PCC September 2025

ASTUCES DE CONFIGURATION

DES THERMOPOMPES AIR-EAU

CONSEILS DE DÉPANNAGE DES THERMOPOMPES MODERNES

NOUVEAU RÈGLEMENT POUR LES COPROPRIÉTÉS DIVISES

LA CONSTANTE ÉVOLUTION

DES THERMOPOMPES

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Fabriqué au Canada, par des Canadiens, pour des Canadiens

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SOMMAIRE

Éditorial

Nouvelles de l’industrie

Les thermopompes ont le vent dans les voiles

Les technologies du CVC évoluent sans cesse et continueront de s’améliorer

PAR IAN McTEER

Le point sur les chauffe-eau thermodynamiques

Des systèmes conçus pour chauffer les locaux et l’eau chaude domestique

PAR DOUG PICKLYK

Perspectives d'avenir

Les thermopompes aireau : une solution alliant simplicité, efficacité, utilité et confort

PAR JOHN SIEGENTHALER

Conseils de dépannage des thermopompes modernes

Aperçu des préoccupations courantes et des nouvelles technologies à connaître

PAR DAVE DEMMA

des annonceurs

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Service aux lecteurs

Pour s’inscrire au magazine papier et numérique ou pour faire une modification, contactez Angelita Potal, directrice de la diffusion Tél: (416) 510-5113 Télécopieur: (416) 510-6875

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Courrier: 111 Gordon Baker Rd., Suite 400, Toronto, ON M2H 3R1

RÉDACTEUR EN CHEF : Luc Boily 450 622-6035

LBoily.pcc@videotron.ca

DIRECTRICE ARTISTIQUE : Emily Sun esun@annexbusinessmedia.com

’Association des professionnels de la construction et de l’habitation du Québec (APCHQ) a récemment annoncé le lancement des prix Impact. Il s’agit d’une toute nouvelle initiative que l’organisme a mise de l’avant pour reconnaître des entreprises qui ont adopté des approches privilégiant la construction et la rénovation durables, contribuant ainsi à la modernisation du secteur de l’habitation et au développement socioéconomique du Québec. Les prix Impact seront remis lors du Gala reconnaissance APCHQ 2025, lequel se tiendra le 21 novembre prochain à Trois-Rivières en clôture du Congrès annuel de l’organisation. La période de mise en candidature est présentement ouverte. Soulignons que les prix Impact se déclinent en quatre catégories : (1) Maître d’œuvre (maîtrise dans le secteur); (2) Construction et rénovation durables (capacité à laisser une marque pérenne); (3) Modernisation de l’industrie (contribution à l’avancement du secteur et des pratiques); et (4) Habitation (contribution à bâtir des milieux de vie).

S’il y a une technologie dont l’« impact » a assurément marqué le quotidien d’une majorité de citoyens un peu partout dans le monde ces dernières années, c’est sans contredit celle de la thermopompe. Des décennies de recherche et d’expérience sur le terrain ont permis de développer les modèles aérothermiques et géothermiques performants d’aujourd’hui, dont ceux spécialement conçus pour les climats froids. Avec les changements climatiques qui s’intensifient un peu partout sur le globe, peu de gens accepteraient de s’en passer. Cette édition se consacre en grande partie à ce produit de confort et d’économie, ainsi qu’à un produit apparenté de plus en plus populaire : le chauffe-eau thermodynamique. À la page 20 de ce numéro, Doug Picklyk dresse un tableau comparatif fort éloquent de ces appareils polyvalents, à la fois habilités à chauffer les locaux et l’eau chaude domestique.

Finalement, veuillez prendre note que le Sommet Hydronique moderne – organisé par le magazine HPAC (la publication-sœur anglophone de PCC ) – aura lieu à Calgary cette année, le 16 septembre prochain. Notre chroniqueur assidu, John Siegenthaler, en sera de nouveau le conférencier principal. Selon la nouvelle tradition, les gagnants du concours d’installations hydroniques Sweet Heat 2025 y seront dévoilés.

DIRECTEUR DE CONTENU : Doug Picklyk DPicklyk@hpacmag.com

DIRECTRICE DE LA DIFFUSION : Urszula Grzyb UGrzyb@annexbusinessmedia.com

ÉDITEUR : Peter Leonard PLeonard@hpacmag.com

ANNEX BUSINESS MEDIA

PRÉSIDENT DIRECTEUR GÉNÉRAL Scott Jamieson SJamieson@annexbusinessmedia.com

Entente de publication postale no : 40065710

Enregistrement no : 10815

Le magazine Pomberie Chauffage Climatisation est publié quatre fois par année par Annex Business Media. 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 © 2025 d’Annex Business Media, ne peut être reproduit entièrement ou en partie sans permission.

SERVICES AUX ABONNÉS : Pour vous abonner, renouveler votre abonnement ou modifier votre adresse ou de l’information concernant votre dossier, veuillez vous rendre au www.pccmag.ca.

Prix d’un abonnement annuel : au Canada, 43.86 $ CDN; à l’extérieur du Canada, 99.96 $ CDN. Prix pour un exemplaire au Canada : 12 $ CDN. Pomberie Chauffage 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.: 800 387-0273; téléc.: 416 510-5113; courriel: apotal@annexbusinessmedia.com 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. AVIS: Le magazine PCC, le magazine HPAC, Annex Business Media, leurs employés, dirigeants, directeurs et actionnaires (reconnus en tant qu’« éditeur ») n’assument aucune responsabilité ou engagement pour des réclamations résultant des produits annoncés. L’éditeur se réserve également le droit de limiter la responsabilité pour des erreurs éditoriales, des omissions et des inadvertances, à une correction imprimée dans une parution ultérieure. Le contenu éditorial du magazine PCC est rédigé pour le personnel de gestion mécanique de l’industrie qui possède une formation dans les domaines mécaniques dans lesquels il travaille. Les instructions imprimées par les fabricants, les fiches signalétiques et les avis ont toujours priorité sur les énoncés éditoriaux.

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 :

Rédacteur en chef

UNE QUALITÉ ET UNE TECHNOLOGIE

Nos produits CVC sont conçus sur la base de l’excellence. Profitez d’une sélection de produits d’avant-garde, tels que les fournaises au gaz, les climatiseurs centraux, les thermopompes centrales, les appareils de traitement d’air, les systèmes muraux et les thermostats. Chacun de nos produits CVC intègre les dernières technologies de pointe et d’efficacité énergétique pour aider vos clients à profiter chaque jour d’un confort total tout en optimisant leur consommation d’énergie.

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En vigueur depuis le 14 août 2025

NOUVEAU RÈGLEMENT

POUR LES COPROPRIÉTÉS DIVISES

Le gouvernement du Québec a annoncé l’entrée en vigueur du « Règlement établissant diverses règles en matière de copropriété divise » le 14 août. Selon un communiqué, ce règlement « vise une gestion plus responsable des copropriétés et une meilleure protection des actifs. Il protège les copropriétaires contre les risques financiers et favorise la transparence et la confiance dans la gestion de la copropriété ». Ce règlement complète les mesures législatives du projet de loi 16 (2019) et du projet de loi 31 (2024). Il établit des règles claires, en plus d’offrir une meilleure protection aux milliers de Québécois vivant en copropriété divise. Voici les grandes lignes du règlement ainsi de ses outils concrets et obligatoires : (1) carnet d’entretien obligatoire (chaque copropriété devra en avoir un et le tenir à jour – produit par un professionnel); (2) étude du fonds de prévoyance (réalisée par un professionnel tous les cinq ans pour anticiper le coût des travaux majeurs et le remplacement des parties communes); (3) attestation du syndicat (état de la copropriété, santé financière, assurances en vigueur, décisions importantes récentes – désormais exigée lors de la vente d’une unité); (4) protection des acomptes (possibilité pour un acheteur d’unité neuve de déposer son acompte dans un compte en fidéicommis géré par un professionnel).

Microbâtiment de l’Université Concordia (à gauche), celui de l’ÉTS (à droite) et celui construit selon le Code de construction du Québec (au centre).

DES BÂTIMENTS BIEN

AU-DESSUS DU CODE

Des étudiants en génie de l’École de technologie supérieure (ÉTS) et de l’Université Concordia ont réussi une prouesse qui démontre qu’il est possible de bâtir autrement en améliorant l’efficacité énergétique des bâtiments. En effet, les microbâtiments édifiés par les étudiants sur la promenade du Vieux-Port à Montréal ont pu conserver plus de 300 kg de glace (sur un total de 800), et ce, sans système de refroidissement, pendant 20 jours sous la chaleur extrême de juillet dernier. Ce défi a été relevé dans le cadre du concours « Ice Box Challenge » d’origine belge, qui s’est tenu au Québec en 2025 pour la première fois. Notons qu’à huit reprises, pendant les 20 jours du défi, le mercure a dépassé 30 °C. Malgré tout, la température s’est maintenue entre 3 et 5 °C dans les constructions des deux équipes (qui ont terminé ex aequo), indique Sébastien Jacquet, instigateur du concours et chargé de cours à l’ÉTS. Une troisième structure – fabriquée selon le Code de construction du Québec – a été érigée sur le site. Après deux semaines, il n’y restait plus un gramme de glace, et la température intérieure atteignait 26 °C. Chaque équipe devait respecter certains critères : volume du bâtiment (2,5 m x 2,5 m x 2,5 m), installation d’une fenêtre, accessibilité des matériaux et budget maximal de 10 000 $. Les deux équipes ont opté pour une petite fenêtre à triple vitrage et ont orienté leur bâtiment de manière à réduire leur exposition au soleil. Un mur plus bas a été érigé

côté sud. Pour sa part, l’ÉTS a choisi d’ajouter un toit végétal. Le nerf de la guerre reposait sans contredit sur le choix des matériaux d’isolation. L’équipe de Concordia a utilisé principalement de la laine de roche et celle de l’ÉTS, des panneaux en fibre de bois et de la ouate de cellulose. « L’essence première du Ice Box Challenge est de démontrer que les codes de construction qu’on a adoptés dans tous les pays ne sont pas suffisants. On peut facilement faire mieux », a fait valoir M. Jacquet dans un article publié dans La Presse le 2 août dernier. Une isolation améliorée profite aux bâtiments autant en hiver qu’en été. « Un bâtiment mieux isolé fait en sorte que, si on doit climatiser, on peut utiliser des appareils beaucoup plus petits, beaucoup moins énergivores pour arriver aux mêmes résultats que dans un bâtiment qui aurait plus d’entrée de chaleur », a indiqué l’enseignant. Pas de doute qu’une efficacité accrue des bâtiments constitue une avenue de solution en matière de consommation énergétique et en cas de pannes de courant, lesquelles semblent augmenter au même rythme que les changements climatiques.

