Installation d'un système central GREE UNIX R32 avec fournaise électrique intégrée à Saint-Charles-sur-Richelieu, dans la MRC de La Vallée-du-Richelieu

Cette fois, la fournaise électrique est réellement sur la photo, et elle occupe le haut du cabinet

Saint-Charles-sur-Richelieu compte environ 1 735 résidents. C'est un village de rang et de rivière, connu pour avoir accueilli l'Assemblée des six comtés en octobre 1837 puis la bataille de novembre de la même année. On y trouve un noyau villageois patrimonial, des maisons de pierre et de brique, des terres agricoles, et une caractéristique qui décide de tout en CVAC : aucun réseau de gaz naturel. Ici, le chauffage est électrique, point final. Plinthes, ou fournaise électrique centrale.

Sur ce chantier, le client remplaçait une fournaise électrique arrivée en fin de vie. Nous avons installé un système central GREE UNIX R32, dont le cabinet de ventilation intègre un élément de chauffage électrique. La photo prise pendant les raccordements montre l'appareil panneaux ouverts : en haut, le kit électrique avec ses propres disjoncteurs bipolaires, ses conducteurs rouges de forte section, son bornier et son boîtier de commande ; au centre, la turbine du ventilateur et le serpentin ; en bas, les raccords de service, un bouchon vert sur le côté vapeur et un écrou de laiton sur le côté liquide.

C'est le dossier idéal pour parler de la partie que presque personne ne documente : le dimensionnement et le raccordement de l'élément électrique, et ce qu'il fait à l'entrée électrique de la maison.

Pourquoi, dans ce dossier-ci, le mot « fournaise électrique » est exact

Nous corrigeons souvent le vocabulaire : un cabinet de ventilation de thermopompe centrale n'est pas une fournaise, parce que l'essentiel du chauffage est produit par le compresseur, pas par des résistances. La nuance tient toujours.

Mais dans une maison rurale sans gaz naturel, l'élément électrique n'est pas un petit accessoire de dégivrage. Il est dimensionné pour reprendre la totalité de la charge de chauffage si la thermopompe tombe en panne un 20 janvier. Autrement dit, il y a bel et bien une fournaise électrique complète à l'intérieur du cabinet. Elle passe simplement 90 % de l'hiver à ne rien faire.

L'élément travaille dans quatre situations, et il vaut la peine de les distinguer parce qu'elles ne coûtent pas le même prix :

1. L'appoint par grand froid, quand la demande de la maison dépasse la capacité de la thermopompe. C'est le rôle prévu, et il est marginal si le système est bien dimensionné.
2. Le tempérage pendant le dégivrage. Le cycle inverse le sens du réfrigérant pour dégeler le serpentin extérieur ; sans appoint, l'air soufflé devient froid pendant quelques minutes. Cet usage est bref mais fréquent.
3. Le mode urgence, si la partie thermopompe est hors service. Rendement : un pour un.
4. La reprise après un abaissement de température, si le thermostat est mal configuré. C'est le seul des quatre qui est entièrement évitable, et c'est celui qui fait exploser les factures.

Ce que nous avons installé à Saint-Charles-sur-Richelieu

Le calcul de charge a mené à la configuration 60 000 (60/60) de la série UNIX R32, soit cinq tonnes nominales.

Fiche technique du système

• Unité intérieure (cabinet de ventilation) : GUD60AH2/G-D(U)
• Unité extérieure (condenseur) : GUD60W2/NhE-D(U)
• Code de référence AHRI : 217120762
• Puissance frigorifique : 53 000 BTU/h, modulante de 35 000 à 55 000 BTU/h
• Puissance calorifique : 54 000 BTU/h, modulante de 35 000 à 60 000 BTU/h
• SEER 2 : 18,5 — EER 2 : 11,7 — HSPF 2 : 10,5 — COP à 8 °C : 3,40
• Débit d'air : 2 550 m³/h, soit 1 500 CFM, à une pression statique externe nominale de 125 Pa (0,5 po c.e.)
• Niveau sonore : 53 dB(A) à l'intérieur, 62 dB(A) à l'extérieur
• Plage de chauffage : jusqu'à -30 °C, avec Ultra Heat maintenant 100 % de la capacité de chauffage à -20 °C
• Dimensions du cabinet : 630 × 1 320 × 540 mm (24-13/16 × 51-31/32 × 21-17/64 po)
• Poids : 90,5 kg (199,5 lb) pour le cabinet, 109,5 kg (241,4 lb) pour le condenseur
• Réfrigérant : R32, charge de 4,6 kg (162,3 oz)
• Lignes : aspiration ø 3/4 po, liquide ø 3/8 po — longueur standard 7,5 m, maximale 30 m, dénivelé maximal 15 m
• Alimentation : 208-230 V / 60 Hz / 1 phase — hors élément électrique, MCA de 7,7 A et MOP de 15 A au cabinet, MCA de 39,9 A et MOP de 45 A au condenseur

Pourquoi cinq tonnes plutôt que quatre

Le passage de quatre à cinq tonnes dans cette gamme ne change ni le condenseur (le GUD60W2/NhE-D(U) sert aux deux) ni la charge de réfrigérant (4,6 kg dans les deux cas). Ce qui change réellement, c'est le cabinet, le débit d'air — 1 500 CFM au lieu de 1 200 — et la capacité calorifique, qui passe de 48 000 à 54 000 BTU/h.

