PCC April 2014

GESTION MANOMÉTRIQUE ÉLECTRONIQUE

ENTREVUE AVEC LE PDG DE LA CCÉG

PROPANE : PROBLÈMES D’APPROVISIONNEMENT

Refroidissement rayonnant :

LES FORMULES DU SUCCÈS

Régulateurs de pression et applications CVCA/R Systèmes de récupération de l’eau PRÉSENTÉ PAR

AVRIL 2014 Consultez ce numéro et les archives de PCC au PCCMAG.cA PP 40069240

sommaire

AV R I L 2 0 1 4 VOLUME 9 • NUMÉRO 2

4 6 11

Éditorial Nouvelles de l’industrie L’industrie géothermique à la veille d’une conférence d’importance à Montréal Entretien avec Denis Tanguay, PDG de la Coalition canadienne de l’énergie géothermique (CCÉG) : le point sur l’industrie et les tendances.

PAR LUC BOILY

Pourquoi et comment faire du refroidissement rayonnant ?

12

La technologie rayonnante facilite la séparation du confort thermique des locaux et de leur ventilation. Encore faut-il concevoir correctement le système.

PAR ROBERT BEAN

16

Régulateurs de pression : principes de base Étude des quatre types de régulateurs de pression communs qui peuvent se retrouver dans un système CVCA/R. PAR DAVE DEMMA

Mieux gérer la pression L’arrivée imminente des commandes de surveillance électroniques intégrées au groupe compresseur-condenseur résidentiel.

20

PAR Ian McTeer

Réutilisation de l’eau : tendance, obstacles et avenir

24

Les gens commencent à réaliser que l’eau est une ressource précieuse et que nous devons la traiter comme telle.

PAR Rob Yeoh

28

L’approvisionnement en propane compromis Le Québec et l’Ontario sont les plus durement touchés par la pénurie de propane qui perdure.

PAR Patrick Callan

Un système triénergie pour optimiser le rendement des thermopompes

29

Les systèmes biénergie sont parmi les plus rentables, dans la mesure où ils bénéficient du plein potentiel qu’offre le tarif réduit d’électricité.

PAR LUC BOILY

Index des annonceurs

30 AVRIL 2014 | PCC 3

éditorial

L

Quand la neige fond, la construction bourgeonne

e marché de la construction de bâtiments se chiffre à 130 milliards de dollars par année au pays, et il présente un fort potentiel de croissance. Face à la pression de consommateurs toujours plus soucieux de la qualité et aux nouvelles attentes de la société, les fabricants, constructeurs et organismes de réglementation doivent redoubler d’efforts afin de satisfaire la demande croissante pour des produits à haut rendement. Dans le but de favoriser ce passage obligé, le Conseil national de recherches Canada (CNRC) vient de lancer une vaste initiative visant à réduire les coûts et les risques associés à la mise au point et la commercialisation de produits novateurs destinés à ce marché. Parmi les démarches et outils à venir prochainement, des guides de conception et d’évaluation permettront de valider le rendement des nouveaux produits et systèmes.

80 Valleybrook Drive, Toronto, ON, M3B2S9 tél.: 416 442-5600 – téléc. : 416 510-5140 www.pccmag.ca

DIRECTEUR DE LA RÉDACTION : Luc Boily 450 622-6035 LBoily.pcc@videotron.ca DIRECTEUR ARTISTIQUE : Guy Rhéaume 514 881-2804 Guyr@metrodesign.ca RÉDACTRICE EN CHEF : Kerry Turner 416 510-5218 KTurner@hpacmag.com C00RDONNATRICE VENTES Kim Rossiter 416 510-6794 ET MARKETING : KRossiter@bizinfogroup.ca ÉDITEUR ADJOINT : David Skene 416 510-6884 DSkene@hpacmag.com DIRECTRICE DE LA PRODUCTION : Barb Vowles 416 510-5103 800 268-7742, poste 5103 BVowles@bizinfogroup.ca DIRECTRICE DE LA DIFFUSION : Selina Rahaman 416 442-5600 poste 3528 SRahaman@bizinfogroup.ca ÉDITEUR : Peter Leonard 416 510-6847 PLeonard@hpacmag.com ÉDITEUR EXÉCUTIF : Tim Dimopoulos BIG Magazines LP VICE-PRÉSIDENT DES PUBLICATIONS Alex Papanou CANADIENNES PRÉSIDENT DU GROUPE Bruce Creighton D’INFORMATION D’AFFAIRES

Les produits à haut rendement, il ne faut pas seulement les développer et faciliter leur mise en marché, il faut également les faire connaître aux entrepreneurs et aux propriétaires. Il en va de même des nouvelles technologies et des bonnes pratiques. Dans cet esprit, nous vous présentons ce mois-ci des dossiers autant utiles que rentables, dont la conception efficace d’un système à refroidissement rayonnant (page 12) et la réutilisation de l’eau (page 24). Ne manquez pas non plus notre entrevue avec Denis Tanguay, PDG de la Coalition canadienne de l’énergie géothermique, à la veille de la conférence internationale dont elle sera l’hôte à Montréal au mois de mai (page 11).

Luc Boily Directeur de la rédaction 4 PCC | AVRIL 2014

ENTENTE DE PUBLICATION POSTALE NO : 40069240 Le magazine Plomberie, Chauffage et Climatisation est publié quatre fois par année par le magazine HPAC, propriété de BIG Magazines LP, une division de Glacier BIG Holdings Company Ltd. Le magazine PCC est la plus importante publication francophone s’adressant aux entrepreneurs en mécanique du bâtiment du Québec et à leurs fournisseurs.

ISSN: 0017-9418 Le contenu, sous droit d’auteur © 2014 de BIG Magazines LP, une division de Glacier BIG Holdings Company Ltd, ne peut être reproduit entièrement ou en partie sans permission.

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Prix d’un abonnement annuel : au Canada, 40 $ CDN; à l’extérieur du Canada, 80 $ US. Prix pour un exemplaire au Canada : 5 $ CDN. Plomberie, Chauffage et Climatisation est publié quatre fois par année.

PRÉFÉRENCES POSTALES : De temps à autre, nous mettons notre liste d’abonnés à la disposition de compagnies et d’organisations ciblées dont les produits et services pourraient vous intéresser. Si vous souhaitez que votre information demeure confidentielle, nous vous prions de communiquer avec nous de l’une des façons suivantes : tél.: 800 668-2374; téléc.: 416 442-2191; courriel : jhunter@ businessinformationgroup.ca; poste : Bureau des renseignements personnels, 80 Valleybrook Dr., North York, ON, M3B2S9.

Le magazine PCC reçoit du matériel non sollicité (incluant des lettres au rédacteur en chef, communiqués de presse, articles promotionnels et images) de temps en temps. Le magazine PCC, ses filiales et ses délégataires peuvent employer, reproduire, éditer, republier, distribuer, stocker et archiver ces présentations non sollicitées entièrement ou en partie de n’importe quelle façon et dans n’importe quel média, sans compensation d’aucune sorte.

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Nous reconnaissons l’aide financière du gouvernement du Canada par l’entremise du Fonds du Canada (FCP) pour nos activités d’édition.

FIER MEMBRE DE :

Photo : CNRC

Voilà une initiative qui arrive à point avec le dévoilement à la fin mars de la stratégie Plan Montréal de la Caisse de dépôt et placement du Québec incluant, entre autres, des travaux de rénovation majeurs à l’hôtel Reine-Élizabeth et à la Place Ville Marie. L’édifice en croix iconique comportera d’ailleurs un observatoire à son sommet, dont l’ouverture est prévue en 2015. Pour sa part, Cadillac Fairview poursuit la mise en valeur de ses terrains au sud du Centre Bell avec la construction annoncée de sept gratte-ciel. Au total, il est question d’un investissement de trois milliards de dollars au centre-ville (détail dans Les nouvelles de l’industrie).

RAM 1500

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LE PREMIER CAMION DE L’HISTOIRE À GAGNER DEUX FOIS DE SUITE

Cette année, le Ram 1500 va plus loin qu’aucun autre camion. Comment ? En devenant le premier camion de l’histoire à remporter le titre de « Camion de l’année » selon Motor Trend ® deux fois de suite. En obtenant la meilleure économie d’essence de sa catégorie, soit une efficacité allant jusqu’à 7,8 L/100 km (36 mpg) sur route*, grâce à une transmission à 8 vitesses exclusive à sa catégorie. En étant aussi le premier à offrir un tout nouveau moteur V6 EcoDiesel de 3 litres disponible, et pour être le premier et seul pick-up diesel léger au pays. Avec toutes ces premières, incluant une suspension pneumatique Active-LevelMC aux quatre roues exclusive, il semble que le pick-up le plus durable au pays ≠ continuera d’être au cœur de la conversation des connaisseurs pour des années à venir.

CAMIONRAM.CA * Affirmation basée sur la segmentation des camions pleine grandeur d’Automotive News. Données basées sur le Guide de consommation de carburant 2014 de Ressources naturelles Canada (RNCan). 7,8 L/100 km (36 mpg) sur route et 11,4 L/100 km (25 mpg) en ville pour le modèle HFE 4x2 avec un moteur V6 de 3,6 L à transmission à 8 vitesses. Les méthodes d’essai utilisées sont celles du gouvernement du Canada. La consommation d’essence de votre véhicule varie selon le groupe motopropulseur, vos habitudes de conduite et d’autres facteurs - à titre de comparaison seulement. Voyez votre concessionnaire pour des précisions supplémentaires sur le programme EnerGuide. ≠ Durabilité basée sur la longévité de l’ensemble de la gamme de pick-up Ram par rapport à l’ensemble des pick-up pleine grandeur concurrents sur la route depuis 1988. Longévité des véhicules canadiens des années modèles 1988 à 2013 en opération au 1er juillet 2013 pour tous les pick-up pleine grandeur vendus au Canada au cours des 26 dernières années selon R.L. Polk Canada, inc.

Arrivée du nouveau Code Prenez note que la nouvelle édition du Chapitre III – Plomberie du Code de construction du Québec entrera en vigueur le 29 avril, combinant le Code national de plomberie 2010 et des modifications apportées par le Québec. Cette édition renferme, entre autres, de nouvelles méthodes de calcul pour le dimensionnement des réseaux de distribution d’eau. La régie du bâtiment du Québec (RBQ) a publié un cahier des modifications du Québec, lequel peut être consulté en ligne (www.rbq.gouv.qc.ca, à la rubriques « Nouvelles ») en attendant la nouvelle édition du Chapitre III. Toute installation de plomberie réalisée après cette date devra satisfaire les nouvelles prescriptions.

Olympiades des métiers 2014 Chaque année, plus de 550 jeunes pratiquant 40 métiers et technologies aux quatre coins du Canada se réunissent aux Olympiades canadiennes des métiers et des technologies pour mesurer leurs aptitudes professionnelles. Organisé par Skills/Compétences Canada (SCC), l’événement se déroulera au Centre international de Toronto du 4 au 7 juin prochain. Quelque 15 000 visiteurs sont attendus dans des installations s’étendant sur plus de 500 000 pieds carrés de plancher. Célébrant sa 20 e édition, cette compétition nationale est la seule

*

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3 G $ au centre-ville de Montréal Lors du 8e Forum stratégique sur la métropole et ses grands projets – présenté par la Chambre de commerce du Montréal métropolitain le 21 mars – la Caisse de dépôt a dévoilé la stratégie de son Plan Montréal. Par l’intermédiaire de son bras immobilier, Ivanhoé Cambrige, un milliard

*** * Photo : Édouard Plante-Fréchette, La Presse

Lac Mégantic se reconstruit Dans son dernier bulletin, l’Institut canadien de la plomberie et du chauffage (ICPC) faisait mention que l’École d’entrepreneurship de la Beauce, en collaboration avec Climatisation Novatrix, entreprendront la construction d’un 12 logements à Lac Mégantic, afin de venir en aide aux sinistrés. Voici une liste des produits de plomberie recherchés (12 unités de chacun) : réservoirs d’eau chaude 40 gal., éviers avec robinets, lavabos avec robinets, baignoires-douches avec robi-

Projet de 12 logements en recherche de produits de plomberie

de dollars devraient y être investis d’ici 2016. De ce montant, environ la moitié sera consacrée à Place Ville Marie. Claude Sirois, cochef de l’exploitation et vice-président principal, Québec, a notamment confirmé la construction d’un observatoire à son sommet, dont l’ouverture est prévue en 2015. Les deux autres projets en cause incluent la construction de l’immeuble de bureaux du 900, De Maisonneuve (200 M $) et la rénovation majeure de l’hôtel Reine-Élizabeth (300 M $), lequel fusionnera en une seule entité le Centre Eaton et le Complexe Les Ailes. Les deux autres milliards d’investissement, échelonnés sur une période de 10 à 15 ans, seront utilisés pour la construction de sept gratte-ciel d’une hauteur entre 35 et 45 étages au sud du Centre Bell.