Nouvelle étape à franchir le 31 mars 2026

CONVERSION DES ÉQUIPEMENTS AU MAZOUT

Conformément au cinquième plan de mise en œuvre du « Plan pour une économie verte 2030 » lancé en juin dernier, le ministère de l’Environnement a récemment annoncé que l’aide financière pour la conversion des systèmes de chauffage résidentiels fonctionnant au mazout ou au propane prendra fin le 31 mars 2026. Ces sommes

Photo : Marco Campanozzi, La Presse

sont issues de l’un des volets du programme « Chauffez vert ». Cette décision fait suite à l’entrée en vigueur du « Règlement sur les appareils de chauffage au mazout », lequel interdit notamment l’installation de tels appareils dans les nouvelles constructions résidentielles. En outre, ce règlement proscrit également (depuis le 31 décembre 2023) leur remplacement par un appareil similaire ou leur réparation lorsqu’ils sont âgés de plus de 20 ans dans les bâtiments existants. Pour être admissibles à la subvention, la totalité des travaux doivent être terminés et les demandes d’aide financière doivent être reçues au plus tard le 31 mars 2026. En outre, tous les travaux doivent être effectués par des entrepreneurs détenant les licences pertinentes de la Régie du bâtiment du Québec (RBQ). Enfin, les professionnels engagés ont l’obligation de déclarer les travaux de retrait (démantèlement) en remplissant en ligne le formulaire de déclaration d’installation ou de remplacement d’un appareil au mazout.

8 villes visitées

TOURNÉE GCR 2025

La Tournée 2025 de Garantie de Construction Résidentielle (GCR) est de retour. Cette sixième édition se déroulera du 10 au 29 septembre prochains. Elle s’arrêtera d’abord à Gatineau, pour ensuite se rendre à Laval, Saguenay, Québec, Rimouski, Trois-Rivières, Boucherville et Sherbrooke. Les participants qui assisteront aux ateliers seront admissibles à 3 heures de formation reconnue (RBQ, CMMTQ et CMEQ). Ne manquez pas de réserver votre place, car les quantités sont limitées. Des distinctions seront remises à des entrepreneurs qui se sont démarqués. La Tournée GCR 2025 est l’occasion par excellence de se mettre à niveau en recevant une formation d’une

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demi-journée et en rencontrant des dirigeants et experts de premier niveau habilités à répondre à vos questions et écouter vos préoccupations. Rappelons que la mission de GCR est de protéger les acheteurs d’une habitation neuve et d’améliorer la qualité de la construction au Québec.

MESSAGES DE L’INDUSTRIE NOUVEAU PRÉSIDENT À L’ICPC-QUÉBEC

Lors de son assemblée générale annuelle (AGA) de juin dernier, l’Institut canadien de plomberie et de chauffage (ICPC)Québec a élu son nouveau président : Alain Paquette (Wolseley). Il succède ainsi à Gilles Rousseau (Masco), lequel le secondera au cours de son mandat à titre de président sortant et trésorier. Ils seront

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assistés par Philippe Jolicoeur (Prospect Agent Manufacturier) en tant que premier vice-président, et Amine Akabli (Ipex), second viceprésident. Rappelons que depuis l’an dernier, le mandat présidentiel à l’ICPC-Québec est d’une durée d’un an (au lieu de deux). L’Institut a dit estimer que cette mesure permettait à plus de membres du conseil d’administration d’accéder à un poste d’officier après quatre années (au lieu de huit).

M. Rousseau a profité de l’occasion pour remercier les administrateurs qui l’ont soutenu lors de son mandat.

UN PRIX CBDCA 2025 À QUÉBEC

Lors de son gala 2025, qui s’est tenu à Vancouver à la fin de juin, le Conseil du bâtiment durable du Canada (CBDCA) a remis ses prestigieux Prix du bâtiment durable et Prix du leadership, lesquels visent à récompenser les personnes et les projets qui contribuent à redéfinir le secteur du bâtiment durable du Canada

stratégies de pointe. Au Québec, dans la catégorie « Habitation inspirante », l’Albédo et le CPE La Petite Cour de Mistigri (ville de Québec) ont remporté les honneurs. Conçu par Lafond Côté architectes engagés, ce complexe innovant de 12 étages combine 128 logements sociaux écoénergétiques – dont 30 sont réservés pour des populations vulnérables – et un centre de la petite enfance (CPE) de 148 places. Le projet intègre un système géothermique couplé des rejets de chaleur de son voisin – le plus grand centre dédié à la pratique des sports de glace en Amérique – ainsi qu’un réseau

Félicitations à la relève !

LAURÉATS DES BOURSES

2025 DE LA CMMTQ

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C’est avec enthousiasme que la Corporation des maîtres mécaniciens en tuyauterie du Québec (CMMTQ) a publié le nom de ses boursiers 2025. Tout d’abord, la renommée bourse Jocelyne-Meunier-Desjardins de 1000 $ a été remise à Noémy Guitard, inscrite au programme Plomberie et chauffage à l’École professionnelle de Saint-Hyacinthe. Ensuite, huit bourses d’excellence de 500 $ chacune ont été remises aux élèves suivants : François C.-Guèvremont (Cégep de Saint-Hyacinthe), Johan Matthew Djomhouo Nono (Cégep Limoilou) et Justin Turmel (Cégep de l’Outaouais), inscrits au DEC en Technologie de la mécanique du bâtiment; Karen Béland (Centre de formation Construc-Plus), Jean-David Gamache (Centre de formation professionnelle Samuel-De Champlain), Issam Kaidi (Centre de formation professionnelle Samuel-De Champlain) et Carl Lemelin (École Polymécanique de Laval), inscrits au DEP en Plomberie et chauffage; et Alaaddine Ghandri, (École Polymécanique de Laval), inscrit au DEP en Réfrigération. Ces bourses visent à encourager les étudiants qui suivent une formation secondaire ou collégiale dans les disciplines ci-haut mentionnées, et qui se démarquent par l’excellence de leurs résultats scolaires ainsi que par leur attitude exemplaire. Félicitations et une carrière valorisante

ROLAND LAJOIE CÉLÈBRE 45 ANS D’EXCELLENCE

Pour célébrer le 45 anniversaire de sa fondation, Les entreprises Roland Lajoie inc. a réuni son équipe au Club

Logements sociaux et CPE

Félicitations à toute l’équipe !

Med Charlevoix à Petite-Rivière-SaintFrançois. Cet événement a permis de faire le point sur le chemin parcouru, de souligner les réalisations des dernières années et de renforcer les liens entre collègues. La direction profite de cette occasion pour remercier ses employés pour leur contribution au succès de l’entreprise à travers leur implication quotidienne. Elle tient également à remercier ses clients et partenaires pour leur confiance et leur fidélité au fil des ans. La compagnie réaffirme son engagement à offrir des solutions efficaces et adaptées, fidèle à sa mission : simplifier les projets de ses clients avec rigueur et professionnalisme.

Un nouveau joueur au Canada

MUELLER STEAM SPECIALTY DISTRIBUÉE PAR LAJOIE

Le fournisseur de tamis et de produits spécialisés pour l’industrie des vannes, Mueller Steam Specialty – une marque de Watts – a récemment annoncé que ses solutions sont désormais représentées à la grandeur du pays pour la première fois. Au Québec, la distribution a été confiée à Les entreprises Roland Lajoie inc. Reconnue par les installations industrielles à travers l’Amérique du Nord, la gamme de produits de ce fabricant comprend des tamis à panier et duplex, ainsi que des vannes papillons et des clapets antiretour Chexter. Les produits offerts se démarquent par leur grande capacité de débit, leur durabilité et leur ingénierie de pointe.

NOMINATION CHEZ MASCO CANADA

Le spécialiste de solutions de plomberie, Masco Canada, est annoncer l’arrivée de Michael Zherebkin au sein de l’équipe de direction de l’entreprise, à titre de vice-président des finances. Michael s’est vu confier le rôle de contrôleur comptable de l’organisation, ainsi que d’autres fonctions stratégiques, comme la diffusion de l’information financière, la vérification de la conformité, le contrôle interne et la gestion budgétaire. Cumulant plus de 15 ans d’expérience dans les secteurs des biens de consommation, de la fabrication et de l’audit, Michael est titulaire d’un baccalauréat et d’une maîtrise en administration des affaires, option finances, et est comptable professionnel agréé (CPA).

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Les thermopompes ont le vent dans les voiles

PAR IAN McTEER

LES TECHNOLOGIES DU CVC ÉVOLUENT SANS CESSE ET CONTINUERONT DE S’AMÉLIORER

Au XVI e siècle en France, le roi

Henri IV rêvait d’un avenir où chaque paysan pourrait se régaler d’un poulet dans sa marmite. S’il était encore en vie aujourd’hui, sa version moderne souhaiterait peut-être que chaque propriétaire puisse profiter du confort et de l’efficacité d’une thermopompe.

Bien que cette vision demeure indéniablement louable, parvenir à l’électrification généralisée des bâtiments résidentiels et commerciaux représente un défi complexe comportant son lot d’obstacles majeurs.

Les progrès scientifiques et technologiques ont conduit au développement de machines de réfrigération mécaniques pratiques et fiables dès le début du XX e siècle. Ironiquement, le rythme apparemment incessant des inventions et des innovations

à cette époque a donné naissance à une pléthore d’appareils, laissant certains penser que tout ce qui pouvait être inventé l’avait été. Ma fascination pour la science et la technologie m’a amené à visiter le Centre des sciences de l’Ontario au début des années 1970. Des choses incroyables y étaient exposées :

• Bell présentait un téléphone à touches avec un écran de télévision intégré. Imaginez voir la personne avec laquelle vous parlez !

• Une machine interactive avec un bouton-poussoir et un hautparleur. En appuyant une fois sur le bouton, le haut-parleur disait : « café » (affirmation). En appuyant de nouveau, on entendait : « café ? » (question). Une troisième fois : « café ! » (exclamation). Une quatrième fois : « café ?!? » (surprise).

C’était les balbutiements des discussions avec une machine.

• Un incroyable générateur électrostatique Van de Graaff démontrait la nature de l’électricité en vous faisant dresser les cheveux sur la tête.

• Et ma machine préférée, Robbie le robot (du film de sciencefiction de 1956 « Planète interdite »), pourrait bientôt devenir réalité, me suis-je dit. Je ne me souviens toutefois d’aucune exposition au Centre des sciences qui était consacrée aux thermopompes. En fait, il a fallu attendre 15 ans avant que j’en découvre une. Cette première mouture, maintenant que j’y pense, était davantage un prototype adapté à notre climat qu’une véritable stratégie de chauffage résidentiel. Mal préparé à notre

Figure 1 – L’avenir sera-t-il marqué par l’installation d’une thermopompe air-air dans chaque nouvelle construction ?

