PCC Septembre 2024

L’IMPORTANCE DU BON EMPLACEMENT

POMPES À CONDENSATS

Sanicondens® Best Flat

Neutralisateur intégré, jusqu’à 500 000 BTU/heure

Pompes à condensats résidentielles et commerciales à plusieurs entrées pouvant évacuer jusqu’à 15 pieds à la verticale.

Livrée avec des raccordements prêts à brancher à un système d’alarme ou un interrupteur d’arrêt

Équipé de 20 pieds de tuyau en vinyle, d’un adaptateur d’évacuation en PVC et de granules de neutralisant*.

Modèle commercial à profil bas avec neutralisant intégré convenant aux unités jusqu’à 500 000 Btu/h de puissance*.

* avec le modèle commercial

POUR EN SAVOIR PLUS

Éditorial

Nouvelles de l’industrie

Mettre toutes les chances de son côté N’oubliez pas de considérer les enjeux de dégivrage des thermopompes résidentielles

PAR IAN McTEER

Parlons chauffage instantané

Résumé d’une séance « 30 minutes de mécanique » sur les chauffe-eau instantanés

PAR ÉQUIPE DE RÉDACTION

Ne jetez pas le système existant Méthodes pour ajouter une thermopompe air-eau à un système avec une chaudière en place

PAR JOHN SIEGENTHALER

Le rôle clé des détendeurs thermostatiques

Comprendre le fonctionnement de ces composants système essentiels et durables

PAR DAVE DEMMA

Mettre les chances de son côté

Mettre toutes les chances de son côté, est-ce que ça vous parle?

Même si certaines situations sont difficiles à prévoir – pensons aux précipitations sans précédent avec lesquelles plusieurs municipalités (et résidents) du Québec ont dû composer le 9 août dernier (dont on pourrait d’ailleurs se souvenir en l’écrivant « 9 fous ») – bâtir ou installer ses systèmes en considération des « pires » scénarios pourra assurément contribuer à diminuer les effets négatifs advenant un imprévu. C’est précisément le thème dont nous entretient Ian McTeer dans la première chronique de ce numéro (page 10) en ce qui concerne l’installation des thermopompes airair résidentielles, particulièrement dans les climats froids.

Pour revenir aux inondations (mesures préventives, gestes à poser pendant cette éventualité et dispositions à prendre a posteriori ), la Régie du bâtiment du Québec (RBQ) offre une foule de conseils judicieux qui pourront permettre aux propriétaires de dépenser moins d’argent et de traverser cette épreuve avec moins de frustration, entourés des bons professionnels. Une petite visite au www.rbq.gouv.qc.ca s’avère certainement un bon point de départ. En parlant de professionnels, la RBQ rappelle aux entrepreneurs que le règlement modifiant le chapitre III, Plomberie du Code de construction du Québec est entré en vigueur le 11 juillet dernier. Une période de transition de six mois est prévue pendant laquelle l’édition 2015 ou le nouveau code 2020 peuvent être utilisés. À compter du 11 janvier 2025, l’utilisation de la version 2020 – regroupant le Code national de la plomberie du Canada 2020 et des modifications apportées par le Québec – sera obligatoire (à moins que les travaux d’un chantier aient commencé avant la date butoir). Parmi les changements de la nouvelle édition, mentionnons que l’ensemble des dispositions du chapitre III, Plomberie seront désormais applicables (incluant celles traitant des installations extérieures au bâtiment); la reconnaissance de nouveaux matériaux comme le PVC alvéolé, le fibrociment et les raccords pressés à froid; ainsi que l’élargissement des possibilités d’utilisation des eaux grises et pluviales.

Serez-vous des nôtres au Sommet Hydronique moderne cette année, qui se tiendra le 12 septembre à Vaughan en Ontario? L’événement est organisé par le magazine HPAC , la publication-sœur anglophone de PCC . Notre chroniqueur assidu et ami John Siegenthaler en sera le conférencier principal (détails dans « Les nouvelles de l’industrie », page 6). Il s’agit de l’endroit idéal pour découvrir les dernières nouveautés en matière de conception et de technologie hydroniques. Voilà une autre excellente façon de « mettre toutes les chances de son côté » sur le plan professionnel! En outre, les gagnants du concours d’installations hydroniques Sweet Heat 2024 y seront dévoilés.

C.P. 51058 Pincourt, QC, J7V 9T3 www.pccmag.ca

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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.

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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 :

Rédacteur en chef

UNE PERCÉE TECHNOLOGIQUE

Flexi-Rooter ®

Couteaux à pointes de carbure

ClogChopper

« Les ClogChopper du Flexi-Rooter font un chemin pour que les couteaux sur maillons de chaîne puissent faire leur travail. C’est un excellent produit! »

Seth Mikulin • SureFlo Sewer & Drain

Le Flexi-Rooter® comprend des couteaux ClogChopper®

Le Flexi-Rooter utilise des couteaux à six lames ClogChopper combinés à des couteaux sur maillons de chaîne – avec et sans pointes de carbure –pour venir à bout des engorgements tenaces, du tartre et des racines. Les couteaux délogent et déchiquettent les obstructions, laissant les parois des tuyaux lisses et dégagées.

L’arbre rotatif tourne 10 fois plus rapidement que les arbres traditionnels. Facile à manipuler, cet outil s’avère extrêmement exible pour se fau ler dans des conduites de 2", tout en étant suf samment robuste pour couper les racines dans des conduites d’égout de 4", et ce, à une distance pouvant atteindre 75 pieds. De plus, la pédale de commande de l’appareil libère les deux mains pour mieux guider l’arbre dans la conduite.

Pour plus d’information, contactez les Agences Rafales au 514 905-5684 ou visitez le drainbrain.com/français.

SOMMET HYDRONIQUE

MODERNE 2024

Il ne reste plus que quelques jours avant l’édition 2024 du Sommet Modern Hydronics (en anglais). Cet événement bisannuel – qui se tiendra à Vaughan en Ontario (juste au nord de Toronto) le 12 septembre prochain – accueillera John Siegenthaler : expert en hydronique reconnu mondialement et chroniqueur assidu des magazines PCC et HPAC . Il s’agit de l’endroit idéal pour découvrir les dernières nouveautés en matière de conception et de technologie hydroniques. Venez rencontrer et discuter avec les fabricants et les représentants de produits hydroniques. Qui sait, vous pourriez y découvrir des produits que vous ne connaissez pas encore.

Vous n’êtes pas encore inscrits? Il vous reste encore quelques jours (inscription gratuite au www. modernhydronicssummit.com).

L’événement est organisé par le magazine HPAC, la publication-sœur anglophone de PCC .

Avec un calendrier de paiements obligatoires

PAIEMENT RAPIDE : PROJET DE RÈGLEMENT

Après plus de 10 ans de travail acharné, la Corporation des maîtres mécaniciens en tuyauterie du Québec (CMMTQ) est heureuse d’annoncer que la Gazette officielle du Québec a publié en juillet

un projet de règlement sur les paiements et le règlement rapides des différends en matière de travaux de construction. Maintenant au stade de la consultation, la CMMTQ estime que ce projet constitue une étape importante, puisque le gouvernement annonce ainsi concrètement les modalités du régime de paiement rapide qui seront bientôt applicables dans le cadre des contrats publics de construction. « Il s’agit de la dernière étape avant l’atteinte du but ultime pour les contrats publics : le droit pour les entrepreneurs d’être payés dans des délais raisonnables pour les travaux exécutés adéquatement, incluant les ordres de changement, et le recours à un mode de règlement des litiges simple, rapide, flexible et efficace », a commenté M e  Steve Boulanger, directeur général de la CMMTQ, qui agit à titre de coordonnateur de la Coalition contre les retards de paiement dans la construction depuis 2013. Le régime prévoit un calendrier de paiements obligatoires. Pour en savoir plus et obtenir les réponses à vos questions, une formation spécifique à ce sujet sera donnée pendant le congrès de la CMMTQ, lequel aura lieu du 12 au 14 septembre prochains.

Six villes visitées

TOURNÉE GCR 2024

La Tournée 2024 de Garantie Construction Résidentielle (GCR) est de retour. Cette cinquième édition se déroulera du 9 au 23 septembre prochains. Elle s’arrêtera d’abord à Québec, pour ensuite se rendre à Boucherville, Gatineau, Sherbrooke, Laval et Trois-Rivières. Les participants qui assisteront aux ateliers seront admissibles

à trois 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 2024 est l’occasion par excellence de se mettre à niveau en recevant une formation d’une 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.

En mode solution avec les régions

L’APCHQ EN TOURNÉE JUSQU’EN MARS 2025

Cet été, l’Association des professionnels de la construction et de l’habitation du Québec (APCHQ) a entamé une grande tournée de la province afin de rencontrer les entrepreneurs en construction et rénovation résidentielles ainsi que les élus municipaux, provinciaux et fédéraux. Les premières régions visitées ont été l’Outaouais et l’Abitibi-Témiscamingue. Cette démarche d’envergure vise à rappeler les enjeux cruciaux de l’industrie tels que l’accès à la propriété, l’abordabilité, la rénovation, la réglementation ainsi que les mécanismes freinant les mises en chantier et le soutien aux entrepreneurs. L’Association souhaite également entendre les préoccupations tout comme les propositions de solution des élus locaux. « L’habitation s’avère un vecteur de développement économique majeur pour les régions. Les défis sont colossaux, mais propres à chaque milieu. Pour

Soyez des nôtres !