Un observatoire au sommet de la Place Ville Marie en 2015

Compétition pour le métier de plombier

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6 PCC | AVRIL 2014

** Photo : Ivanhoé Cambrige

nets, échangeurs d’air (drain). Quelques autres produits sont également recherchés à l’unité. Pour information et/ou contribution, veuillez communiquer avec Martin Gendron au 514 358-2828 ou mgendron@ climatisationnovatrix.com.

Conférence à ne pas manquer La conférence sur les pompes à chaleur de l’Agence internationale de l’énergie (AIE) est à notre porte. En effet, elle se déroulera du 12 au 16 mai 2014 à l’Hôtel Fairmont Le Reine Élizabeth de Montréal. Cet événement, qui ne se tient qu’à tous les trois ans, est le plus important du genre où l’industrie et les experts se rencontrent pour discuter des derniers progrès dans le domaine des pompes à chaleur. Particulièrement centré sur les applications techniques, cet événement permet de nombreuses occasions de dialogues et de partenariats d’affaires et de recherche. L’événement s’adresse aux décideurs et représentants de l’industrie, distributeurs et gestionnaires d’énergie, chercheurs et promoteurs de technologies, planificateurs et consultants, etc.

Information au www.iea-hpc2014.org/fr.

*** Photo : SCC

nouvelles de l’industrie

8

nouvelles de l’industrie du genre à la disposition des étudiants et apprentis du pays. Les compétitions nationales seront précédées des compétitions régionales. Au Québec, ces compétitions portent le nom d’Olympiades québécoises, et elles sont organisées par Compétences Québec. Elles auront lieu du 7 au 10 mai 2014 (compétitions les 8 et 9) à ExpoCité (Centre de foires de Québec). Les gagnants des Olympiades canadiennes 2014 pourront être choisis comme membres d’Équipe Canada WorldSkills 2015, et participer au Mondial des métiers qui se tiendra à São Paolo au Brésil en août 2015. Établissement le plus « écol’eau’gique » À l’occasion de la Journée mondiale de la plomberie – qui souligne annuellement depuis 2010 le rôle vital que joue l’industrie de la plomberie dans la protection de la santé et de la sécurité publiques, et qui s’est déroulée le 11 mars 2014 – l’Institut canadien de la plomberie et du chauffage (ICPC) a tenu le concours national de l’établissement d’enseignement le plus « écol’eau’gique », en invitant les étudiants à élaborer un plan d’action pour diminuer

suite de la page 6

l’empreinte hydrique de leur établissement.

Le premier prix de 3000 $ a été décerné aux étudiants en génie du Collège Conestoga de Kitchener et le deuxième prix de 1000 $ à ceux de l’Université d’Ottawa. Au total, sept équipes ont participé au concours.

Les détails sur les projets gagnants sont disponibles (en anglais) sur le site Internet de l’ICPC. Conseil des industries durables Depuis le 21 janvier, un nouvel organisme a été constitué pour accompagner les dirigeants d’entreprises, les associations et les organismes dans la mise en œuvre du développement durable de leur organisation. Il s’agit du Conseil des industries durables (CID) sous la direction générale de Pierre G. Fillion, MBA, Adm. A. Répartis sous différentes catégories – industriels et transformateurs, fournisseurs stratégiques, entreprises certifiées écoresponsables, associations, centres de recherche – les membres du CID profiteront d’une multitude de services, d’expertises, de programmes, de réseaux, d’accompagnement et de formation en développement durable. Les membres

SANI

se verront guider dans leur démarche durable par le biais du programme de certif ication Écoresponsable (www. ecoresponsable.net). Information additionnelle sur le CID disponible au www. industries-durables.org.

Déclaration des travaux en plomberie Savez-vous que vous êtes tenus de déclarer à la Régie du bâtiment du Québec (RBQ) tout projet effectué en plomberie, en vertu des obligations prévues à la division C du Chapitre III – Plomberie, et

Il importe d’aviser la RBQ avant le 20 du mois suivant le début des travaux.

3

Systemes de toilettes par broyage

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8 PCC | AVRIL 2014

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que vous devez acquitter les frais reliés à ces derniers. Il peut s’agir de l’installation d’un appareil sanitaire, d’un appareil pluvial, l’ajout de tuyauterie et les dispositifs inscrits dans le formulaire, section 3, Honoraires; des raccordements de plomberie d’un bâtiment usiné, au même titre qu’un bâtiment construit à pied d’œuvre (même s’il n’est question que du raccordement de celui-ci); et de tout remplacement d’un chauffe-eau. Il est à noter que les entrepreneurs doivent transmettre leur déclaration de travaux de plomberie couverts par ladite obligation à la RBQ avant le 20 du mois suivant le début des travaux.

Selon la Corporation des maîtres mécaniciens en tuyauterie du Québec (CMMTQ), des opérations de vérification devraient être mises de l’avant sous peu. Pour plus d’information, il est possible de communiquer avec le Service technique de la CMMTQ (www.cmmtq.org).

L’Université Laval décroche l’or L’Université Laval a récemment reçu l’accréditation STARS (Sustainability Tracking Assessment and Rating System) de niveau or pour la qualité de son enga-

gement en matière de développement durable. Cette distinction a été décernée par l’Association for the Advancement of Sustainability in Higher Education, un organisme voué à la promotion du développement durable regroupant plus de 1000 établissements de niveau universitaire à travers le monde. L’Université Laval se classe première au Canada et neuvième au monde parmi les quelque 300 établissements ayant complété le processus d’évaluation, avec un score de 73,3 %.

L’APCHQ refuse le modèle d’affaires du gouvernement L’Association provinciale des constructeurs d’habitations du Québec (APCHQ) a annoncé au début du mois qu’elle ne s’impliquerait pas comme gestionnaire dans le nouveau modèle d’affaires que propose le gouvernement en matière de garantie obligatoire des bâtiments résidentiels neufs, comme les nouvelles modalités d’application excluent les gestionnaires privés et entraînent un monopole. Dans l’optique du gouvernement de créer un organisme sans but lucratif (OSBL) avec les modalités

qui l’accompagnent, l’APCHQ ne peut pas agir à titre de gestionnaire, même après avoir assumé la gestion d’un plan de garantie pendant près de 40 ans et protégé 538 000 unités d’habitation.

L’Association continuera d’accompagner ses membres au quotidien en leur offrant des produits et services à valeur ajoutée, tâche dont elle s’acquitte avec succès depuis plus de 50 ans. Rappelons que l’APCHQ gère notamment l’une des plus importantes mutuelles en santé et sécurité et qu’elle est l’agent patronal en matière de relations de travail pour le secteur résidentiel.

Géothermie : nouveau site Internet La Coalition canadienne de l’énergie géothermique (CCÉG) est heureuse d’annoncer le lancement du nouveau site Internet www.GeoAnalyser.com. Ce site bilingue affiche un look contemporain et propose une expérience de navigation simplifiée. Son design moderne permet aux utilisateurs de trouver le contenu recherché rapidement grâce à une interface rapide et conviviale. Ce nouvel 10 outil de communication vise à mieux

SANIGRIND PRO ® répond aux besoins de broyage les plus exigeants Conçu pour les applications résidentielles et commerciales, le SANIGRIND PRO ® est l’un des systèmes de broyage les plus puissants de Saniflo Canada. Le panneau de service est situé sur le dessus, permettant un accès rapide et facile aux composants internes pour que l’entretien quotidien soit rapide à effectuer. Le puissant moteur du broyeur est fiable, efficace et est conçu pour traiter les articles d’hygiène qui ont été malencontreusement jetés dans la toilette.

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AVRIL 2014 | PCC 9

suite de la page 9

GeoAnalyser.com : navigation rapide et convivial

Politique nationale de l’eau par bassin versant adoptée en 2002

comprendre les dynamiques et avantages de l’industrie de la géothermie. Des placements publicitaires fort avantageux sont actuellement disponibles – voir la grille tarifaire 2014-2015 sous l’onglet « Tarifs » pour tous les détails.

face d’un territoire s’écoulent toutes vers un même point (exutoire). Il sera question des enjeux de la gestion des eaux transfrontalières dans un contexte de changements climatiques. Le système des Grands Lacs et du Saint-Laurent sera, entre autres, étudié.

Base de données en ligne pour les codes Le Conseil national de recherches Canada (CNRC) a récemment mis en ligne une base de données qui permet aux intervenants de l’industrie de connaître plus facilement le statut des demandes de modification aux codes modèles nationaux de construction. Cette base de données renferme actuellement plusieurs centaines de demandes actives de modification aux codes. Les utilisateurs peuvent consulter les enregistrements de plusieurs façons : selon la date de soumission de la demande, selon le code qui est visé par la demande, selon l’auteur de la demande ou le numéro d’identification attribué à la demande, ou selon le statut le plus récent. La base de données est mise à jour régulièrement et peut être consultée au www.codesnationaux. cnrc.gc.ca.

Gestion intégrée de l’eau Du 7 au 9 mai prochain, la ville de Québec sera l’hôte du 3 e Rendez-vous international sur la gestion intégrée de l’eau. Plus de 500 personnes sont attendues à l’Université Laval pour cette activité qui mettra la région métropolitaine au centre des discussions mondiales sur la gestion intégrée de l’eau par bassin versant, à savoir lorsque les eaux de sur-

messages de l’industrie Master accueille Novacap comme partenaire stratégique Les actionnaires du Groupe Master, Alain Fournier, Michel Ringuet et Louis St-Laurent, ont annoncé le 3 mars dernier la vente de 65 % des actions de l’entreprise à la firme québécoise Novacap, un chef de file dans le domaine des investissements privés au Canada. La compagnie spécialisée en chauffage, ventilation, climatisation et réfrigération depuis plus de 60 ans poursuivra ses activités de façon ininterrompue alors que les dirigeants demeureront en place pour assurer les activités de développement. Comme autre nouvelle, Master a fait l’acquisition du volet distribution d’Eastern Refrigeration Supply Co. le 31 mars. La transaction englobe les effectifs du siège social, du centre de distribution et de la succursale du distributeur ontarien situés à Markham.

Il est à noter que tous les employés d’Eastern sont demeurés en poste. L’ajout de ce centre de distribution au coeur du Toronto métropolitain permettra à l’entreprise de mieux desservir sa clientèle

existante et de prendre de l’expansion vers l’ouest du pays. Comme autre nouvelle, le laboratoire technique du Groupe Master, LeboLab, a récemment accueilli son 3000 e visiteur en la personne de Dany Lepage des Entreprises de réfrigération LS. Depuis son ouverture en 2012, cet atelier unique de 6 500 pi2 comporte des salles dédiées à chaque secteur de l’industrie du CVCA/R servant à promouvoir les plus récentes technologies et faire l’expérience des équipements.

Nouvelles de Kolostat La compagnie Kolostat inc., spécialisée en installations mécaniques de bâtiments, s’est méritée le premier prix Catégorie « Bâtiment existant – autres secteurs +10 000 m² » lors de la 24e soirée Énergia qui s’est tenue à l’hôtel Hyatt Regency de Montréal le 4 février. Ce prix a été remis pour le projet d’optimisation du chauffage et de la distribution de l’eau chaude domestique au complexe SouthWest One, grâce au travail de Stan Katz, directeur général Division plomberie/tuyauterie et son équipe. Comme autre nouvelle, mentionnons que l’entreprise a inauguré ses nouvelles installations du 2005, rue Le Chatelier à Laval le 24 janvier dernier.

Nouveau PDG de Réseau Environnement L’association québécoise pour la maîtrise de l’énergie (AQME) a récemment annoncé la nomination de Jean Lacroix au poste de président-directeur général par intérim de Réseau Environnement, le plus important regroupement de spécialistes en environnement au Québec.

M. Lacroix dirigera à la fois Réseau Environnement et l’AQME. Pour les membres de chaque association, les services offerts ainsi que les équipes en place demeurent inchangés.