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climat froid, son système de dégivrage s’avérait ridiculement primitif. Il tombait en panne juste parce que le tube de la sonde du pressostat de dégivrage devenait obstrué par des insectes et des débris d’herbe. Sans parler du système complexe de commandes supplémentaires nécessaire pour arrêter l’appareil au point d’équilibre (un concept mal compris à l’époque), ainsi que d’une autre commande – régulée par la température – destinée à démarrer le chauffage intérieur en dessous du point d’équilibre. Des lacunes dans la « programmation » électromécanique entraînaient aussi souvent l’absence de demande de chauffage lorsqu’une zone morte (insensibilité de réglage) imprévue se produisait entre les différents réglages des sondes.

Des décennies de recherche et d’expérience sur le terrain ont permis de développer les thermopompes aérothermiques et géothermiques pour climats froids d’aujourd’hui. Alors, une thermopompe pour chaque maison ? Eh bien, c’est compliqué !

LACUNES ET CONTRAINTES

D’un côté, il est légitime d’affirmer que la technologie des thermopompes a dépassé ses limites dans plusieurs domaines. Néanmoins, d’importantes lacunes perdurent.

Par exemple, trop de décisions de remplacement de systèmes de chauffage, ventilation et climatisation (CVC) résidentiels sont prises au pire moment : à la suite d’une panne. Sans planification préalable, la priorité repose davantage sur la remise en marche. Dans ce cas, l’attention accordée à la meilleure spécification des équipements, ainsi qu’à l’installation et la mise en service de produits sophistiqués modernes, risque plus d’être reléguée au second plan. De plus, les exigences de fonctionnement et d’entretien appropriées, même bien communiquées par de nombreux entrepreneurs, n’ont pas d’impact durable ou sont totalement ignorées par les propriétaires d’équipements.

Le secteur du CVC moderne se révèle également confronté simultanément à de nombreuses contraintes : refonte

Un livre judicieux pour les propriétaires et un outil précieux pour les

entrepreneurs.

« Trop d’entrepreneurs en CVC supposent que leurs clients exigeront les options les moins chères, plutôt que des solutions plus innovantes et durables. »

complète de la conception des systèmes (SEER 2), amélioration de la connaissance des produits (compresseurs à injection de vapeur à vitesse variable), conformité aux réglementations pour les frigorigènes A2L, nouvelles méthodes d’installation, nouveaux outils, nouvelles techniques de réparation, etc. Plus inquiétant encore, notre industrie manque d’ingénieurs, de techniciens, d’installateurs ou de formateurs pour répondre à la demande actuelle. Comme je l’ai entendu dire : « pas assez de mains, trop de cibles ».

Selon un récent rapport de Green Communities Canada, les subventions ne génèrent pas les résultats escomptés. Voici deux énoncés décevants publiés dans le rapport :

1. Les rénovations réalisées entre 2020 et fin 2024 ont permis d’obtenir environ la moitié des économies moyennes par rénovation nécessaires à l’atteinte des cibles de carboneutralité du Canada d’ici 2050. Nous avons donc besoin de programmes qui soutiennent une réduction d’au moins 50 % de la consommation d’énergie.

2. Seulement 29 000 des 600 000 rénovations ont obtenu le statut de « rénovations énergétiques en profondeur ». Ce type de rénovation permet d’économiser 50 % ou plus de l’énergie consommée dans la maison.

L’installation d’une thermopompe air-air dans chaque nouvelle maison serait-elle une bonne piste de solution ( Figure 1 ) ?

En outre, les subventions pour rénovation devraient, à mon sens, être accordées dans la seule mesure où la planification préalable permet d’optimiser la conception du système et que l’installation est réalisée dans des conditions favorables : à l’abri des bancs de neige, par exemple. Cependant, sans remédier préalablement aux pénuries de maind’œuvre, le déploiement à grande échelle de programmes d’innovation technologique pourrait se heurter au manque de personnel qualifié.

SOLUTIONS DE RECHANGE

À la mesure des avancées scientifiques et technologiques réalisées au fil des générations dans tous les aspects de l’activité humaine, la façon dont nous chauffons les bâtiments – en particulier les bâtiments résidentiels – a connu des progrès remarquables au cours de la dernière décennie.

Nous sommes passés de la thermopompe à air conventionnelle (incapable de réaliser des économies d’énergie impressionnantes dans les climats froids) aux compresseurs à injection de vapeur dense à vitesse variable d’aujourd’hui; jumelés à des détendeurs électroniques et à des commandes sophistiquées. Résultat : ces appareils peuvent désormais fournir 100 % de la charge de chauffage

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*GREE Canada n’est pas responsable de la garantie sur les unités vendues en dehors du réseau de vente de GREE Canada. Pour plus de détails, contactez notre équipe à proservice@gree.ca

jusqu’à -20 °C et moins : une situation impensable il y a seulement quelques années.

Aujourd’hui, les propriétaires de maisons et d’immeubles disposent de plus en plus d’options pour moderniser leurs systèmes de chauffage et de climatisation. Je comprends pourquoi de nombreux Canadiens décident de remplacer leurs systèmes existants par un générateur d’air chaud à gaz d’une capacité de 95 % AFUE et un climatiseur conventionnel de 14,3 SEER2. Ce choix se voit souvent motivé par le coût et le stress de manquer de chauffage en cas de panne.

Ces décisions sont toutefois souvent prises sans considérer les avantages à long terme des solutions modernes, comme les thermopompes pour climats froids. Par conséquent, les économies à court terme l’emportent souvent sur la valeur à long terme.

C’est là que les entrepreneurs jouent un rôle crucial. Trop d’entrepreneurs en CVC supposent que leurs clients exigeront les options les moins chères, plutôt que des solutions plus innovantes et durables. Pourtant, s’ils reçoivent des informations et des conseils appropriés, les clients potentiels seront à même d’évaluer comment les thermopompes peuvent à la fois améliorer leur confort, réduire leurs coûts énergétiques et contribuer à une planète plus saine.

Dans le livre Feel-Good Homes de Drew Tozer, cette idée fait valoir que « chacun mérite une maison confortable, saine et durable ». M. Tozer travaille chez Foundry Heat Pumps, une entreprise torontoise qui sert la région du Grand Toronto. Son livre s’avère, non seulement une ressource pour les propriétaires, mais aussi un outil précieux pour les entrepreneurs qui souhaitent devenir des « ambassadeurs de l’électrification », leur permettant ainsi de partager le potentiel transformateur des thermopompes avec leurs clients.

Les systèmes de CVC sont généralement adaptés aux bâtiments selon trois scénarios : les constructions neuves, les projets de rénovation et les remplacements d’équipement. S’éloignant de la philosophie désuète

UNE SANSTHERMOPOMPE DÉGIVRAGE

UNE PETITE ÉQUIPE

CANADIENNE DE R ET D DÉVELOPPE UNE NOUVELLE SOLUTION

Dans un parc industriel de Richmond Hill, au nord de Toronto, une entreprise se concentre sur la conception d’une thermopompe plus performante. Après trois ans de recherche et développement, elle estime y être parvenue.

Terravis Energy est une filiale de Worksport, une société cotée au NASDAQ (WKSP) fondée par Steven Rossi. Constituée au Canada et aux États-Unis, Worksport vend des couvre-caisses pour camionnettes. La division Terravis Energy, dirigée par Lorenzo Rossi, le père de Steven, s’avère une entreprise de technologies propres spécialisée dans les thermopompes.

(de g. à d.) Kurt Bhatnagar, Tony Panetta et Lorenzo Rossi au Centre de R et D de Terravis Energy

En mars 2025, Terravis a dévoilé son système de thermopompe AetherLux doté de la technologie Zerofrost, affirmant qu’il peut « fournir un chauffage continu sans cycles de dégivrage, même dans des conditions extrêmes de températures négatives ».

Lorenzo Rossi, titulaire d’une maîtrise en informatique, a commencé à s’intéresser à la technologie des thermopompes il y a environ trois ans, cherchant à améliorer leur rendement. Par l’intermédiaire d’un programme de financement fédéral, il s’est associé à des chercheurs de l’Institut universitaire de technologie de l’Ontario pour développer ses théories.

Il y a deux ans, Kurt Bhatnagar, mécanicien gazier G1 313A chez Smith & Long, s’est joint à lui pour l’aider à concrétiser ses idées. Il a été présenté à Terravis Energy par Tony Panetta, de l’United Association (UA), section régionale 787.

Ensemble, MM. Rossi et Bhatnagar ont testé différents prototypes pour augmenter la production de chaleur par temps extrêmement froid. Comme les cycles de dégivrage sont rapidement devenus un facteur limitant, ils se sont concentrés sur la façon d’éliminer le besoin de dégivrage. « L’idée était de supprimer le cycle de dégivrage, mais nous avons également conçu une unité conçue pour descendre jusqu’à -55 °C », explique M. Rossi.

Lors d’une démonstration en direct avec leur unité Zerofrost PRO séquestrée dans une chambre froide à -35 °C, la sonde d’une tête de minithermopompe bibloc située à l’extérieur de la pièce affichait une température d’air soufflé à 30,8 °C. (démonstration similaire sur YouTube : rechercher « Aetherlux Pro in Action ») Après plus d’une heure de fonctionnement, aucun cycle de dégivrage n’a eu lieu. Bien que M. Rossi ne puisse pas encore divulguer la méthode permettant cet exploit, il indique néanmoins qu’une demande de brevet de 60 pages a été déposée, et qu’il faudra encore quelques mois avant qu’elle soit rendue publique.

« En fin de compte, nous ne transgressons aucune loi de la physique; tout est une question de transfert d’énergie », explique M. Bhatnagar. « Et notre conception est exportable à n’importe quelle thermopompe », précise M. Rossi, ajoutant que l’un de ses principaux objectifs est désormais d’optimiser la technologie et de la concéder sous licence à d’autres fabricants.