Le prochain niveau de confort en chauffage à air pulsé

NOUVELLE fournaise hydronique

Les avantages de la NPF: le gaz que brûle la fournaise NPF pour chauffer l’eau se situe dans un échangeur de chaleur à combustion scellé, complètement isolé du flux d’air. L’eau chauffée est ensuite pompée à travers un échangeur de chaleur hydronique, lequel diffuse discrètement la chaleur dans l’air des locaux. Le brûleur à prémélange, à très faible concentration de NOx et entièrement fermé offre un fonctionnement extrêmement silencieux ainsi qu’un rendement élevé de 97 % AFUE. Sa capacité variable peut moduler aussi bas que 15 % pour une expérience de confort de niveau supérieur.

Découvrez la nouvelle fournaise NPF au Navieninc.com.

NOUVELLES DE L’INDUSTRIE

amenuiser la crise [de l’habitation qui se manifeste par une importante pénurie de logements], il est fondamental de bâtir des ponts durables entre les entrepreneurs et les élus », a fait valoir par voie de communiqué Maxime Rodrigue, PDG de l’APCHQ. S’échelonnant jusqu’en mars 2025, cette tournée entend faire une différence pour les Québécois dans les élections à l’automne suivant.

LE BRUIT AU TRAVAIL : OUTILS DE PRÉVENTION

Selon la Commission des normes, de l’équité, de la santé et de la sécurité du travail (CNESST), au Québec, plus d’une personne sur cinq œuvrant dans le secteur de la construction est susceptible d’être exposée à des niveaux de bruit élevés ou excessifs. Elle explique qu’il s’agisse d’une exposition unique ou répétitive, cela peut causer, entre autres, du stress, de la fatigue ou des acouphènes, et même entraîner de la surdité. L’exposition au bruit augmente également les risques d’accidents du travail, ajoute-t-elle. Voilà pourquoi l’organisme gouvernemental a organisé une campagne publicitaire (radio, journaux, Internet) cet été pour sensibiliser les travailleurs, les employeurs et les maîtres d’œuvre du secteur de la construction aux conséquences dévastatrices d’une exposition au bruit; et pour les inviter à mettre en place et à appliquer les mesures requises pour éliminer ou réduire le bruit. Pour soutenir les employeurs et les maîtres d’œuvre ainsi que les travailleurs dans la prise en charge des risques liés à l’exposition au bruit en milieu de travail et dans l’application des nouvelles exigences

réglementaires, la CNESST a créé plusieurs outils, téléchargeables sur son site Internet (cnesst.gouv.qc.ca/ bruit).

MESSAGES DE L’INDUSTRIE

NOUVEAU PRÉSIDENT DE L’ICPC-QUÉBEC

Lors de son assemblée générale annuelle (AGA) de juin dernier, l’Institut canadien de plomberie et de chauffage (ICPC) a élu son nouveau président : Gilles Rousseau (Masco). Il succède ainsi à Éric Jacques (Gromec), lequel l’assistera au cours de son mandat à titre de président sortant, en compagnie d’Alain Paquette (Wolseley) en tant que premier vice-président. À noter qu’à compter de cette année, le mandat présidentiel à l’ICPC-Québec sera d’une durée d’un an (au lieu de deux). L’Institut a fait valoir que cette mesure visait à permettre à plus de membres du conseil d’administration d’accéder à un poste d’officier après quatre années (au lieu de huit). M. Jacques a profité de l’occasion pour remercier les administrateurs qui l’ont soutenu au long de son mandat, ainsi que François Deschênes (Groupe Deschênes) qui a agi comme agent de liaison entre le bureau canadien et la division québécoise de l’Institut.

PRIX D’EXCELLENCE 2024 DU CCH

Le Conseil canadien de l’hydronique (CHH) a profité de sa conférence annuelle pour remettre son Prix d’excellence 2024 à Gilles Legault, directeur de l’hydronique chez CB Supplies Canada. Cumulant plus de

50 ans d’expérience pratique, Gilles est un expert chevronné en systèmes de plomberie et de chauffage. Il est concepteur hydronique certifié par le Conseil canadien de l’hydronique et concepteur géothermique certifié par la Coalition canadienne de l’énergie géothermique. Créé en 2012, le Prix d’excellence du CCH reconnaît les personnes qui ont apporté une collaboration exceptionnelle au développement de l’industrie de l’hydronique canadienne, contribuant à améliorer le profil professionnel de l’industrie par l’éducation, la formation, les relations publiques, les réalisations techniques ou l’élaboration de codes et de normes.

BOURSES 2024 DE LA CMMTQ C’est avec enthousiasme que la Corporation des maîtres mécaniciens en tuyauterie du Québec (CMMTQ) a publié le nom de ses boursiers 2024. Tout d’abord, la renommée bourse Jocelyne-Meunier-Desjardins de 1000 $ a été remise à Mélissa Gonthier, inscrite au programme Plomberie et chauffage à l’École professionnelle de Saint-Hyacinthe. Ensuite, 10 bourses d’excellence de 500 $ chacune ont été remises aux élèves suivants : Noémie Batista-Gomez (Collège Ahuntsic), Vincent Blanchard (Cégep Limoulou), Amy Lee Langlois-Clarke (Cégep de Saint-Hyacinthe), Marie-Pascale Tremblay (Cégep de Jonquière) et Jiali Wu (Cégep Vanier) inscrits au DEC en Technologie de mécanique du bâtiment (DEC); Steve Bellavance (Centre de formation professionnelle Samuelde-Champlain), Yohann Bissonnette (Centre de formation professionnelle Samuel-de-Champlain), Julie Dubé (Centre de formation de la Haute-

Ne faites pas la sourde oreille aux risques

Gilles Legault entouré de Warren Lowe, président (g) et Mike Boudreau, vice-président Ventes et marketing, tous trois chez CB Supplies.

Encourager la relève

Gaspésie) et Issa Haraké (École des métiers de la construction de Montréal) inscrits au DEP en Plomberie et chauffage; et Benjamin Fréchette (École Polymécanique de Laval) inscrit au DEP en Mécanique de protection contre les incendies. 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 à tous les boursiers.

ALLARD & RICARD : 100 ANS, 5 GÉNÉRATIONS

L’entreprise familiale spécialisée en mécanique du bâtiment Allard & Ricard inc. – qui offre des services en plomberie, chauffage, gaz, géothermie et biénergie (dans les secteurs résidentiel, commercial et industriel) – est heureuse de souligner ses 100 ans d’existence. Fondée en 1924 par le plombier Osias Allard, la compagnie a évolué au fil des quatre

générations et des deux familles qui l’ont fait prospérer. Au tournant de ce centenaire, la cinquième génération prend la barre. En effet, Daniel Ricard a récemment passé les rênes à son fils, Charles Ricard, et à Denis Stirbul. L’entreprise, dont l’équipe regroupe les talents d’une trentaine d’employés, a récemment organisé un événement pour célébrer son succès à travers le temps. Plus de 150 personnes y ont assisté : personnel, anciens employés, anciens dirigeants, fournisseurs et clients. « Nous tenons à remercier chaleureusement tous ceux qui se sont joints à nous pour célébrer ce moment extraordinaire qui marque un nouveau jalon dans le développement

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et la croissance de l'entreprise », ont commenté Charles et Daniel.

Depuis le 16 septembre

PRODUITS CONVECTAIR ET DIMPLEX DISTRIBUÉS PAR

GDA

C’est avec enthousiasme que Glen Dimplex Amériques (GDA) a annoncé qu’elle assurera la vente et la distribution directe de tous les produits Convectair et Dimplex dans le marché canadien de la distribution électrique à partir du 16 septembre. Ce changement fait suite à la décision de l’entreprise de mettre fin à son entente de distribution avec Innovair Solutions (Ouellet Canada) en vigueur depuis 2020.

Vous avez demandé et nous avons écouté et nous nous sommes associés à Tremco pour offrir le meilleur produit d’arrêt de feu pour votre niveau de soi et les besoins de qualité pistolet disponibles dans des tubes de saucisse de 600 ml et des seaux de 17L.

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Mettre toutes les chances de son côté

PAR IAN McTEER

N’OUBLIEZ PAS DE CONSIDÉRER LES ENJEUX DE DÉGIVRAGE DES THERMOPOMPES RÉSIDENTIELLES

Nous sommes peut-être encore dans la saison de refroidissement, mais nul doute que le temps froid reviendra. Conséquemment, lorsque nous installons une nouvelle thermopompe à air, nous devons garder à l’esprit que même les modèles pour climats froids (TACF) les plus avancés doivent relever des défis opérationnels et des problèmes de dégivrage. Si ces problèmes peuvent être exacerbés par de mauvaises pratiques d’installation ou de mise en service, leur source réside souvent dans des omissions au moment de la vente et de la rédaction des spécifications de l’équipement.

Il suffit qu’un appareil soit installé dans un endroit non optimal ou mis en service sans tenir compte des instructions du fabricant et des normes de l’industrie pour que le dégivrage devienne un obstacle

récurrent, diminuant à la fois l’efficacité de l’unité et le confort des occupants.

Dans cet article, nous aborderons certaines subtilités du dégivrage qui conduisent trop souvent à un mauvais rendement, voire à une panne majeure, des TACF résidentielles.

POURQUOI DÉGIVRER ?

