Installation d'une thermopompe centrale GREE UNIX R32 avec appoint de chauffage électrique Thermolec à Carignan (MRC de La Vallée-du-Richelieu)

Quand la salle mécanique est aussi le rangement de la maison

Le chantier de Carignan dont il est question ici ne se distingue ni par sa taille, ni par un tonnage spectaculaire. Il se distingue par un placard. Un placard fini, à même l'aire de vie, plancher de bois franc, porte à poignée noire, tablettes métalliques chargées de boîtes de la cave au plafond — et, au milieu de tout ça, une thermopompe centrale GREE UNIX R32 de 3 tonnes accompagnée d'un chauffage électrique de conduit Thermolec en appoint.

C'est exactement le genre d'installation où la fiche technique ne suffit pas. Un appareil de 48 pouces de haut sur un plénum de base, dans une pièce où la famille rangera ses valises et ses décorations de Noël, impose des décisions qui ne figurent dans aucun catalogue : dégagements de service, bruit, condensat au-dessus d'un plancher fini, pression statique disponible, accès au filtre. Nous détaillons ici chacune de ces décisions, parce que ce sont elles qui font qu'un système tient douze ans plutôt que quatre.

Carignan : du tout électrique, des maisons compactes, un hiver qui ne pardonne pas

Carignan appartient à la MRC de La Vallée-du-Richelieu, entre Chambly et Saint-Mathias-sur-Richelieu, sur la Rive-Sud de Montréal. Comme dans une bonne partie de la Montérégie, le gaz naturel n'est pas la norme dans les secteurs résidentiels : les maisons se chauffent à l'électricité, souvent avec des plinthes, une fournaise électrique vieillissante ou un système central à éléments. La température de conception hivernale utilisée dans ce secteur tourne autour de -24 °C, avec des pointes plus basses quelques nuits par année.

Deux conséquences pratiques, que nous répétons à chaque estimation sur la Rive-Sud :

• Le chauffage représente la majeure partie de la facture annuelle, donc le rendement en chauffage (HSPF 2, COP) compte davantage que le rendement en climatisation.
• Le panneau électrique est déjà sollicité. Ajouter de l'équipement sans calcul de charge est la meilleure façon de transformer une belle installation en problème d'électricien.

Le système retenu : GREE UNIX R32, 3 tonnes, en configuration cabinet de ventilation

Nous avons installé la combinaison suivante, certifiée sous le code AHRI 217120760 :

• Unité extérieure : GUD36W2/NhE-D(U)
• Cabinet de ventilation intérieur : GUD36AH2/G-D(U)
• Réfrigérant : R32, charge d'usine de 2,9 kg (102,3 oz, environ 6,4 lb)
• Alimentation : 208-230 V / 60 Hz / 1 phase

Les chiffres utiles pour un propriétaire, et non seulement pour un technicien :

Deux caractéristiques de la série UNIX R32 ont pesé dans le choix. D'abord le compresseur bi-étagé à deux cylindres à technologie DC Inverter, qui module au lieu de fonctionner en tout ou rien : à Carignan, la majorité des heures de chauffage se passent entre -5 °C et +5 °C, une plage où un appareil modulant travaille à charge partielle, silencieusement, avec un rendement supérieur à sa valeur nominale. Ensuite la capacité de chauffage à basse température — 100 % de la capacité à -20 °C et fonctionnement stable jusqu'à -30 °C — qui change complètement le rôle de l'appoint électrique, comme nous l'expliquons plus loin.

Le cabinet est également muni d'un détecteur de fuite de réfrigérant, de série sur toutes les unités intérieures GREE Canada. Ce n'est pas un gadget : le R32 est classé A2L, légèrement inflammable, et la sonde fait partie de la stratégie de sécurité normalisée de l'appareil.