L’industrie du CVC a déjà témoigné son intérêt (ainsi que d’autres secteurs). Malheureusement, Terravis Energy prévoit de déménager prochainement dans une usine près de Buffalo dans l’État de New York. « Tôt ou tard, il faudra arrêter l’ingénierie et se lancer dans la fabrication. Le faire ici, en Ontario, aurait été notre premier choix », explique M. Rossi, notant toutefois que le manque d’incitatifs et le coût élevé des locaux industriels dans la région poussent l’entreprise vers le sud. – Par Doug Picklyk

Photo Doug Picklyk

« qu’un équipement plus gros convient mieux », les nouvelles constructions (et certains projets de rénovation) peuvent désormais tirer parti d’avancées, telles une meilleure isolation, des fenêtres haute performance, une ventilation optimisée et une meilleure étanchéité à l’air. Ces innovations permettent l’utilisation d’équipements de CVC plus petits et ciblés pour une application donnée, lesquels offrent un confort, une durabilité et une efficacité optimisés : un pilier essentiel du concept de « bien-être à la maison ». Si l’électrification du système de CVC se révèle un objectif louable, je pense que de nombreux clients continueront de choisir un générateur d’air chaud à gaz et un climatiseur simplement par inertie réconfortante, se concentrant sur ce qui leur est familier. Cependant, de nombreuses solutions de rechange intéressantes existent en cette période de transition énergétique. En voici quelques-unes :

• Thermopompes à l’air pour climat froid (TACF) avec conduits – À mon

référence absolue lorsqu’ils sont utilisés dans des applications à air chaud pulsé correctement spécifiées et installées. Dans le sud-est de l’Ontario où je vis, il y a eu beaucoup de neige l’hiver dernier. Néanmoins, la température extérieure n’est descendue que brièvement sous le point d’équilibre de -22 °C de ma thermopompe air-air. Les éléments chauffants électriques d’appoint – installés dans le système de traitement d’air jumelé à mon unité – étaient néanmoins prêts à assurer un confort ininterrompu. Chaque maison mérite de tirer parti de cette référence absolue.

• Minithermopompes biblocs à l’air pour climat froid – Ces systèmes offrent une flexibilité d’installation dans les bâtiments ne disposant pas de conduits. Ils comprennent une ou plusieurs unités murales intérieures, une unité extérieure, ainsi qu’un système de traitement d’air (à faible ou haute statique). Les modèles avancés peuvent même commander des plinthes chauffantes d’appoint

lorsque la température descend sous le point d’équilibre, optimisant ainsi l’efficacité énergétique et le rendement.

• Systèmes biénergie  – Combinant une thermopompe avec compresseur à vitesse variable et un générateur d’air chaud à gaz performant, ces systèmes hybrides peuvent améliorer l’efficacité énergétique et le confort des maisons anciennes non isolées ou étanches à l’air selon les normes modernes.

• Thermopompes géothermiques  –Les améliorations technologiques constantes de ces appareils renforcent leur popularité, offrant un chauffage et une climatisation à la fois fiables et durables (dans les propriétés où le terrain et les conditions d’installation sont favorables à leur utilisation).

• Thermopompes compactes innovantes  – Des produits comme les thermopompes de fenêtre ou à travers le mur gagnent du terrain dans les régions qui ne

sont pas forcément considérées comme des climats froids. La New York City Housing Authority, par exemple, prévoit de déployer 4000 thermopompes de fenêtre au cours des deux prochaines années. Cette décision s’appuie sur le succès d’un programme pilote, où les locataires participants ont fait part d’une grande satisfaction avec ces appareils jusqu’à présent.

• Thermopompes à absorption (au gaz)  – Ces unités fonctionnent à l’énergie fossile tout en offrant un chauffage plus efficace. Elles conviennent au climat froid.

TECHNOLOGIES D’AVENIR

L’entreprise Terravis Energy – qui exploite des activités de recherche et développement au nord de Toronto –a récemment dévoilé sa thermopompe AetherLux Pro. La technologie exclusive ZeroFrost de cette unité permet d’éliminer complètement les cycles de dégivrage (voir encadré, page 16). Cet appareil devrait offrir une capacité de chauffage maximale jusqu’à -45 °C tout en maintenant un coefficient de performance (COP) de 3. (terravisenergy.com)

J’ai récemment appris que le fabricant mondial de compresseurs (et autres), Copeland, a investi dans l’entreprise en démarrage néerlandaise

Blue Heart Energy. Cette compagnie a développé une thermopompe thermoacoustique, laquelle utilise des ondes sonores en circuit fermé pour produire de la chaleur et du froid (au lieu des frigorigènes traditionnels). Blue Heart affirme que son unité s’avère silencieuse, abordable et adaptable aux maisons neuves et existantes. Copeland a l’intention d’aider Blue Heart Energy à commercialiser sa technologie innovante. Ce partenariat vise à accélérer le développement des produits Blue Heart, ce qui laisse présager que leurs thermopompes pourraient éventuellement être offertes en Amérique du Nord. (blueheartenergy.com)

En décembre 2024, des chercheurs du Laboratoire national Ames du Département de l’Énergie des États-Unis ont partagé le développement d’une

Nul doute que les technologies entourant le fonctionnement des thermopompes continueront d’évoluer.

« Les thermopompes sans frigorigène constituent assurément une perspective à suivre de près. »

thermopompe magnétocalorique prétendant égaler les thermopompes à compression de vapeur actuelles (en matière de poids, de coût et de rendement). Cette thermopompe fonctionne en modifiant le champ magnétique appliqué à un matériau magnétocalorique, possiblement un métal de terres rares, tout en pompant un fluide pour déplacer la chaleur. (ameslab.gov)

Les futures technologies de thermopompes sans frigorigène constituent assurément une perspective à suivre de près.

ENCORE PLUS D’INNOVATION

Des ingénieurs de la ColombieBritannique explorent une nouvelle génération de dispositifs de répartition de charge électrique conçus pour

prioriser les charges essentielles des bâtiments. Les bâtiments anciens dotés de panneaux électriques de 100 ampères, par exemple, pourraient être équipés d’un système de thermopompe entièrement électrique utilisant cette technologie, laquelle garantirait que l’unité ne fonctionne que lorsque la capacité du panneau est suffisante. En gérant soigneusement la synchronisation et la distribution de l’énergie, ces systèmes évitent de surcharger le tableau électrique, éliminant ainsi le besoin de mises à niveau coûteuses. Si les appareils électroménagers n’utilisent pas la pleine capacité de 100 ampères à un moment donné, l’appareil alloue la puissance disponible à la thermopompe. Génial !

Je suis également tombé sur ceci : Panasonic a développé le système OASYS pour les maisons à haut rendement (moins de 3 renouvellements d’air par heure à 50 pascals / 3ach50). Il utilise un réseau de ventilateurs de salle de bains à haute performance, un ventilateur récupérateur d’énergie (VRE), une mini-unité bibloc intérieure, un déshumidificateur et un ensemble de filtres à air haute efficacité. Tous les composants sont installés dans une pièce à vide climatisée de la maison. Chaque autre pièce est raccordée à son propre ventilateur de salle de bains, dans une configuration résidentielle, assurant idéalement 3,5 renouvellements d’air par heure et par pièce, 24 h/24. La porte d’accès à la pièce sert de panneau de filtration de l’air de retour. Voilà un concept intéressant. (oasys.na.panasonic.com) Avons-nous atteint le summum de l’innovation en matière de thermopompes ? Certainement pas. Tout comme le synthétiseur vocal maladroit du Centre des sciences en 1971 a évolué vers des compagnons d’IA qui parlent mieux que moi et dans plusieurs langues, le voyage de l’innovation est loin d’être terminé.

Ian McTeer est un consultant en CVC comptant 35 ans d’expérience dans l’industrie. Il est mécanicien en réfrigération et technicien gazier, classe 1.

Le maillon pour le succès de ses partenaires

Le point sur les chauffe-eau thermodynamiques

PAR DOUG PICKLYK

DES SYSTÈMES CONÇUS

POUR CHAUFFER LES

LOCAUX ET L’EAU

CHAUDE DOMESTIQUE

Si plusieurs thermopompes se retrouvent à la une de publications à travers le pays, il s’agit d’unités, avec ou sans conduits, utilisées pour chauffer ou climatiser des locaux. Cependant, il existe des modèles de thermopompes qui s’avèrent encore plus écologiques, et qui font réaliser davantage d’économies aux propriétaires et aux gestionnaires d’immeubles. Ce sont les systèmes dont la conception permet de générer également de l’eau chaude domestique (ECD). On les appelle des chauffe-eau thermodynamiques ou à thermopompe.

EFFICACITÉ ÉNERGÉTIQUE

Ces modèles ont fait leur apparition en Amérique du Nord dans les années 1980. Néanmoins, tout comme leurs homologues uniquement destinées au chauffage et à la climatisation des locaux, ces unités ont traversé une période d’évolution. Au début, leur rendement restreint et la faible demande pour cette solution ont limité leur adoption.

La plupart des chauffeeau thermodynamiques résidentiels comportent une petite thermopompe installée sur un réservoir d’eau isolé. Pour expliquer le fonctionnement d’une thermopompe, Steve Goldie, chroniqueur à la rubrique Plomberie du présent magazine (et membre de l’équipe du distributeur ontarien de produits de plomberie et hydroniques Next Supply), la compare aux appareils électroménagers que nous avons déjà dans nos maisons. « Lorsque je donne des formations et que nous parlons de thermopompes,

Le chauffe-eau thermodynamique hybride intelligent Voltex AL d’A.O. Smith est doté d’une protection intelligente contre les fuites, d’un arrêt automatique en option et de la connectivité iCOMM.

Le chauffe-eau thermodynamique Aerotherm de Bradford White, connecté et intelligent, peut être commandé par un téléphone.

je demande toujours : “Est-ce que quelqu’un a une thermopompe chez lui ?” Et je reçois souvent des regards vides. Ensuite, je demande : “Comment gardez-vous votre bière au frais ?” Et j’explique que leur réfrigérateur n’est ni plus ni moins qu’une thermopompe. Il utilise un cycle de réfrigération [ou de compression de vapeur] pour extraire (ou pomper) la chaleur hors du réfrigérateur. Le chauffe-eau à thermopompe fonctionne de la même façon, mais en sens inverse. Il pompe (ou déplace) la chaleur qu’il extrait de l’air ambiant de la pièce pour chauffer l’eau du réservoir. » Outre leur conception différente, les chauffe-eau thermodynamiques se distinguent des chauffe-eau traditionnels (à gaz et électriques) par leur efficacité énergétique

Les chauffe-eau thermodynamiques GE Profile GEOSPRING de GE Air & Water Solutions ont été présentés au Salon AHR 2025. Ils sont présentement offerts en versions 40 et 50 gal (65 et 80 gal à venir à la fin de l'année).

améliorée, quantifiée par le facteur énergétique uniforme (FEU) attribué aux appareils de chauffage de l’eau. Plus la valeur FEU d’un appareil est élevée, plus l’est son efficacité énergétique.

Comme l’explique M. Goldie, un chauffe-eau traditionnel au gaz ou électrique affiche en moyenne une valeur FEU entre 0,65 et 0,95. La plage FEU des chauffe-eau thermodynamiques se situe entre 2,3 et 4.