Nous avons retenu les cinq tonnes parce que la maison est grande, que la charge calculée le justifiait, et surtout parce que dans une maison sans gaz naturel, chaque BTU que la thermopompe ne fournit pas est un BTU produit par des résistances à un pour un. Repousser le point d'équilibre de deux ou trois degrés vers le bas déplace des dizaines d'heures de fonctionnement par hiver de la colonne « compresseur » vers la colonne « élément ». C'est là que se trouve l'économie réelle, bien plus que dans la différence de SEER 2 entre deux modèles.

Une conséquence à connaître : la charge de 4,6 kg de R32 impose une aire de plancher minimale nettement plus grande que celle des modèles de deux et trois tonnes, qui contiennent 2,9 kg. Le tableau se lit directement sur l'étiquette de l'appareil, et il se vérifie avant de commander l'équipement, pas après. Dans ce dossier, la pièce était largement suffisante.

L'élément électrique : le calcul que trop de soumissions escamotent

Voici la partie technique qui distingue une installation correcte d'une installation qui fera disjoncter l'entrée électrique au premier redoux suivi d'un coup de froid.

Des kilowatts aux ampères

L'arithmétique est simple et personne ne devrait signer une soumission sans l'avoir faite. À 240 V monophasé, chaque kilowatt de résistance tire environ 4,17 A.

Le facteur de 125 % vient du traitement du chauffage comme charge continue : un conducteur et un dispositif de protection doivent être calibrés à 125 % du courant continu qu'ils desservent. Ce n'est pas un coussin de prudence facultatif, c'est la règle de calcul.

Pourquoi le kit arrive avec plusieurs disjoncteurs intégrés

Sur la photo, le compartiment supérieur du cabinet contient plusieurs disjoncteurs bipolaires montés à même l'appareil, alimentés par des conducteurs rouges de forte section. Ce n'est pas de la surqualité : au-delà d'une certaine puissance, l'élément est fractionné en plusieurs circuits parce qu'un circuit unique exigerait des conducteurs d'un calibre déraisonnable à tirer et à raccorder dans un cabinet.

Ce fractionnement a trois conséquences pratiques :

• Il faut autant d'espaces disponibles au panneau principal qu'il y a de circuits, et l'espace physique dans un panneau de 200 A déjà bien rempli n'est jamais garanti.
• Il permet un étagement : les circuits n'entrent pas tous en fonction en même temps, ce qui adoucit l'appel de courant et évite les variations de tension perceptibles dans l'éclairage.
• Il oblige à identifier clairement chaque circuit au panneau. Un élément de chauffage dont on ignore quel disjoncteur le coupe est un problème de sécurité pour le prochain technicien.

MCA et MOP se recalculent, le fabricant le dit lui-même

La fiche technique de la série UNIX R32 porte une note souvent ignorée, au bas du tableau : le chauffage d'appoint est en option, et les valeurs de MCA (ampacité minimale du circuit) et de MOP (protection maximale contre les surintensités) doivent être établies par un technicien certifié dès qu'un élément électrique est ajouté.

Concrètement, les 7,7 A de MCA et les 15 A de MOP indiqués pour le cabinet de cinq tonnes ne concernent que le ventilateur et l'électronique. Ils ne décrivent en rien un appareil équipé d'un élément de 15 ou 20 kW. Une soumission qui reprend les chiffres du tableau sans les recalculer décrit un appareil qui n'existe pas.

Le calcul de charge de l'entrée électrique

C'est l'étape la plus souvent sautée, et celle qui coûte le plus cher quand elle refait surface après coup. Dans une maison entièrement électrique de la Rive-Sud ou de la Montérégie rurale, il faut additionner :

• le chauffage, incluant les plinthes conservées dans les pièces non desservies par les conduits ;
• le condenseur de la thermopompe, avec ses 39,9 A de MCA et ses 45 A de MOP ;
• l'élément électrique du cabinet, à son calibre réel ;
• le chauffe-eau, la cuisinière, la sécheuse, la pompe de puits le cas échéant ;
• et de plus en plus souvent, une borne de recharge pour véhicule électrique.

