Deux unités murales, un long parcours technique et une distribution d’air pensée pour toute la pièce
Cette installation de thermopompes murales au Vieux-Port de Montréal se distingue par la longueur de la pièce et par la nécessité de répartir le confort sur plusieurs zones plutôt que de concentrer toute la climatisation à une seule extrémité.
Sur la photographie, deux unités intérieures Hitachi airHome 400 sont visibles le long du même mur. La première se trouve au premier plan, tandis que la seconde est installée beaucoup plus loin dans la pièce. Entre les deux, un cache-tuyauterie blanc suit la jonction du mur et du plafond sur une distance importante. L’ensemble forme un parcours continu et ordonné qui protège les conduites tout en conservant la partie inférieure du mur libre.
Cette configuration répond à une contrainte fréquente dans les bâtiments du Vieux-Port de Montréal : les espaces peuvent être longs, ouverts ou aménagés dans des structures où les points de sortie vers l’extérieur sont limités. Installer une seule unité à une extrémité aurait risqué de créer une différence de température entre les deux portions du local. En répartissant les unités intérieures, nous pouvons mieux gérer la portée du débit d’air et réduire les zones insuffisamment climatisées.
L’image révèle aussi plusieurs éléments importants du chantier :
- deux unités murales Hitachi installées en hauteur;
- un long cache-tuyauterie placé près du plafond;
- plusieurs raccords droits et changements de direction;
- une descente technique vers la seconde unité;
- un plafond muni de luminaires encastrés;
- un ventilateur mural existant entre les deux thermopompes;
- une pièce dont la longueur exige une véritable stratégie de distribution.
Il ne s’agit donc pas simplement de poser deux appareils sur un mur. L’installation devait être conçue comme un ensemble cohérent, en tenant compte du débit d’air, du drainage, de la tuyauterie frigorifique, de l’accès pour l’entretien et de l’apparence finale.
Pourquoi deux unités intérieures étaient pertinentes dans cet espace
Une thermopompe murale diffuse l’air dans la pièce où elle se trouve, mais elle ne peut pas contourner efficacement tous les obstacles ni maintenir automatiquement la même température sur une très grande distance.
Dans un espace allongé, une seule unité peut entraîner plusieurs problèmes :
- une zone très fraîche près de l’appareil;
- une température plus élevée à l’extrémité opposée;
- une vitesse de ventilation constamment élevée;
- des occupants exposés directement au jet d’air;
- un fonctionnement prolongé pour compenser la distance;
- une déshumidification inégale;
- une utilisation accrue de ventilateurs auxiliaires.
La présence de deux unités permet plutôt de répartir la charge. Chaque appareil traite une portion plus logique de la pièce et peut moduler son fonctionnement selon la demande locale.
La photographie ne permet pas de confirmer si les deux unités sont raccordées à une seule unité extérieure multizone ou à deux systèmes simple zone indépendants. Cette information doit être vérifiée à partir des modèles extérieurs et du dossier d’installation. Dans les deux cas, le principe demeure le même : nous avons créé plusieurs points de diffusion afin d’obtenir un confort plus uniforme dans une pièce de grande longueur.
Le ventilateur mural existant et le rôle différent d’une thermopompe
Un ventilateur mural est visible entre les deux unités Hitachi. Il peut contribuer à brasser l’air, mais il ne produit ni climatisation ni chauffage.
Son rôle consiste principalement à déplacer l’air déjà présent. Il peut réduire la sensation de chaleur sur la peau, mais il ne retire pas l’humidité et ne diminue pas réellement la température de l’air comme le fait une thermopompe murale.
Les unités Hitachi accomplissent plusieurs fonctions que le ventilateur seul ne peut pas assurer :
- retirer la chaleur intérieure en été;
- extraire une partie de l’humidité;
- transférer de la chaleur vers l’intérieur pendant l’hiver;
- moduler leur capacité selon la demande;
- maintenir une température réglée;
- filtrer l’air qui traverse les unités.
Le ventilateur peut toujours être utilisé au besoin pour favoriser le mélange de l’air, mais il devient un équipement complémentaire plutôt que la principale source de confort.