La plupart des chauffe-eau thermodynamiques sur le marché sont également appelés chauffeeau électriques « hybrides », car ils peuvent basculer entre le mode thermopompe et le mode chauffe-eau à résistance électrique standard. « L’objectif principal de

Un seul chauffe-eau instantané est Construit pour être le Meilleur MD

Avec Bradford WhiteMD, le choix d’un chauffe-eau instantané est encore plus judicieux. Nos chauffe-eau instantanés à gaz InfinitiMD GS et GR ne sont pas seulement conçus pour répondre aux exigences des applications commerciales et résidentielles, ils constituent également un choix idéal pour l’entrepreneur.

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cette fonctionnalité est d’assurer une distribution d’eau chaude constante en période de forte demande, si la température ambiante est très basse et si les composants de la thermopompe nécessitent un entretien ou rencontrent des problèmes de fonctionnement », fait valoir David Neufeld, chef de produit principal chez A.O. Smith. Soulignons que tous les chauffe-eau thermodynamiques résidentiels d’A.O. Smith s’avèrent des systèmes hybrides.

S'il s'avère que les chauffe-eau thermodynamiques excellent au chapitre de l’efficacité énergétique, leur rendement en matière de chauffage de l’eau doit aussi être à la hauteur. Le taux de récupération d'un appareil correspond à la vitesse à laquelle il peut chauffer un réservoir plein d'eau froide : une valeur mesurée en gallons à l’heure (gal/h) à une augmentation de température déterminée. « Les chauffe-eau thermodynamiques ont généralement un taux de récupération inférieur à celui des unités électriques standard », fait savoir M. Neufeld.

« En mode thermopompe seule, la récupération est lente, souvent deux fois moins élevée, voire moins, qu’avec une unité électrique standard. En mode hybride (utilisant à la fois la thermopompe et des résistances d’appoint), la récupération peut égaler, voire dépasser légèrement, celle des modèles électriques standard », précise-t-il. Les chauffe-eau à réservoir standard au gaz offrent le meilleur taux de récupération.

PRÉOCCUPATIONS D’INSTALLATION

Étant donné que toutes les thermopompes utilisent le cycle de compression de vapeur pour « pomper » la chaleur d’un endroit à un autre – comme un climatiseur ou un déshumidificateur – elles nécessitent également une conduite d’évacuation des condensats. « En extrayant la chaleur de l’air ambiant, elles extraient également l’humidité, laquelle se condense sur les serpentins à l’intérieur de l’unité », fait remarquer M. Neufeld. « Ce condensat non acide doit être évacué pour éviter les dégâts d’eau et assurer le bon fonctionnement

Offerts en versions 50, 65 et 80 gal, le chauffe-eau thermodynamique

Midea est équipé d’une vanne d’arrêt automatique et d’un système antigel. Il a un capacité nominale de 91 gal pour la première heure.

Le chauffe-eau électrique hybride

ProTerra de Rheem est doté de raccordements d’eau universels par le haut et par le côté, ne nécessite aucun dégagement latéral et est prêt à recevoir des conduits.

Le nouveau chauffe-eau thermodynamique de la série NWP-S de Navien comprend un réservoir en acier inoxydable, des options de raccordement par le haut et par le côté, ainsi qu’une connexion Wi-Fi intégrée.

Les chauffe-eau thermodynamiques électriques de la série REHP de Rinnai sont offerts en versions 50, 65 et 80 gal (capacité nominale pour la première heure jusqu’à 91 gal pour le modèle de 80 gal).

de l’appareil. » Il ajoute que, dans les cas de remplacement d’unité dans un sous-sol, un garage ou une salle de rangement, il peut arriver qu’il n’y ait pas d’avaloir de sol ni de plomberie à proximité pour évacuer les condensats. Il peut donc être nécessaire de poser une nouvelle conduite d’évacuation, d’installer une pompe à condensats ou de percer un plancher ou un mur. « La plupart des défis d’installation peuvent être relevés grâce à une planification préalable. »

En ce qui concerne la consommation électrique, M. Neufeld mentionne qu’un chauffe-eau thermodynamique consomme globalement moins d’énergie, mais qu'il est toujours nécessaire d'avoir du courant 240 V/30A pour les éléments d’appoint et les pointes de consommation. En outre, comme les thermopompes nécessitent un flux d’air pour extraire la chaleur de l’air, elles requièrent un certain espace. Par exemple, un chauffe-eau thermodynamique classique doit disposer d’un volume d’air de 450 pi cu. La température de la pièce dans laquelle il se trouve doit aussi être relativement chaude pour qu’il fonctionne efficacement. Cependant, ces unités peuvent être installées dans des espaces plus restreints si elles comportent des conduits.

Si un chauffe-eau thermodynamique fonctionne dans un espace trop petit ou fermé, son efficacité pourra être réduite, ce qui générera des cycles courts. Dans ce cas, l’appareil peut passer en mode électrique uniquement, moins efficace. Du côté de l’entretien, un élément souvent négligé dans les chauffe-eau électriques et à gaz conventionnels est l’anode, laquelle assure la protection du réservoir contre la corrosion. Les chauffe-eau à thermopompe possèdent presque tous des anodes. Leur entretien doit donc inclure la vérification de ce composant et son remplacement en cas de besoin.

Bien sûr, l’ajout d’une thermopompe à un chauffe-eau ajoute du même coup des composants plus complexes, notamment un compresseur, un

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POUR EN SAVOIR PLUS

Le chauffe-eau thermodynamique SANCO2 est un système bibloc équipé d’une thermopompe au CO₂ (frigorigène R744) et d’un réservoir d’eau chaude séparé (reliés par une tuyauterie de 1/2 po).

évaporateur, un ventilateur, des sondes et un panneau de commande. Davantage d’interfaces numériques et de diagnostics avec codes d’erreur seront également requises. Il ne s’agit pas des chauffe-eau d’autrefois.

Parmi les quelques préoccupations d’entretien supplémentaires, on trouve le nettoyage périodique du filtre à air et la vérification de la conduite de condensation (détection des obstructions et des fuites potentielles).

Ainsi, si l’installation de chauffe-eau est depuis longtemps l’affaire des plombiers, les modèles avec une thermopompe suscitent souvent une certaine hésitation.

« Lorsque des formations sont proposées, la majorité des entrepreneurs intéressés sont des installateurs en chauffage, ventilation, climatisation (CVC), plutôt que des plombiers », fait savoir Graham Gilbert, responsable du développement commercial, comptes nationaux, chez Bradford White. Je crois que le terme « thermopompe » aux oreilles d’un plombier sonne comme un produit exclusivement destiné aux systèmes de CVC. Comme il s’agit en réalité de chauffe-eau hybrides électriques/thermopompes, je pense qu’insister sur la propriété « hybride » de ces systèmes susciterait davantage

Le chauffe-eau thermodynamique à air Veritus de Lochinvar est un produit commercial modulaire dont le COP peut atteindre 4,61. Il fonctionne à une température extérieure jusqu’à -5 °C (23 °F).

Le chauffe-eau thermodynamique modulaire QAHV de Mitsubishi, qui utilise du CO₂ comme frigorigène et peut fournir de l’eau jusqu’à 80 °C (176 °F), a été conçu pour les applications commerciales.

d’intérêt auprès des plombiers, et éliminerait l’incertitude quant à devoir détenir un permis de réfrigération pour leur installation [ce qui n’est pas le cas]. Enfin, les plombiers – œuvrant dans un métier conservateur – n’auront pas tendance à faire la promotion ou à privilégier une technologie qu’ils ne connaissent pas.

Damon Williamson, un collègue de M. Gilbert, et directeur régional des ventes pour l’Ontario chez Bradford White, est du même avis : « La facilité d’entretien se révèle un élément crucial. À lui seul, cet élément pourrait dissuader un plombier de promouvoir cette gamme de produits auprès des propriétaires. C’est là que la formation du fabricant entre en jeu pour contribuer à la sensibilisation aux technologies, à l’installation et aux meilleures pratiques d’entretien des chauffe-eau thermodynamiques. »

Mike Heeps, directeur régional des ventes pour l’Ouest canadien chez Bradford White, va aussi dans le même sens : « Selon mon expérience, les rénovations résidentielles ne suscitent pas l’intérêt des professionnels. Il s’agit le plus souvent de remplacements urgents, et les corps de métier ne sont pas encore à l’aise pour recommander un chauffe-eau à thermopompe. Les gens des métiers spécialisés doivent

La série iE1 Electron d’Intellihot comprend des chauffe-eau thermodynamiques instantanés au CO₂ qui intègrent une batterie thermique spécialement conçue.

être aussi à l’aise et avoir confiance d’installer un chauffe-eau de ce type qu’un modèle traditionnel. »

AMÉLIORATIONS

Le chauffe-eau thermodynamique existe depuis une vingtaine d’années, mais les modèles actuels s’avèrent nettement supérieurs à plusieurs égards clés, notamment en matière de convivialité par rapport aux générations précédentes.

Pour les particuliers, les modèles récents sont plus silencieux, avec un niveau sonore inférieur à 45 dB (comme un réfrigérateur), et leur efficacité ne cesse de s’améliorer, avec des valeurs FEU fréquemment jusqu’à quatre fois supérieures à celles des appareils électriques standard.

Les inquiétudes concernant l’impact du chauffe-eau thermodynamique sur la température de l’air intérieur sont également atténuées grâce à la possibilité d’assurer l’admission et l’évacuation de l’air à travers un réseau de conduits, évitant ainsi toute utilisation d’air intérieur si nécessaire.

De plus en plus d’appareils se connectent à des applications mobiles via le Wi-Fi, permettant ainsi aux utilisateurs de commander les paramètres, de suivre leur consommation d’énergie et de recevoir

des alertes.

De plus, pour les installateurs, la conception des chauffe-eau thermodynamiques offre une plus grande flexibilité d’installation, une meilleure gestion des condensats, une empreinte réduite, des instructions d’installation simples et un entretien simplifié.

Parallèlement aux technologies améliorées des fabricants existants, de nouveaux concurrents font leur entrée sur le marché des chauffe-eau thermodynamiques. Lors du récent Salon AHR Expo 2025 à Orlando, GE, LG et Navien ont lancé leur propre modèle résidentiel.

Le chauffe-eau thermodynamique de Navien se distingue de la plupart des autres modèles du marché par son réservoir en acier inoxydable. « Cela permet à notre unité de se passer d’anode », souligne Adam Wills, directeur canadien de Navien. Notre unité se classe également parmi les produits les plus légers du marché, ajoute-t-il.

MARCHÉ RÉSIDENTIEL

Souhaitant lancer un tout nouveau produit sur le marché canadien, M. Wills est optimiste quant aux occasions potentielles. « Je pense que deux secteurs sont particulièrement adaptés à ce produit : les consommateurs qui souhaitent abandonner les combustibles fossiles (ce qui permettrait de chauffer l’eau de manière extrêmement efficace) et les nouveaux projets de construction qui visent la carboneutralité (certification nette zéro) ».

