Une installation sur toit qui exige bien plus qu’un simple emplacement disponible
Cette installation de thermopompe murale MIDEA MIDEA35 aux Coteaux présente une configuration très différente d’une installation résidentielle classique au niveau du sol. Ici, l’unité extérieure a été installée directement sur une toiture plate recouverte de gravier, au milieu de plusieurs équipements mécaniques existants, de sorties de toit et d’autres unités de climatisation.
La photo prise après notre intervention montre clairement l’approche retenue par notre équipe : la thermopompe Midea n’est pas déposée directement sur la toiture. Elle est placée sur un support métallique surélevé, lui-même positionné sur deux longues pièces de bois servant à répartir l’appui sur la surface du toit.
Cette configuration répond à plusieurs préoccupations techniques propres aux installations CVAC sur toiture : stabilité, drainage, accumulation de neige, vibrations, dégagement autour de l’unité, accès pour le service et protection de la toiture.
Dans un projet comme celui-ci aux Coteaux, le choix de la thermopompe compte évidemment, mais la façon dont nous installons son unité extérieure est tout aussi importante.
Pourquoi surélever une thermopompe installée sur un toit?
Une thermopompe utilisée au Québec doit être capable de fonctionner lorsqu’il neige, lorsqu’il gèle et pendant les cycles de dégivrage.
Sur une toiture plate, nous ne voulons surtout pas que l’unité repose au niveau du gravier ou dans une zone où l’eau, la glace et la neige peuvent s’accumuler autour de sa base.
Le support visible sur cette installation permet de maintenir la MIDEA35 à une hauteur plus favorable.
Cette surélévation contribue notamment à :
- garder la base de l’unité éloignée de la surface du toit;
- laisser davantage d’espace sous l’appareil pour l’eau de dégivrage;
- limiter l’impact d’une accumulation de neige autour de la thermopompe;
- faciliter certaines interventions d’entretien CVAC;
- maintenir l’unité stable;
- protéger davantage les composantes inférieures de l’équipement;
- permettre une circulation d’air plus dégagée autour de la machine.
Sur le terrain, ces détails deviennent particulièrement importants en janvier et février, lorsqu’une installation extérieure doit continuer de fonctionner dans des conditions bien différentes de celles d’une journée d’été.
Une toiture déjà occupée par plusieurs équipements CVAC
La photo permet également de voir plusieurs unités extérieures déjà présentes sur les bâtiments adjacents et autour de la zone d’installation.
Pour nous, c’est une contrainte importante.
Une toiture mécanique ne peut pas être organisée uniquement selon l’espace libre visible au moment des travaux. Nous devons tenir compte de la circulation d’air de chaque appareil.
La MIDEA35 utilise une unité extérieure à décharge latérale. Midea met d’ailleurs en avant la conception compacte de ses unités et leur capacité à être installées sur différents types d’emplacements, notamment les toits, terrasses et balcons.
Nous devons donc conserver une zone appropriée devant le ventilateur et autour de l’échangeur afin d’éviter qu’un autre appareil, un parapet ou un équipement mécanique ne perturbe inutilement le mouvement de l’air.
La circulation de l’air est critique sur une toiture
La grande grille circulaire visible sur la façade de l’unité extérieure correspond au ventilateur qui déplace l’air à travers l’échangeur.
Si cet air rencontre immédiatement un obstacle ou revient directement vers l’appareil, la thermopompe peut se retrouver dans une situation de recirculation.
Cela peut réduire les performances du système, particulièrement lorsque plusieurs équipements sont regroupés sur une même toiture.
Notre analyse ne porte donc pas uniquement sur la distance entre deux boîtiers. Nous considérons aussi :
- la direction du soufflage;
- la hauteur des équipements voisins;
- les parapets;
- les sorties de ventilation;
- les conduits présents sur le toit;
- la position des autres condensateurs;
- les futures zones de circulation des techniciens.
Une installation CVAC sur toiture aux Coteaux doit rester fonctionnelle même lorsque la toiture devient plus encombrée au fil des années.
Le support métallique : stabilité et accès
Sur la photo, la Midea repose sur un cadre métallique relativement haut. L’unité est fixée sur les rails supérieurs, tandis que le support s’appuie sur les éléments de bois installés sur le gravier.
Ce type de disposition permet notamment de créer une structure plus stable qu’une unité simplement déposée sur des blocs improvisés.