La seule façon pour une thermopompe d’extraire l’énergie thermique contenue dans l’air extérieur est de posséder un serpentin d’évaporateur qui fonctionne à une température beaucoup plus froide que celle de l’air qui y pénètre. En fonction de la température du point de rosée de l’air entrant, le serpentin de l’évaporateur extérieur atteindra son point de gel lorsque la température sensible de l’air entrant sera d’environ 47 °F (8,3 °C).

Cette valeur est d’ailleurs utilisée comme premier point d’évaluation de la capacité de chauffage d’une thermopompe dans la norme AHRI 210/240-2023. Ce point a été adopté très tôt, probablement parce que les thermopompes étaient généralement utilisées dans les climats modérés des États-Unis, où la température extérieure descend rarement en dessous de zéro. 47  ° F (8,3  ° C) s’avère d’ailleurs une température hivernale moyenne courante dans bon nombre de ces régions. Cette valeur constitue donc une référence réaliste et pertinente pour comparer le rendement de différents modèles de thermopompes.

Par exemple, lorsque la delta T nominale d’un serpentin extérieur est de 15  ° F (8,3  ° C) entre la température d’entrée de l’air du serpentin et la température

Une qualité et une technologie à la pointe de l’industrie, soutenues par un soutien et des garanties solides à l’échelle nationale.

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.

Comme tout ce que Continental conçoit et fabrique, chaque appareil est exceptionnellement simple à utiliser et à installer, et est conçu pour durer toute une vie.

saturée du frigorigène à l’intérieur du serpentin, cela signifie que lorsque la température saturée du frigorigène se situe à 32  ° F (0  ° C), l’air extérieur entrant dans le serpentin sera à 47 °F (8,3 °C). Dans ces conditions, le besoin potentiel de cycles de dégivrage commence. Mais ce n’est pas tout, le nombre et la durée des cycles de dégivrage sont forcément liés au point de gel de l’air ambiant extérieur.

Voici une illustration de cette situation. À la fin janvier de cette année, un épisode de pluie verglaçante s’est abattu sur la région du sudest de l’Ontario où j’habite. La pluie verglaçante a été suivie de plusieurs centimètres de neige mouillante (sur une période de deux jours). La température de l’air entrant dans le serpentin extérieur se situait à environ 34 ° F (1,1 ° C), la température du point de rosée à 31 °F (-0,6  ° C) [données fournies par le bureau météorologique] et des vents forts venaient du sud (avec des rafales atteignant 64 km/h).

Lorsque la température du point de rosée extérieur est aussi proche de

la température ambiante extérieure, davantage de cycles de dégivrage seront nécessaires. Ce n’est pas une bonne journée pour les thermopompes à air. Même si l’unité extérieure de ma thermopompe se trouve partiellement protégée par une rangée de cèdres, un peu de neige a réussi à s'accumuler devant les ventilateurs (voir Figure 1 ).

Finalement, la température extérieure est descendue à 28 °F (-2,2 °C), le vent s’est déplacé vers le sud-ouest avec des rafales à 9 km/h, et la température du point de rosée a chuté à 16 °F (-9 °C) à mesure que l’air devenait plus sec.

Bien que ma configuration actuelle de collecte de données ne me permette pas de consulter le registre des cycles de dégivrage de mon unité, je peux néanmoins consulter les données recueillies par le thermostat de la thermopompe (voir Figure 2 ).

Dans la colonne « Last Month » (mois dernier), cette thermopompe à deux phases a exécuté 408 cycles de chauffage à la phase 1 (Y1) et 44 cycles de chauffage à la phase 2 (Y2), pour une durée totale accumulée de 11 737 minutes (196 heures). L’unité a exécuté 29 cycles de dégivrage (pour un total de 153 minutes), soit environ 5,3 minutes par cycle de dégivrage. Est-ce que c’est bon? Réponse : le cycle de dégivrage complet le plus court possible est le meilleur cycle

de dégivrage qui soit. Regardez dans la colonne « Today » (aujourd’hui), il y a un cycle de dégivrage d’une durée de 6 minutes. Notez aussi que les cycles de chauffage au gaz W1 et W2 sont effectués pour tempérer l’air froid produit par la thermopompe fonctionnant en mode refroidissement pendant le dégivrage.

Ainsi, le mois dernier, quelles que soient les conditions de température et de point de rosée, cette thermopompe n’a été en mode dégivrage que 1,3 % du temps. La durée moyenne du dégivrage a été de 5 à 6 minutes par cycle. Cette valeur se situe non loin de la valeur idéale (zéro minute de dégivrage), que seule une thermopompe géothermique peut atteindre.

PHILOSOPHIE DU DÉGIVRAGE

L’humidité gelée sur les ailettes du serpentin extérieur devient un problème lorsqu’elle s’accumule au point où le flux d’air à travers le serpentin s’en voit considérablement diminué. Le transfert de chaleur efficace s’avère alors considérablement réduit. Traditionnellement, l’installation d’une vanne d’inversion dans le circuit de réfrigération permet de rediriger le gaz chaud vers le serpentin extérieur pour le chauffer jusqu’à un point où le givre ou la glace accumulés fondront. Une fois le dégivrage terminé, le circuit

Photos : Ian McTeer

Figure 1 – Accumulation de neige mouillée sur l’unité extérieure de ma thermopompe.

Figure 2 – Données recueillies par le thermostat de la thermopompe.

de réfrigération reprend son mode de chauffage en dirigeant les gaz chauds vers le serpentin intérieur où se poursuit le chauffage des locaux du bâtiment.

Par sa nature, le dégivrage se révèle une opération inefficace. Pendant chaque cycle de dégivrage, la chaleur est littéralement « volée » aux locaux en plaçant la vanne d’inversion en mode refroidissement (les gaz chauds sortent) et en utilisant cette chaleur pour faire fondre le givre/la glace sur le serpentin extérieur.

Dans un système à air chaud pulsé, le chauffage d’appoint sera alimenté pour tempérer l’air froid généré par la thermopompe dans les locaux. Lorsque la source de chaleur intérieure se trouve en amont du serpentin intérieur, la chaleur supplémentaire provenant de cette source réchauffe également le frigorigène, contribuant à dégivrer le serpentin extérieur plus rapidement.

La plupart du temps, la source de chaleur intérieure fonctionne à 100 % de sa capacité lors du dégivrage,

et elle n’est pas commandée par le thermostat. L’objectif est que la période de dégivrage soit la plus courte possible avec un air extérieur le plus sec possible, afin d’optimiser l’efficacité de la thermopompe à air. Puisque nous ne pouvons pas contrôler la teneur en humidité de l’air extérieur, que peut-on faire pour assurer un dégivrage efficace? Réponse : à peu près tout!

Le dégivrage s’avère bien plus qu’un simple panneau de commande dans l’unité extérieure. Voici quelques mesures pour optimiser le dégivrage :

• Commencez par vous assurer que l’équipement de la thermopompe est correctement spécifié. Utilisez des composants qui satisfont les critères de l’AHRI.

• Vérifiez que le système de distribution peut gérer le débit d’air requis. Il est possible qu’un générateur d’air chaud à gaz d’appoint nécessite plus de débit d’air qu’une thermopompe.

• Choisissez des filtres à air de qualité supérieure. La classe MERV 11 se

révèle une bonne référence.

• Dimensionnez la conduite soigneusement en suivant les directives du fabricant : diamètre, longueur et hauteur.

• Assurez-vous de mettre l’appareil en service en suivant les instructions du fabricant. Le vide profond et le chargement en mode refroidissement pourraient être la meilleure pratique dans la plupart des cas.

• Utilisez les tableaux fournis par le fabricant pour vérifier que le système est correctement chargé.

• Faites attention à l’emplacement de l’unité extérieure. Elle doit reposer sur une base solide, à l’abri des vents dominants, protégée des écoulements d’eau et facile à entretenir.

RÔLE DE LA COMMANDE DE DÉGIVRAGE

Deux stratégies de dégivrage sont couramment utilisées avec les thermopompes modernes : le

• Jusqu’à 18 SEER2 / climatisation jusqu’à 12,4 EER2

• Formats : 18 / 24 / 30 / 36 / 48 / 60

• Interface de 24 V intégrée

• Ensembles de conduites traditionnelles

• Modes : Froid, Chaud, Sec, Ventilation, Auto

• Télécommande sans fil incluse

• Garantie limitée de 10 ans sur les pièces**

• Fonctionnement à faible niveau de bruit (54 décibels à son plus bas)*

• Garantie limitée de 10 ans sur les pièces**

Thermopompe compacte QuietComfortMD 18

contrôle du temps et de la température; ou le contrôle de la demande. Le contrôle du dégivrage en fonction du temps et de la température (T/T) fonctionne bien avec les unités installées dans des climats hivernaux plus doux (définis comme région IV par l’AHRI). Cette stratégie ne doit pas être utilisée dans les climats froids (région V), à mon avis. Le contrôle T/T se fait à l’aide d’un tableau de commande électronique qui surveille un thermostat de serpentin normalement ouvert, fixé à un raccordement dans le bas du serpentin extérieur.

• En mode chauffage, si le thermostat du serpentin détecte une température interne inférieure à 30 °F (-1,1 °C) +/- 3 °F (1,6 °C), l’interrupteur se ferme, signalant au tableau de commande que les conditions sont favorables au dégivrage.

• La commande met le moteur du ventilateur extérieur hors tension – faisant passer la vanne d’inversion en mode refroidissement – et alimente les éléments chauffants d’appoint ou un générateur d’ait chaud à combustible fossile à l’intérieur.