Déménagement de l’ICPC-Québec L’Institut canadien de la plomberie et du chauffage (ICPC) a déménagé ses bureaux administratifs au 4460, chemin des Cageux, bureau 106, à Laval, H7W 2S7, tél. : 514 989-1002, téléc. : 450 681-1941. Le coordonnateur, Claude Robitaille, peut être joint au claude. robitaille@mtaplus.com.

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* Illustration de COBAVER-VS, Québec

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nouvelles de l’industrie

entrevue

PAR LUC BOILY

L’industrie géothermique à la veille d’une conférence d’importance à Montréal

L

Entretien avec Denis Tanguay, PDG de la Coalition canadienne de l’énergie géothermique (CCÉG) : le point sur l’industrie et les tendances.

es progrès accomplis dans le secteur de la géothermie depuis 2002 sont énormes. De quelques centaines d’installations géothermiques par année dans l’ensemble du pays, le nombre a dépassé les 15 000 unités en 2009. Si ce nombre a diminué depuis, notamment à cause de la fin de programmes d’aide financière et des bas prix du gaz naturel, la connaissance du public est clairement plus grande qu’auparavant. De plus, avec la pénétration accrue de la géothermie dans les secteurs commercial et institutionnel, les consommateurs réalisent de plus en plus que la technologie est efficace et éprouvée.

PCC En tant que dirigeant d’une organisation nationale de géothermie, que considérez-vous comme les défis de l’heure?

DT Les défis actuels sont nombreux.

Cette question fera d’ailleurs l’objet de ma présentation lors du 7e forum canadien Affaires et politique de la géothermie qui aura lieu le 16 mai à Montréal, en marge de la 11e conférence de l’Agence internationale de l’énergie sur les pompes à chaleur qui se déroulera du 12 au 15 mai. Le plus grand des défis demeure et demeurera toujours l’obligation pour des associations comme la CCÉG de répondre aux besoins de l’ensemble de l’industrie, en plus de ceux de ses membres. En ce sens, nous sommes très différents d’autres associations dans le secteur CVCA. PCC À propos de cette conférence au mois de mai, que pouvons-nous en espérer?

DT Il s’agit d’une occasion unique de prendre le pouls de la recherche qui se fait à la grandeur de la planète sur les pompes à chaleur et la réfrigération. Des chercheurs et manufacturiers du monde entier y prendront la parole et partageront leur expé-

Denis Tanguay, PDG de la CCÉG

rience. Pour ceux et celles qui veulent DT Depuis ses débuts, la CCÉG a toujours collaboré avec une multitude mieux comprendre l’avenir du secteur des pompes à chaleur, c’est un d’associations dans le secteur de l’énergie. La plupart des autres incontournable. Cet événement, qui a lieu seulement une fois par trois associations nationales dans le ans, ne reviendra pas au Canada secteur de l’énergie ont été mises avant une vingtaine d’années et à contribution, que ce soit dans les aura probablement lieu à Toronto énergies renouvelables, gazières, ou ailleurs au pays. En termes de électriques ou pétrolières. Énormément de travail de sensibilisation contenu, plus de 90 présentations des gouvernements a été accompli orales et 150 présentations par affiches figurent au programme, en par le biais du Groupe pour un dialogue sur l’énergie dont les activités plus des 24 autres présentations sur ont cessé en 2007.Présentement, la la géothermie pendant le forum du CCÉG collabore régulièrement avec vendredi. des associations nationales dans le PCC Pourriez-vous faire le point sur les incitasecteur des énergies renouvelables tifs financiers actuellement disponibles au comme l’Association canadienne Canada et particulièrement au Québec? de l’énergie solaire, l’Association DT Au Québec, les incitatifs financiers canadienne d’hydroélectricité, l’Asémanent tous du Bureau de l’efficasociation canadienne de l’énergie cité et de l’innovation énergétique. Je éolienne et plusieurs autres. pense entre autres aux programmes

La CCÉG est aussi un membre actif Chauffez-Vert, Rénoclimat, Novoclide QUEST : un organisme dont le mat ainsi que le programme de crémandat est de promouvoir le dédit d’impôt ÉcoRénov. Dans le secveloppement énergétique durable teur commercial, des incitatifs sont dans les collectivités. aussi disponibles via le programme La géothermie jouit d’un excellent Bâtiments d’Hydro-Québec. Ailleurs momentum à l’heure actuelle. au Canada, le marché des incitatifs Nous avons réussi à faire avancer financiers est assez restreint. À ma la cause de la géothermie à pas connaissance, la Nouvelle-Écosse de géants, justement parce que offre toujours des incitatifs via nous avons été sélectifs dans Efficiency Nova Scotia et le Manitoba

nos alliances et collaborations. soutient toujours la géothermie Nous avons su éviter les pièges résidentielle et commerciale. Certaines d’alliances malsaines qui mesures sont aussi en place chez les n’auraient servi que des intérêts distributeurs d’électricité en Colombieprivés. Nos programmes de Britannique, notamment dans la zone formation sont diffusés dans une de distribution de Fortis BC. vingtaine de collèges au Canada PCC Est-il dans les plans de la CCÉG de colet nous allons poursuivre nos alliances avec des associations laborer ou conclure des alliances avec sérieuses qui se comportent de d’autres associations professionnelles manière professionnelle et qui afin de faire avancer la cause géotherpartagent nos objectifs. mique au pays?

AVRIL 2014 | PCC 11

hydronique

PAR ROBERT BEAN

Pourquoi et comment faire du refroidissement rayonnant ?

A

La technologie rayonnante facilite la séparation du confort thermique des locaux et de leur ventilation. Encore faut-il concevoir correctement le système.

vez-vous jamais songé que la plupart des opposants aux systèmes CVCA rayonnants hybrides disent que le problème est que vous avez besoin de deux systèmes : un pour le confort des locaux et un pour leur ventilation.

Pourtant, de nombreux experts en ventilation s’entendent pour dire qu’un système de ventilation indépendant est préférable – allez comprendre. Quand il est question de la technologie hydronique rayonnante, les mythes ne manquent pas. Nous en avons répertoriés au moins 45 au www.healthyheating.com i.

Une vérité incontestable de la technologie rayonnante est son rôle de « facilitateur », particulièrement lorsque nous parlons d’un système de refroidissement rayonnant hybride. Ce dernier favorise la séparation du confort thermique des locaux et de leur ventilation. Traduction : il facilite l’utilisation d’un apport d’air frais dédié et distribué dans des conduits (DOAS). Ce système présente de nombreux avantages du fait que son existence s’avère exclusivement dédié aux tâches de déshumidification, désodorisation et décontamination.

En comparaison des systèmes 100 % air, la partie air d’un système hybride est conçue et assemblée avec en tête un débit d’air considérablement réduit, signifiant des composants plus petits – appareils de traitement d’air, filtres, conduits, clapets et accessoires de fabrication et d’installation – rendant le système plus efficace à moindres coûts d’achat, d’énergie et d’entretien.

En outre, ces systèmes dédiés se révèlent très efficaces pour assurer la régulation des conditions du milieu – afin de contrôler la population microbienne, l’hydrolyse et le gonflement des matériaux hygroscopiques – et favoriser le confort respiratoire et thermique.

Du point de vue de l’efficacité énergétique et exergétique, la partie sensible des systèmes de refroidissement rayonnant hybrides est associée aux températures tièdes du fluide – de l’ordre de 55 à 70 °F (13 à 21 °C) – dans les bâtiments à haut rendement énergétique qui comportent des revêtements de plancher en maçonnerie. Ces revêtements sont idéaux pour les échangeurs air-sol (puits canadien) et le refroidissement par évaporation, avec ou sans luminescence nocturne. De plus, ils favorisent l’utilisation de systèmes de refroidissement sans compresseur, ou tout au moins le contournement du compresseur la majeure partie du temps, sauf en charges de pointe. La vaste plage de températures de retour – de 60 à 75 °F (16 à 24 °C) – permet également de maximiser l’efficacité des installations de refroidissement et de réduire les compensations de l’amortissement.

Les systèmes rayonnants répondent également aux besoins des architectes et designers d’intérieurs, en offrant la liberté de mieux disposer de l’espace, la possibilité d’utiliser des matériaux 12 PCC | AVRIL 2014

à faible COV et la capacité de mieux gérer les gains solaires passifs avec une solution plus silencieuse et agréable.

Considérations de conception Même si l’industrie aimerait certainement qu’il y ait un livre Refroidissement rayonnant pour les nuls, il n’y en a pas. En fait, je serais consterné qu’un tel livre soit publié. Nous avons déjà assez d’invraisemblances en chauffage rayonnant; pas besoin d’en ajouter avec le refroidissement rayonnant. Le concepteur et l’entrepreneur doivent comprendre les interactions et les connexions entre les bâtiments, le milieu intérieur et les commandes CVCA. Ce n’est pas que ce soit difficile, mais il faut quand même avoir certaines compétences en dehors de l’hydronique seule ou de la ventilation seule. Le concepteur et l’entrepreneur doivent connaître les systèmes CVCA rayonnants hybrides.

Comment c’est fait, en bref Il faut d’abord comprendre que l’objectif de la conception hybride se veut d’introduire de l’air de ventilation de façon modérée dans l’espace, reflétant la charge latente générée par les occupants, l’infiltration et les autres sources. L’apport d’air sec agira comme une éponge pour maintenir l’état du milieu en dessous du point de rosée du panneau rayonnant.

Les limites de température de la surface du panneau et de l’asymétrie rayonnante se situeront dans la plage établie par la norme ANSI/ASHRAE 55 – Conditions thermiques du milieu pour l’occupation humaine ii.

Examinons l’exemple simplifié d’une petite salle de classe 30‘ x 30‘ x 10‘ avec une occupation maximale de 30 personnes; une charge de refroidissement sensible (q s) de l’espace de 28 584 Btu/h vi (8,4 kW); une température des locaux occupés (top) de 74 °F (23,3 °C); et une humidité relative (HR) de 50 %. Selon le graphique psychrométrique, la température du point de rosée serait environ de 54 °F (12,2 °C) et la teneur en humidité environ de 0,00896 lb H2O/lb sec.

1- Avec un apport d’air 100 % extérieur de 20 pi 3/min iii par personne, le débit de ventilation (Q v) devient le suivant (tous les calculs en unités impériales) : Q v = 30 personnes • 20 pi 3/min pp = 600 pi 3/min [1] 2- La charge latente (q L) due aux occupants est calculée avec l’estimé de 200 à 220 Btu/h pp (selon les tableaux d’activité de l’ASHRAE) iv : q L = 30 occupants x 220 Btu/h pp = 6600 Btu/h [2]

3- Le rapport différentiel d’humidité (Δω) occasionné par la ventilation est calculé pour la charge latente des occupants de la façon suivante : q L = vaporisation de chaleur latente (Lv) • débit d’air (Q) • Δ de rapport d’humidité (Δω) [3] q L = (60 min/h • 1076 eau Btu/lb d’eau • 0,075 lb d’air/pi3) • 600 pi 3/min • Δω q L = 4840 Btu-min/pi 3-h • 600 pi 3/m • (Δω) 4- Selon la formule [2], la charge latente des occupants, q L = 6600 Btu/h. Maintenant, le Δω peut être calculé en utilisant la formule [3] : 6600 Btu/h = 4840 Btu-min/pi3-h • 600 pi 3/min • (Δω) En isolant Δω pour trouver sa valeur, on obtient : Δω = q L/L v • Q [4] Δω = 6600 Btu/h/(4840 • 600 pi3/min) Δω ≈ 0,00227 lb H2O/lb sec 0,00227 lb H2O/lb sec représente le rapport différentiel d’humidité pour 30 personnes.

5- Pour déterminer le point de rosée, calculez le rapport d’humidité maximal anticipé (ω occupé) aux conditions spécifiées : 74 °F (23,3 °C) à 50 % d’humidité relative avec une charge de 30 personnes (infiltration et autres charges latentes potentielles ignorées pour cet exemple) : ω occupé = ω locaux + ω occupants ... + ω autres [5] ω occupé = ω (74 °F à 50 % HR) + ω (30 personnes à 220 Btu pp) ω occupé = 0,00896 lb H2O/lb sec + 0,00227 lb H2O/lb sec ω occupé = 0,01123 lb H2O/lb sec D’après le graphique psychrométrique (Figure 1), ω occupé = 74 °F à 62,5 % HR égale un point de rosée de 60,4 °F 6- Établissez la température de surface minimale admissible du panneau rayonnant (t p). Selon les bonnes pratiques, calculez une ∆t minimale d’environ 2 à 3 °F (1 à 1,5 °C) au-dessus du point de rosée :

Figure 1 – Air d’alimentation modéré à 55 °F (13 °C) et 50 % HR

pour contrôler les conditions d’humidité en dessous

du point de rosée des panneaux rayonnants. Ce graphique

illustre la température de surface du plancher minimale

de 66 °F (19 °C) selon la norme ANSI/ASHRAE 55.

t p = ω occupé-dp + 3 °F [6] t p = 60,4 °F + 3 °F = 63,4 °F (17,5 °C) Nonobstant l’asymétrie rayonnante et le confort des locaux, 63,4 °F (17,5 °C) représente la plus basse température de surface du panneau autorisée, en se gardant une marge de sécurité suffisante pour éviter la condensation sur la surface.