Nous devons cependant toujours vérifier la méthode d’appui, la résistance du support, la fixation de l’unité et la protection du toit.
Une thermopompe extérieure subit :
- les vibrations du compresseur;
- la rotation du ventilateur;
- le vent;
- la pluie;
- le gel;
- la neige;
- des cycles répétés de chauffage et de climatisation.
L’installation mécanique doit donc rester stable pendant toute la durée de vie de l’appareil.
Protéger la toiture fait partie du travail CVAC
Sur une toiture plate, la membrane est une composante du bâtiment qui doit être protégée.
Le support d’un équipement ne devrait pas créer des points de pression inutiles ou endommager la surface au fil du temps.
L’utilisation d’éléments d’appui plus longs permet de distribuer la charge sur une surface plus importante. Dans cette installation, les deux traverses visibles sous le support participent à cette répartition.
Cela facilite aussi la création d’une base droite et stable dans une zone où la couche de gravier n’offre pas nécessairement une surface parfaitement uniforme.
Une attention particulière aux vibrations
Une thermopompe sur toiture peut transmettre certaines vibrations à la structure du bâtiment si son installation mécanique est inadéquate.
Nous portons donc attention à plusieurs éléments :
- la stabilité de la base;
- la mise au niveau de l’appareil;
- les points de contact;
- la rigidité du support;
- le cheminement des conduites frigorifiques;
- les zones où les tuyaux peuvent toucher ou vibrer contre une structure.
Le but n’est pas simplement que l’unité soit silencieuse lorsqu’on se trouve à côté d’elle. Nous voulons aussi éviter qu’une vibration mécanique se transforme en bruit perceptible à l’intérieur du bâtiment.
Le trajet des conduites frigorifiques est différent sur un toit
Un autre aspect important de cette installation est le raccordement entre l’unité extérieure et la thermopompe murale intérieure.
Les systèmes sans conduits Midea permettent une grande flexibilité de positionnement. La brochure précise que l’unité intérieure est reliée à l’unité extérieure par un passage relativement compact et que certaines configurations permettent des longueurs de conduites importantes.
Sur une installation de toiture, nous devons toutefois analyser :
- la distance horizontale totale;
- la différence de hauteur;
- le cheminement du cuivre;
- l’isolation des conduites;
- la protection contre les intempéries;
- les points de fixation;
- le passage à travers la toiture ou les murs;
- la quantité éventuelle de réfrigérant supplémentaire nécessaire.
Ces détails doivent être déterminés selon la capacité exacte de la thermopompe.
La MIDEA35 : une thermopompe à haut rendement adaptée aux hivers québécois
Une série conçue pour le chauffage jusqu’à -30 °C
La MIDEA35 est présentée par Midea comme sa série murale haut de gamme et comme une thermopompe extrême.
Elle utilise le réfrigérant R-454B et porte la désignation Cold Climate V6.1.
Selon les spécifications du fabricant, la plage de fonctionnement en chauffage descend jusqu’à -30 °C pour les trois capacités de cette série. La plage de climatisation peut atteindre 50 °C.
Cette capacité de fonctionnement à basse température est particulièrement pertinente dans une installation comme celle des Coteaux, où l’unité extérieure se retrouve entièrement exposée aux conditions hivernales sur une toiture.
Il ne suffit pas qu’une thermopompe puisse démarrer par temps froid. Nous devons aussi examiner ce qu’elle est capable de produire lorsque les températures deviennent réellement exigeantes.
Trois capacités différentes dans la série MIDEA35
La gamme documentée comprend trois capacités de climatisation :
- 9 000 BTU/h;
- 12 000 BTU/h;
- 18 000 BTU/h.
Les modèles intérieurs correspondants sont MSESU-H09B-2A, MSESU-H12B-2A et MSESU-H18B-2A, associés aux unités extérieures MO1SS-H09B-2A, MO1SS-H12B-2A et MO1SS-H18B-2A.
Les numéros AHRI sont respectivement :
- 215471386;
- 215471387;
- 215471388.
La plaque technique n’étant pas lisible sur la photo du projet, nous ne prétendons pas identifier la capacité précise de l’unité uniquement à partir de son apparence.
C’est une distinction importante : les unités extérieures de différentes capacités peuvent se ressembler fortement.
Jusqu’à 33,3 SEER2
Les rendements annoncés par Midea varient selon la capacité sélectionnée.