• Le gaz chaud est maintenant dirigé vers le serpentin extérieur, et ce, jusqu’à ce que le thermostat de dégivrage détecte que la température du serpentin a augmenté à environ 65 °F (18,3 °C) +/- 5 °F (2,7 °C). Le dégivrage est alors terminé.

• La fonction de synchronisation du tableau de commande surveille le temps de fonctionnement cumulatif du compresseur. Trois options de synchronisation peuvent être sélectionnées : 30, 60 ou 90 minutes. Par exemple, avec l’option 60 minutes, même si le thermostat de dégivrage a été fermé pendant 59 minutes de fonctionnement en continu ou cumulatif, l’appareil ne dégivrera pas avant la soixantième minute.

• Le contrôle T/T mettra fin au dégivrage après 10 minutes si le thermostat ne parvient pas à atteindre la température de réglage.

Le contrôle du dégivrage en fonction du temps et de la température peut entraîner un mauvais rendement de l’unité ou des plaintes du propriétaire concernant le montant élevé de ses factures d’électricité. Deux problèmes peuvent survenir : (1) trop de cycles de dégivrage (car le contrôle T/T ne peut pas gérer le givrage causé par des conditions d’humidité élevée) et (2) trop peu de cycles de dégivrages (car il ne peut pas retarder le dégivrage dans des conditions de givrage rapide en raison des exigences de synchronisation).

Les commandes de dégivrage à la demande (DDC) ont été considérablement améliorées au fil des décennies, depuis son lancement au milieu des années 1980. La DDC est conçue pour permettre le dégivrage uniquement lorsque les conditions de givrage du serpentin ont atteint un point où le rendement de chauffage devient sérieusement réduit. De nombreuses thermopompes à onduleur pour climat froid modernes utilisent une logique de dégivrage à la demande. Les données recueillies par une sonde de température de l’air ambiant et une sonde de serpentin –installée dans un puits en cuivre fixé à l’un de ses circuits

QU’EST-CE QUI PEUT MAL ALLER ?

Toujours suivre les instructions du fabricant en matière d’emplacement, de dégagement et de protection contre le vent.

Un déflecteur est nécessaire sur un toit… toujours venteux !

Pas acceptable comme déflecteur ou anti-égouttement !

Unité horizontale fortement obstruée par la glace. Cet appareil doit être déplacé ou un pare-vent/ glace approprié doit être construit.

Lors du dégivrage, une quantité considérable d’eau est générée. La dalle de béton doit être légèrement inclinée vers l’avant pour favoriser le drainage loin du bâtiment.

inférieurs – permettent au tableau de commande de dégivrage de tenir compte de la différence de température entre ces deux sondes pour déterminer le moment optimal pour déclencher un cycle de dégivrage.

Bien que les paramètres d’activation d’un cycle de dégivrage puissent varier selon le fabricant, un tableau de commande de dégivrage considérera généralement qu’un cycle de dégivrage est requis lorsque la sonde de l’air ambiant affiche une valeur inférieure à 52 °F (11 °C) et que celle du serpentin se situe en dessous d’environ 35 °F (1,7 °C), alors que l’unité a fonctionné en mode chauffage pendant plus de deux minutes. Dans ce cas, le tableau de commande procédera de la façon suivante :

• Arrêt du moteur du ventilateur extérieur.

• Ouverture complète du détendeur électronique.

• Changement de la vanne d’inversion en mode refroidissement.

• Mise en marche du compresseur à sa vitesse maximale.

• Mise en marche de la soufflante intérieure à sa vitesse maximale.

• Actionnement du chauffage intérieur d’appoint.

• Information potentielle que le système est en mode dégivrage (avec un thermostat communicant intelligent).

• Arrêt du cycle de dégivrage lorsque la température du serpentin extérieur aura atteint 47 °F (8,3 °C) ou une autre température déterminée par le fabricant de l’unité et en fonction des conditions ambiantes.

• Arrêt du cycle de dégivrage en fonction du temps (généralement après 10 à 12 minutes).

• Une trop grande quantité de cycles de dégivrage arrêtés par le temps peut se traduire par l’envoi d’un message de défectuosité au thermostat intérieur, obligeant le système à passer en mode de fonctionnement dégradé (Limp Mode en anglais).

• L’unité extérieure de certains systèmes est capable de garder les défectuosités en mémoire. Le technicien peut ainsi consulter cette information pour mieux poser son diagnostic.

CONSEILS POUR OPTIMISER LE DÉGIVRAGE

Voici maintenant quelques suggestions visant à optimiser le rendement de la thermopompe dans une perspective de cycles de dégivrage :

• Lorsque vous figurez l’emplacement d’une unité extérieure, privilégiez un endroit raisonnablement protégé des vents dominants. Si un

tel endroit n’existe pas, rédigez les spécifications ou construisez vousmême un pare-vent approuvé par le fabricant.

• Les unités à refoulement verticales ne doivent pas être installées sous un surplomb de toit bas ou large ou dans toute zone susceptible de dégoutter sur l’unité.

• Évitez d’installer l’unité à proximité d’une végétation à feuillage dense ou de tout autre objet (clôture, mur, etc.) susceptible de restreindre la circulation de l’air ou de provoquer la recirculation de l’air de la sortie vers l’entrée de l’unité.

• L’unité extérieure doit être installée de telle manière que la neige et la glace (dues à la pluie verglaçante par temps froid) ne puissent pas obstruer le serpentin extérieur.

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• L’unité extérieure doit être montée sur une dalle en béton solide, sur laquelle se trouve un support approprié et qui l’élève suffisamment pour empêcher la neige soufflée de bloquer le serpentin.

• Assurez-vous que l’intérieur du boîtier de l’unité extérieure est exempt de débris (herbe coupée, feuilles, etc.), lesquels pourraient empêcher l’eau de fonte de s’écouler par les trous situés à sa base.

Je terminerai en disant qu’il est peu probable que quiconque commercialise volontairement une « machine qui gaspille de l’énergie ». Pourtant, d’après mon expérience avec les thermopompes, c’est précisément ce qu’elles font lorsque leur installation est effectuée nonchalamment ou en coupant les coins ronds, obligeant les systèmes à exécuter des cycles de dégivrage excessifs.

Les plaintes des consommateurs liées aux factures d’énergie élevées et au mauvais rendement peuvent, trop souvent, être attribuées à quelque chose d’aussi simple qu’un trop grand nombre de cycles de dégivrage.

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.

Parlons chauffage instantané

PAR ÉQUIPE DE RÉDACTION

RÉSUMÉ D’UNE SÉANCE « 30 MINUTES DE MÉCANIQUE » SUR LES CHAUFFE-EAU INSTANTANÉS

Le 21 mai dernier, le magazine HPAC (publication sœur de PCC d’envergure nationale) a tenu une de ses séances d’une demiheure « 30 Mechanical Minutes » (30 minutes réservées à la mécanique du bâtiment). Cette série de webinaires gratuits traite de sujets d’intérêt pour les entrepreneurs de l’industrie, leur proposant de nouveaux points de vue et solutions. La séance en question – modérée par Doug Picklyk, rédacteur en chef du magazine HPAC – a couvert le thème des chauffe-eau instantanés (sans réservoir) dans le domaine résidentiel, en compagnie de l’expert invité, Joshua Ferguson, RSE, spécialiste des ventes techniques chez Barclay Sales en Alberta. M. Ferguson est un compagnon plombier et un monteur d’installations au gaz qui exerce ces métiers depuis plus de 20 ans. Il a été propriétaire d’une entreprise de plomberie à Calgary pendant 14 ans, avant de se consacrer à la représentation en 2022. Son premier souvenir professionnel dans le domaine des chauffe-eau instantanés remonte à sa période d’apprenti, lorsque l’entreprise pour laquelle il travaillait avait créé son propre système. Un jour, alors que la compagnie installait une chaudière pour le chauffage rayonnant du

«  Il importe de nous assurer que les particules ainsi que les dépôts de calcium ou de fer traversent le système [de chauffe-eau] librement sans l’obstruer. » — Joshua Ferguson

plancher dans une grande maison, le client désirait avoir accès à de l’eau chaude instantanée pour laver ses voitures et ses motos, ainsi que remplir son spa.

« Nous avons détourné une petite quantité d’eau de la boucle principale, et avons ajouté un échangeur à plaques plates équipé d’un interrupteur de débit », se souvient-il. « Cela a fonctionné à merveille pour cette application. » Outre la fabrication de systèmes maison, M. Ferguson a participé à la première vague de réservoirs d’eau chaude instantanés lancés au Canada au début des années 2000, « ce qui a laissé un petit goût amer dans la bouche des gens, pour être tout à fait honnête », note-t-il.

Offerts sur le marché depuis plusieurs années, les chauffe-eau instantanés ont fait parler d’eux pour leurs nombreux avantages par rapport aux chauffe-eau à réservoir traditionnels au gaz. Même si le coût initial de ces unités murales s’avérait plus élevé, ces dernières permettaient de gagner de l’espace dans les salles mécaniques étroites,

étaient plus économes en carburant et offraient un flux d’eau chaude continu.

Même si M. Ferguson déplore que certaines des premières unités rencontraient des problèmes avec les températures très froides des eaux souterraines et l’eau de mauvaise qualité que l’on trouve dans certaines régions du Canada, il constate que les fabricants ont réussi à surmonter ces problèmes au cours des 20 dernières années.

