À Massueville, une seule unité extérieure Fujitsu pour gérer le confort de trois zones distinctes
Une installation CVAC multizone devient particulièrement intéressante lorsqu’une maison comporte plusieurs espaces qui ne réagissent pas de la même façon aux variations de température. C’est précisément le type de situation où une thermopompe triple zone Fujitsu Aquila XLTH prend tout son sens : plutôt que de multiplier les appareils extérieurs, nous pouvons centraliser la production de chauffage et de climatisation autour d’une seule thermopompe extérieure, tout en conservant un contrôle beaucoup plus précis à l’intérieur.
Pour cette installation réalisée par AirGreen à Massueville, en Montérégie, nous avons travaillé avec un système Fujitsu AIRSTAGE Aquila utilisant le réfrigérant R32, un détail clairement visible sur l’unité extérieure installée. La configuration choisie dessert trois zones intérieures, ce qui permet aux occupants d’ajuster leur confort selon l’utilisation de chaque espace plutôt que de forcer toute la maison à suivre une température unique.
Le résultat extérieur est également intéressant sur le plan technique. Sur la photo de l’installation, on remarque que l’unité Fujitsu a été positionnée près du bâtiment de façon à conserver une circulation d’air adéquate devant l’échangeur et le ventilateur. Les raccordements frigorifiques suivent le mur de brique jusqu’au point de pénétration, tandis que l’alimentation électrique et le dispositif de coupure sont regroupés à proximité de la thermopompe. Cette organisation réduit les longueurs inutiles tout en gardant les principaux éléments de service accessibles.
Pourquoi une thermopompe triple zone convenait particulièrement bien à ce projet
Une thermopompe multizone n’est pas simplement une thermopompe murale plus grosse. Son fonctionnement repose sur une unité extérieure capable de moduler sa capacité et de distribuer cette énergie entre plusieurs unités intérieures.
Dans un système triple zone, nous pouvons par exemple avoir :
- une unité intérieure dans l’aire principale;
- une deuxième dans une chambre ou un étage;
- une troisième dans un bureau, un sous-sol ou une autre pièce ayant ses propres besoins.
Chaque zone dispose de son propre contrôle. La documentation Fujitsu fournie pour la gamme AIRSTAGE série H précise d’ailleurs que chaque unité intérieure peut être commandée indépendamment. Le système peut assurer le chauffage ou la climatisation des différentes zones, bien que les unités d’un même système ne puissent pas fonctionner simultanément dans des modes opposés, par exemple une zone en chauffage pendant qu’une autre demande de la climatisation.
Ce détail est important lorsque nous conseillons un propriétaire. Un système multizone améliore considérablement la flexibilité, mais il doit être dimensionné et configuré selon la façon dont la maison sera réellement utilisée.
Fujitsu Aquila : une architecture multizone conçue pour plusieurs configurations intérieures
Un avantage particulièrement intéressant de la plateforme Fujitsu AIRSTAGE Aquila est la variété des unités intérieures compatibles.
La documentation Fujitsu présente notamment des unités :
- murales;
- Slim Duct, donc gainables et dissimulées;
- cassettes compactes;
- Mid Static Duct.
Cette flexibilité permet de ne pas nécessairement installer trois appareils muraux identiques. Selon la disposition du bâtiment, nous pouvons sélectionner différents types d’évaporateurs afin de préserver l’esthétique des pièces et d’obtenir une meilleure distribution d’air.
Dans une maison où un corridor permet l’installation d’un petit système gainable, par exemple, une unité Slim Duct peut desservir plusieurs pièces adjacentes tout en restant presque invisible. Dans une grande aire ouverte, une unité murale peut être plus logique. C’est cette combinaison entre les capacités de l’unité extérieure et les contraintes architecturales qui rend la conception d’un système triple zone beaucoup plus intéressante qu’une simple sélection basée sur le nombre total de BTU.
Une plateforme pouvant accueillir jusqu’à cinq unités intérieures
La famille Fujitsu décrite dans la documentation comprend plusieurs capacités d’unités extérieures :
18 000 BTU/h, avec raccordement possible jusqu’à deux unités intérieures;
24 000 BTU/h, avec raccordement possible jusqu’à trois unités intérieures;
36 000 BTU/h, avec raccordement possible jusqu’à quatre unités intérieures;
45 000 BTU/h, avec raccordement possible jusqu’à cinq unités intérieures.