Pourquoi un chauffage de conduit Thermolec plutôt qu'un serpentin d'appoint intégré

Le cabinet GREE accepte un élément électrique d'appoint en option. Nous avons plutôt retenu un chauffage électrique de conduit Thermolec, installé dans le conduit d'air pulsé, en aval du serpentin. Thermolec est un fabricant montréalais actif depuis 1973, spécialisé précisément dans ce type d'équipement, et à qui l'on doit l'introduction du capteur de débit d'air électronique en 1998. Trois raisons ont motivé ce choix.

Un circuit dédié, et un calcul de charge plus propre

Sans élément intégré, l'unité intérieure reste à MCA 5,3 A / MOP 15 A — une charge quasi négligeable au panneau. L'appoint, lui, obtient son propre circuit dédié, dimensionné selon sa puissance en kW. Le résultat : deux charges clairement séparées au calcul de charge, un disjoncteur identifiable, et un diagnostic beaucoup plus simple dans cinq ans. Quand tout est empilé dans un seul cabinet, un défaut d'élément et un défaut de ventilateur se présentent au client de la même façon — un système qui ne chauffe plus.

La fiche GREE est d'ailleurs explicite : les valeurs de MCA et de MOP doivent être recalculées dès qu'un élément électrique supplémentaire est ajouté. Ce n'est pas une formalité administrative, c'est ce qui détermine le calibre du fil et du disjoncteur.

La preuve de débit d'air, la vraie clé de sécurité

Un chauffage de conduit ne doit jamais être énergisé sans air en mouvement. C'est le principe fondamental de l'appareil : les éléments dissipent leur chaleur dans un flux d'air, et sans ce flux, la température grimpe jusqu'au déclenchement des limiteurs. Un montage correct comprend donc :

• un verrouillage avec le ventilateur du cabinet, pour que le soufflage précède la mise sous tension des éléments;
• un capteur ou interrupteur de débit d'air, qui coupe l'alimentation si le débit tombe;
• un limiteur thermique à réenclenchement automatique et un limiteur à réenclenchement manuel en secours.

À 1 000 CFM, nous disposons d'un débit confortable pour la puissance installée. Mais ce débit doit être maintenu : un filtre encrassé, un registre fermé ou une boîte de rangement appuyée contre une grille de retour réduisent le débit et font travailler les limiteurs. C'est la raison pour laquelle nous insistons autant, avec les clients, sur l'entretien du filtre — ici, ce n'est pas une question de confort, c'est une question de sécurité.

Le sens de l'écoulement, marqué à la main sur le boîtier

Sur ce chantier, la mention « Air Flow » et deux flèches ont été inscrites au marqueur sur le caisson, à côté de l'étiquette de numéro de série. Cela peut sembler rudimentaire. C'est au contraire une des meilleures habitudes du métier. Un chauffage de conduit installé à l'envers, ou pire, installé du côté du retour, est une erreur réelle, que nous rencontrons sur des systèmes existants. Une flèche visible depuis la porte du placard survit à tous les changements de propriétaire et à tous les techniciens qui passeront après nous.

Installer un système central complet dans un placard fini : les contraintes que nous avons dû régler

Voici, dans l'ordre où elles se sont présentées sur le chantier, les difficultés propres à cet emplacement.

Les dégagements de service contre le besoin de rangement

Le cabinet mesure 21 1/4 po de large sur 21 1/4 po de profond, et 48 3/16 po de haut, auxquels s'ajoute le plénum de base. Sur la photo du chantier, les panneaux avant sont retirés : la carte de contrôle occupe le haut, le ventilateur le centre, le serpentin le bas. Chacun de ces trois compartiments doit être atteignable de face, sans démonter d'étagère et sans vider une tablette de boîtes.

Nous fixons donc une règle avec le client au moment de la mise en service, et nous la répétons par écrit : la surface au sol devant le cabinet, sur toute sa largeur, reste libre. Les tablettes commencent au-delà. Ce n'est pas de la rigidité de contracteur : un technicien qui doit déménager les effets personnels d'une famille avant de sortir un multimètre facture ce temps, ou fait le travail moins bien.