Un long cache-tuyauterie installé contre le plafond
Le parcours technique visible constitue l’un des aspects les plus importants de ce projet. Les conduites ne pouvaient manifestement pas toutes sortir directement derrière chaque appareil. Nous avons donc regroupé les raccordements dans une gaine installée près du plafond.
Cette position offre plusieurs avantages :
-
La surface murale demeure utilisable.
Le cache ne traverse pas le centre du mur et limite les conflits avec l’ameublement, les décorations ou les équipements existants. -
Le parcours suit une ligne architecturale naturelle.
La jonction entre le mur et le plafond constitue un emplacement plus discret qu’une gaine placée à hauteur des yeux. -
Les conduites sont protégées.
Elles sont moins exposées aux chocs, aux déplacements de meubles ou aux interventions dans la pièce. -
L’accès technique reste possible.
Les sections du cache peuvent être ouvertes si une inspection ou une réparation devient nécessaire. -
Les raccordements sont regroupés.
La finition est plus propre qu’un ensemble de tuyaux, de câbles et de drains installés séparément.
Dans un bâtiment du Vieux-Port, les murs peuvent comprendre de la maçonnerie, des structures anciennes, des divisions ajoutées lors de rénovations ou des surfaces qu’il est préférable de ne pas ouvrir sur toute leur longueur. Le cache-tuyauterie devient alors une solution pratique pour réaliser un parcours contrôlé sans entreprendre d’importants travaux de finition intérieure.
Les éléments qui circulent à l’intérieur de la gaine
La gaine peut contenir plusieurs composantes selon la configuration précise du système :
- une conduite de réfrigérant liquide;
- une conduite de réfrigérant gaz;
- l’isolant thermique des conduites;
- le câble de communication;
- certains conducteurs électriques;
- un drain de condensat;
- des attaches et matériaux de protection.
Les conduites de cuivre doivent respecter les diamètres prescrits pour chaque modèle. Les petites capacités de la gamme utilisent généralement des raccords de 1/4 po pour le liquide et de 3/8 po pour le gaz. Les modèles plus grands peuvent exiger une conduite gaz de 1/2 po ou de 5/8 po.
Nous devons également respecter le rayon de courbure du cuivre. Un coude trop serré peut écraser une conduite, réduire le passage du réfrigérant et affecter le fonctionnement du système.
Une descente propre vers la seconde unité
À l’extrémité droite de la photographie, le parcours horizontal effectue une descente avant de rejoindre la seconde thermopompe. Plusieurs pièces de finition permettent de changer de direction sans laisser les conduites exposées.
Cette partie du travail exige une planification précise. La descente doit :
- rejoindre le bon côté de l’unité;
- éviter un nombre excessif de coudes;
- conserver suffisamment d’espace pour les conduites;
- ne pas pousser le boîtier vers l’avant;
- maintenir l’accès au panneau frontal;
- permettre le passage du drain, lorsque celui-ci suit le même parcours;
- rester solidement fixée au mur.
Un cache mal aligné attire immédiatement l’attention dans une longue pièce. Nous cherchons donc à maintenir une ligne continue et à placer les raccords de manière cohérente avec le plafond et les unités.
La pente du drain sur une grande distance
Le drainage représente une difficulté particulière lorsqu’une unité se trouve loin du point d’évacuation.
En mode climatisation et déshumidification, chaque unité intérieure produit de l’eau de condensation. Cette eau doit quitter le bac de récupération sans refoulement.
Lorsqu’un drain fonctionne par gravité, il faut maintenir une pente légère, mais continue. Un parcours apparemment horizontal peut donc être ajusté intérieurement pour favoriser l’écoulement.
Les erreurs à éviter comprennent :
- une remontée du drain après sa sortie de l’unité;
- une section écrasée;
- un affaissement créant une poche d’eau;
- un coude trop serré;
- un raccord mal fixé;
- un diamètre insuffisant;
- la fermeture du cache avant le test d’écoulement.
Lorsque la gravité ne permet pas une évacuation fiable, une pompe à condensat peut être envisagée. Ce choix dépend de la configuration exacte, du niveau sonore acceptable, de l’accessibilité et du point d’évacuation disponible.