CONSIDÉRATIONS D’INSTALLATION

Comme il n’existe pas de solution universelle en matière de chauffeeau instantané, les entrepreneurs doivent étudier l’application en fonction de la gamme d’unités offerte lorsqu’ils conseillent un client éventuel. M. Ferguson examine tout d’abord ce qu’il appelle les cinq éléments de base :

1. Où est fabriqué l’appareil?

2. Est-il conçu par le fabricant luimême ou est-il construit à partir de pièces tierces?

3. De quel type d’échangeur est-il équipé (cuivre, aluminium, acier

Joshua Ferguson (à gauche) partage ses idées avec le rédacteur en chef du magazine HPAC, Doug Picklyk, sur les considérations à prendre en compte lorsqu’on envisage d’installer un chauffe-eau instantané au gaz.

inoxydable ou matériau combiné)?

4. L’échangeur de chaleur est-il composé d’une seule pièce ou de deux?

5. Finalement, son rendement est-il conforme à sa fiche signalétique?

Une fois la bonne unité sélectionnée, vient l’étape des calculs pour s’assurer que l’appareil s’avère dimensionné selon les besoins en eau chaude du client. Voici les paramètres à connaître :

• Quelle-est la plus basse température de l’eau entrante à l’emplacement du ménage ou de l’entreprise?

• Quelle est la température de sortie souhaitée? Les applications résidentielles typiques vont de 120 à 130 °F, tandis que les applications commerciales peuvent aller de 160 à 185 °F.

• Quelle est la charge maximale moyenne, en tenant compte des pommes de douche, des robinets, etc.? Un ménage pourrait n’avoir besoin que de 3 à 4 gallons par minute (gpm), alors qu’une laverie pourrait en nécessiter 40.

• Une fois ces paramètres connus, prendre la charge en Btu/h du réservoir instantané et la diviser par l’augmentation de température requise multipliée par 500. Voici un exemple : considérons une augmentation de température de 70 °F. Multipliée par 500, nous obtenons 35 000. Supposons un modèle générant une charge de 199 000 Btu/h : 199 000 divisé par 35 000 = 5,7 gpm (fonctionnement optimal). Pendant les périodes les plus froides, le débit pourrait être de 4 à 4,5 gpm.

M. Ferguson précise que les deux dimensions les plus courantes pour les chauffe-eau instantanés sont 180 000 et 199 000 Btu/h. Ces deux capacités combleront les besoins en énergie de la plupart des demandes résidentielles. Il souligne également l’importance de la qualité de l’eau. Les systèmes pourront être affectés par de l’eau dure ou de mauvaise qualité. Pour l’entrepreneur, cela implique de mesurer la dureté de l’eau et de suivre le manuel d’utilisation des fabricants, lesquels identifieront certains niveaux de grains par gallon avant qu’une

certaine forme d’adoucissement de l’eau ou de préfiltrage soit nécessaire. « Nous devons savoir que les échangeurs de chaleur des chauffe-eau instantanés sont petits. Leurs passages d’écoulement sont parfois aussi petits que 3/8 po. Par conséquent, il importe de nous assurer que les particules ainsi que les dépôts de calcium ou de fer traversent le système librement sans l’obstruer. »

CONDENSATION UNIQUEMENT

L’installation d’un chauffe-eau instantané est-elle plus facile que l’installation ou le remplacement d’un chauffe-eau avec réservoir ? Pas nécessairement, explique M. Ferguson. Au Canada, tous les chauffe-eau instantanés au gaz doivent être des unités à condensation. De ce fait, les condensats doivent être évacués quelque part. « Dans certaines situations, l’avaloir de sol peut se trouver dans une autre pièce ou zone. Voilà où les pompes à condensats et les neutralisants de condensats entrent en jeu. »

Les entrepreneurs doivent savoir quel type de tuyauterie se trouve dans le sol et relie l’eau au réseau municipal. Ils doivent aussi savoir si les autorités de la localité exigent un neutralisant de condensats. « Si le réseau d’évacuation des condensats est en fonte et qu’il n’y a pas suffisamment de rinçage, la fonte finira pas par être altérée. »

Parmi les autres exigences des installations comportant des chauffeeau instantanés, notons la haute efficacité du réseau de ventilation (contrainte de longueur et qualité). Aussi, une salle mécanique située au centre du bâtiment peut représenter un défi, car vous devrez passer par un mur latéral. Certains fabricants offrent un évent flexible qui peut être raccordé à un évent B existant. « Dans cette éventualité, l’entrepreneur doit s’assurer que l’évent s’avère suffisamment dimensionné pour éventuellement accueillir une chaudière, un appareil de traitement d’air ou une autre unité du genre. »

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COURANT FROID

Le phénomène du courant d’eau froide est commun avec les réservoirs électriques ou les chauffe-eau instantanés. Il s’agit de cette sensation qui se produit lorsque vous entrez dans la douche chaude et que, tout à coup, l’eau devient froide pendant un instant, avant de revenir chaude.

M. Ferguson explique que ce courant d’eau froide peut prendre différentes formes. « On l’observe au démarrage, lorsque l’eau froide se trouvant dans la tuyauterie (entre le réservoir et l’appareil sanitaire le plus éloigné) doit être évacuée. Certains chauffeeau instantanés ne peuvent offrir que 10 à 15 minutes de rendement optimal. Passé ce délai, des courants d’eau froide pourront être ressentis. En outre, si les occupants du ménage utilisent plus de gallons par minute que ce que l’unité peut générer – en prenant quatre douches de suite, par exemple, alors que l’appareil installé ne peut en accommoder que deux –un courant d’eau froide sera ressenti. » Dans l’éventualité où du tartre et des débris se sont accumulés –dans l’échangeur, la tuyauterie, un aérateur ou une pomme de douche – le débit de l’eau pourra s’en voir restreint, provoquant l’arrêt et la mise en marche du chauffe-eau, avec la fluctuation désagréable de la température de l’eau. M. Ferguson précise néanmoins que le plus gros problème de ce phénomène, outre le facteur d’inconfort, est l’effet néfaste qu’il peut avoir sur les échangeurs de chaleur comportant deux pièces. « L’action du courant d’eau froide provoque une légère déviation de l’échangeur. Souvent, un chauffe-eau instantané dont l’échangeur se révèle défaillant est un modèle en deux pièces (généralement sur les deux points avant). »

La meilleure façon d’atténuer le problème du courant d’eau froide est d’installer un réservoir tampon ou une conduite de recirculation. « Attention, par contre, la conduite de recirculation peut parfois faire partie du problème. Je vous suggère de vérifier que le système de recirculation dispose d’une minuterie ou d’un démarrage

par bouton-poussoir. » M. Ferguson concède que le sujet d’une pompe de recirculation interne dans les chauffeeau instantanés s’avère un sujet chaud dans l’industrie. Nul doute que ce composant se révèle avantageux dans une maison qui dispose d’une conduite de recirculation dédiée. Il ajoute que dans les maisons existantes en démarche de modernisation, il existe des trousses équipées d’un raccord en T rapproché à placer sous l’évier, lesquelles transformeront une conduite d’eau froide en une conduite de recirculation d’eau chaude.

«  La meilleure façon d’atténuer le problème du courant d’eau froide est d’installer un réservoir tampon ou une conduite de recirculation.  »

« Si cette option évite de découper des cloisons sèches, elle a tout de même le désavantage de transformer l’eau froide en eau chaude pendant le temps de recirculation. » Cependant, les systèmes de recirculation d’eau chaude sont généralement installés avec une minuterie à bouton-poussoir, un détecteur de mouvement ou un programme qui allumera le système 15 minutes avant utilisation.

LONGUE DURÉE

L’un des arguments de vente courants des chauffe-eau instantanés au gaz est leur plus longue durée de vie que celle des modèles équivalents avec réservoir. M. Ferguson estime la vie utile d’un chauffe-eau au gaz avec réservoir typique entre 8 et 12 ans. Au cours de sa vie, ce réservoir s’allumera et se réchauffera de 7 à 10 fois par jour, même lorsqu’aucune eau chaude n’est demandée. En ce qui concerne le modèle sans réservoir, il ne s’allumera que lorsque de l’eau chaude est demandée.

Conséquemment, M, Ferguson est d’avis que les économies de gaz paieront à elles seules le système au

cours de sa vie. Selon lui, un chauffeeau instantané de bonne qualité, auquel viendra s’ajouter un service d’entretien, devrait durer de 15 à 20 ans. « Des unités que j’ai installées il y a plus de 20 ans en tant qu’apprenti fonctionnent encore, et sont prêtes pour une mise à niveau. »

Nul doute que l’entrepreneur a intérêt à profiter des occasions d’entretien des appareils. Les plombiers devraient toujours établir un plan d’entretien avec leurs clients. Si le propriétaire est à l’aise pour effectuer lui-même une vidange d’eau annuelle, il peut le faire. Mais un chauffe-eau instantané comporte de nombreux composants qui doivent être entretenus périodiquement.

M. Ferguson fait valoir que chaque fabricant a sa propre façon de rincer son système, et que le processus peut prendre entre 45 et 60 minutes. Pendant ce temps, le technicien peut vérifier les sondes, les dispositifs d’allumage et les commutateurs DIP. « N’oubliez pas que les conditions de garantie diffèrent d’un fabricant à l’autre. Vous avez donc tout intérêt à lire le manuel pour ne pas passer à côté de quelque chose. »

CONNECTÉ

Les chauffe-eau instantanés de divers fabricants sont désormais dotés d’une connectivité Bluetooth et Wi-Fi. M. Ferguson mentionne que cette dernière s’avère idéale pour le propriétaire féru en technologie, étant donné qu’il pourra s’adonner à des opérations comme régler l’horaire de recirculation ou noter le programme de nettoyage. « Certaines unités peuvent indiquer le numéro de téléphone de l’entrepreneur en cas de problème, et certaines autres peuvent même l’en informer directement. »

Pour visionner l’intégralité du webinaire ainsi que toutes les questions du public (en anglais), veuillez visiter l’adresse hpacmag.com/ webinars. Vous pouvez également consulter les éditions précédentes de « 30 Mechanical Minutes ». Tous les épisodes sont également offerts sur la chaîne YouTube de HPAC (youtube. com/@hpacmag).