7- Calculez la capacité d’air d’alimentation sensible (q s) : en considérant une température de 74 °F (23 °C) au thermomètre sec et la température d’alimentation choisie par le concepteur de 55 °F v au thermomètre sec, la puissance de refroidissement de l’air sensible sera la suivante : q s = 60 min/h • (chaleur spécifique, Cp) • (densité, ρ) • (débit d’air, Q) • ∆t [7] q s = (60 min/h • 0,244 Btu/lb°F • 0,075 lb/pi3) • pi 3/min • ∆t q s = 1,08 • pi 3/min • ∆t q s = 1,08 • 600 • (74 - 55 °F) q s = 12 517 Btu/h La valeur 12 517 Btu/h représente la puissance de refroidissement d’air sensible de l’air d’alimentation. Cette valeur, soustraite des 28 584 Btu/h sensibles totaux requis, donne la quantité qui sera absorbée par le panneau de refroidissement rayonnantvi.

8- La charge de refroidissement sensible des panneaux rayonnants devient la suivante : q s, panneaux = charge totale (sensible) - air refroidi (sensible) [8] q s, panneaux = 28 584 Btu/h - 12 517 Btu/h q s, panneaux = 16 069 Btu/h Ces 16 069 Btu/h peuvent être attribués à des panneaux de refroidissement rayonnant au plafond, sur le mur, le plancher ou une combinaison de ceux-ci au besoin.vii 9- Le flux de la surface du panneau rayonnant requise (absorption thermique) devient la suivante : q flux = q s, panneau/A surface du panneau [9] q flux = 16 069 Btu/h/(30 pi x 30 pi) q flux = 17,85 Btu/h/pi 2 Ces 17,85 Btu/h/pi 2 peuvent être absorbés par n’importe quel type de panneau rayonnant.

10a- Pour le refroidissement de plafond rayonnant, la température de la surface (ts) devient la suivante : t s = t op - (q flux/coefficient de transfert thermiqueviii) [10a] t s = 74 °F - (17,85 Btu/h/pi2/1,94 Btu/h/°F) t s = 64,8 °F > 63,4 °F (marge de sécurité, température) > 60,4 °F (point de rosée, esp. occupé) = bon Comme la valeur 64,8 °F (18,2 °C) est au-dessus de la limite de la marge de sécurité de 63,4 °F (17.4 °C) et également au-dessus du point de rosée de l’espace occupé de 60,4 °F (15,8 °C), cette solution serait acceptable.

10b- Pour le refroidissement de plancher rayonnant, la température de la surface (ts) devient la suivante : t s = t op - (q flux/coefficient de transfert thermiquev) [10b] t s = 74 °F - (17,85 Btu/h/pi2/1,23 Btu/h/pi 2 °F) t s = 59,5 °F (15,3 °C) t s = 59,5 °F < 60,4 °F (point de rosée, esp. occupé) < 63,4 °F (marge) et < 66 °F min.

Comme la valeur 59,5 °F (17,5 °C) est en dessous du point de rosée de l’espace occupé de 60,4 °F (15,8 °C) et en dessous de la température de surface acceptable de 66 °F (19 °C) pour le confort AVRIL 2014 | PCC 13

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hydronique

suite de la page 13

thermique, cette solution serait inacceptable sans modification de la conception visant à augmenter la température des locaux (top) ou augmenter la surface du panneau (A), ajouter des panneaux de refroidissement pour les charges de pointe ou des serpentins de refroidissement de deuxième phase ou améliorer l’enveloppe de la zone pour faire diminuer les charges sensibles.

Figure 2 – Survol des caractéristiques de fonctionnement d’un système CVCA rayonnant hybride en mode refroidissement.

DOAS avec récupération thermique 74 °F à 62,5 % HR E/A

vapeur

échappement

serpentin

alimentation S/A 55 °F à 50 % HR

Températures de surface plafond = 64,8 °F plancher* = 66,0 °F mur* = 61,3 °F

filtre

Notez le potentiel de récupération entre O/A et E/A O/A 85 °F à 80 % HR

qflux = 17,85 Btu/h/pi2 qcharge = 16,069 Btu/h

*voir notes de référence pour les limites et les modifications de conception nécessaires

10c- Pour le refroidissement de mur rayonnant, la température de la surface (t s) devient la suivante : t s = t op - (q flux/coefficient de transfert thermiquev) [10c] t s = 74 °F - (17,85 Btu/h/pi2/1,41 Btu/h/pi 2 °F) t s = 61,3 °F (16,3 °C) t s = 61,3 °F < 60,4 °F (point de rosée, esp. occupé) < 63,4 °F (marge) Comme la valeur 61,3 °F (16,3 °C) est au-dessus du point de rosée de l’espace occupé de 60,4 °F (15,8 °C) et en dessous de la température de surface acceptable de 63,4 °F (17,4 °C) pour la marge de sécurité, il s’agit d’une application plus risquée et cette solution serait inacceptable sans modification de la conception visant à augmenter la température des locaux (top) ou augmenter la surface du panneau (A), ajouter des panneaux de refroidissement pour les charges de pointe ou des serpentins de refroidissement de deuxième phase ou améliorer l’enveloppe de la zone pour faire diminuer les charges sensibles.

Maintenant que nous avons déterminé la charge sensible sur les panneaux ainsi que la charge sensible et latente de l’alimentation d’air, nous devons déterminer la puissance du serpentin de refroidissement dans l’appareil de traitement d’air.

11- Calculez les charges sensible (q s), latente (q l) et totale (q t) pour les charges de refroidissement et de déshumidification afin que le système d’apport d’air frais achemine 600 pi3/min d’air 100 % extérieur – à une température hypothétique de 85 °F (29 °C) et une HR de 80 % – pour alimenter de l’air intérieur à 55 °F (13 °C ) et 50 % HR (h2, ω 2).

Valeurs de ces conditions établies selon le graphique psychrométrique : h 1 = 43,44 Btu/lb sec ω 1 = 0,0210 lb H2O/lb sec 14 PCC | AVRIL 2014

h 2 = 18,17 Btu/lb sec ω 2 = 0,0046 lb H2O/lb sec h 3 = 25,45 Btu/lb sec ρ = 0,0750 lb/pi 3 Où, h n = enthalpie aux conditions établies ω n = taux d’humidité aux conditions établies ρ = densité de l’air 12- Les charges sensible (q s), latente (q l) et totale (q t) sur le serpentin sont calculées de la façon suivante : q = 60 min/h • densité (ρ) • débit d’air (Q) • différence d’enthalpie (∆H) [12] q = (60 min/h • 0,075 lb/pi3) • pi 3/min • ∆h q = 4,5 pi 3/min • ∆h q s = 4,5 • 600 • (h 3 - h 2) = 2700 • (25,45 - 18,17) = 19 656 Btu/h q l = 4,5 • 600 • (h 1 - h 3) = 2700 • (43,44 - 25,45) = 48 573 Btu/h q t = 4,5 • 600 • (h 1 - h 2) = 2700 • (43,44 - 18,17) = 68 229 Btu/h En résumé, voilà pourquoi et comment procéder pour concevoir un système de refroidissement rayonnant, dans une version quand même simplifiée puisqu’elle ne tient pas compte des potentiels de réchauffage ou de récupération thermique du système. Un ingénieur ou un technicien CVCA compétent sera capable de décrire les processus nécessaires pour chaque application ainsi que les choix des équipements DOAS. Il suffit de se concentrer sur le fait que le refroidissement rayonnant se développe de plus en plus, surtout pour les bâtiments commerciaux. Il n’est pas nécessaire de prêter attention aux mythes ni de les expérimenter. Les applications et les méthodes de calcul sont éprouvées et des projets en fonctionnement dans le monde entier démontrent les caractéristiques énergétiques, le confort et les avantages des systèmes CVCA rayonnants.ix,x

n Robert Bean, R.E.T., P.L.(ing.), est président de Indoor Climate Consultants inc. et directeur de www.healthyheating.com. Il siège aux comités de l’ASHRAE T.C.61. (CM), T.C.6.5 (VM), T.C. 7.04 (VM) et SSPC 55 (VM). Pour communiquer avec M. Bean, SVP, acheminez vos questions et commentaires au lboily.pcc@videotron.ca.

Références (documents en anglais) i

Radiant Mythology : mythes sur le chauffage rayonnant à basse température et le refroidissement rayonnant à haute température <http://www. healthyheating.com/Radiant_Mythology/Radiant_Floor_Heating_Myths_. htm#.UrHdYeLDseI> ii Sensible loads: ASHRAE 55, ISO 7730, CSA F280 et Ventilation loads: ASHRAE 62.1, 62.2 et CSA 326 iii Le débit réel pi3/min/personne doit être déterminé par une méthode acceptable par les autorités ayant juridiction. Des exemples de procédures sont élaborés dans les normes ANSI/ASHRAE 62.1, 62.2 et CAN/CSAF326-M91 (R2010) iv 2009 ASHRAE Fundamentals Handbook, Chapitre 18, Section 4 v Bien que ce nombre s’appuie purement sur l’expérience, vous pouvez voir comment le fait de le changer affectera l’ensemble de la conception. vi Les 28 584 Btu/h de charge totale viennent du calcul de gain thermique (non décrit dans cet exemple). vii Bean, R. Together Forever (utilisant le nomogramme de conception de systèmes rayonnants de l’ASHRAE), HPAC Canada, mars 2012 viii *Les coefficients de transfert thermique sont des valeurs empiriques déterminées à partir d’expériences (réf.: ASHRAE, REHVA et ISSO ) ix Radiant Cooling Design Manual, Embedded Systems for Commercial Applications, Uponor, 2013 x Refroidissement hydronique, Idronics (magazine de conceptions innovatrices pour les professionnels en hydronique), Caleffi, juillet 2013

réfrigération

PAR DAVE DEMMA

Régulateurs de pression : principes de base Étude des quatre types de régulateurs de pression communs qui peuvent se retrouver dans un système CVCA/R.

I

l est probable que nous ayons tous déjà été en présence de quelqu’un qui a un besoin compulsif de contrôler tous les aspects de sa propre vie, de sorte qu’il ou elle considère souvent que les gens (en particulier ceux les plus proches) tentent de contrôler ou s’imposer dans sa vie.

Alors qu’il est plus qu’ennuyant d’avoir à supporter ce genre d’individu, il y a des moments où l’idée de tout contrôler peut être avantageuse, particulièrement lorsqu’il est question d’applications CVCA/R. On peut considérer les régulateurs de pression comme des obsédés du contrôle. Leur travail, comme en témoigne leur nom, est de réguler (ou contrôler) la pression. En termes de désir, ils sont assez égocentriques et individualistes. Ils ne se soucient absolument pas de tout ce qui se passe dans le système à part la seule fonction qu’ils tentent de contrôler.

En fait, il y a des moments où cet état des choses s’avère non seulement bénéfique, mais crucial.

Voici des règles que ces régulateurs doivent respecter : • Comme leur nom l’indique, les régulateurs de pression ne contrôlent que la pression.

• Ils peuvent contrôler une pression en amont ou en aval, mais pas les deux.

• Ils peuvent empêcher la pression de descendre en dessous d’une valeur prédéterminée ou de monter au-dessus d’une valeur prédéterminée, mais encore une fois, pas les deux.

• Ils contrôlent la pression sans considération de ce qui se passe ailleurs dans le système.

Il existe quatre types de régulateurs de pression communs qui peuvent se retrouver dans un système CVCA/R. Chaque type comporte une fonction spécifique.