Pour un projet triple zone, plusieurs configurations deviennent donc possibles selon les charges thermiques de la maison. Il ne suffit toutefois pas d’additionner arbitrairement trois capacités d’unités intérieures.
Fujitsu publie des tables précises de combinaisons autorisées et indique que l’unité extérieure peut accepter, selon la configuration, une capacité de connexion allant jusqu’à 130 % de sa capacité nominale. Il faut cependant comprendre un point essentiel : connecter une capacité intérieure supérieure à 100 % ne fait pas augmenter la capacité maximale que l’unité extérieure est physiquement capable de produire.
C’est exactement pourquoi nous évitons de sélectionner une thermopompe simplement avec une règle approximative du type « nombre de pieds carrés = nombre de BTU ».
Le dimensionnement d’un multizone demande davantage qu’une addition de BTU
Les tableaux de combinaison Fujitsu sont très utiles pour vérifier si trois unités intérieures peuvent être raccordées ensemble, mais Fujitsu précise elle-même dans la documentation que ces tableaux ne servent pas à sélectionner la capacité du système. Le fabricant recommande son outil Design Simulator pour effectuer la sélection des équipements AIRSTAGE série H.
Sur le terrain, nous devons également considérer :
La superficie de chaque zone. Deux pièces de même superficie peuvent avoir des besoins complètement différents.
Le nombre et le type de fenêtres. Une grande surface vitrée orientée au sud peut augmenter considérablement la charge de climatisation.
L’isolation. Dans plusieurs propriétés du Québec, l’année de construction et les rénovations effectuées au fil du temps changent complètement le comportement thermique du bâtiment.
Les étages. L’air chaud monte naturellement. Une chambre à l’étage peut donc nécessiter davantage de climatisation que le salon situé au rez-de-chaussée.
L’utilisation des pièces. Un bureau utilisé toute la journée ne possède pas le même profil qu’une chambre d’amis utilisée occasionnellement.
C’est pourquoi une bonne installation de thermopompe à Massueville, tout comme nos installations à Montréal, Laval, Longueuil, sur la Rive Nord et sur la Rive Sud, commence bien avant la fixation de l’unité extérieure.
Chauffage par temps froid : un critère incontournable au Québec
Une thermopompe installée en Montérégie doit être évaluée autant pour janvier que pour juillet.
La documentation Fujitsu de la série Aquila indique que les versions de climat froid CTEB sont conçues pour fonctionner en chauffage jusqu’à environ -26 °C (-15 °F). La même documentation indique aussi un fonctionnement en refroidissement pouvant atteindre une température extérieure de 50 °C pour ces unités.
Dans le cas d’une installation québécoise, cette capacité de fonctionnement à basse température est particulièrement importante. Une thermopompe capable de continuer à fonctionner lorsqu’il fait très froid peut réduire considérablement la dépendance au chauffage d’appoint, à condition que le système ait été correctement dimensionné.
Il faut néanmoins distinguer température minimale de fonctionnement et capacité réellement disponible à basse température. Deux appareils pouvant fonctionner à -25 °C ne produisent pas nécessairement la même quantité de chaleur à cette température.
Pour cette raison, chez AirGreen, nous accordons beaucoup d’importance aux données de performance à basse température plutôt qu’au seul chiffre inscrit dans le nom commercial de la thermopompe.
Le réfrigérant R32 visible directement sur l’unité Fujitsu installée
Un détail facile à manquer sur la photo est le marquage R32 sous le logo AIRSTAGE.
Le choix du réfrigérant influence la conception de la machine, les procédures d’installation et les pratiques de mise en service. Sur cette installation Fujitsu, l’unité extérieure est clairement identifiée comme utilisant du R32.
Pour nos techniciens, cela implique notamment de respecter les méthodes prescrites pour :
- les raccordements frigorifiques;
- les tests d’étanchéité;
- la mise sous vide;
- la vérification des pressions et températures;
- la manipulation du réfrigérant;
- la conformité de l’installation électrique et mécanique.