Ces dernières années, malgré les mesures incitatives gouvernementales, la croissance du marché semble stagner. « La subvention canadienne pour des maisons plus vertes – qui a pris fin l’an dernier – offrait une remise de 1000 $ lors de l’achat d’un chauffeeau thermodynamique. Cet incitatif a eu pour effet de susciter l’intérêt et d’éveiller la conscience collective. Néanmoins, tout comme pour la fin des remises lors de l’achat de véhicules électriques et hybrides, l’intérêt a diminué à la fin du programme », est

d’avis M. Gilbert de Bradford White. M. Williamson a observé une tendance légèrement particulière en Ontario : « Nous avons constaté une hausse de l’intérêt grâce à la subvention pour des maisons plus vertes. Étonnamment, lorsque le programme a pris fin, les ventes ont augmenté. En effet, nous avons vendu plus d’appareils Aerotherm sur le territoire ontarien en 2024 sans rabais qu’en 2023 avec rabais. Néanmoins, on parle ici de seulement 5 % du total des ventes d’appareils électriques résidentiels en Ontario en 2024, contre 3 % l’année précédente. » Il poursuit qu’à l’échelle nationale, ce produit ne représente environ que 1 % des ventes. « Nul doute que ce marché est encore restreint, mais son intérêt grandit. La réintroduction des remises et des incitatifs devrait, espérons-le, stimuler la croissance de ce segment de produits. »

En outre, l’un des chauffe-eau thermodynamiques les plus uniques sur le marché depuis un certain

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temps est le SANCO2 (Sanden). Il s’agit d’un système bibloc dont la thermopompe est séparée du réservoir. Cette thermopompe utilise également du CO₂ comme frigorigène, produisant une eau plus chaude que les thermopompes classiques et pouvant fonctionner dans des conditions extérieures plus froides. Grâce à ses capacités, ce produit s’adapte parfaitement aux besoins des particuliers et des petits commerces.

« Les clients, notamment sur le marché résidentiel, sont variés », considère John Miles, directeur général d’ECO2 Systems, un fournisseur de systèmes en Amérique du Nord. « Certains privilégient l’aspect environnemental du produit, avec son frigorigène au plus faible potentiel de réchauffement planétaire (PRP) : le CO₂. D’autres préfèrent les performances du SANCO2, car nous pouvons offrir une meilleure production d’eau chaude domestique grâce à un réservoir rempli d’eau chaude à 60/63 °C (140/145 °F), laquelle se mélange pour répondre aux besoins de la famille en ECD. »

Côté commercial, M. Miles constate que les clients cherchent à décarboner leur équipement et à passer du gaz aux thermopompes pour le chauffage de l’eau. La capacité de son produit à fonctionner à des températures ambiantes plus froides, ses nombreuses options d’installation selon la thermopompe et la panoplie de dimensions de réservoirs, le rendent attrayant comme pas un.

MARCHÉ COMMERCIAL

Pour les bâtiments et les entreprises ayant des besoins importants en eau chaude, l’économie liée à la réduction de la consommation et des coûts énergétiques grâce aux thermopompes, combinée aux avantages environnementaux du remplacement des systèmes au gaz, semble évidente.

Les solutions commerciales offertes en matière de chauffe-eau thermodynamiques impliquent généralement une thermopompe extérieure fournissant une chaleur élevée et des réservoirs intérieurs de grand volume pour stocker et distribuer

La thermopompe air-air au CO₂ (frigorigène R744) Lync d’Aegis

A fonctionne à des températures extérieures jusqu’à -20 °C (4 °F).

l’eau chaude selon les besoins.

« J’ai observé quelques applications hybrides combinant thermopompes et chauffe-eau traditionnels au gaz ou électriques », avance Grant Erickson, ingénieur, vice-président des ventes et du marketing chez Aqua-Tech, représentant du chauffeeau thermodynamique commercial Veritus de Lochinvar. « La température ambiante s’avère très importante. Plus la température est froide, moins la thermopompe sera efficace », indique M. Erickson. « La température ambiante minimale à laquelle le Veritus peut fonctionner est de -5 °C. Ainsi, une installation à l’extérieur nécessitera un système d’appoint dans plusieurs régions climatiques. »

Pour le marché commercial, M. Erickson considère les chauffeeau thermodynamiques comme des solutions qui conviennent aux projets de rénovation comme à ceux de construction neuve. « Je pense toutefois que les thermopompes seront davantage utilisées dans les seconds projets, les projets gouvernementaux représentant une grande partie des rénovations mises de l’avant. »

De plus en plus de chauffe-eau thermodynamiques sont destinés au marché commercial, notamment le QAHV de Mitsubishi, l’E-Therm de Laars et l’unique iE1 d’Intellihot (un chauffeeau thermodynamique instantané). Ces systèmes utilisent également du CO₂ comme frigorigène.

« Le chauffe-eau thermodynamique domestique Aegis A de Lync est un produit commercial idéal pour

les logements multifamiliaux, les résidences universitaires, les hôpitaux, les hôtels et les cuisines professionnelles, qui disposent de suffisamment d’espace pour accueillir la ou les thermopompes et le ou les réservoirs de stockage. Il satisfera également tout besoin d’eau chaude potable en grande quantité, jusqu’à 77 °C (170 °F) », présente Jake Bucklin, directeur de produits chez Lync, une entreprise du groupe Watts.

La gamme de chauffe-eau thermodynamiques Aegis utilise du CO₂ comme frigorigène. Rappelons que ce fluide permet d’atteindre une température de stockage de l’eau plus élevée. Conséquemment, la dimension du réservoir de stockage peut être réduite pour répondre à la même demande, du fait d’une densité énergétique par volume plus élevée et d’une possibilité de mélange pour satisfaire les besoins en ECD.

M. Bucklin reconnaît que les chauffeeau thermodynamiques commerciaux trouvent leur place aussi bien dans les nouvelles constructions que dans les projets de rénovation. « Les codes du bâtiment et les nouveaux projets immobiliers sont principalement axés sur la décarbonation des nouvelles constructions. Ces projets constituent la majorité des installations de produits Aegis », fait-il état. « Les solutions de rénovation recherchent souvent des équipements à moindre coût d’exploitation, lorsque l’électricité est moins chère que les combustibles fossiles ou lorsque les exigences des propriétaires de bâtiments ou des réglementations locales incitent à la décarbonation. »

M. Bucklin déclare que Lync a mis en service de nombreuses thermopompes à air Aegis en Ontario et en ColombieBritannique. « Le marché canadien a accueilli ce produit les bras ouverts. Lorsque la température extérieure passe sous les -20 °C (-4 °F), l’eau chaude domestique est générée par un réservoir électrique ou un autre dispositif de chauffage d’appoint de l’eau à la place de la thermopompe Aegis. » Le marché commercial canadien semble s’intéresser de plus en plus

aux chauffe-eau thermodynamiques. « Je constate que la communauté des ingénieurs s’intéresse davantage aux applications commerciales, notamment depuis que de nombreuses administrations municipales et provinciales ont adopté des règlements interdisant l’installation de nouveaux appareils au gaz et au mazout », confie M. Gilbert de Bradford White.

De son côté, M. Williamson constate un intérêt accru pour ce type de produit de la part des constructeurs de tours d’habitation qui cherchent à se démarquer. « L’un d’eux m’a dit un jour : “Si mes concurrents et moi avons tous deux un condo à vendre, chacun à 850 000 $, mais que le mien s’avère un immeuble à consommation énergétique nette zéro, cela pourrait être un facteur déterminant pour qu’un acheteur choisisse le mien plutôt que l’autre.” »

LE MOMENT EST VENU

Alors que les gros titres sur le réchauffement climatique continuent d’alimenter la pression en faveur de

RÉSERVOIR

INOXYDABLE

la décarbonation, le cri de ralliement en faveur des thermopompes comme solution pour le chauffage des locaux et de l’eau va se faire de plus en plus entendre.

électrique. » La croissance du marché résidentiel dépendra d’une meilleure sensibilisation des consommateurs afin de stimuler le marché du remplacement.

« On me demande souvent quelle est la stratégie de Navien. Les systèmes de chauffage doivent soutenir l’électrification. L’unité NWP500 est notre premier produit à répondre à cette demande », estime M. Wills. « Si nos produits à combustibles fossiles offrent des avancées considérables grâce à leur certification Energy Star et leurs émissions d’oxydes d’azote (NOx) ultrafaibles, le chauffe-eau thermodynamique nous permet de proposer une solution fabriquée par Navien pour les applications qui recherchent une solution tout

Selon John Miles, le niveau de croissance du marché des chauffe-eau à thermopompe dépend directement des programmes incitatifs en place dans les différentes régions. Bien que ces programmes reposent sur la décarbonation, l’efficacité énergétique devrait être faire partie de l’argumentaire de vente. « Quelque 9 à 10 millions de chauffe-eau sont vendus chaque année en Amérique du Nord. Il s’agit d’une occasion d’affaires considérable pour les chauffe-eau thermodynamiques, surtout si l’on considère que 50 % de ce marché est constitué de chauffe-eau électriques qui produisent de l’eau chaude en utilisant 4,5 kW d’électricité (contre 0,5 à 1 kW pour un chauffe-eau à thermopompe).

Doug Picklyk est rédacteur en chef du magazine HPAC.

Perspectives d’avenir

PAR JOHN SIEGENTHALER

LES THERMOPOMPES AIR-EAU : UNE SOLUTION ALLIANT SIMPLICITÉ, EFFICACITÉ, UTILITÉ ET CONFORT

L’intérêt pour les thermopompes air-eau comme source de chaleur principale dans les systèmes hydroniques continue de croître. D’après un sondage réalisé en 2024, 30 % des centaines d’individus interrogés – dont des ingénieurs, des entrepreneurs et des grossistes – ont indiqué qu’ils recommanderaient une thermopompe air-eau à leurs clients. En outre, 24 % des répondants ont indiqué qu’ils seraient susceptibles d’être sollicités par des clients potentiels pour installer de tels systèmes.

Au moins 20 entreprises proposent désormais des thermopompes air-eau en Amérique du Nord. Leur gamme va des unités monophasées de 3 tonnes (36 000 Btu/h) aux grandes thermopompes commerciales triphasées de 250 tonnes (3 000 000 Btu/h).