Régulateur de pression d’aspiration De façon générale, ce régulateur ne se retrouve que dans les systèmes de réfrigération, en particulier pour les applications à basse température. En raison des températures auxquelles doit descendre l’évaporateur dans les applications de réfrigération, en particulier celles à basse température, 16 PCC | AVRIL 2014

il est évident que la surface des tuyaux et des ailettes de l’évaporateur accumulera du givre pendant le fonctionnement normal du système. Le givre ainsi déposé agit comme un isolant entre la surface de transfert thermique (évaporateur) et le médium de transfert thermique (frigorigène), réduisant ainsi la capacité de l’évaporateur et pouvant conduire à des problèmes d’engorgement de frigorigène.

L’accumulation de givre requiert des cycles de dégivrage périodiques, lesquels nécessiteront, dans les applications à basse température, des éléments électriques ou l’injection d’un gaz chaud dans l’évaporateur pour faire fondre le givre.

Lorsque le cycle de dégivrage sera terminé, le système sera sous charge élevée, ce qui signifie que le compresseur sera également sous charge élevée. Les plaques signalétiques de tous les moteurs d’entraînement des compresseurs affichent l’intensité de courant de leur charge nominale (RLA – rate load amperage) . Il s’agit de l’intensité que le moteur ne doit jamais dépasser. Les deux conditions du système qui ont une incidence directe sur l’intensité de courant du moteur du compresseur sont la pression de refoulement et la pression d’aspiration. C’est une pression d’aspiration plus élevée lors de la condition de charge élevée après la fin d’un cycle de dégivrage qui entraîne l’augmentation de l’intensité de courant du moteur d’entraînement du compresseur. À un moment donné, si la pression d’aspiration continue d’augmenter, l’intensité dépassera la valeur RLA. C’est là que le régulateur de pression d’aspiration (CPR – crankcase pressure regulator) intervient pour fournir une solution. Le CPR est un régulateur de pression en aval et il empêchera la pression en aval (pression à la sortie du régulateur) de monter au-dessus d’une valeur prédéterminée.

Dans cette application, l’enjeu ne tourne pas autour de la valeur prédéterminée. La bonne méthode de réglage de ce régulateur implique l’utilisation d’un compteur électrique capable de mesurer l’intensité du courant. Ainsi, lorsque le système fonctionne dans des conditions de charge élevée, mesurez l’intensité de courant du compresseur. (Note : il est important de s’assurer que l’intensité mesurée est bien celle du compresseur seulement, et non celle du câble d’alimentation du contacteur du compresseur qui pourrait fournir le courant au compresseur et au moteur du ventilateur du condenseur.) Le régulateur doit être ajusté de manière à ce que l’intensité de courant du moteur d’entraînement du compresseur se situe à la valeur RLA ou légèrement en dessous de celle-ci. La valeur de cette pression est vraiment sans importance.

« Dans les systèmes qui subissent d’importantes fluctuations de charge, la pression d’aspiration pourra également subir l’effet de ces fluctuations. »

Le système communicant Arcoaire Observer : plus facile à vendre et à installer MD

MD

Maintenant, à chaque fois que le système fonctionnera dans des conditions de charge élevée, le CPR empêchera la pression d’aspiration du compresseur de dépasser le niveau qui ferait en sorte que l’intensité de courant du moteur d’entraînement excéderait la valeur RLA. Régulateur de pression d’évaporation Ici aussi, ce régulateur est généralement utilisé dans les systèmes de réfrigération. Il peut y avoir des applications qui comprennent un seul compresseur et un seul évaporateur, pour lesquelles il est bénéfique de maintenir constante

Le système communicant Arcoaire Observer —une gamme de climatiseurs biblocs, thermopompes, fournaises au gaz et ventiloconvecteurs Arcoaire —est conçu pour interfacer avec l’unité de communications murale Observer.

MD

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Le système communicant Observer comprend les équipements Arcoaire suivants : • Unité de communications murale Observer— Lorsque installée avec des climatiseurs biblocs Arcoaire compatibles, elle reconnaîtra automatiquement l’équipement auquel elle est raccordée, en affichera l’information sur l’écran tactile et configurera le système pour en optimiser le rendement.

la température d’aspiration saturée (SST – saturated suction temperature) du frigorigène dans l’évaporateur. Ces applications comportent des produits à forte teneur en eau, tels que la viande fraîche ou des produits floraux. Si on permet au système de fonctionner avec une haute DT (différence entre l’air entrant dans l’évaporateur et la SST), cela va extraire encore davantage d’eau du produit. Cette situation se traduira, non seulement par des produits moins attrayants pour le consommateur, mais par des profits qui s’évaporeront avec l’humidité pour le propriétaire.

Le régulateur de pression d’évaporation (EPR – evaporator pressure regulator) est un régulateur de pression en amont qui empêchera la pression en amont (à l’entrée du régulateur) de descendre en dessous d’une valeur prédéterminée. Dans cette application, le point de consigne du régulateur serait la pression qui correspond au besoin SST dans l’évaporateur.

Par exemple, dans un système R-404A, où le besoin SST est de 28 °F, le régulateur serait réglé à 66 psi. Cela permettra de maintenir une température de 28 °F au serpentin à tout moment. Dans certaines applications de réfrigération de plus grande envergure, la conception pourrait incorporer une série de compresseurs multiplex, tous reliés entre eux par des canalisations d’aspiration/refoulement communes.

Il est typique dans ces applications de disposer de plusieurs systèmes d’évaporation différents reliés au collecteur d’aspiration commun de la série de compresseurs. Une méthode pour maintenir la température nominale dans chaque évaporateur consiste à installer un EPR dans chaque circuit.

Chaque régulateur pourra être réglé pour maintenir la SST désirée dans le circuit qu’il commande, ce qui permettra de 18 maintenir la température constante dans l’espace réfrigéré.

• Climatiseurs et pompes à chaleur Arcoaire DXT+—Rendement jusqu’à 19 SEER lorsque jumelés avec l’équipement intérieur approprié.

• Climatiseurs Arcoaire DXC 1600—Rendement jusqu’à 16 SEER lorsque jumelés avec un ventilateur intérieur équipé d’un module de commande électronique.

• Thermopompes Arcoaire DXC 1500—Rendement jusqu’à 15 SEER lorsque jumelées avec un ventilateur intérieur équipé d’un module de commande électronique.

• Fournaises au gaz communicantes Arcoaire : • Fournaise au gaz EC 97 : Rendement annuel jusqu’à 98 % AFUE. • Fournaise au gaz ET 96 : Rendement annuel jusqu’à 96 % AFUE. • Ventilo-convecteur Arcoaire FCM4X.

Rendement durable

GoArcoaire.com AVRIL 2014 | PCC 17

réfrigération Régulateur(s) de contrôle de la pression de refoulement En ce qui concerne les systèmes qui doivent fonctionner 12 mois par année, les températures ambiantes variables observées entre le milieu de l’été et la fin de l’hiver peuvent occasionner d’importantes fluctuations de la pression de refoulement. Étant donné que le condenseur est choisi selon les exigences de la charge aux conditions ambiantes nominales d’été, à chaque fois que la température ambiante descendra sous la valeur ambiante nominale, le condenseur deviendra surdimensionné.

Ainsi, sans moyen de contrôle, la pression de refoulement diminuer a lorsque la température ambiante sera inférieure à la température ambiante nominale. Bien que des pressions de refoulement plus basses permettent au(x) compresseur(s) de fonctionner plus efficacement (avec une plus grande capacité), si la pression de refoulement chute à des niveaux extrêmement bas, le système sera confronté à une situation où la pression du frigorigène liquide ne sera plus suffisante pour maintenir la perte de charge minimale à travers l’orifice du détendeur thermostatique (TEV) pour que le régulateur puisse fonctionner à la capacité requise. Il n’existe pas de niveau magique auquel la pression de refoulement doit être maintenue, comme cela dépend vraiment de la façon dont le TEV a été choisi à l’origine.

Les normes typiques de l’industrie sont de 100 psi pour les frigorigènes à basse pression (R-134A, etc.) et 180 psi pour les frigorigènes à haute pression (R-404A, R-407A, R-507, etc.)

L’application typique de contrôle de la pression de refoulement utilise deux régulateurs. L’un est situé à la sortie du condenseur, qu’on

suite de la page 17

appelle normalement le régulateur de « pression d’aspiration ». Il s’agit d’un régulateur de pression en amont, conçu pour empêcher la pression du condenseur de descendre en dessous d’une valeur prédéterminée. Si la pression à l’entrée du régulateur est sous son point de consigne, ce dernier restera fermé. Le compresseur continuera de pomper le frigorigène dans le condenseur; le condenseur continuera d’évacuer la chaleur de la vapeur de refoulement en la condensant en liquide; et le liquide s’accumulera dans le condensateur, réduisant ainsi la taille effective du condenseur. À mesure que le frigorigène s’accumulera dans le condenseur ou « inondera » le condenseur, la pression de refoulement augmentera. Une fois qu’elle atteindra le point de consigne du régulateur, ce dernier ouvrira, permettant au frigorigène de s’écouler vers le réservoir de liquide.

Ce régulateur par lui-même n’accomplit pas vraiment ce que nous voulons, à savoir maintenir le frigorigène liquide à une pression minimale pour alimenter les détendeurs thermostatiques. Un second régulateur est donc nécessaire pour maintenir une pression constante au réservoir de liquide, qu’on appelle normalement le régulateur de « pressurisation du réservoir », et qui ajuste la pression à la sortie. Il est conçu pour empêcher la pression du réservoir de liquide de descendre en dessous d’une valeur prédéterminée. Il est raccordé entre la conduite de refoulement (avant l’entrée du condenseur) et le siphon du condenseur.

Si une pression minimale du liquide de 160 psi est requise, il serait alors typique que le régulateur de pression d’aspiration soit ajusté à 180 psi et que le régulateur de pressurisation du réservoir le soit à 160 psi. Il est important de noter que comme cette méthode de contrôle de la pression de refoulement repose sur l’inondation du condenseur avec le frigorigène liquide pendant les périodes de fonctionnement à températures ambiantes plus basses, il est nécessaire d’avoir une quantité suffisante de frigorigène dans le système pour le permettre. Charger un système à plein voyant liquide dans les mois les plus chauds ne laissera pas suffisamment de charge dans le système pour inonder correctement le condenseur afin de maintenir un joint liquide à la sortie du réservoir pendant les mois de températures ambiantes plus basses.

Régulateur de dérivation du refoulement Dans les systèmes qui subissent d’importantes fluctuations de charge, la pression d’aspiration pourra également subir l’effet de ces fluctuations. Deux problèmes potentiels peuvent en découler. Premièrement, lorsque les compresseurs fonctionnent à une pression d’aspiration anormalement basse, le taux de compression plus élevé et la haute température de refoulement qui en résulte peuvent être néfastes à la durée de vie du compresseur à long terme. Deuxièmement, les applications de climatisation des locaux fonctionnant à des SST bien inférieures à 32 °F provoqueront l’accumulation de givre sur les tuyaux et ailettes de l’évaporateur. Les refroidisseurs sont sujets au même sort, mais la température mini-

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Secure Seal Un produit sur lequel vous pouvez compter ®

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QUALITÉ ET LA FIABILITÉ Fabriqué en acier inoxydable superferritique AL29-4C, ce produit offre une résistance extrême aux piqûres d'ion chlorure, à la corrosion caverneuse et à la fissuration par corrosion sous contrainte. Il résiste également à la corrosion générale dans les milieux oxydants et modérément réducteurs.

male variera selon le pourcentage de glycol mélangé à l’eau.

Cette situation se révèle particulièrement dévastatrice pour les refroidisseurs. Un gel pourra causer le bris des tuyaux de refroidissement, laissant l’eau pénétrer du côté frigorigène du système, et le remplacement des barils de refroidisseurs s’avère assez dispendieux.

Le régulateur de dérivation du refoulement, ou régulateur de dérivation des gaz chauds (HGB – hot gas bypass), est un autre régulateur en aval dont la conception consiste à empêcher la pression d’aspiration de descendre en dessous d’une valeur prédéterminée. Il y parvient en dérivant la vapeur de refoulement haute pression du côté basse pression du système et en chargeant artificiellement le compresseur pour empêcher la pression d’aspiration de descendre en dessous de la pression minimale prédéterminée.

Pourquoi ne pas utiliser un régulateur de pression d’évaporation (EPR) pour cette application? Eh bien, un EPR est essentiellement un dispositif qui ajuste la restriction dans la canalisation d’aspiration. Il va maintenir une pression constante en amont (évaporateur), laquelle satisfera la deuxième condition ci-dessus. Toutefois, par la nature même de ce régulateur qui exerce une restriction dans la canalisation d’aspiration, il violera la première condition ci-dessus.