Le bruit, dans une pièce qui donne sur l'aire de vie

À 51 dB(A), le cabinet n'est pas bruyant, mais il n'est pas silencieux non plus, et il se trouve derrière une porte, dans un espace fini, sur un plancher de bois franc. Trois mesures ont été appliquées :

• plénum de base construit sur mesure et scellé, plutôt qu'un raccordement improvisé qui vibre;
• transitions progressives vers le tronc principal, pour éviter le sifflement de turbulence à 1 000 CFM;
• appareil d'aplomb, appuyé uniformément, sans point de contact rigide transmettant la vibration à la structure de plancher.

Le grand avantage d'un système modulant se manifeste ici : la plupart du temps, le ventilateur ne tourne pas à sa vitesse maximale. Un appareil surdimensionné, qui démarre et s'arrête à pleine puissance, se fait entendre à chaque cycle à travers une porte de placard.

Le condensat au-dessus d'un plancher fini

En climatisation, ce serpentin produit de l'eau, en continu, pendant des mois. Dans un sous-sol de béton, un drain bouché fait une flaque. Ici, il ferait un plancher de bois franc gonflé et, selon la position du placard, un plafond taché à l'étage en dessous.

Notre approche sur ce type d'emplacement : siphon correctement dimensionné avec accès de nettoyage, pente continue vérifiée au niveau, interrupteur de sécurité à flotteur câblé pour arrêter l'appareil avant que l'eau ne déborde, et évacuation acheminée vers un point de drainage réel — pas vers un tuyau qui traverse une pièce finie en espérant que la gravité fasse le reste. Le flotteur coûte une fraction de ce que coûte un plancher.

La pression statique, avec un chauffage de conduit dans le circuit

C'est le point le plus souvent négligé. La fiche GREE indique une pression statique externe nominale de 125 Pa (0,5 po c.e.) pour 1 000 CFM. Ce budget doit couvrir tout : le filtre, le tronc, les coudes, les grilles — et le chauffage de conduit lui-même, qui ajoute une perte de pression. Un caisson d'éléments électriques n'est pas transparent au débit d'air.

Nous mesurons donc la pression statique avant et après l'installation, et nous choisissons le média filtrant en fonction du résultat, non en fonction de ce qui est en promotion. Un filtre trop restrictif dans ce montage ne réduit pas seulement le débit : il rapproche le chauffage d'appoint de son seuil de déclenchement.

Le R32 et l'analyse A2L d'un appareil entièrement canalisé

Le placard est petit, mais l'appareil est entièrement raccordé à un réseau de conduits. L'analyse A2L porte donc sur le volume desservi par le système, et non sur le volume du placard, puisqu'une fuite serait entraînée dans le réseau par le ventilateur. La charge de 2,9 kg s'inscrit largement dans les paramètres pour une maison unifamiliale. Le détecteur intégré complète la protection : en cas de détection, la séquence de l'appareil met le ventilateur à contribution pour disperser le réfrigérant plutôt que de le laisser s'accumuler.

Un détail propre à cet emplacement mérite d'être mentionné : ce placard contient des produits ménagers et du carton. Nous demandons systématiquement de ne pas y entreposer de contenants d'aérosols, de solvants ou de combustibles à proximité immédiate d'un appareil comportant des éléments chauffants. Cette recommandation n'a rien à voir avec le R32 — elle vaudrait pour n'importe quelle source de chaleur.