La manipulation des marchés de l’énergie par le gouvernement renforce également cette

d'appoint/supplémentaire

dynamique. De nombreuses provinces et villes du Canada ont mis en place des mandats d’électrification « agressifs » visant à accélérer la transition du marché du chauffage, de la ventilation et de la climatisation (CVC) vers l’abandon des combustibles fossiles. Que l’on soit d’accord ou non avec ces mandats gouvernementaux, il est indéniable qu’ils transformeront le marché du CVC résidentiel dans les années à venir et, ce faisant, créeront des occasions rentables pour ceux qui choisissent d’y participer.

Figure 1 – Thermopompe air-eau monobloc avec réservoir isolé assurant à la fois les fonctions de tampon et de stockage thermique.

PERTINENCE DE L’HYDRONIQUE

Imaginez un moyen de fusionner les technologies, notamment les thermopompes, les tarifs d’électricité selon l’heure de consommation et le stockage thermique, tout en offrant un confort supérieur et une efficacité énergétique élevée. L’hydronique dispose de ce moyen. Les trois aspects soulevés ci-dessus existent depuis des années, mais n’ont pas encore dominé le marché nord-américain du CVC. La situation devrait changer à mesure que les services publics créeront de nouvelles structures tarifaires selon l’heure de consommation pour répondre à la demande croissante tout en minimisant les pointes d’utilisation. La technologie hydronique moderne, lorsqu’elle est correctement mise en œuvre, peut servir de « ciment » pour lier ces technologies, tout en créant des occasions de marché sans précédent.

réservoir tampon/stokage thermique

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La thermopompe

PLATEFORME DE BASE

Comme pour la plupart des systèmes hydroniques, il existe de multiples façons de combiner des composants pour atteindre des objectifs spécifiques. Certaines approches s’avèrent simples, mais négligent les possibilités d’amélioration du confort, de l’efficacité ou de la fiabilité. D’autres approches nécessitent beaucoup de matériel, augmentant à la fois les coûts et la complexité des projets.

Alors, quelle est l’approche raisonnable pour un système capable d’exploiter toutes les technologies mentionnées précédemment tout en offrant une excellente efficacité thermique et de distribution? Jetez un coup d’œil à la Figure 1

Le système qui y est configuré utilise une thermopompe air-eau monobloc comme source de chaleur principale, ainsi que des panneaux-radiateurs à commande individuelle pour la distribution de la chaleur. Le réservoir isolé assure à la fois les fonctions de tampon et de stockage thermique. Ce dernier mode permet au système d’adapter son fonctionnement aux tarifs d’électricité horaires. La thermopompe est en mesure de « charger » le réservoir en chaleur lorsque les tarifs d’électricité sont bas.

Le réservoir est présenté avec

un élément chauffant électrique en option, lequel peut servir de chauffage d’appoint.

Les composants supplémentaires comprennent deux vannes à bille motorisées (MV1, MV2), deux circulateurs à vitesse variable (P2, P3), un séparateur hydraulique avec aimant, une station de collecteurs, une soupape de surpression, une soupape de dérivation à pression différentielle et des robinets de remplissage/ vidange.

La vanne motorisée (MV1) est une vanne modulante commandée par un signal 0-10 VCC. La vanne motorisée (MV2) est une vanne à deux positions (par exemple, complètement ouverte ou complètement fermée).

Le séparateur hydraulique dessert

un réseau de distribution simple. Chaque panneau-radiateur est alimenté par un tuyau en PEX de 1/2 po, et il est équipé d’une vanne thermostatique qui module le débit selon les besoins pour maintenir la pièce à la température souhaitée.

Le circulateur (P3) fonctionne 24 h/24 et 7 j/7 pendant la saison de chauffage. Sa vitesse est régulée par une commande à pression différentielle constante. Lorsque les vannes thermostatiques des radiateurs s’ouvrent, le circulateur augmente automatiquement sa vitesse et vice versa. Dans la plupart des cas, un petit circulateur consommant aussi peu que 45 watts de puissance à pleine vitesse (environ) se révèle suffisant.

Le coût d’exploitation typique d’un tel système – dans un endroit où l’électricité coûte 0,20 $ du kWh (et où la puissance absorbée moyenne est de 30 watts) – s’élève à environ 15 cents par jour. Quand les vannes des radiateurs sont complètement fermées, le circulateur passera en mode veille, avec une puissance absorbée d’environ 9 watts.

PRÉSERVER LA STRATIFICATION

Dans un système à stockage thermique, il est important de maintenir une

réservoir tampon/stokage thermique

sonde de température dans le puits

thermopompe

vanne à bille motorisée

élément chauffant électrique facultatif pour chauffage d'appoint/supplémentaire

Illustrations : John Siegenthaler

Figure 2 – Système en mode de charge du réservoir.

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 Comment ça marche – Un système ETS emmagasine la chaleur dans des briques de céramique à haute densité en consommant de l’électricité à faible coût (en dehors des heures de pointe).

La chaleur emmagasinée est ensuite restituée tout au long de la journée, offrant un chauffage propre, fiable et confortable, tout en réduisant les coûts énergétiques et la demande en période de pointe.

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stratification de la température dans le réservoir à eau (par exemple, l’eau la plus chaude en haut, l’eau la plus froide en bas). Sans entrer dans les détails de la théorie thermodynamique, un réservoir stratifié offre une meilleure « utilisabilité » de la chaleur par rapport à un réservoir entièrement mélangé.

Quand une thermopompe air-eau est utilisée pour chauffer le réservoir, une particularité de fonctionnement courante peut rapidement détruire cette stratification : lorsque la thermopompe active son circulateur pendant deux minutes avant de démarrer son compresseur. Pourtant, il s’agit d’un fonctionnement typique pour la plupart des thermopompes air-eau, comme c’est la façon dont le régulateur interne de la thermopompe vérifie le débit d’eau avant de démarrer le compresseur.

Selon cette configuration, le régulateur entraînera le passage de l’eau à partir du bas du réservoir de stockage dans la thermopompe, sans tirer profit de la chaleur additionnelle située dans le haut. Cette eau sera ensuite réinjectée dans le haut du réservoir de stockage thermique. Cela aura pour effet de détruire pratiquement toute stratification thermique existante. Ce phénomène peut être évité grâce à l’utilisation combinée des vannes motorisées

chauffant électrique facultatif pour chauffage d'appoint/supplémentaire

(MV1) et (MV2), ainsi que de la soupape de dérivation à pression différentielle. Ce faisant, lorsque la thermopompe sera initialement appelée à fonctionner en mode chauffage, son circulateur se mettra en marche, mais les vannes MV1 et MV2 resteront fermées. Cela forcera le débit sortant de la thermopompe à travers la soupape de dérivation à pression différentielle, réglée à une pression suffisamment élevée pour rester fermée lorsque les vannes MV1 ou MV2 sont ouvertes. La masse thermique minimale du circuit entre la thermopompe et la soupape de dérivation permet à la température à la sortie de la thermopompe d’augmenter rapidement. Un régulateur de température différentielle surveille cette

Figure 3 – Chauffage des locaux fourni par le réservoir lorsque la thermopompe est à l’arrêt.

température ainsi que la température en haut du réservoir de stockage thermique. Lorsque la température de sortie de la thermopompe dépasse légèrement la température en haut du réservoir, le régulateur ouvre la vanne (MV2) pour permettre au débit de la partie inférieure du réservoir de retourner à la thermopompe. Cela contribue à préserver une stratification bénéfique au sein du réservoir.

EXAMINER CHAQUE MODE

Pour comprendre le fonctionnement de ce système, il est utile d’examiner chaque mode individuellement. Commençons par un mode où la thermopompe « charge » le réservoir avec de la chaleur ( Figure 2 ). Le circulateur (P1) génère un débit dans la thermopompe. Dès que la température de l’eau sortant de la thermopompe dépasse de quelques degrés la température dans le haut du réservoir, la vanne motorisée (MV2) s’ouvre, permettant au débit de retourner de la partie inférieure du réservoir vers la thermopompe.

La vanne motorisée (MV1) module l’eau pour créer une température d’alimentation adaptée au réseau de distribution. Cette température d’alimentation est basée sur la commande de réglage extérieure.

réservoir tampon/stokage thermique

sonde de température dans le puits thermopompe

vanne à bille

élément

Le débit traversant (MV1) détermine la température de l’eau mitigée d’alimentation des panneauxradiateurs. Cette température est détectée en aval du circulateur de distribution (P3). Si la demande de débit vers les radiateurs est minimale, la majeure partie du débit de la thermopompe sera acheminée vers le réservoir de stockage thermique. Cette logique de régulation garantit le confort, tout en transférant l’excédent de chaleur vers le stockage thermique lorsque les tarifs d’électricité sont bas.

La durée de fonctionnement du système dans ce mode dépend du débit calorifique de la thermopompe, du volume du réservoir, de l’augmentation de température autorisée dans le réservoir et du tarif d’électricité applicable.

30 % de propylène glycol d’environ 33 °F (18 °C) en une heure. Chauffer le réservoir – disons de 100 à 130 °F (38 à 54 °C) – constitue une exigence raisonnable pour les thermopompes air-eau modernes, en particulier celles fonctionnant avec du frigorigène R-32 ou R-454B. Des températures encore plus élevées demeurent possibles lorsque les thermopompes air-eau fonctionnent avec du CO 2 ou du R-290 (propane) : des options encore émergentes en Amérique du Nord.

En mode « charge du stockage thermique », la thermopompe reste en marche (à plein rendement) jusqu’à ce que la température du réservoir atteigne sa limite supérieure (selon ses capacités).

CHAUFFER AVEC LE RÉSERVOIR

à vitesse variable (P2) à l’aide d’un signal de commande de 0 à 10 VCC. La vanne motorisée (MV2) est alors complètement fermée, alors que la vanne motorisée (MV1) est complètement ouverte.

Le débit créé par le circulateur (P2) se mélange au débit de retour des émetteurs de chaleur pour créer la température d’eau d’alimentation souhaitée en amont de la station de collecteurs. Il s’agit d’une forme de mélange par injection. À mesure que la température du réservoir de stockage baisse, le débit créé par le circulateur (P2) augmente afin de maintenir la température d’eau de distribution souhaitée le plus longtemps possible.

Lorsque le réservoir ne parvient plus à maintenir la température d’eau de distribution requise, le système bascule vers un mode qui dépend du type de thermopompe utilisé. HYDRONIQUE suite de la page 32

À titre d’exemple, prenons une thermopompe fournissant en moyenne 30 000 Btu/h au stockage thermique. Elle pourrait augmenter la température de 119 gallons (450 litres) d’une solution d’eau contenant

La Figure 3 illustre le système fournissant la chaleur du réservoir de

Expertise locale Fabriqué au QUÉBEC

thermopompe air-eau

sonde de température extérieure

régulateur (ou système immotique)

vanne à bille motorisée

vanne PRV (P1) (P2) (MV1) (MV2)

vanne à bille motorisée

séparateur hydraulique

robinets de remp./vidange (P3)

(P4)

eau ch. dom.