Cela illustre la façon dont les régulateurs de pression ne se soucient pas d’autres choses que ce pour quoi ils sont conçus. Pour sa part, un EPR est conçu pour maintenir une pression constante à son entrée ou à l’évaporateur. Il fait cela au détriment de la pression en aval. Maintenir une pression constante dans l’évaporateur tout en permettant à la pression d’aspiration du compresseur de descendre en dessous de la plage de fonctionnement sécuritaire du compresseur ne serait pas prudent. Le régulateur HGB satisfait les deux conditions ci-dessus, et constitue donc le bon régulateur pour cette application.

Bien que nous n’ayons pas exploré les mécanismes intérieurs ​​des régulateurs décrits dans cet article, il s’agit d’un bon aperçu du quand et où utiliser les quatre régulateurs de pression communs disponibles dans l’industrie CVCA/R. Et n’oubliez pas : tous les obsédés du contrôle ne sont pas mauvais en soi. n Dave Demma détient un diplôme d’ingénieur en réfrigération. Il a travaillé comme compagnon de techniciens en réfrigération avant de joindre le secteur manufacturier, où il entraîne régulièrement des groupes d’entrepreneurs et d’ingénieurs. Pour communiquer avec M. Demma, SVP, acheminez vos questions et commentaires au lboily. pcc@videotron.ca.

NORMES RIGOUREUSES POUR ASSURER LA QUALITÉ Afin de garantir un emboîtement parfait à chaque fois, et pour éviter la formation de points de contrainte ou de zones affaiblies, les extrémités des tuyaux sont formées avec précision selon des normes rigoureuses.

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refroidissement

PAR IAN MCTEER

Mieux gérer la pression L’arrivée imminente des commandes de surveillance électroniques intégrées au groupe compresseur-condenseur résidentiel.

J

e pensais bien que je piloterais une voiture volante aujourd’hui, selon ce que certains magazines de science et de technologie faisaient miroiter quand j’étais enfant (indice : j’étais adolescent la dernière fois que les Leafs ont remporté la Coupe Stanley). En fait, c’est probablement moins une question de faisabilité technologique que de pertinence de réalisation. Imaginez l’infrastructure nécessaire pour gérer 100 000 voitures volantes qui viendraient se poser au centre-ville de Toronto à chaque jour de travail! En d’autres termes, il n’existe pas de système de transport pratique pour une telle entreprise. À beaucoup plus petite échelle, une chose bien plus pratique (à laquelle j’ai pensé comme jeune technicien) serait d’inclure un ensemble manométrique installé en usine dans chaque groupe compresseur-condenseur résidentiel.

Considérez les avantages suivants offerts par des manomètres préinstallés : • Moins de préoccupation quant à la libération de frigorigène dans l’atmosphère.

• Fin de l’introduction de contaminants comme l’air, l’humidité, l’acidité et les débris en provenance d’autres systèmes.

• Information probablement plus précise, comme certains manomètres installés sur place s’avèrent en mauvais état et leurs données semblent suspectes.

• Pratiques améliorées grâce à l’accès à la bonne information, telles que la mise en service et à la collecte de données.

Où en sommes-nous aujourd’hui?

Je ne me souviens pas avoir déjà vu un groupe compresseur-condenseur résidentiel équipé d’un ensemble manométrique installé en usine. Même si cela avait pu se produire, la réalité veut que le coût de fabrication par rapport aux avantages (pouvez-vous le vendre?) dicte généralement les caractéristiques d’un produit fini. Comme seul le technicien semble être avantagé dans ce cas, un vendeur ne pourra pas justifier le coût supplémentaire d’une unité ainsi équipée à un utilisateur, qui estime qu’elle ne fera jamais défaut de toutes fa20 PCC | AVRIL 2014

çons. Néanmoins, certains progrès ont été réalisés en matière de collecte de données ces dernières années.

Les fabricants CVCA produisent des unités extérieures équipées de commandes évoluées telles que des transducteurs de pression, sondes de température et cartes de circuits imprimés qui surveillent ces dispositifs et signalent les erreurs à un thermostat ou un ordinateur. Certes, de telles unités entrent dans la catégorie « haut de gamme », avec le prix qui accompagne cette dernière sur l’étiquette. Ces produits comportent également des exigences particulières en matière de vente, installation, mise en service et dépannage. Les entrepreneurs doivent donc avoir la formation nécessaire avant de tenter de les vendre.

Manostats vs transducteurs de pression Des manostats sont utilisés dans les thermopompes et climatiseurs résidentiels depuis plusieurs années. Un commutateur haute pression est obligatoire dans les systèmes réfrigérés au R-410A. Typiquement, ce commutateur est branché en série avec le contacteur 24 volts, de sorte qu’une augmentation inhabituelle de la pression du système fera ouvrir le commutateur, lequel coupera le circuit électrique au contacteur, arrêtant conséquemment le compresseur. Une fois le compresseur arrêté, la pression du système descendra jusqu’à un point prédéterminé, permettant au commutateur de se fermer et faisant ainsi redémarrer le compresseur. Certains systèmes comprennent un commutateur à basse pression utilisé pour empêcher le compresseur de fonctionner, en raison d’une perte de frigorigène ou de problèmes rencontrés du côté de l’appareil de traitement d’air.

Les manostats sont « nonos ». Un commutateur haute pression n’a aucun moyen de « savoir » que le moteur du ventilateur du condenseur fait défaut, par exemple, et que le manque de circulation d’air au-dessus du serpentin extérieur empêche le système de rejeter la chaleur.

Une chaleur excessive ou une surcharge

massive provoquera l’ouverture du commutateur puis la coupure du circuit 24 volts, protégeant ainsi le système d’une défectuosité catastrophique. Comme la pression du système continuera de monter et descendre lorsque le fonctionnement du condenseur sera compromis, le compresseur fera des cycles en réponse à la commande de pression jusqu’à ce que le problème soit correctement identifié et réparé. De ce fait, si une commande de sécurité fonctionne en continue, elle finira par faire défaut, entraînant des réparations dispendieuses (voir l’encadré à la page 23 sur le remplacement du commutateur haute pression).

Un transducteur de pression est un composant capable de détecter la pression d’un fluide, pour ensuite émettre un signal électrique (mécanique ou pneumatique) en fonction de cette pression. Les transducteurs de pression ont recours à plusieurs stratégies de détection, dont les types piezorésistif, mesure de la tension, magnétique, résonant et capacitif. Un transducteur capacitif, également connu sous le nom de transducteur à capacité variable, est au moins utilisé par un fabricant CVCA dans ses climatiseurs et thermopompes haut de gamme. Ce type de transducteur utilise deux plaques métalliques parallèles séparées par un matériau diélectrique (comme de l’air), de sorte que la distance entre les plaques est variable. En effet, cette dernière fluctuera sous l’action du fluide mesuré, faisant varier la capacité. Comme la valeur de cette capacité peut être mesurée et comparée à une quantité connue, il est facile de mesurer directement la valeur de la pression d’entrée. Le transducteur communiquera ses mesures à un panneau de commande à l’aide d’une puce d’ordinateur programmée avec l’algorithme du fabricant, lequel communiquera à son tour à la machine ce qu’il faut faire avec les données. Un transducteur à capacité typique est très précis : +/- 1 % dans une plage de température de 13 à 54 °C (55 à 130 °F). En dehors de cette plage, le transducteur pourra tout de même maintenir une précision de 2 %. 22

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refroidissement Interprétation des données Les données du transducteur de pression peuvent servir de plusieurs façons au profit des machines qui en sont équipées.

En conjonction avec une sonde de température, le transducteur peut identifier des tendances comme l’augmentation ou la diminution de la pression, la surchauffe et le sous-refroidissement. Ainsi, au lieu de simplement arrêter ou mettre en marche le compresseur, le contrôleur du système en empêchera le fonctionnement et émettra une alerte en faisant clignoter un voyant DEL ou en envoyant un code d’erreur à un thermostat à distance.

Certains systèmes enverront ensuite un courriel ou un message texte au propriétaire pour l’avertir que la température de la pièce tend à sortir de la plage établie.

Cette même combinaison de commandes pourra aider l’installateur à charger correctement un système ou à vérifier si la charge existante se révèle adéquate. Le technicien pourra également mesurer la sortie du transducteur de pression à partir de panneau de commande à l’aide d’un voltmètre CC. La tension mesurée

pourra être comparée avec un tableau d’équivalence des pressions fourni par le fabricant de l’équipement. Ainsi, aucune connexion externe avec le système de réfrigération ne sera requise : aucune perte de frigorigène, aucun déversement d’huile et aucune contamination.

Cependant, la vérité est la suivante : étant donné la situation économique actuelle et un marché largement 13 SEER, ce genre de commande de pointe ne se retrouvera pas dans les thermopompes et climatiseurs biblocs conventionnels d’entrée de gamme dans un avenir proche.

Un transducteur s’avère une pièce relativement bon marché, mais vous devez également tenir compte du coût de son « système d’intégration ». Pour un fabricant, les coûts des composants connexes comme le panneau de commande, le bloc d’alimentation, les raccords d’accès au système de réfrigération, le faisceau de câbles (sans parler des frais périphériques tels que la durée des tâches sur la chaîne de production, la formation des opérateurs sur la chaîne d’assemblage, le temps d’ingénierie pour la conception, les tests

Plusieurs options.

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suite de la page 20

et l’implantation des algorithmes de commande et la formation des techniciens) rendront inévitablement un tel équipement plus cher. En outre, offrir des fonctionnalités permettant aux données d’être surveillées et communiquées par Internet augmenteront les coûts d’installation au-delà du marché 13 SEER. Zut! je veux vraiment des transducteurs de pression.

Que faire?

La réponse est simple : essayez de vendre plus d’appareils haut de gamme. Pour plusieurs personnes, la technologie représente une commodité importante et ses avantages devraient faire partie de la discussion. Pas besoin d’insister sur l’aspect que l’utilisation de cette technologie préviendra des pannes potentielles. L’aspect important est que ce type d’équipement utilise des compresseurs à deux étages ou à débit de frigorigène variable, des détendeurs électroniques, des moteurs de ventilateur à vitesse variable, un assistant de mise en service automatique et une surveillance complète du système. Tous ces perfectionnements contribuent à procurer un confort maximum au plus faible coût d’exploitation qui soit.

Techniciens : comme la surveillance électronique n’équipera pas de si tôt les climatiseurs biblocs résidentiels, votre meilleur plan d’action est d’éviter l’accès au système de réfrigération à moins que cela soit absolument nécessaire. Lors de la mise en service d’un nouveau système ou lorsque votre investigation vous dicte qu’une analyse du système est nécessaire, je recommande fortement l’utilisation d’un ensemble manométrique plus sophistiqué appelé « analyseur de système frigorifique ». Cet outil comprend généralement un collecteur à quatre vannes avec un orifice à vide de 3/8“, des manomètres électroniques (transducteurs) et deux écrans pour lire la température en direct. Un analyseur fournit les données de surchauffe et de sous-refroidissement pour une variété de frigorigènes. À mon avis, il n’y a pas de moyen plus facile de rassembler ces renseignements importants. Peu importe le type de votre ensemble manométrique, manipulez-le soigneusement et vérifiez-en régulièrement l’exactitude, testez-en les fuites potentielles et maintenez son intérieur propre. Des ensembles de réusinage des manomètres sont disponibles auprès des fabricants. Les boyaux de test et de charge doivent être en excellent état, au risque

REMPLACEMENT DU COMMUTATEUR HAUTE PRESSION Point de test – le transducteur de pression communique avec cette fiche sur le panneau de commande. Le technicien testera entre le contact VP+ et le point de test commun (non illustré) avec un voltmètre CC. Il comparera la tension CC avec un tableau pour déterminer la pression de refoulement du système.

Transducteur de pression d’aspiration (au premier plan) avec un disjoncteur basse pression.

Certains commutateurs de sécurité haute pression R410A sont brasés à même le système tandis que certains autres possèdent des raccords filetés. Si jamais ils avaient besoin d’être remplacés, la charge du système devrait tout d’abord être récupérée. Ne jamais installer une vanne secondaire, comme une vanne Schrader ou une vanne à bille entre le commutateur et le système. Un bris de la vanne secondaire signifierait que le commutateur de sécurité ne pourrait pas fonctionner, entraînant une défectuosité catastrophique.

Vérifiez périodiquement la précision du manomètre : • Placez un cylindre contenant le frigorigène approprié dans une pièce à température stable pendant au moins quatre heures.