Comment les deux sources de chaleur se partagent l'hiver à Carignan

C'est la question que les clients de la Rive-Sud posent le plus souvent : « si j'ai encore du chauffage électrique, à quoi sert la thermopompe? »

La réponse tient à la plage de fonctionnement. Ce système chauffe jusqu'à -30 °C et conserve 100 % de sa capacité à -20 °C. Autrement dit, l'appoint électrique n'est pas la source de chauffage de l'hiver : c'est un complément pour les pointes, un moyen de tempérer l'air pendant les cycles de dégivrage, et une sécurité en cas de panne du circuit frigorifique. À Carignan, l'immense majorité des heures de chauffage annuelles se situe au-dessus de -15 °C, donc dans la zone où la thermopompe fournit environ 3 unités de chaleur par unité d'électricité consommée, contre 1 pour 1 avec des éléments électriques.

Le réglage du thermostat compte autant que le matériel. La série UNIX R32 est compatible avec les thermostats filaires 24 V standard et avec la communication RS485. Sur un thermostat 24 V conventionnel, nous configurons l'appoint en second étage, avec une temporisation et un verrouillage par température extérieure, afin qu'il n'entre pas en jeu simplement parce que la maison réclame de la chaleur un peu plus vite. Un appoint mal configuré peut à lui seul annuler l'économie promise par la thermopompe — et c'est, de loin, la cause la plus fréquente des factures décevantes après une conversion.

Les erreurs que nous corrigeons le plus souvent sur ce type de montage

1. Reprendre l'ancien conduit sans mesurer. Un réseau conçu pour une fournaise électrique fonctionnant à haute température de soufflage n'est pas automatiquement adéquat pour 1 000 CFM à 0,5 po c.e.
2. Installer l'appoint sans preuve de débit d'air. Un simple raccordement en parallèle sur la demande de chaleur, sans verrouillage avec le ventilateur, est inacceptable.
3. Oublier le recalcul MCA/MOP lorsqu'un appoint est ajouté, et laisser en place un calibre de fil déterminé pour la thermopompe seule.
4. Fermer le placard hermétiquement, ou à l'inverse, y aménager une grille de retour d'air qui aspire la poussière et les odeurs du rangement dans le réseau.
5. Se fier à la gravité pour le condensat, sans siphon accessible et sans dispositif de sécurité.
6. Empiler des boîtes contre l'appareil dès la semaine suivant l'installation. Nous laissons désormais une consigne écrite sur place.

Admissibilité aux subventions

Les combinaisons de la série UNIX R32 sont certifiées AHRI — 217120760 pour la configuration installée ici — et cette référence est ce que les programmes de subvention demandent pour vérifier les performances déclarées. Les critères d'admissibilité, les montants et les exigences documentaires évoluent d'une année à l'autre, et diffèrent selon qu'il s'agit d'un remplacement de système à combustible ou d'une conversion d'un système entièrement électrique. Nous validons l'admissibilité avec le client avant la signature, à partir du numéro AHRI et de la fiche technique, plutôt que de promettre un montant qui pourrait ne pas s'appliquer à sa situation.

Le résultat à Carignan

Le client obtient une climatisation centrale silencieuse et modulante qu'il n'avait pas, un chauffage principal dont le rendement est de l'ordre de trois fois celui de ses anciens éléments, un appoint électrique conservé pour les pointes et les urgences, et un placard qui demeure utilisable comme rangement. Les relevés de mise en service — pressions, températures, débit d'air, pression statique, charge de réfrigérant vérifiée — lui ont été remis par écrit. C'est le document que réclamera le prochain technicien, et il vaut plus qu'une garantie sur papier.

Chez AirGreen

Nous réalisons ce type d'installation CVAC à Carignan, Chambly, Saint-Mathias-sur-Richelieu et dans l'ensemble de la Vallée-du-Richelieu, comme à Montréal, Laval, Longueuil, sur la Rive-Nord et sur la Rive-Sud. Thermopompe centrale, thermopompe murale, climatiseur, échangeur d'air, appoint électrique, entretien CVAC : nos équipes travaillent avec les mêmes exigences de mesure et de documentation sur chaque chantier, qu'il s'agisse d'un sous-sol dégagé ou d'un placard de 21 pouces. RBQ : 5645-9605-01.