Pour la MIDEA35 :
- le modèle de 9 000 BTU atteint 33,3 SEER2;
- le 12 000 BTU atteint 29,4 SEER2;
- le 18 000 BTU atteint 25,6 SEER2.
Les valeurs HSPF2 IV indiquées sont respectivement de 22,0, 14,5 et 16,2.
Nous considérons toujours ces chiffres par combinaison exacte plutôt que d’attribuer automatiquement le rendement maximal de 33,3 SEER2 à toutes les MIDEA35.
La capacité à -15 °C : une donnée importante pour Les Coteaux
Lorsque nous sélectionnons une thermopompe pour le Québec, nous examinons particulièrement les données de chauffage à basse température.
À -15 °C, Midea indique :
MIDEA35 9 000 BTU
Capacité nominale de chauffage : 13 500 BTU/h
COP : 3,60
MIDEA35 12 000 BTU
Capacité nominale de chauffage : 13 500 BTU/h
COP : 3,60
MIDEA35 18 000 BTU
Capacité nominale de chauffage : 22 600 BTU/h
COP : 4,40.
Ces données offrent une image plus utile du comportement hivernal du système qu’une simple capacité nominale calculée dans des conditions beaucoup plus douces.
Pourquoi une unité sur toiture mérite encore plus d’attention en hiver
Sur le toit photographié, la thermopompe est exposée directement au vent et aux précipitations.
La neige peut se déplacer et former des accumulations localisées très différentes de celles observées au niveau du sol.
Le support surélevé devient donc particulièrement important.
Il faut également éviter que la neige soit repoussée ou accumulée autour de la thermopompe lors du déneigement de la toiture.
Nous recommandons de conserver :
- l’arrière de l’appareil dégagé;
- la façade du ventilateur libre;
- suffisamment d’espace sous l’unité;
- un accès sécuritaire pour les techniciens;
- une zone permettant à l’eau de dégivrage de s’évacuer.
La neige ne devrait jamais être empilée contre l’échangeur extérieur.
Les dimensions varient considérablement selon la capacité
Les versions MIDEA35 de 9 000 et 12 000 BTU utilisent une unité extérieure mesurant environ 35,04 po de largeur × 13,46 po de profondeur × 26,50 po de hauteur.
La version de 18 000 BTU mesure environ 37,24 po × 16,14 po × 31,89 po.
Le poids change lui aussi : environ 99,65 lb pour les versions de 9 000 et 12 000 BTU, contre 130,29 lb pour le 18 000 BTU.
Sur une toiture, ces différences doivent être prises en compte lors du choix du support et du positionnement.
Les diamètres de cuivre ne sont pas les mêmes
Pour les MIDEA35 de 9 000 et 12 000 BTU, Midea spécifie des conduites de 1/4 po et 3/8 po.
Pour la version de 18 000 BTU, les dimensions passent à 3/8 po et 5/8 po.
Les longueurs maximales annoncées sont également différentes : 82 pi pour les deux petites capacités et 164 pi pour le modèle de 18 000 BTU.
Sur une toiture, la longueur réelle des conduites peut rapidement augmenter en raison du cheminement nécessaire entre l’unité murale et la zone mécanique.
Une mesure précise du parcours est donc indispensable avant l’installation.
R-454B et nouvelles pratiques d’installation
La MIDEA35 fonctionne au R-454B, un réfrigérant A2L.
La documentation de la série mentionne également un capteur de détection de fuite de réfrigérant A2L, ainsi qu’un contrôle de la température et de l’humidité.
Pour nous, cela signifie que les procédures d’installation et de mise en service doivent être adaptées à la génération d’équipement installée.
Nous accordons une attention particulière au travail frigorifique : préparation des conduites, raccordements, mise sous vide, vérifications et mise en service.
Les caractéristiques électriques doivent correspondre au modèle exact
Les MIDEA35 fonctionnent en 208/230 V, monophasé, 60 Hz.
La documentation indique :
- 9 000 BTU : ampacité minimale 16 A, fusible maximal 20 A;
- 12 000 BTU : ampacité minimale 16 A, fusible maximal 20 A;
- 18 000 BTU : ampacité minimale 24,9 A, fusible maximal 25 A.
Même sur un toit où plusieurs équipements électriques sont déjà présents, nous ne présumons jamais qu’un circuit existant est automatiquement compatible.
Le bruit extérieur et les vibrations sur une toiture
Les niveaux sonores extérieurs publiés par Midea sont de 57 dB(A) pour les versions de 9 000 et 12 000 BTU et de 61,5 dB(A) pour le 18 000 BTU en vitesse élevée.