Ce sont des étapes invisibles une fois l’installation terminée, mais elles ont une incidence directe sur la durée de vie du compresseur et sur le rendement du système.
Ce que la photo de l’installation à Massueville nous montre
La configuration extérieure mérite d’être observée attentivement parce qu’elle illustre plusieurs détails que nous rencontrons régulièrement sur les maisons en brique du Québec.
L’unité Fujitsu est installée contre une façade comportant plusieurs contraintes : une fenêtre, une descente de gouttière, une structure métallique et différentes installations électriques déjà présentes.
Notre travail consiste à trouver un emplacement qui ne gêne ni la circulation d’air de la thermopompe ni l’accès futur pour l’entretien CVAC.
La sortie d’air avant doit notamment rester dégagée. Un multizone déplace un volume d’air considérable à travers son échangeur extérieur. Installer la machine dans un espace trop fermé peut provoquer une recirculation de l’air rejeté et nuire aux performances, particulièrement lors des périodes très froides ou très chaudes.
On remarque également que les lignes frigorifiques ont été amenées vers la propriété en suivant une trajectoire relativement directe. Réduire les détours inutiles permet généralement d’obtenir une installation plus propre tout en facilitant les inspections futures.
Une seule unité extérieure au lieu de trois : un avantage considérable
Pour une maison nécessitant trois zones de confort, nous pourrions théoriquement installer trois thermopompes indépendantes. Ce n’est toutefois pas toujours souhaitable.
Une configuration Fujitsu triple zone permet de conserver une seule unité extérieure.
Cela signifie généralement :
- moins d’espace occupé autour du bâtiment;
- moins d’unités visibles sur la façade;
- moins de sources sonores extérieures;
- une installation électrique et frigorifique plus centralisée;
- un aspect extérieur plus uniforme.
Dans des secteurs plus densément construits de Montréal, de Laval ou de Longueuil, cet avantage peut devenir déterminant lorsque l’espace disponible entre deux bâtiments est limité.
À Massueville, même si la densité résidentielle est différente, limiter le nombre de condenseurs demeure particulièrement intéressant pour préserver l’espace autour de la maison.
Les détails qui font la différence dans une installation multizone Fujitsu
Toutes les zones doivent être pensées ensemble
Une erreur que nous voyons parfois lors du remplacement ou de la correction d'installations réalisées ailleurs consiste à traiter chaque pièce indépendamment.
Avec un multizone, les trois unités intérieures font partie du même système frigorifique. Leur sélection doit donc être cohérente avec les capacités de l’unité extérieure et avec les combinaisons approuvées par Fujitsu.
La documentation montre par exemple plusieurs combinaisons disponibles sur une unité extérieure de 24 000 BTU : 7 + 7 + 7, 7 + 9 + 12, 9 + 9 + 12 et plusieurs autres possibilités selon les équipements choisis. Les modèles de 36 000 et 45 000 BTU permettent encore davantage de configurations.
Cela nous permet d’adapter le système à la maison plutôt que de forcer la maison à s’adapter au système.
Une zone inutilisée ne nécessite pas toujours sa pleine puissance
L’un des principaux avantages d’un compresseur à technologie Inverter est précisément sa capacité de modulation.
Fujitsu indique que son compresseur entraîné par onduleur est conçu pour adapter le fonctionnement du système afin d’améliorer le confort et l’efficacité énergétique.
Concrètement, si une seule zone demande du chauffage à un moment donné, la thermopompe n’a pas nécessairement à fonctionner continuellement à sa puissance maximale.
Cette modulation contribue également à maintenir une température plus stable. Plutôt que d’alterner constamment entre arrêt complet et fonctionnement maximal, l’appareil peut moduler davantage son fonctionnement selon la demande.
Les trois zones restent indépendantes, mais le système est commun
Il faut bien expliquer cette nuance avant une installation.
Chaque unité intérieure possède son propre réglage de température et sa propre commande. Une chambre peut donc être réglée à 20 °C pendant que le salon est réglé à 22 °C.
Cependant, le circuit frigorifique et le compresseur sont communs.
Le système fournit soit du chauffage, soit de la climatisation à un moment donné. Fujitsu précise que le chauffage et le refroidissement ne peuvent pas être produits simultanément par différentes zones du même système.