Le total détermine si une entrée de 200 A suffit, si un dispositif de gestion de charge est requis, ou s'il faut envisager une mise à niveau. Nous faisons ce calcul avant de proposer un équipement, parce que la réponse change parfois la recommandation. Il arrive que le bon conseil soit un élément plus petit avec conservation de quelques plinthes existantes en secours, plutôt qu'un élément surdimensionné qui force une mise à niveau du service.

Faire travailler l'élément le moins souvent possible

Installer l'élément n'est que la moitié du travail. L'autre moitié consiste à s'assurer qu'il reste au repos.

• Verrouillage selon la température extérieure. L'élément ne doit pas être autorisé à démarrer au-dessus d'une température de consigne, généralement située autour du point d'équilibre calculé. Sans ce verrouillage, il se déclenche en octobre.
• Étagement correct au thermostat. Le compresseur doit avoir la priorité, et l'appoint ne doit s'ajouter qu'après un écart de température maintenu, jamais dès la première demande.
• Abaissements de température prudents. Sur un système à résistances, baisser de 3 °C la nuit fait économiser. Sur une thermopompe centrale, une reprise brutale appelle l'élément et annule l'économie. Nous configurons des consignes stables et nous l'expliquons au client, parce que c'est contre-intuitif.
• Tempérage de dégivrage réglé au minimum utile. Assez pour que l'air soufflé ne soit pas froid, pas plus.

La ligne frigorifique passée dans un mur fini, et tout ce que cela engage

Le second volet de ce chantier se lit sur le mur, à gauche de l'appareil : une bande de composé à joints fraîchement appliquée, du plafond au plancher, et une ligne frigorifique qui sort du mur, décrit une large boucle, puis remonte vers le cabinet, retenue par deux brides.

Pourquoi ouvrir le gypse plutôt que longer le mur

Le tracé apparent est plus rapide et moins cher. Il est aussi visible pour toujours dans une pièce finie, et il expose l'isolant de la ligne aux chocs. Quand le local est fini et que le propriétaire compte l'utiliser, nous préférons souvent ouvrir une bande de gypse, passer la ligne dans la cavité, puis refermer. Le résultat coûte quelques heures de plus, mais il est propre, protégé et durable.

Ce choix engage cependant une série d'obligations qu'il faut connaître avant de couper le premier morceau de gypse.

Les règles d'une ligne dissimulée

• Aucun joint à l'intérieur du mur. Une brasure ou un raccord dans une cavité inaccessible est un point de fuite qu'on ne pourra ni inspecter ni réparer sans démolir. La ligne dissimulée doit être continue d'un bout à l'autre de la section cachée.
• Isolation continue et intacte. La ligne d'aspiration est froide en climatisation. Une portion d'isolant écrasée ou interrompue dans une cavité produit de la condensation à l'intérieur du mur, invisible jusqu'au jour où la tache apparaît sur la peinture.
• Protection mécanique aux traversées. Là où la ligne franchit un montant ou une lisse, elle doit être protégée contre les vis et les clous du prochain rénovateur. Une plaque de protection coûte deux dollars et évite une perforation de la ligne de liquide dans dix ans.
• Fourreau aux passages critiques. Un manchon permet de retirer et de remplacer une section sans rouvrir le mur sur toute sa hauteur.
• Séparation des services. La ligne frigorifique ne partage pas une cavité avec un conducteur électrique sans les séparations prévues.

La boucle et les brides

La courbe visible en sortie de mur n'est pas décorative. Une boucle de dilatation absorbe les mouvements de la tuyauterie de cuivre — le cuivre s'allonge et se rétracte avec la température du réfrigérant, et une ligne rigidement encastrée aux deux extrémités finit par transmettre cette contrainte à ses raccords.

Elle joue un second rôle, plus important encore dans une pièce finie : elle découple les vibrations. Un mur de gypse est une membrane. Une ligne frigorifique bridée rigidement à une ossature de bois transforme la structure en instrument, et le bourdonnement du compresseur s'entend dans la pièce du dessus. Les brides sont donc posées avec un matériau d'interposition et serrées sans écraser l'isolant.

Refermer, sabler, peindre

Une installation qui laisse un mur défoncé n'est pas terminée. La réfection du gypse, le composé, le sablage et la remise en peinture font partie du travail lorsque nous choisissons de passer dans un mur fini. Nous en discutons à la soumission, et le client sait à l'avance ce qui sera ouvert et dans quel état la pièce sera rendue.

Les raccords de service, le bouchon vert et l'écrou de laiton

En bas du cabinet, deux raccords sont accessibles de l'extérieur du caisson. C'est un des arguments réels de cette gamme : valves de service et terminaux électriques externes, conçus pour être raccordés sans démonter l'appareil.