Sur une toiture, la distance avec les espaces habitables peut aider à réduire la perception directe du bruit. Cependant, la transmission mécanique à travers la structure devient tout aussi importante.
C’est une raison supplémentaire pour laquelle nous portons attention au support et aux points de contact de l’unité.
Une thermopompe très discrète à l’intérieur
À l’intérieur, la MIDEA35 peut fonctionner à des niveaux très faibles.
Les unités de 9 000 et 12 000 BTU sont indiquées jusqu’à 19 dB(A) en mode silencieux, tandis que la version de 18 000 BTU peut descendre jusqu’à 16 dB(A).
Midea propose également jusqu’à 100 niveaux de contrôle du débit d’air, permettant d’ajuster plus finement la ventilation intérieure.
La série comprend aussi plusieurs fonctions utiles :
- mode ÉCO;
- mode nuit;
- minuterie;
- mode silencieux;
- fonction « Follow Me »;
- oscillation horizontale;
- oscillation verticale;
- chauffage à 8 °C;
- nettoyage automatique;
- contrôle de l’humidité.
Le numéro AHRI est indispensable pour vérifier une subvention
Les références AHRI associées aux trois combinaisons MIDEA35 sont 215471386, 215471387 et 215471388.
Pour déterminer si l’installation réalisée aux Coteaux est admissible à une aide financière et connaître le montant applicable, il faut vérifier la combinaison exacte installée ainsi que les critères du programme en vigueur.
La brochure fournie ne permet pas, à elle seule, de confirmer le montant d’une subvention pour ce projet précis. Nous préférons donc vérifier l’AHRI et les conditions applicables plutôt que d’annoncer un montant qui pourrait ne pas correspondre à l’installation.
Une garantie résidentielle importante
Midea indique dans sa brochure une garantie limitée résidentielle de 12 ans sur le compresseur, 12 ans sur les pièces et 10 ans sur la main-d’œuvre, sous réserve des conditions et modalités d’enregistrement applicables.
La conservation des numéros de modèle, numéros de série et documents d’installation demeure donc importante.
Les erreurs que nous voulons éviter lors d’une installation de thermopompe sur toiture
Installer l’unité directement sur le gravier
La thermopompe doit reposer sur une base adéquate et stable.
Sous-estimer la neige
Une toiture plate peut connaître des accumulations importantes et irrégulières.
Placer l’unité trop près d’un autre équipement
Une distance insuffisante peut perturber le débit d’air et compliquer le service.
Négliger les vibrations
Une unité installée en hauteur peut transmettre des vibrations si son support est mal conçu ou instable.
Oublier l’accès pour l’entretien
Un technicien doit pouvoir atteindre l’appareil, enlever ses panneaux et effectuer les diagnostics nécessaires.
Choisir la capacité avant de mesurer le trajet frigorifique
Les longueurs, dénivellations et diamètres des conduites sont directement liés au modèle installé.
Ce projet aux Coteaux représente bien notre approche des installations CVAC complexes
Cette photo montre un environnement où plusieurs éléments doivent fonctionner ensemble : toiture plate, gravier, équipements mécaniques voisins, supports, conduites, sorties de toit et unité extérieure Midea.
Notre objectif n’était pas simplement de trouver un espace vacant pour installer la thermopompe.
Nous devions créer une installation capable de rester stable, accessible et fonctionnelle pendant les quatre saisons.
La MIDEA MIDEA35 apporte des caractéristiques particulièrement intéressantes pour ce type de projet : fonctionnement en chauffage jusqu’à -30 °C, rendement pouvant atteindre 33,3 SEER2, réfrigérant R-454B, technologie à vitesse variable et plusieurs capacités disponibles.
Mais une excellente fiche technique ne remplace jamais une excellente installation.
Chez AirGreen, nous appliquons cette même logique à nos projets de thermopompes murales et d’installation CVAC aux Coteaux, ainsi qu’à Montréal, Laval, Longueuil, sur la Rive Nord et sur la Rive Sud : analyser d’abord le bâtiment et l’environnement réel de l’équipement, puis adapter le système à ces contraintes.
Sur cette toiture des Coteaux, la partie la plus visible de notre travail est la MIDEA35 installée sur son support.
La partie la plus importante reste tout ce qui a été pensé pour qu’elle puisse y fonctionner correctement année après année.