• Avec un thermomètre de précision, mesurez ensuite la température de l’air autour du cylindre.

• Pressurisez l’ensemble manométrique.

• Comparez la lecture de la pression avec une carte température/ pression ou à l’aide d’une application comme PT-Pro d’Emerson.

• À une température ambiante de 22 °C (72 °F), les manomètres devraient afficher 207 psig.

• Suivez les instructions du fabricant du manomètre pour réinitialiser les aiguilles de l’indicateur si nécessaire.

de compromettre votre sécurité. Pourquoi ne pas vous payer la traite d’un nouvel ensemble de boyaux cette année?

Lors d’un appel de service ou d’entretien, il n’y a rien de plus important que de commencer par inspecter le système de traitement d’air avec un oeil de détective et une bonne lampe de poche. Les filtres, soufflantes, échangeurs de chaleur secondaires et serpentins de l’évaporateur doivent être propres. Après que le système ait fonctionné pendant au moins 15 minutes en mode refroidissement, utilisez un thermomètre mouillé de précision pour prendre les températures mouillées et sèches de l’air entrant et sortant. Une application de téléphone intelligent pratique que j’aime utiliser s’appelle HVAC Psych. Elle permet de

convertit rapidement la température du thermomètre mouillé en enthalpie. La différence entre l’enthalpie de l’air entrant et sortant est appelée delta enthalpie (∆H), laquelle s’insère dans la formule de conditionnement de l’air fondamentale : HT = CFMT x 4,5 x ∆H Pour que cette formule soit utile sur le terrain, la précision est primordiale. L’écoulement d’air réel doit être connu, sinon la formule est complètement inutile. Supposons qu’un système de deux tonnes (capacité nominale de 24 K Btu/h) déplace 786 pi3/ min avec une ∆H de 6,5 Btu/lb; alors, 786 x 4,5 x 6,5 = 22 990 Btu/h. Je pense que ce système fonctionne bien. Compte tenu que mes résultats s’appuient uniquement sur les mesures d’un thermomètre de précision, il n’est pas nécessaire de faire une analyse plus approfondie. Emerson a développé une nouvelle application iPhone appelée Check & Charge qui comprend le calcul de « la bonne plage d’écoulement d’air » (Proper Airflow Range) que je suis intéressé à évaluer cet été.

Comme la technologie de pointe a une façon de devenir rapidement la norme dans notre industrie, il est raisonnable de penser que le déploiement des commandes de surveillance électroniques frappe à notre porte. Arrivera donc peut-être le jour où un jeune technicien me dira : « Comment se fait-il que je ne peux toujours pas lire la pression d’aspiration sur la canalisation? » Je me demande juste si ce jour-là sera avant ou après que les Leafs remportent à nouveau la Coupe Stanley. n Ian McTeer est représentant de service sur le terrain pour Ingersoll Rand HVAC. Pour communiquer avec M. McTeer, SVP, acheminez vos questions et commentaires au lboily.pcc@videotron.ca.

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plomberie

PAR ROB YEOH

Réutilisation de l’eau : tendance, obstacles et avenir

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Les gens commencent à réaliser que l’eau est une ressource précieuse et que nous devons la traiter comme telle.

ans une ville comme Vancouver, où je vis, on pourrait être tenté de croire que la conservation de l’eau n’est pas nécessaire, voire ridicule, en particulier au prin​​ de pluie. Malgré temps après six mois de nuages et cela, ceux d’entre nous qui conçoivent et construisent les bâtiments doivent reconsidérer « la manière dont nous avons toujours fait les choses » et cesser de considérer l’eau comme une ressource inépuisable que nous pouvons continuer à gaspiller.

Quand vous prenez le temps d’y penser, pratiquement toute l’eau utilisée aujourd’hui est de l’eau recyclée. Nous ne créons pas d’eau dans nos réseaux d’eau municipaux; nous ne faisons que la collecter, la traiter et la pomper sur de longues distances, en utilisant beaucoup d’énergie dans le processus. Ensuite, que faisons-nous avec cette eau traitée dispendieuse? La plupart du temps, nous nous en débarrassons littéralement en tirant la chasse d’eau des toilettes! En fait, l’Environmental Protection Agency des États-Unis (EPA) estime que 41 % de l’eau domestique est consommée par les toilettes.

Comment pouvons-nous réduire ce gaspillage d’eau potable?

Nous pouvons contourner les étapes de collecte, traitement et pompage de l’usine d’épuration, et utiliser l’eau recyclée sur place. Cette eau a typiquement encore besoin d’être traitée (dans une moindre mesure) et pompée, mais tout cela peut se faire bien plus efficacement et en utilisant beaucoup moins d’énergie sur une base locale.

Utilisations potentielles Mise à part la chasse des toilettes et urinoirs, il y a beaucoup d’autres utilisations potentielles pour l’eau recyclée, incluant

l’irrigation et l’eau d’appoint des tours de refroidissement. Dans les bâtiments à forte consommation d’eau, où se pratiquent des lavages de véhicule ou d’autres activités de lavage, l’eau recyclée constitue un bon moyen de réduire l’utilisation d’eau potable. En fait, toute utilisation domestique de l’eau qui ne représente pas un risque de consommation humaine s’avère une bonne candidate pour l’eau recyclée (les chiens peuvent boire dans les toilettes, mais les humains ne le peuvent généralement pas). Vous pouvez même utiliser l’eau recyclée comme source d’approvisionnement d’urgence dans les systèmes de protection contre l’incendie.

L’eau de pluie est actuellement la source la plus courante d’eau recyclée, mais il y en a beaucoup d’autres. Parmi ces autres sources, on retrouve les condensats de refroidissement, l’eau grise (usée), l’eau noire (usée sanitaire) et l’eau de procédé. Comme il y a une foule de renseignements disponibles sur la récupération des eaux pluviales, nous nous concentrerons ici sur les options moins connues et utilisées : les condensats, l’eau grise et l’eau noire.

Condensats de refroidissement Presque tous les bâtiments commerciaux et institutionnels modernes sont refroidis mécaniquement d’une manière quelconque. Au cours du processus de refroidissement de l’air pour fournir de la climatisation, une importante quantité d’humidité est condensée, laquelle se retrouve généralement dans le conduit pluvial ou sanitaire. Pourtant, cette eau est généralement relativement propre et peut être réutilisée sans beaucoup de traitement, sinon aucun. La récupération des condensats de

Par le biais du projet d’apprentissage EEEL (Energy Environment Experiential Learning Project), l’Université de Calgary collecte et recycle de l’eau à partir de différentes sources, dont l’eau de pluie, l’eau de procédé et l’eau 24 PCC | AVRIL 2014

grise. L’eau de procédé est composée de l’eau de rivière utilisée pour refroidir les condenseurs des refroidisseurs, laquelle est collectée dans le réservoir de stockage pluvial. L’eau grise des lavabos des toilettes est collectée et

utilisée pour diluer les déchets acides des laboratoires. Typiquement, cette dilution était effectuée avec de l’eau potable. L’eau de rivière réutilisée sert également à approvisionner la tour de refroidissement en eau d’appoint.

Photos : Tom Arban

RECYCLAGE DE L’EAU DANS LA PRATIQUE

« Un autre défi commun s’avère l’acceptation des systèmes d’eau recyclée par les autorités locales et les inspecteurs en plomberie. » refroidissement devrait surtout être envisagée dans les climats chauds et humides comme dans l’est du Canada ou le sud-est des États-Unis.

Thomas Lawrence, Jason Perry et Tyler Alsen de l’Université de la Géorgie ont publié un article dans l’ASHRAE Journal en mai 2012 qui relate une étude économique sur la récupération des condensats de refroidissement dans 47 villes à travers les États-Unis. Cette étude évalue le potentiel de récupération des condensats et le compare au coût de l’eau dans ces différentes villes. Elle établit des périodes de retour sur investissement allant de un an (Miami, Floride) à 1113 ans (Spokane, Washington). Plus il y a de condensats à récupérer et plus le coût de l’eau est élevé, plus la période de retour sur investissement sera courte. Malgré le large éventail de périodes différentes, l’étude a révélé que 18 villes comptaient des périodes de neuf ans ou moins. Comme le coût de l’eau augmente, la récupération des condensats de refroidissement deviendra une option plus viable.

Eau grise L’eau grise est généralement constituée des eaux domestiques usées en provenance des appareils sanitaires tels que les éviers, baignoires, laveuses à linge et autres sources de lavage. L’eau noire est constituée des eaux de rejet des toilettes et urinoirs, généralement accompagnées de matières organiques et bactéries. L’eau usée provenant des cuisines peut parfois être classée comme eau noire en raison de sa teneur organique. Selon l’utilisation envisagée, l’eau grise peut être réutilisée avec un traitement minimal, tandis que l’eau noire doit presque toujours être fortement traitée pour être réutilisée. Les utilisations les plus communes pour l’eau grise recyclée se révèlent la chasse des toilettes, le lavage et l’irrigation. En fait, l’azote et le phosphore souvent contenus dans l’eau grise peuvent constituer des éléments nutritifs pour les plantes irriguées. Dans un immeuble commercial ou industriel, la définition de l’eau grise peut s’étendre aux procédés de lavage commerciaux tels que le lavage des véhicules.

Beaucoup de systèmes commerciaux de lavage des véhicules comprennent maintenant un certain recyclage de l’eau de lavage comme option standard. De l’eau d’appoint sera toujours nécessaire pour diluer la concentration croissante des détergents et contaminants contenus dans l’eau recyclée et pour compenser les pertes dues au renvoi ou à l’évaporation, mais il n’en demeure pas moins qu’un pourcentage important de l’eau utilisée pour cette application peut être recyclé.

Eau noire Tel que mentionné précédemment, la réutilisation de l’eau noire nécessite pour sa part beaucoup plus de traitement. Dans la plupart des cas, l’eau noire s’avère essentiellement des eaux d’égout brutes. Les matières organiques et autres contaminants doivent être retirés de l’eau avant qu’elle puisse être réutilisée.

Il existe actuellement deux grands types de traitement de l’eau noire disponibles pour les applications commerciales : les systèmes mécaniques actifs préfabriqués et les systèmes passifs 26

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Les systèmes passifs nécessitent la disponibilité d’une bonne quantité de terrain, tandis que les systèmes mécaniques peuvent généralement être installés dans des endroits beaucoup plus petits, mais ils consomment plus d’énergie. Les deux types de systèmes peuvent être relativement dispendieux à installer.

On peut rencontrer de nombreux obstacles lors de la conception et l’installation d’un système de recyclage de l’eau. Le principal défi consiste à s’assurer que le système ne nuise pas à la santé et au bien-être des occupants du bâtiment. Pour ce faire, le réseau d’eau recyclée doit être clairement identifié comme non potable et il doit être traité en tant que tel. Plusieurs fabricants de tuyaux offrent maintenant de la tuyauterie spécialement conçue et identifiée pour l’utilisation de l’eau recyclée. Cette tuyauterie est généralement d’un autre matériau et d’une couleur différente que celle utilisée pour l’eau domestique, et elle est clairement identifiée « non potable ». C’est la meilleure façon de s’assurer que personne ne se raccorde un moment donné au réseau d’eau recyclée par inadvertance pour une utilisation d’eau potable. Le prix des systèmes de recyclage de l’eau constitue un autre obstacle. Afin de collecter et réutiliser l’eau – peu en importe la source – des réservoirs de stockage de grande capacité, des systèmes de traitement et de la tuyauterie supplémentaire doivent être installés, parfois à des coûts très élevés. Comme le coût d’approvisionnement municipal en eau potable augmente, les économies réalisées avec les systèmes de recyclage de l’eau augmenteront, et davantage de systèmes seront installés.

suite de la page 25 Mise au code Un autre défi commun s’avère l’acceptation des systèmes d’eau recyclée par les autorités locales et les inspecteurs en plomberie. Jusqu’à tout récemment, l’utilisation de l’eau non potable n’était pas clairement définie dans de nombreux codes de plomberie. Cela a créé une certaine confusion et des inspecteurs en plomberie ont mis des bâtons dans les roues à de nombreux systèmes parmi les premiers installés. Heureusement, les codes, les connaissances générales et l’expérience de ces systèmes ont évolué. Il existe maintenant des normes et des lignes directrices qui permettent l’utilisation de ces systèmes tout en protégeant la santé du public.

