux conditions extérieures. Hitachi indique également la présence d’un revêtement anticorrosion sur le condenseur.
Sur une toiture, cette protection est pertinente, car l’unité subit continuellement les effets du soleil, de la pluie, de la neige et de l’humidité. Elle peut aussi être exposée à des particules provenant des autres équipements du bâtiment.
La résistance du cabinet ne remplace toutefois pas l’entretien CVAC. Le serpentin doit rester propre et libre de toute obstruction. Les saletés accumulées entre les ailettes réduisent le transfert thermique et peuvent entraîner une augmentation du temps de fonctionnement.
FrostWash et DuraSpin sur l’unité extérieure
La Hitachi airHome 600 intègre la fonction FrostWash sur l’unité extérieure. Le système utilise un processus de gel et de fonte afin d’aider à retirer certaines poussières et impuretés présentes sur l’échangeur.
La fonction DuraSpin inverse temporairement la rotation du ventilateur afin d’expulser des particules plus importantes.
Ces fonctions sont intéressantes dans un environnement de toiture, où les appareils peuvent être exposés à :
- poussière;
- pollen;
- débris légers;
- particules provenant des conduits de ventilation;
- résidus transportés par le vent;
- peluches rejetées par certains systèmes.
Elles ne remplacent pas un nettoyage manuel ou professionnel lorsque l’échangeur est obstrué. Un programme d’entretien demeure essentiel, surtout dans un secteur mécanique comprenant plusieurs appareils.
Un niveau sonore à considérer dans une installation sur toit
Selon la capacité, le niveau sonore extérieur à haute vitesse varie approximativement de 51 à 54 dB(A) dans les données techniques du fabricant.
L’installation sur toiture peut réduire le bruit perçu à l’extérieur au niveau du sol. Elle peut toutefois créer des vibrations structurelles dans les locaux situés directement en dessous si les supports sont inadéquats.
Les coussinets antivibrations visibles sur cette installation contribuent à limiter ce phénomène. Le choix de l’emplacement par rapport aux chambres, bureaux ou espaces calmes du bâtiment doit également être considéré.
Le contrôle Wi-Fi avec airCloud Go
L’adaptateur Wi-Fi est inclus avec les combinaisons airHome 600 présentées dans la documentation canadienne. L’application airCloud Go permet notamment :
- de modifier la température à distance;
- de changer le mode de fonctionnement;
- de programmer des plages horaires;
- de suivre l’utilisation énergétique estimée;
- de contrôler plusieurs paramètres sans accéder à l’unité;
- d’adapter le fonctionnement aux périodes d’occupation.
Dans un bâtiment commercial ou multilogement, cette fonction peut simplifier la gestion d’un local difficile d’accès. Elle permet aussi d’éviter des déplacements inutiles vers la télécommande murale.
La fonction Smart Eco peut détecter l’inoccupation de la pièce et réduire automatiquement la consommation après une période donnée. Lorsqu’une présence est de nouveau détectée, le système reprend son fonctionnement initial.
Les erreurs à éviter lors d’une installation de thermopompe sur toiture
Placer les unités trop près les unes des autres
Une distance insuffisante peut provoquer une recirculation de l’air rejeté et réduire le rendement.
Déposer l’appareil directement sur la membrane
Le poids et les vibrations peuvent créer des dommages ou une usure localisée.
Bloquer le panneau de service
Une installation trop serrée complique l’entretien et augmente le temps nécessaire aux réparations.
Négliger le drainage hivernal
L’eau de dégivrage doit pouvoir s’écouler sans former une masse de glace sous l’unité.
Laisser les conduites sans protection
Les rayons UV et les intempéries peuvent détériorer l’isolant et exposer la tuyauterie.
Oublier la transmission des vibrations
Les supports, les coussinets et le parcours des conduites doivent être planifiés comme un ensemble.
Choisir la capacité uniquement selon les BTU nominaux
La capacité à -8 °C, -15 °C, -20 °C et -25 °C doit être comparée aux besoins réels du bâtiment.
Entretien recommandé pour cette installation à Delson
Une thermopompe installée sur une toiture doit être inspectée périodiquement. L’accès étant moins immédiat que pour une unité au sol, il est préférable de planifier l’entretien plutôt que d’attendre une perte de rendement.
Une inspection devrait notamment inclure :
- nettoyage de l’échangeur extérieur;
- vérification des supports;
- inspection des coussinets antivibrations;
- contrôle des connexions électriques;
- vérification des conduites frigorifiques;
- recherche de traces d’huile ou de fuite;
- dégagement de l’espace autour du ventilateur;
- inspection de l’évacuation de l’eau;
- vérification du fonctionnement en chauffage et en climatisation;
- contrôle des filtres et de l’unité intérieure.
Après des travaux de toiture, il est également important de vérifier qu’aucun matériau, outil ou débris n’a été laissé près de l’appareil.
Aides financières et admissibilité
La documentation Hitachi présente la série airHome 600 comme admissible à plusieurs incitatifs provinciaux pour thermopompes. L’admissibilité réelle doit toutefois être confirmée selon la combinaison exacte, le type de bâtiment et le programme en vigueur.
Pour un projet à Delson, nous devons vérifier :
- les modèles intérieur et extérieur;
- le numéro de certification correspondant;
- la capacité de chauffage reconnue;
- le type d’usage du bâtiment;
- le statut résidentiel ou commercial;
- les exigences de facturation;
- les photos demandées;
- la date d’achat et d’installation.
Une thermopompe installée dans un bâtiment commercial ou dans une aire commune n’est pas nécessairement traitée de la même manière qu’un appareil installé dans une maison unifamiliale.
Une réalisation AirGreen adaptée à un environnement mécanique complexe
Cette installation de thermopompe murale Hitachi airHome 600 à Delson démontre que la pose d’un système sur une toiture exige une analyse beaucoup plus large que le simple raccordement de deux unités.
Nous avons dû tenir compte de la présence de plusieurs condensateurs, des équipements de ventilation, du revêtement de toiture, de l’accès aux panneaux de service et des corridors de circulation d’air.
L’unité a été installée sur des supports stables, avec des coussinets antivibrations et un espace suffisant pour son fonctionnement. Sa position permet de préserver l’accès aux raccordements tout en limitant les risques de recirculation avec les appareils voisins.
Nous réalisons ce type d’installation CVAC à Delson ainsi qu’à Montréal, Laval, Longueuil, sur la Rive-Nord et la Rive-Sud. Chaque toiture, chaque bâtiment et chaque environnement mécanique demandent une solution adaptée à leurs contraintes réelles.