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Ne jetez pas le système existant

PAR JOHN SIEGENTHALER

MÉTHODES POUR AJOUTER UNE THERMOPOMPE AIR-EAU À UN SYSTÈME AVEC UNE CHAUDIÈRE EN PLACE

Il est difficile de passer une journée de travail dans l’industrie du chauffage, de la ventilation et de la climatisation (CVC) sans tomber sur un écrit d’une organisation ou d’un organisme gouvernemental insistant sur la nécessité d’électrifier tout ce qui fournit du chauffage ou du refroidissement aux bâtiments.

Les « flammes » associées à l’électrification et à la réduction progressive des combustibles fossiles sont attisées par la politique : un domaine où la réalité s’avère un concept très subjectif. Comme cela s’est produit pour de nombreuses autres questions, de profondes divisions séparent les gens selon leur vision du monde, leur profession, leur volonté d’accepter les réalités techniques et les occasions qui se présentent à eux de tirer profit d’une position d’un côté ou de l’autre de la question.

Comme la plupart des gens, j’ai des convictions sur nos sources d’énergie actuelles, et plus particulièrement sur leur impact concernant l’avenir de la technologie du chauffage et du refroidissement hydroniques. Je crois que notre industrie peut et doit accroître son utilisation d’énergies renouvelables. Cependant, je ne crois pas qu’une telle progression devrait être immédiate ou exclusive aux combustibles fossiles.

Dans cet esprit, examinons les avantages de jumeler une thermopompe air-eau électrique à une chaudière à combustible fossile. Les systèmes utilisant ces deux sources de chaleur peuvent être conçus et aménagés dans des installations neuves ou existantes.

Étant donné que plusieurs chaudières à combustible fossile alimentent déjà des systèmes hydroniques, il est probable – à

court terme – que les solutions de modernisation de ces systèmes par l’ajout d’une thermopompe air-eau se rencontrent fréquemment.

GARDEZ L’ANCIEN APPAREIL

J’ai interagi avec des gens qui pensent que les combustibles fossiles sont le fléau de la Terre, l’ennemi public numéro un, et qu’en tant que tel, tout équipement fonctionnant avec ces combustibles devrait être immédiatement mis au rebut. Je soupçonne que ces mentalités sont basées sur des tendances sociopolitiques plutôt que sur des évaluations pratiques et techniquement précises (ou réalistes) des solutions de rechange.

Bien sûr, il existe des chaudières qui sont réparées pour fonctionner « une saison de plus », et ce, dans des conditions loin d’être optimales. Comme chaque appareil, toutes les chaudières finiront par succomber à une vie de conditions chaudes, humides et chimiquement réactives, souvent avec un entretien minimal.

Les bons techniciens peuvent évaluer l’état d’une chaudière existante et, lorsqu’ils concluent qu’elle est rendue à la fin de sa vie utile, ils recommandent de la retirer. Ils peuvent néanmoins évaluer que son état en ferait une bonne source d’appoint dans un système où une nouvelle thermopompe air-eau agirait comme source principale.

Voici sept avantages de maintenir une chaudière existante dans le système :

1. Source d’appoint – La chaudière peut fournir un supplément de chaleur à la thermopompe pendant les jours très froids, lorsque la capacité de la thermopompe ne peut pas suffire à la charge. Sans elle, de nombreux propriétaires utiliseront des

radiateurs électriques portables, lesquels – dans la perspective de la production d’électricité nécessaire à leur fonctionnement – généreront probablement plus d’émission de carbone dans l’atmosphère que les combustibles fossiles pour la même chaleur d’appoint produite.

2. Dépannage – En supposant que la chaudière soit bien dimensionnée pour l’application, elle pourra fournir le chauffage complet lorsque la thermopompe sera en arrêt pour entretien. Les thermopompes modernes s’avèrent des appareils complexes. Il est irréaliste de penser qu’elles fonctionneront pendant 15 à 20 ans sans rencontrer de problèmes qui les mettront hors service pendant un certain temps. En fonction de l’emplacement du système, de la personne responsable de son entretien et de la disponibilité des composants à son remplacement, il est également irréaliste de penser que la réparation aura toujours lieu quelques heures après l’apparition du problème. Cela peut prendre plusieurs jours. La plupart des propriétaires qui comprennent cela comprennent également qu’ils ont besoin d’un « plan B » pour assurer le chauffage si le problème survient par temps froid. Ils savent déjà que la chaudière existante peut chauffer le bâtiment. Encouragezles à intégrer cette entité connue dans le nouveau système.

3. Le meilleur des deux mondes – Les simulations de thermopompes air-eau dans les climats froids ont montré que la grande majorité de l’énergie saisonnière de chauffage des locaux requise dans une maison typique peut provenir de la thermopompe. La chaudière ne viendra typiquement combler que 5 à 15 % de l’énergie saisonnière totale

en fonction de la température de l’eau d’alimentation requise par le réseau de distribution (une température plus basse est toujours meilleure) et de la capacité de la thermopompe par rapport à la charge nominale du bâtiment.

À mon avis, il s’agit d’un abandon très respectable des combustibles fossiles, sans sacrifier la fiabilité, le confort ou la mise au rebut d’équipements qui peuvent encore être utiles de nombreuses années. De plus, le coût de retrait et d’élimination d’une chaudière encore en bon état, ainsi que de ses réseaux de combustible et de ventilation – ainsi que son remplacement par une chaudière électrique d’appoint –vient ajouter au coût d’installation de la thermopompe et peut contribuer à décourager les clients potentiels.

4. Remplacement du panneau électrique – Parmi les éléments à considérer lors de l’électrification complète d’une installation, il y a la capacité du panneau électrique de l’immeuble. Les maisons plus

anciennes équipées de chaudières à combustible fossile peuvent avoir un panneau de 100 ou 150 ampères (A). Si l’ajout d’une thermopompe peut s’avérer possible dans cette plage de tension, l’ajout d’une thermopompe et d’une chaudière électrique dimensionnées pour satisfaire la charge de chauffage nominale du bâtiment nécessitera inévitablement un panneau de 200 A. En outre, si vous ajoutez une borne de recharge pour véhicule électrique, la capacité du panneau devra probablement être encore plus élevée. Cette mise à niveau de l’entrée électrique d’un bâtiment s’élève facilement à plusieurs milliers de dollars. Si la chaudière à combustible fossile existante est conservée comme source de chaleur d’appoint, le panneau électrique existant pourrait être conservé.

5. Prêt pour l’avenir – Il est facile de planifier le remplacement ou la modernisation d’un système avec une chaudière à combustible fossile par une nouvelle chaudière électrique (si cette option devient économiquement

viable). L’opération peut être réalisée avec des modifications minimes de la tuyauterie (sans même vidanger le réseau). Il suffit d’installer des robinets d’isolement et de vidange lors du raccordement de la chaudière à combustible fossile au réseau.

6. Résilience – Conserver une chaudière à combustible fossile existante dans le système permettra de chauffer le bâtiment – peut-être pendant plusieurs jours – dans le cas d’une panne de courant. Dans cette éventualité, une chaudière résidentielle à combustible fossile typique et deux ou trois circulateurs peuvent être alimentés par une petite génératrice portable qui coûte moins de 1400 $. Les modalités de raccordement d’une telle génératrice au système de chauffage se révèlent relativement simples, et elles pourraient aisément être incluses dans l’installation. Le mode combustible fossile du système pourrait également être alimenté par des accumulateurs (batterie) modernes tels que le

HYDRONIQUE suite de la page 21

Powerwall de Tesla ou le PWRcell de Generac.

Une thermopompe de 5 tonnes de capacité nominale (60 000 Btu/h) et son système de distribution peuvent également être alimentés par une génératrice d’une puissance minimale d’environ 10 kW. Si vous ajoutez 9 kW de résistance électrique de secours ou de chauffage supplémentaire, votre génératrice doit avoir une capacité nominale minimale de 20 kW. C’est possible, mais ça demeure coûteux à installer et à exploiter.

7. Adaptabilité – De nombreux services publics d’électricité proposent, ou proposeront bientôt, des tarifs d’électricité variables en fonction de l’heure de consommation. Essentiellement, ces tarifs offrent une réduction sur chaque kilowattheure (kWh) d’électricité acheté à des moments déterminés de la journée, ainsi que la fin de semaine et la plupart des jours fériés. Les services publics font cela pour aider à niveler leur courbe de demande. La différence

entre les tarifs de pointe et hors pointe s’avère souvent considérable. L’objectif d’une telle stratégie se veut de décourager l’utilisation d’appareils énergivores pendant les périodes de forte demande énergétique.

Un système « hybride » qui comprend une chaudière à combustible fossile peut être mis à contribution en période de pointe pour fournir la chaleur requise dans les locaux tout en économisant de l’argent. La thermopompe air-eau peut ensuite fonctionner aux tarifs réduits en période hors pointe. Le stockage thermique peut également être inclus dans le système. Les offres tarifaires des services publics évoluent rapidement pour suivre la demande projetée, tout en minimisant les investissements reliés à la production et au transport. Un système à bicarburant offre la flexibilité nécessaire pour tirer parti d’une tarification d’électricité à taux variable.