Chez AirGreen, nous testons le drainage pendant la mise en service. Une installation visuellement réussie ne peut pas être considérée comme terminée tant que l’eau ne s’écoule pas correctement.
Une stratégie de soufflage pour éviter que les unités se nuisent
Deux unités installées dans une même grande pièce doivent être réglées de manière cohérente. Si leurs jets d’air sont dirigés l’un vers l’autre, elles peuvent créer des turbulences ou fausser leur lecture de température.
Nous cherchons plutôt à attribuer à chaque appareil une zone de diffusion logique.
L’unité du premier plan peut traiter la partie rapprochée de la pièce, tandis que celle située au fond dessert la zone opposée. Les déflecteurs doivent être orientés pour prolonger le débit dans l’espace sans diriger constamment l’air sur les occupants.
En chauffage, l’air doit généralement être dirigé davantage vers le bas. En climatisation, une orientation plus horizontale favorise une diffusion progressive de l’air frais.
Les luminaires encastrés visibles au plafond n’entravent pas directement le soufflage, mais leur présence confirme l’importance de conserver les unités sur le mur plutôt que de choisir une solution suspendue ou un parcours qui aurait traversé le plafond fini.
La Hitachi airHome 400 dans un projet à plusieurs zones de confort
Une gamme de 9 000 à 36 000 BTU/h
La série Hitachi airHome 400 est offerte dans plusieurs capacités, permettant d’adapter chaque unité à la charge de la zone qu’elle dessert.
La documentation Hitachi présente notamment des systèmes de :
- 9 000 BTU/h;
- 12 000 BTU/h;
- 18 000 BTU/h;
- catégorie 24 000 BTU, avec 22 000 BTU/h nominaux en climatisation;
- catégorie 36 000 BTU, avec 33 000 BTU/h nominaux en climatisation.
La capacité exacte des deux appareils visibles ne peut pas être confirmée à partir de la photographie. Nous évitons donc de leur attribuer un nombre de BTU sans consulter leurs plaques signalétiques.
Le dimensionnement doit considérer :
- la superficie de chaque zone;
- la hauteur du plafond;
- les murs extérieurs;
- les fenêtres et portes;
- l’exposition solaire;
- le nombre d’occupants;
- l’éclairage et les équipements produisant de la chaleur;
- la fréquence d’ouverture des portes;
- le niveau d’isolation;
- l’utilisation prévue en chauffage.
Dans un local occupé par plusieurs personnes ou muni de nombreux appareils électriques, la charge de climatisation peut être plus élevée que dans une pièce résidentielle de superficie comparable.
Des unités dont les dimensions changent avec la capacité
Les modèles de 9 000 et 12 000 BTU utilisent une unité intérieure mesurant environ 30,71 po de largeur, 11,02 po de hauteur et 8,74 po de profondeur.
Le modèle de 18 000 BTU mesure environ 37,40 po de largeur. Les unités de plus grande capacité atteignent approximativement 41,34 po et 43,3 po.
Ces dimensions influencent :
- la distance par rapport au plafond;
- le positionnement du cache-tuyauterie;
- l’accès aux filtres;
- la portée du soufflage;
- la fixation de la plaque murale;
- la distance par rapport aux équipements existants.
La première unité visible paraît plus imposante en raison de la perspective de la photographie. Cela ne permet pas de conclure qu’elle possède une capacité différente de la seconde.
Technologie Vector DC Inverter et modulation de la puissance
La Hitachi airHome 400 utilise la technologie Vector DC Inverter. Le compresseur peut faire varier sa vitesse afin d’adapter sa capacité à la demande réelle.
Dans cette grande pièce, le besoin n’est pas constant. La charge peut varier selon :
- l’heure de la journée;
- le nombre de personnes présentes;
- l’utilisation de l’éclairage;
- la température extérieure;
- l’ouverture des portes;
- la chaleur produite par les équipements;
- la zone réellement occupée.
Au lieu de fonctionner uniquement à pleine capacité, l’appareil peut ralentir après avoir atteint la température demandée. Cette modulation aide à maintenir un climat plus stable et à limiter les cycles brusques.