Comme l’eau devient plus rare et coûteuse à traiter et pomper, il deviendra de plus en plus important de réutiliser le plus d’eau possible dans un bâtiment. Beaucoup de sources d’eau différentes peuvent être réutilisées, pour un grand nombre d’utilisations potentielles. n Rob Yeoh, ing., PE, est un professionnel accrédité LEED et un ingénieur mécanique principal chez DIALOG à Vancouver en ColombieBritannique. En tant qu’expert recherché, M. Yeoh a récemment fait des présentations sur l’intégration des systèmes mécaniques durables à l’Association des propriétaires et des administrateurs d’immeubles (BOMA), BC Hydro, Terasen, Light House Sustainable Building Centre, ASHRAE, APEGBC et Buildex Vancouver. Pour communiquer avec M. Yeoh, SVP, acheminez vos questions et commentaires au lboily.pcc@ videotron.ca.

Plomberie, Chauffage et Climatisation (PCC) est le plus important magazine francophone s’adressant aux professionnels en mécanique du bâtiment.

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PAR PATRICK CALLAN

L’approvisionnement en propane compromis

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Le Québec et l’Ontario sont les plus durement touchés par la pénurie de propane qui perdure.

lusieurs rapports ont été publiés cet hiver relativement à de graves pénuries de propane dans les régions rurales de l’ouest du Québec et de l’est de l’Ontario. Les baisses d’approvisionnement ont laissé des milliers de Canadiens vivant dans ces zones – dont beaucoup d’entre eux dépendent du propane pour chauffer leurs maisons – grelotter dans le froid.

Position de l’ACP L’Association canadienne du propane (ACP) a nié les allégations relatant une pénurie de propane au Canada, insistant sur le fait que les interruptions de livraison avaient été le résultat de « températures hivernales hâtives, plus froides et plus soutenues que la normale, associées à des problèmes de transport ».

Selon l’ACP, les mauvaises conditions routières ont retardé le réapprovisionnement de certains détaillants de propane en Ontario et au Québec. « À ce moment-ci, l’Association qualifie cette situation de cas isolé qui ne s’applique pas à l’industrie dans son ensemble. » Toutefois, un ancien député libéral de l’Ontario, reconnu comme le « gourou du gaz » au Canada n’achète pas cette idée. « Avant cet hiver plus froid que d’habitude, il y avait des signes de ruée sur les stocks de propane, en particulier aux États-Unis », a déclaré Dan McTeague, fondateur de www.

TomorrowsGasPriceToday.com, un site Internet créé pour aider les Canadiens à économiser de l’argent à la pompe et mettre en lumière le manque de concurrence dans le secteur de l’énergie au Canada.

Vision de l’ONÉ Les perspectives du propane de l’Office national de l’énergie émises à la fin du mois de novembre dernier, annonçaient, entre autres choses, un hiver doux qui pourrait entraîner une baisse de la de28 PCC | AVRIL 2014

mande de propane au Canada et aux États-Unis. L’Office déclarait également qu’avec 1,5 million de mètres cubes en réserve (à peine la moyenne sur cinq ans), l’industrie canadienne du propane avait essentiellement récupéré les très bas niveaux enregistrés à la saison de chauffage précédente, en avril 2013.

M. McTeague explique que les températures polaires de cet hiver ont sans doute exercées une pression sur l’approvisionnement en propane, mais le problème a débuté bien avant l’arrivée du temps froid, lorsque les agriculteurs américains se sont précipités pour faire sécher leurs récoltes exceptionnelles, et se sont tournés vers le propane canadien. « Nous sommes arrivés aux premières semaines de décembre avec des stocks plus faibles que dans les dernières années, à un niveau où le Canada fournissait une partie de la demande américaine en exportant une quantité importante de surplus, a-t-il déclaré. D’une situation d’inventaire restreint, nous sommes passés à une situation beaucoup plus difficile, où il est maintenant question de rationnement et où certains clients ont dû patienter plusieurs jours, voire se rendre dangereusement proche de ne plus avoir d’options de chauffage. » Répercussion d’un monopole Par ailleurs, l’origine du problème remonte encore plus loin, selon M. McTeague, quand Supérieur Propane a obtenu un monopole dans l’industrie canadienne du propane.

Supérieur Propane a fait l’acquisition d’ICG Propane le 7 décembre 1998.

Le même jour, le commissaire de la concurrence a déposé une requête en vertu de l’article 92 de la Loi sur la concurrence pour dissoudre la fusion, dénonçant qu’elle serait préjudiciable à la concurrence.

Bien que le tribunal de la concurrence ait constaté en août 2000 que cette fusion réduirait en effet la concurrence dans de nombreux marchés locaux, et

empêcherait la concurrence dans la région de l’Atlantique, il s’est tout de même rangé du côté de Supérieur après que ce dernier ait évoqué la « défense d’efficacité » de l’article 96 de la Loi, stipulant que les impacts négatifs seraient compensés par les gains d’efficacité. À deux occasions, le commissaire a fait appel de la décision au début des années 2000, argumentant que le tribunal de la concurrence avait mal interprété l’article 96. Dans les deux cas, la décision initiale a été maintenue. « Sous une apparence d’efficacité, qui s’est avérée une lacune dans la Loi sur la concurrence, les grossistes traditionnels ont été fusionnés en faveur d’un monopole, lequel a maintenant aggravé la pénurie des stocks », a fait valoir M. McTeague. « Comme une compagnie peut choisir où fournir ses produits de façon stratégique, ce sont malheureusement l’ouest du Québec et la région d’Ottawa qui écopent à l’heure actuelle, a-t-il précisé, et il ne semble pas que la situation soit à la veille de changer compte tenu de la rigueur du climat. » M. McTeague a commenté qu’une sonnette d’alarme devrait retentir dans l’esprit des autorités de réglementation et les parlementaires à Ottawa puisqu’un nombre important de Canadiens risquent de ne pas pouvoir demeurer au chaud.

En tant que l’une des superpuissances énergétiques du monde, souligne M. McTeague, il est important que notre secteur d’exportation d’énergie soit fort, mais nous devons d’abord pouvoir répondre à nos besoins. « Tout le monde savait que cette situation était potentiellement risquée. Maintenant que c’est arrivé, les gens se grattent la tête, conclut-il. Nous devons revenir à la planche à dessin et repenser la politique énergétique et la politique de la concurrence du Canada. » n Patrick Callan est rédacteur en chef adjoint du magazine Heating Plumbing Air Conditioning (HPAC).

chauffage

PAR LUC BOILY

Un système triénergie pour optimiser le rendement des thermopompes Les systèmes biénergie composés d’une thermopompe et d’une source d’appoint au carburant fossile sont parmi les plus rentables, dans la mesure où ils bénéficient du plein potentiel qu’offre le tarif réduit d’électricité.

D

ans le but d’inciter les Québécois à utiliser l’électricité pour chauffer leur domicile, tout en évitant la surcharge de son réseau par grand froid, HydroQuébec a établi depuis longtemps un mode de facturation à double tarif qui convient parfaitement aux systèmes biénergie. Selon ce mode de facturation, lorsque la température extérieure se situe en haut de -12 °C, les kilowatts consommés sont facturés à 4,40 cents/kilowattheure (tarif DT), rendant cette option très économique. Par contre en dessous

de la barre des -12 °C, le tarif grimpe à 21,26 cents/kilowattheure, soit près de 500 % plus cher. C’est à ce moment que les systèmes biénergie s’alimentent à une autre source de chauffage alors plus économique comme le mazout ou le gaz naturel, en théorie...

Dans la pratique, ces systèmes auxiliaires démarrent souvent bien avant d’atteindre -12 °C, privant l’utilisateur du tarif DT pendant de nombreuses heures.

Comment cela se fait-il? Le système biénergie de plusieurs propriétaires comporte une thermopompe, qui permet à

Module 3-Flex qui transforme les systèmes biénergie en systèmes « triénergie ».

11e Conférence sur les pompes à chaleur de l’Agence internationale de l’énergie • Percées dans les applications et les marchés • Technologie des pompes à chaleur

Montréal, 12-16 mai 2014 Pour en savoir davantage sur les possibilité de communications et sur les occasions de commandites , visitez le site Internet de la conférence au: To learn more about paper presentations and sponsorship opportunities visit the conference website at:

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Conférence présentée par la Coalition canadienne de l’énergie géothermique.

Conference presented by the Canadian GeoExchange Coalition. www.geoexchange.ca AVRIL 2014 | PCC 29

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chauffage

suite de la page 29 à basse température en utilisant un nouveau système de contrôle nommé « 3-Flex », qui a récemment été développé par Martin Janssen, ingénieur électrique et propriétaire de la compagnie Énergie ABC Hybride inc. de Montréal. Le 3-Flex – qui transforme les systèmes biénergie en systèmes « triénergie », pour ainsi dire – vient combler les besoins en énergie par un chauffage électrique réel jusqu’à -12 °C. Pour ce faire, un élément chauffant est ajouté dans le plénum de la thermopompe. Lorsque cette dernière ne réussit plus à maintenir la température de consigne du thermostat, le 3-Flex actionne l’élément électrique, lequel prend alors le relais jusqu’à -12 °C. Quand la température passe sous ce seuil, le 3-Flex arrête l’élément électrique et met en marche le système d’appoint au mazout ou au gaz, évitant la consommation électrique à 21,26 cents/kilowattheure.

Grâce à un élément chauffant ajouté dans le plénum de la thermopompe, le 3-Flex vient combler les besoins en énergie par un chauffage électrique jusqu’à -12 °C lorsque la thermopompe ne suffit plus à la tâche.

la fois de profiter du chauffage à tarif réduit l’hiver (en haut de -12 °C) et de la climatisation l’été. « Malheureusement, les économies théoriques du chauffage par l’ajout de la thermopompe en période DT ne sont jamais au rendez-vous », explique Yves Perrier, architecte spécialisé en efficacité énergétique. Comment remédier à cette situation? Élément chauffant dans le plénum Pour palier ce problème, il est possible d’opter pour le chauffage électrique sans thermopompe, afin de bénéficier du tarif DT, mais les coûts additionnels d’une telle installation peuvent s’avérer élevés. Par contre, il est désormais possible de profiter des avantages de la thermopompe sans ses lacunes de chauffage

Rendement semblable à la géothermie?

Selon Jocelyn Millette, chef technologique à l’Institut de recherche d’Hydro-Québec, des quelque 127 000 systèmes biénergie en service dans la province, environ 50 % d’entre eux sont équipés d’une thermopompe. C’est à cette clientèle que s’adresse le 3-Flex. « Il va de soi qu’Hydro-Québec s’intéresse à toute technologie qui permet à ses clients de bénéficier [plus longtemps] des avantages de la source d’énergie propre qu’est l’électricité. Nous savons également que très peu de thermopompes peuvent fournir aux besoins de chauffage d’un bâtiment en bas de -8 °C. Reste à connaître les paramètres économiques de ce nouveau système hybride. » Pour l’instant, seul le fabricant Énergie ABC Hybride inc. peut répondre à cette question, étant donné la nouveauté du système. M. Janssen soutient que pour une maison dont les frais de chauffage annuels s’élève à 1 300 $ en mode biénergie (thermopompe + gaz), un système 3-Flex peut faire économiser autour de 500 $, soit une réduction d’environ 40 %. « On peut comparer les économies annuelles réalisées avec un système biénergie équipé d’un module 3-Flex contrôlant le chauffage électrique dans le plénum d’une thermopompe à celles réalisées avec un système géothermique », précise-t-il.

INDEX DES ANNONCEURS Adrian Steel www.adriansteel.com .......................................................... 22 Axiom Industries www.axiomind.com ............................................................ 23 Bibby-Ste-Croix www.bibby-ste-croix.com ....................................................... 7 Coalition canadienne de l’énergie géothermique www.geo-exchange.ca/fr .................................................... 29 Deschenes & Fils www.deschenes.ca ............................................................. 32 Enertrak www.enertrak.com .............................................................. 15 Fujitsu www.fujitsugeneral.com ......................................................... 2 GM Fleet www.gm.ca ....................................................................... 31 ICP-Arcoaire www.GoArcoaire.com .................................................. 17, 25 Liberty Pumps www.libertypumps.com ....................................................... 27 Napoleon www.chauffageetclimatisationnapoleon.com .......................... 21 Ram Trucks www.ramtruck.ca .................................................................. 5 Saniflo www.saniflo.ca/fr ................................................................. 8 Security Chimneys www.securitychimneys.com .................................................. 19 30 PCC | AVRIL 2014

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