TUYAUTERIE EN PARALLÈLE

Figure 1 illustre un exemple de

configuration de tuyauterie dans laquelle une thermopompe air-eau bibloc est raccordée en parallèle à une chaudière à combustible fossile existante. Cette configuration permet à chaque source de chaleur de fonctionner indépendamment de l’autre.

Une séquence de commande typique demande à la thermopompe de fournir la température d’eau d’alimentation requise dans le réseau de distribution lorsque cela est possible, et de mettre en marche la chaudière uniquement lorsque la thermopompe ne peut pas maintenir l’eau à cette température.

Notez l'ajout d'une vanne anticondensation à commande thermostatique à la tuyauterie proche de la chaudière existante (classique). Cette vanne a pour but d’éviter une condensation soutenue des gaz de combustion, en supposant qu’il y aura des moments où la température de l’eau de retour du réseau de distribution sera inférieure au point de rosée des

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Système de thermopompe air-eau résidentiel comprenant une unité extérieure, une unité intérieure et un réservoir tampon en acier (20 gal). Se jumelle avec les réservoirs indirects Vitocell 100 V de 52 et 66 gallons. Trois dimensions offertes : 1,5, 3,0 et 4,3 tonnes pour la climatisation / 20,5, 34,0 et 58,0 MBH pour le chauffage (capacités nominales).

Balayez pour en savoir plus !

HYDRONIQUE

gaz de combustion. Les chaudières existantes et leurs tuyaux de ventilation qui ont fonctionné à des températures plus élevées et ont duré des années dans ces conditions peuvent être détruits en peu de temps s’ils sont « reconfigurés » pour produire de l’eau à basse température sans être protégés contre la condensation soutenue des gaz de combustion.

La Figure 2 illustre une configuration similaire, à la différence que le système est équipé d’une thermopompe air-eau monobloc (plutôt que bibloc). Dans la plupart des applications, ce système fonctionnera avec une solution antigel pour protéger la thermopompe du gel.

On peut y remarquer les deux sources de chaleur alimentant un réservoir tampon. Cette disposition convient lorsque le réseau de distribution comporte plusieurs petites zones commandées indépendamment. Lorsque le réseau comporte moins de zones et que la thermopompe est équipée d’un compresseur à vitesse variable, le réservoir tampon peut être remplacé par un séparateur hydraulique. Dans les applications où la thermopompe et la chaudière ont des taux de variation de débit élevés, il peut même être possible de raccorder les collecteurs de source de chaleur directement au réseau de distribution. Ces concepts s’appliquent également aux systèmes avec des thermopompes air-eau bibloc.

TIRER PARTI DE LA DIVERSITÉ

Bien que certaines personnes soutiennent que tous les besoins énergétiques peuvent être satisfaits par l’électrification, la situation de pointe de la demande en climat froid reste un obstacle inévitable, qui n’a pas été abordé de manière approfondie et honnête jusqu’à présent, en particulier dans le domaine politique. À mesure que les mandats d’électrification progressent, cette question fera graduellement la part des choses entre le monde idéal et le monde concret.

D’ici là, la polyvalence de la technologie hydronique moderne fournit un cadre flexible et adaptatif sur lequel construire les futurs systèmes de chauffage (et de refroidissement).

réseau contenant une solution antigel

clapet antiretour

robinet réducteur de pression

robinet de vidange

chaudière existante (comme source de chaleur additionnelle ou d'appoint) robinet réducteur de pression

vanne anticondensation à commande thermostatique

air-eau

tampon (ou séparateur hydraulique)

Figure 1 – Système comportant une thermopompe air-eau bibloc raccordée en parallèle à une chaudière à combustible fossile.

thermopompe unité intérieure

Thermopompe air-eau à vitesse variable (système bibloc)

tuyau de frigorigène

Figure 2 – Système comportant une thermopompe air-eau monobloc raccordée à une chaudière, les deux unités alimentant un réservoir tampon.

Elle permet des combinaisons réalistes et bénéfiques d’énergie électrique et d’énergie fossile pour aujourd’hui ainsi que pour les années à venir.

John Siegenthaler, PE, est ingénieur professionnel agréé. Il compte plus de 40 ans d’expérience en conception de systèmes de chauffage hydroniques modernes.

anticondensation à commande thermostatique

clapet

(P4)

Réservoir

Thermopompe

(système monobloc)

Fondée il y a plus de 70 ans, Recochem est devenue une entreprise multinationale qui s’efforce de fournir à ses clients des solutions spécialisées et une capacité de distribution mondiale. Avec un portefeuille de marques expertes et des formulations exclusives dans de multiples catégories, nous concrétisons notre objectif de partenariat solide avec nos clients. Au cours des dernières années, nos solutions de gestion thermique ont été distribuées sous deux marques importantes, KostChill aux États-Unis et RecoChill au Canada. Aujourd’hui, dans le cadre de notre mission de continuer à ouvrir la voie en matière de liquides caloporteurs à base de glycol, nous sommes fiers d’annoncer la transition de ces deux marques vers une marque mondiale unique, SOLUTHERM. Notre engagement par le biais de la marque

SOLUTHERM est de continuer à construire sur la base de notre expertise acquise et d’accroître la performance, la qualité et la gamme des services que nous fournissons à nos clients.

LEADER EN DÉVELOPPEMENT DE MARQUES D’EXPERT

SOLUTHERM SERVICES offrent une gamme de services personnalisables et à la carte pour répondre aux besoins de nos clients :

Développement de formulations sur mesure

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Matériel éducatif (webinaires, bulletins, capsules vidéo, livres blancs, etc.)

Fabrication et distribution à l’échelle mondiale

SOLUTHERM DÉFENSE est un portefeuille de produits spécifiques contenant des séries d’additifs conçus pour assurer une protection de l’aluminium dans les systèmes de CVC.

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Le rôle clé des détendeurs thermostatiques

PAR DAVE DEMMA

COMPRENDRE LE FONCTIONNEMENT DE CES COMPOSANTS SYSTÈME ESSENTIELS ET DURABLES

Par définition, la réfrigération s’avère un moyen d’abaisser la température du milieu immédiat. Il s’agit d’un processus simple de transfert thermique. L’élimination de la chaleur d’un espace climatisé entraînera une réduction de la température.

Bien qu’il existe plusieurs méthodes pour réaliser ce transfert thermique, la plus courante repose sur le cycle de compression de vapeur, dont l’objectif est de fournir un frigorigène dans un état/une condition qui le rend utilisable comme fluide caloporteur.

Par exemple : si notre objectif est de maintenir une température de 35 °F (1,6 °C) dans une chambre froide, le moyen de transférer la chaleur de l’espace réfrigéré sera généralement de faire circuler un frigorigène liquide saturé à 25 °F (-3,8 °C) dans la tuyauterie de l’évaporateur.

L’objectif du cycle de compression de vapeur est atteint par l’action de quatre composants principaux :

1. Le compresseur – ce composant reçoit la vapeur à basse pression relativement fraîche après sa sortie de l’évaporateur. Le compresseur joue une double fonction : il fournit les moyens mécaniques pour faciliter un débit massique de frigorigène constant à travers le réseau, et il convertit la vapeur à basse pression sortant de l’évaporateur en vapeur à haute pression.

L’ajout de chaleur à la vapeur à haute pression s’avère un sousproduit indésirable du processus de compression, lequel entraîne une vapeur surchauffée. Comme cette dernière n’est pas utile pour le processus de transfert thermique souhaité, une manipulation

supplémentaire du frigorigène se révèle nécessaire.

2. Le condenseur  – ce composant reçoit la vapeur surchauffée du compresseur et en transfère la chaleur. Cette vapeur surchauffée traverse le processus suivant au fur et à mesure que la chaleur est transférée : (a) désurchauffe, amenant la vapeur à un état saturé; (b) changement d’état, transformant la vapeur en liquide, et (c) transfert thermique supplémentaire, entraînant un certain sous-refroidissement.

Un liquide chaud à haute pression résulte de ce processus, lequel n’est toujours pas utile pour le processus de transfert thermique souhaité.

3. Le détendeur thermostatique – ce composant reçoit le liquide chaud à haute pression sortant du condenseur. Le détendeur remplit deux fonctions : (a) le frigorigène circulant à travers le petit orifice du dispositif de dilatation entraîne une réduction de pression. Lorsqu’un frigorigène liquide saturé subit une réduction de pression, il doit également subir une réduction de température et adopter la nouvelle température de saturation pour cette pression. Ceci est accompli lorsqu’un pourcentage du frigorigène liquide circulant à travers l’orifice se transforme en vapeur. Cela permet d’éliminer la chaleur du frigorigène liquide restant dans le processus et d’obtenir la réduction de température souhaitée.

Le frigorigène sortant du détendeur est un mélange de liquide saturé et de vapeur, d’une température plus froide (correspondant à la pression la plus basse). En plus de fournir la réduction de pression nécessaire

pour atteindre la température de saturation requise dans le processus de transfert thermique, le détendeur thermostatique régule le débit massique du frigorigène entrant dans l’évaporateur, lequel variera en fonction des besoins de charge.