Le côté vapeur porte un bouchon de couleur, le côté liquide un raccord de laiton. Deux points de méthode sur lesquels nous ne transigeons pas :

• Les bouchons se remettent en place et se serrent. Ils constituent l'étanchéité secondaire de l'obus. Un bouchon laissé dans le fond du bac est une fuite lente programmée.
• Un raccord évasé se serre au couple, pas au bras. Trop peu, il fuit ; trop, on fend l'évasement. La clé dynamométrique n'est pas un accessoire de luxe sur un système au R32, où la charge de 4,6 kg est pesée et consignée.

Les erreurs que nous voyons le plus souvent sur ce type de remplacement

1. Reprendre le MCA et le MOP du tableau sans les recalculer une fois l'élément électrique ajouté.
2. Ne pas vérifier l'espace disponible au panneau avant de commander un kit à circuits multiples.
3. Omettre le verrouillage de l'appoint selon la température extérieure, ce qui fait fonctionner des résistances en automne.
4. Programmer des abaissements profonds au thermostat comme on le faisait avec une fournaise électrique.
5. Braser un joint à l'intérieur d'un mur fini, ce qui rend toute recherche de fuite future destructive.
6. Brider la ligne rigidement à l'ossature d'une pièce habitée et transmettre les vibrations dans toute la maison.
7. Sous-dimensionner la thermopompe en se disant que l'élément compensera. Il compense, effectivement, à un kilowatt pour un kilowatt.
8. Négliger la protection mécanique de la ligne aux traversées de montants.

Subventions et admissibilité

Le remplacement d'un chauffage entièrement électrique par une thermopompe centrale performante est le scénario visé par les programmes d'efficacité énergétique offerts au Québec. L'admissibilité se valide toujours par le code de référence AHRI de la combinaison exacte installée — ici le 217120762 — et non par la marque ou par le modèle de l'unité intérieure seule. Une unité intérieure jumelée à un condenseur différent produit un autre code, d'autres cotes et parfois aucune admissibilité. Chez AirGreen, nous inscrivons ce code sur la soumission et nous accompagnons nos clients dans le montage du dossier. Les montants et les conditions étant révisés périodiquement, nous invitons toujours à les valider avant de signer.

Une note d'honnêteté sur la documentation

Nous lisons les fiches techniques ligne par ligne, et nous préférons signaler ce qui cloche plutôt que de le laisser circuler.

La page couverture de cette gamme affiche un SEER 2 de 18,0, un EER 2 de 12,5, un HSPF 2 de 10,0 et un COP de 3,60. Ces quatre chiffres n'appartiennent pas au même appareil : l'EER 2 de 12,5 et le COP de 3,60 sont ceux du modèle de deux tonnes. Le modèle installé ici affiche 11,7 et 3,40, avec un SEER 2 de 18,5 et un HSPF 2 de 10,5. Le tableau est fiable, la page couverture est un condensé promotionnel.

Autre point, plus lourd de conséquences sur le terrain : la version de cette même gamme distribuée sous une autre étiquette commerciale exprime la charge de réfrigérant en livres alors qu'il s'agit de kilogrammes. La vérification est immédiate — 4,6 kg correspond exactement aux 162,3 oz indiquées, soit environ 10,1 lb. Un technicien qui pèserait 4,6 lb dans le cylindre installerait moins de la moitié de la charge.

Nos installations dans la Vallée-du-Richelieu et en Montérégie

Saint-Charles-sur-Richelieu s'ajoute à une série de chantiers menés le long de la rivière et dans les MRC voisines : McMasterville, Saint-Mathias-sur-Richelieu, Saint-Roch-de-Richelieu, Saint-Sébastien, Venise-en-Québec, ainsi que Saint-Liboire, Sainte-Madeleine et La Présentation vers Saint-Hyacinthe. Aucun de ces chantiers n'a posé le même problème : un vide sanitaire de 42 pouces, un plafond de garage attaché, une dalle surélevée qu'on ne peut pas percer, une pièce de rangement encombrée, un sous-sol en zone inondable, et ici un mur fini à ouvrir et un élément électrique à intégrer dans un panneau déjà chargé.

Chez AirGreen, nous concevons, installons et entretenons des thermopompes centrales, des thermopompes murales, des climatiseurs muraux, des systèmes multizones et des solutions commerciales à Montréal, Laval, Longueuil, sur la Rive-Nord et sur la Rive-Sud. Nous détenons la licence RBQ 5645-9605-01, incluant les sous-catégories ventilation, réfrigération et électricité, ce qui nous permet de traiter la partie électrique d'un remplacement de fournaise électrique sans sous-traiter la portion la plus délicate du travail.

Si votre maison est chauffée à l'électricité et que votre fournaise approche de la fin, la première question n'est pas la marque de l'appareil. C'est de savoir ce que votre entrée électrique peut porter, et à quelle température votre future thermopompe cédera la place aux résistances. Nous mesurons, nous calculons, et nous vous remettons les deux réponses par écrit.