Figure 4 – Avec l’ajout de capacités d’eau chaude domestique (ECD) et de climatisation.

de chaleur est régulée en faisant varier la vitesse du compresseur de la thermopompe. Si une thermopompe à vitesse fixe est utilisée, le réservoir de stockage thermique fera office de réservoir tampon. Dans ce cas, la thermopompe fonctionnera jusqu’à ce que la température en haut du réservoir soit supérieure de quelques degrés à la température d’eau de distribution cible des émetteurs de chaleur, puis elle s’arrêtera. Elle restera inactive jusqu’à ce que la température du réservoir redescende de quelques degrés en dessous de la température d’eau de distribution cible actuelle. Pendant cette période de refroidissement, le circulateur (P2) fonctionnera à une vitesse permettant de maintenir la température cible de l’eau d’alimentation de la charge.

ÉTENDRE LA PORTÉE

Il est également possible d’étendre les capacités de cette plateforme de

panneau-radiateur

PEX 1/2" sonde de temp. d'aliment.

station de collecteurs

chauffe-eau instantané électrique (en cas de besoin supplémentaire)

appareil de traitement d'air à l'eau glacée pour la climatisation

eau froide domestique

indirect inversé

base pour inclure le chauffage de l’eau domestique et le refroidissement centralisé ( Figure 4 ).

L’eau domestique est chauffée lors de son passage dans les serpentins du chauffe-eau indirect inversé, lequel sert également de réservoir de stockage thermique. Si la température du réservoir est maintenue à un niveau suffisamment élevé par la thermopompe (par exemple entre 115 et 125 °F / 46 et 52 °C), l’eau domestique pourra être entièrement chauffée à une température utilisable lors de son passage dans les serpentins internes du réservoir.

Si la température du réservoir est maintenue grâce à la commande de réglage extérieure, un surpresseur électrique (avec ou sans réservoir) peut être utilisé pour amener l’eau domestique à la température requise.

Le refroidissement est assuré par un système de traitement d’air avec conduits équipé d’un serpentin à

eau glacée. Le débit traversant le système de traitement d’air est assuré par un circulateur (P4). Grâce à un circulateur dédié au refroidissement, il n’y a aucune préoccupation quant au dimensionnement ni à la régulation de la vitesse du circulateur de distribution de chaleur (P3), comparativement à l’option où ce dernier s’avère également utilisé en mode refroidissement.

Avec ce type de système combiné, je recommande d’établir le chauffage de l’eau domestique comme charge prioritaire. La température du réservoir peut généralement être rétablie en quelques minutes de fonctionnement par temps chaud.

John Siegenthaler, PE, est ingénieur professionnel agréé. Il compte plus de 40 ans d’expérience en conception de systèmes de chauffage hydroniques modernes, incluant la quatrième édition de son livre « Modern Hydronic Heating ».

réservoir

N.O. N.F.

N.F.

Conseils de dépannage des thermopompes modernes

PAR DAVE DEMMA

APERÇU DES PRÉOCCUPATIONS

COURANTES ET DES NOUVELLES

TECHNOLOGIES À CONNAÎTRE

Dans l’édition de mars 2023 de ce magazine, j’ai résumé les principes fondamentaux de fonctionnement des thermopompes. En juin de la même année, j’ai proposé une série de conseils de dépannage de base pour ces appareils. (N.D.L.R. Vous pouvez consulter les archives en ligne pour un rafraîchissement : pccmag.ca). Aujourd’hui, je vous présente une mise à jour avec quelques facteurs techniques supplémentaires.

Comme tout système mécanique, la thermopompe est appelée à rencontrer des problèmes de rendement occasionnels, certains en raison d’un manque d’entretien et d’autres en raison de la défaillance de composants mécaniques/électriques.

Étant donné qu’une thermopompe s’avère en réalité un système de climatisation (ayant la capacité de refroidir en transférant la chaleur de l’espace climatisé), le dépannage d’une thermopompe sous-performante s’effectue selon les mêmes méthodes de base que celles utilisées pour la climatisation. Voici quelques exemples de problèmes courants :

• tension défaillante (basse tension, disjoncteur déclenché, fusibles grillés);

• thermostat défaillant;

• filtres à air obstrués ou serpentin intérieur encrassé limitant la circulation de l’air;

• fuite du système entraînant une perte de frigorigène;

• commandes de débit restreintes (électrovanne,

détendeur thermostatique, filtre déshydrateur);

• contacteurs, relais ou condensateurs défaillants;

• vanne d’inversion à quatre voies ne passant pas en mode chauffage;

• vanne à quatre voies partiellement bloquée dans un mode ou l’autre;

• serpentin extérieur givré.

CHARGE ÉLEVÉE OU FAIBLE

Outre ces problèmes courants, quelques problèmes spécifiques aux thermopompes peuvent survenir, dont celui de fournir suffisamment de refroidissement des locaux pendant les périodes de charge élevée ou faible. Notons que les paramètres du système et les conditions de conception s’avèrent radicalement différents dans ces deux situations.

Le système est généralement sélectionné pour fournir la capacité de refroidissement nécessaire au maintien de la température minimale des locaux

Photo :

Figure 1 - Compensateur de charge frigorigène Copeland spécialement conçu pour les thermopompes.

pendant les périodes de charge élevée estivales. Bien qu’importante, la capacité de refroidissement extérieure (qui correspond à la capacité de chauffage intérieure pendant les mois les plus froids) n’est pas le principal paramètre pris en compte dans le choix des thermopompes.

En raison de la charge plus faible requise pendant le cycle de chauffage, le débit massique du frigorigène requis sera moindre. Dans un système sans réservoir de liquide, l’excès de frigorigène (en raison du débit massique requis) refluera dans le condenseur, ce qui peut entraîner une pression de refoulement plus élevée.

À première vue, cela peut sembler idéal, car une pression de refoulement plus élevée impliquerait une température de refoulement plus élevée, ce qui entraînerait une production de chaleur plus importante. Cependant, il ne faut pas oublier que la fonction du condenseur est de transférer la chaleur de la vapeur de refoulement surchauffée et de faciliter

le passage du frigorigène de l’état vapeur à l’état liquide. Ainsi, lorsque le débit massique de frigorigène diminue et que le détendeur se ferme, c’est le frigorigène « liquide » qui commence à refluer dans le condenseur.

Ce phénomène entraîne une réduction de la surface utile du condenseur nécessaire au transfert thermique de la vapeur de refoulement surchauffée vers l’air des locaux climatisés, ce qui se traduit par une diminution de la capacité de chauffage.

Néanmoins, un composant peut être ajouté au système pour remédier à cette situation : un « compensateur de charge frigorigène » (CCF). La

fonction de ce composant est de détourner l’excédent de charge frigorigène dans le réseau pendant le mode chauffage et de le stocker temporairement dans le CCF. Bien que son apparence se rapproche de celle d’un filtre-déshydrateur d’aspiration (voir Figure 1), sa conception interne se révèle très différente. Les lignes rouges en pointillés sur la figure illustrent la vapeur qui traverse le dispositif quand il est installé sur une tuyauterie droite, empêchant toute accumulation de vapeur d’aspiration à l’intérieur. Un seul raccord permet au liquide de pénétrer dans le CCF lorsqu’il n’est pas requis pendant les périodes de débit

Figure 2 – Compensateur de charge frigorigène en mode chauffage.

Figure 3 – Technologie de compresseur à injection de vapeur dans une thermopompe air-eau.

massique réduit en mode chauffage. Le schéma de la Figure 2 illustre le flux de frigorigène en mode chauffage. Le CCF est situé près de la sortie de l’évaporateur (serpentin extérieur), le raccord de liquide provenant de l’entrée de l’évaporateur (serpentin extérieur). L’excédent de frigorigène liquide est attiré vers la température la plus froide. La conduite d’aspiration froide traversant le compensateur fournit cette température plus froide, l’excédent de frigorigène liquide s’écoulant dans son espace interne.

Pour éviter la migration d’une quantité excessive de frigorigène liquide vers le CCF, ce dernier doit être dimensionné en fonction de la capacité du système et de la charge de frigorigène excédentaire estimée. En mode refroidissement, le frigorigène liquide ne sera pas attiré vers le CCF, car ce dernier évacue alors la vapeur qui circule à l’intérieur du CCF.

PROGRÈS TECHNOLOGIQUE

Encore une fois, la capacité de chauffage quelque peu limitée des thermopompes figure encore souvent du côté inconvénients de leur évaluation.

(1) Une technologie encore relativement récente permet aux thermopompes d’améliorer leur capacité de chauffage. Les compresseurs à spirale à injection de vapeur – fabriqués depuis un certain

temps par Copeland, et désormais offerts par d’autres manufacturiers – sont dotés d’un orifice d’aspiration secondaire, lequel permet à la vapeur d’entrer dans la spirale, réglée à une position intermédiaire (et à une pression d’aspiration intermédiaire correspondante). Cela fournit une capacité de refroidissement à un sousrefroidisseur de liquide (parfois appelé économiseur de système). Dans une thermopompe, ce système remplit la double fonction suivante :

• Le liquide sous-refroidi améliore le rendement du système.

• Lorsque la charge est réduite en mode chauffage, il fournit une charge supplémentaire au compresseur, ce qui augmente la teneur en chaleur de la vapeur refoulée, et donc la capacité de chauffage par temps froid. Cet aspect s’avère non négligeable.

Le schéma de la Figure 3 illustre le fonctionnement d’une thermopompe air-eau avec un compresseur à injection de vapeur qui alimente le circuit de sous-refroidissement.

(2) Une autre avancée technologique concerne les thermopompes utilisant des compresseurs à vitesse variable.

Alimentées par des variateurs de fréquence à courant continu (CC), ces unités voient leur compresseur fonctionner en continu, adaptant sa capacité (vitesse) à la puissance requise par l’appareil.

La vitesse du compresseur est modulée par un entraînement à vitesse variable. La modulation de la vitesse du compresseur entraîne une modulation correspondante du débit massique de frigorigène et de la capacité du compresseur. Contrairement à la thermopompe classique – fonctionnant à deux vitesses (100 % ou 0 %) – ce système peut fonctionner entre 15 ou 25 % et 100 %, ce qui permet de mieux adapter la capacité requise aux différentes conditions.

Voilà un aperçu d’avancées technologiques récentes. Les progrès sont enthousiasmants, n’est-ce pas !

Dave Demma détient un diplôme d’ingénieur en réfrigération. Il a travaillé comme technicien compagnon en réfrigération avant de joindre le secteur manufacturier, où il entraîne régulièrement des groupes d’entrepreneurs et d’ingénieurs.

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