La documentation de la gamme indique un rendement en climatisation pouvant atteindre 20,0 TRÉS2, selon la combinaison. Elle présente également différentes valeurs CPSC2, une plage de chauffage descendant jusqu’à environ -20,5 °C et l’utilisation du réfrigérant R32.
Un fonctionnement silencieux important dans une pièce commune
Les modèles de 9 000 et 12 000 BTU peuvent atteindre 29 dB(A) en mode silencieux, selon le fabricant. Les capacités supérieures possèdent des niveaux sonores différents.
Dans une grande pièce, deux appareils fonctionnant à régime modéré peuvent parfois être plus confortables acoustiquement qu’une seule unité obligée de fonctionner constamment à haute vitesse.
La qualité de l’installation demeure néanmoins essentielle. Un long cache-tuyauterie peut transmettre du bruit si les conduites ne sont pas correctement fixées.
Nous vérifions notamment :
- l’absence de contact direct entre le cuivre et la gaine;
- le maintien des conduites;
- la fermeture des joints;
- la stabilité des coudes;
- l’ancrage des unités;
- l’absence de vibration contre le plafond;
- le fonctionnement du ventilateur intérieur;
- le mouvement normal des déflecteurs.
FrostWash pour aider à conserver le débit d’air
La technologie FrostWash utilise un cycle de gel et de fonte sur l’échangeur intérieur. Ce processus aide à capturer et à éliminer certaines impuretés accumulées.
Hitachi présente un essai comparatif simulant une accumulation de poussière et d’huile. Dans cet essai, l’unité utilisant FrostWash a mieux préservé sa performance de débit d’air que l’unité sans cette fonction.
Dans un espace commun ou fréquemment occupé, la poussière peut s’accumuler rapidement. FrostWash constitue alors une fonction utile, mais ne remplace pas un véritable entretien CVAC.
Les filtres doivent toujours être vérifiés et nettoyés. La turbine, le bac et l’échangeur doivent également être inspectés lorsque des dépôts, des odeurs ou une baisse de débit apparaissent.
Mold Guard et séchage des composantes internes
La fonction Mold Guard aide à réduire l’humidité résiduelle dans l’unité après certains cycles de climatisation. Le système fait circuler de l’air et peut chauffer le serpentin pendant une période déterminée.
Cette fonction vise à limiter les conditions favorisant les odeurs et la moisissure. Elle ne retire toutefois pas une contamination déjà installée.
Pour protéger les deux unités de ce projet, nous recommandons :
- de nettoyer les filtres régulièrement;
- de surveiller les odeurs inhabituelles;
- de vérifier les drains;
- de ne pas vaporiser de produit ménager dans les appareils;
- de planifier un nettoyage professionnel au besoin;
- de conserver l’aspiration supérieure dégagée.
La brochure présente aussi des couvercles latéraux amovibles, un drain configurable à gauche ou à droite, un bac de récupération amovible et un accès simplifié à plusieurs composantes. Ces caractéristiques facilitent le service, particulièrement lorsque plusieurs unités sont installées dans le même local.
Filtration PM2.5 et charbon actif
La gamme airHome 400 comprend un préfiltre en acier inoxydable ainsi qu’un filtre purificateur à charbon actif PM2.5.
Ces éléments traitent l’air passant à travers chaque unité et peuvent contribuer à réduire certaines particules et certaines odeurs. Ils ne remplacent pas une ventilation mécanique ou une filtration centrale pour l’ensemble du bâtiment.
Dans un espace situé au Vieux-Port de Montréal, la fréquence d’entretien peut dépendre de plusieurs facteurs :
- la circulation urbaine;
- l’achalandage dans le local;
- les portes ouvertes fréquemment;
- les travaux à proximité;
- la poussière;
- les activités réalisées dans la pièce.
Deux unités impliquent aussi deux ensembles de filtres à nettoyer. Il faut donc prévoir un calendrier d’entretien clair plutôt que d’attendre qu’une baisse de débit soit perceptible.
Contrôle individuel des zones
La présence de deux unités permet un contrôle plus précis, particulièrement si les appareils peuvent être réglés séparément.
Selon la configuration choisie, il peut être possible de modifier :
- la température;
- la vitesse du ventilateur;
- la direction du soufflage;
- le mode de fonctionnement;
- l’horaire;
- la fonction de sommeil ou le mode Eco.