Pour une résidence, cette limitation est rarement problématique lorsque les zones ont des conditions relativement similaires, mais nous préférons toujours l’expliquer clairement.
Ce que nous vérifions avant de terminer une installation
Une installation ne se termine pas lorsque l’unité extérieure est simplement fixée et raccordée.
Avant de considérer un projet terminé, plusieurs vérifications sont nécessaires :
- vérification des raccords frigorifiques;
- test d’étanchéité;
- mise sous vide adéquate du circuit;
- vérification électrique;
- contrôle de l’évacuation des condensats de chaque unité intérieure;
- démarrage du système;
- test des trois zones;
- contrôle des températures de soufflage;
- validation des commandes;
- vérification générale du fonctionnement de l’unité extérieure.
Cette séquence est particulièrement importante sur une thermopompe triple zone, puisque nous devons confirmer le comportement de plusieurs évaporateurs reliés au même condenseur.
Une installation particulièrement adaptée aux maisons ayant des besoins différents d’une pièce à l’autre
Le principal enseignement de cette installation à Massueville est qu’un bon système CVAC ne consiste pas uniquement à choisir une marque connue ou une capacité élevée.
Il faut choisir une architecture adaptée au bâtiment.
Avec cette thermopompe triple zone Fujitsu Aquila XLTH, nous pouvons créer trois zones de confort tout en conservant une installation extérieure compacte. La plateforme Fujitsu AIRSTAGE permet également différentes combinaisons d’unités intérieures et offre une solution particulièrement pertinente pour les propriétaires qui souhaitent chauffer et climatiser plusieurs secteurs sans installer plusieurs condenseurs autour de la maison.
La documentation Fujitsu mentionne également un échangeur extérieur utilisant des ailettes avec traitement anticorrosion ainsi que différentes protections électroniques destinées au compresseur, au moteur du ventilateur et aux circuits de l’appareil.
Pour nous, ces caractéristiques prennent réellement leur valeur lorsqu’elles sont accompagnées d’une installation CVAC professionnelle, d’un dimensionnement approprié et d’une mise en service rigoureuse.
Conseils avant de choisir une thermopompe triple zone
Avant d’acheter une thermopompe multizone à Massueville, Montréal, Laval, Longueuil, sur la Rive Nord ou sur la Rive Sud, nous recommandons de regarder au-delà du prix total du système.
Il faut notamment demander quelles capacités seront installées dans chaque pièce, quel modèle extérieur sera utilisé, si cette combinaison est approuvée par le fabricant, comment seront acheminées les conduites frigorifiques, où sera évacuée la condensation et comment l’appareil extérieur sera positionné pour fonctionner en hiver.
Il faut également éviter de surdimensionner inutilement les unités intérieures. Une machine surdimensionnée ne garantit pas un meilleur confort et peut parfois nuire à la modulation et à la déshumidification.
Dans un système multizone, l’équilibre entre les différentes zones est souvent plus important que la recherche du plus gros chiffre de BTU possible.
AirGreen : installation de thermopompes Fujitsu multizones dans le Grand Montréal et en Montérégie
Chez AirGreen, nous installons des systèmes de chauffage, climatisation et thermopompes dans une grande variété de bâtiments résidentiels et commerciaux.
Nos projets nous amènent régulièrement à travailler avec des contraintes très différentes : murs de brique, espaces restreints, installations sur balcon, systèmes gainables, maisons à plusieurs étages, sous-sols aménagés ou propriétés nécessitant plusieurs zones indépendantes.
Cette installation d’une Fujitsu Aquila XLTH triple zone à Massueville illustre bien l’intérêt d’une solution multizone lorsqu’elle est correctement conçue : une seule unité extérieure, trois secteurs de confort, une architecture flexible et un système capable d’être adapté aux véritables besoins de la maison.
Pour un propriétaire qui compare actuellement une thermopompe Fujitsu, un système simple zone et une thermopompe triple zone, la question essentielle n’est donc pas seulement « combien de BTU faut-il? ». Il faut déterminer comment ces BTU doivent être distribués dans le bâtiment et comment les besoins évolueront lorsque plusieurs zones fonctionneront en même temps.
C’est précisément sur cette conception que repose une installation multizone réussie.