Un adaptateur Wi-Fi optionnel compatible avec airCloud Go peut aussi être offert pour certains modèles. Cette plateforme permet notamment le contrôle à partir d’un téléphone, la programmation hebdomadaire et certaines fonctions de suivi.
Lorsqu’un système multizone est utilisé, les unités intérieures doivent généralement fonctionner dans des modes compatibles. Une unité ne peut pas toujours demander de la climatisation pendant que l’autre exige du chauffage. Ce point doit être expliqué aux occupants lors de la remise du système.
Le tirage au vide sur un parcours frigorifique étendu
Le long trajet visible impose une mise en service rigoureuse. Après l’installation des conduites, le circuit doit être soumis à un tirage au vide afin d’en retirer l’air et l’humidité.
Cette étape protège le système contre :
- les pressions anormales;
- la contamination de l’huile;
- la réduction du rendement;
- la formation d’acides;
- l’usure prématurée du compresseur;
- les problèmes de fonctionnement à long terme.
La longueur totale des conduites doit également être mesurée. Selon le modèle, la brochure indique des longueurs maximales allant d’environ 82 pi à 165 pi. Une charge additionnelle de réfrigérant peut être requise au-delà de la longueur incluse par le fabricant.
Nous devons donc vérifier :
- les modèles exacts;
- le diamètre des conduites;
- la longueur de chaque parcours;
- la différence de hauteur;
- les exigences de charge;
- l’étanchéité;
- le tirage au vide;
- le fonctionnement des deux unités;
- le drainage;
- les températures de soufflage.
Admissibilité aux subventions et certification
La brochure présente les combinaisons airHome 400 comme certifiées ENERGY STAR et potentiellement admissibles à différents incitatifs.
L’admissibilité ne doit toutefois pas être déterminée uniquement à partir du nom de la gamme. Elle dépend habituellement :
- des modèles intérieur et extérieur complets;
- du numéro AHRI;
- de la capacité de chauffage à la température de référence;
- du type de système;
- du type de bâtiment;
- de la date d’installation;
- du programme applicable.
Dans une installation comportant deux unités intérieures, il faut aussi vérifier la combinaison complète. Une configuration multizone peut être évaluée différemment de deux systèmes simple zone.
Les erreurs à éviter dans une installation comprenant plusieurs unités
Cette réalisation au Vieux-Port illustre plusieurs points importants :
- ne pas installer les deux unités trop près l’une de l’autre;
- ne pas diriger leurs jets d’air l’un contre l’autre;
- éviter un cache-tuyauterie mal aligné;
- ne pas négliger la pente des drains;
- vérifier la longueur totale des conduites;
- ne pas comprimer le cuivre dans les coudes;
- conserver l’accès aux filtres;
- coordonner les modes de fonctionnement;
- dimensionner chaque zone séparément;
- vérifier la conformité électrique;
- tester chaque unité individuellement;
- confirmer la subvention avec les modèles complets.
Une installation adaptée à la longueur réelle de la pièce
Le principal avantage de ce projet est la répartition du confort.
Au lieu d’exiger d’un seul appareil qu’il traite toute la longueur du local, nous avons installé deux points de diffusion. Le cache-tuyauterie relie visuellement l’ensemble et protège le parcours technique contre le plafond.
Cette solution conserve le mur inférieur largement dégagé, respecte les luminaires existants et s’intègre autour du ventilateur mural déjà présent.
Notre approche pour cette installation CVAC au Vieux-Port de Montréal reposait sur plusieurs objectifs :
- traiter efficacement les deux extrémités de la pièce;
- maintenir un parcours de conduites propre;
- limiter le nombre de descentes visibles;
- conserver un drainage fiable;
- faciliter l’entretien futur;
- obtenir un fonctionnement modulé et silencieux;
- préserver l’usage du mur et du plafond.
Nous appliquons cette même rigueur dans nos installations à Montréal, Laval, Longueuil, sur la Rive Nord et sur la Rive Sud. Les contraintes changent d’un projet à l’autre, mais le principe demeure constant : l’équipement doit être adapté à la configuration réelle du bâtiment, et non simplement installé à l’endroit le plus rapide.