Le détendeur thermostatique se veut une commande de surchauffe qui répond à la surchauffe à la sortie de l’évaporateur. À mesure que la surchauffe augmente/diminue par rapport à un point de consigne de surchauffe, le détendeur se ferme/ s’ouvre dans le but de maintenir le point de consigne.

4. L’évaporateur  – ce composant reçoit le liquide saturé à basse température du détendeur thermostatique, envoyant de la vapeur à basse pression au compresseur pour redémarrer le processus.

RÔLE ESSENTIEL DU DÉTENDEUR

La Figure 1 illustre le mélange liquide-vapeur saturé de frigorigène à basse température s’écoulant du détendeur thermostatique vers la tuyauterie de l’évaporateur. Les ventilateurs font circuler l’air dans l’espace réfrigéré à travers le faisceau de tubes à ailettes de l’évaporateur, permettant à la chaleur contenue dans l’air d’être transférée au frigorigène saturé circulant à travers ta tuyauterie de l’évaporateur.

Ce processus de transfert thermique entraîne le changement d’état du liquide saturé en vapeur. À un moment donné, près de l’extrémité de la tuyauterie de l’évaporateur, la dernière molécule de liquide saturé se transforme en vapeur (point de vaporisation complète).

sont moins chers et ne nécessitent aucun réglage, ils n’ont cependant pas la capacité de moduler lorsque la charge thermique et/ou les conditions du réseau changent.

L’avantage du détendeur thermostatique (ou détendeur électronique) par rapport au détendeur à orifice fixe est qu’il a la capacité de répondre aux changements de charge thermique et aux conditions du réseau. Cette capacité de modulation permet de maintenir le débit massique de frigorigène approprié entrant dans l’évaporateur, et ce, dans toutes les conditions.

À mesure que la charge de réfrigération augmente/diminue, le détendeur thermostatique/ électronique s’ouvrira/se fermera pour maintenir son point de consigne de surchauffe. Cela permet de maintenir le bon débit massique de frigorigène à l’entrée de l’évaporateur ainsi que la bonne surchauffe à sa sortie. Cela protègera le compresseur en empêchant le retour de liquide.

La plupart des applications sont soumises à de grandes variations de charge de réfrigération. Il suffit de penser à l’ouverture des portes des bâtiments commerciaux, à la transmission de chaleur à travers les murs et les fenêtres, à l’ouverture des portes des chambres froides, aux produits chauds déposés dans les espaces réfrigérés, à la récupération après le processus de dégivrage, à l’acheteur indécis qui a besoin d’aliments congelés et qui garde la porte vitrée ouverte pendant qu’il fait son choix, etc. Pas surprenant qu’une charge de réfrigération constante n’existe pas.

Le transfert thermique se poursuit dans la partie restante de la tuyauterie de l’évaporateur, ce qui entraîne une vapeur surchauffée à sa sortie. Étant donné que le liquide ne peut pas exister à une température supérieure à sa température de saturation, une vapeur surchauffée à la sortie de l’évaporateur crée un milieu dans lequel le frigorigène liquide ne

peut pas exister. Cela empêche le retour du frigorigène liquide vers le compresseur (avec les dommages qui en résulteraient).

TYPES DE DÉTENDEURS

Il existe plusieurs types de détendeurs. Certains d’entre eux comportent un orifice fixe (comme un tube à capuchon ou un débitmètre). S’ils

Indépendamment que les variations de la charge de réfrigération soient petites ou grandes, une charge de réfrigération qui varie constamment sollicite continuellement le détendeur thermostatique/électronique, lequel se repositionne sans cesse pour répondre à la nouvelle demande de charge de réfrigération.

DÉPANNAGE

La première étape pour effectuer le dépannage d’un détendeur consiste

Figure 1 – Détendeur thermostatique menant à l’évaporateur où le liquide saturé bout en vapeur.

Figure 2 – Forces en cause quand le détendeur fonctionne.

RÉFRIGÉRATION suite de la page 27

à en comprendre le fonctionnement. Le frigorigène traverse généralement une crépine à l’entrée du détendeur, occasionnant une chute de pression. La Figure 2 illustre l’équilibre des forces en cause quand le détendeur fonctionne (représentées par les chiffres 1 à 3) :

Pression du fluide dans le bulbe thermostatique du détendeur à la sortie de l’évaporateur. Sa pression augmentera/diminuera au même rythme que la température du bulbe. Cette pression s’exerce sur le dessus du diaphragme du détendeur (force d’ouverture).

Pression de l’évaporateur qui s’exerce sur le bas du diaphragme du détendeur (force de fermeture).

Tension du ressort qui pousse sur le bas du diaphragme du détendeur (autre force de fermeture).

Fonctionnement : lorsque la charge thermique augmente, le frigorigène dans l’évaporateur bout à un rythme plus rapide. Conséquemment, le point de vaporisation complète se rapproche de l’entrée de l’évaporateur et la température à la sortie de l’évaporateur augmente (surchauffe). La pression du fluide dans le bulbe s’en voit accrue, ce qui augmente l’ouverture du détendeur. Lorsque la charge thermique diminue, le processus inverse se produit.

Il est important de se rappeler que le détendeur joue le rôle d’une commande de surchauffe. Les détendeurs thermostatiques sont fréquemment remplacés inutilement par certains techniciens « changeurs de pièces ».

Il peut y avoir des cas où un système ne maintient pas une température adéquate, alors que le détendeur thermostatique fonctionne correctement. Bien connaître le principe de surchauffe à la sortie de l’évaporateur s’avère essentiel pour déterminer si le détendeur thermostatique fonctionne correctement.

Fixer un manomètre précis à un orifice près du bulbe thermostatique permettra de connaître la pression à cet endroit. À l’aide d’un graphique pression-température (ou d’une application pression-température), on pourra facilement trouver

la température de saturation correspondant à cette pression.

À la Figure 3 , la pression à l’emplacement du bulbe – dans ce réseau contenant du frigorigène R-404A – s’élève à 15,5 psi. La température de saturation correspondante à cette pression est de -20 °F.

L’étape suivante consiste à mesurer la température réelle à l’emplacement du bulbe avec un thermomètre précis. Dans l’exemple de la Figure 3, la température à l’emplacement du bulbe s’élève à -14 °F. La surchauffe peut facilement être calculée en soustrayant la température de saturation de la température réelle : -14 °F moins -20 °F = 6 °F.

Une fois la valeur de la surchauffe trouvée, on peut la comparer à ce qu’elle devrait être pour l’application. Le point de consigne de surchauffe est généralement fourni par le fabricant de l’équipement.

SURCHAUFFE ÉLEVÉE

La lecture de surchauffe déterminera si le détendeur thermostatique s’alimente correctement, s’il est sous-alimenté ou s’il est suralimenté. Une surchauffe élevée combinée à une faible pression d’aspiration du compresseur révèle un détendeur thermostatique en sous-alimentation. Dans ce cas, le débit massique du frigorigène n’est pas suffisant pour éliminer complètement la chaleur contenue dans l’air se déplaçant à travers la surface de la tuyauterie à ailettes de l’évaporateur.

Étant donné que le détendeur

thermostatique est sousalimenté, le compresseur devient « surdimensionné » pour le débit massique réduit de frigorigène du réseau, ce qui entraîne une faible pression d’aspiration.

Il existe un certain nombre de causes courantes à ce scénario. Les problèmes liés à l’entretien les plus courants sont la contamination du détendeur ou une perte de charge de fluide dans le bulbe thermostatique (ce qui réduit la capacité du détendeur à s’ouvrir).

La contamination peut certainement avoir un effet négatif sur les performances du détendeur thermostatique, mais il ne s’agit PAS d’un problème de détendeur thermostatique; c’est un problème de contamination. Si un détendeur thermostatique est remplacé en raison d’une contamination, il est important d’éliminer également les contaminants présents dans le réseau, et de remédier aux conditions menant à la production de contaminants (généralement une température élevée entraînant la décomposition de l’huile du compresseur).

FAIBLE SURCHAUFFE

Ici, on observe le scénario opposé. Le débit massique du frigorigène est trop important pour la charge thermique existante. Le liquide saturé dans l’évaporateur n’est pas entièrement vaporisé, ce qui permet à une partie du frigorigène liquide de s’écouler au-delà de la sortie de l’évaporateur,

Figure 3 – Température de saturation en fonction de la pression.

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mettant éventuellement en danger le compresseur.

L’augmentation du débit massique du frigorigène entraîne, non seulement une surchauffe faible ou nulle, mais également une pression d’aspiration du compresseur supérieure à la normale.

La cause la plus fréquente de cette situation est un surdimensionnement ou un mauvais réglage du détendeur. Avant de remplacer ce dernier, il se révèle donc avisé de vérifier son réglage. Lors du retrait du capuchon de réglage, un bon point de départ est de positionner la tige de réglage dans une position médiane. Parmi les autres causes potentielles, mentionnons une fuite du siège du détendeur thermostatique, une mauvaise installation du bulbe thermostatique (mauvais contact thermique), un mauvais compresseur (faible capacité) ou de la contamination.

RENDEMENT IRRÉGULIER

Si la surchauffe du détendeur est irrégulière, ou qu’une faible lecture de surchauffe est accompagnée d’une condition de charge apparemment faible (faible pression d’aspiration du compresseur), le problème pourrait venir d’ailleurs : mauvaise distribution d’air, air insuffisant, filtres à air sales, air trop froid, givrage du serpentin, déséquilibre compresseur/évaporateur, huile de l’évaporateur contaminée, débit d’un détendeur thermostatique

affectant un autre bulbe.

Un filtre à air sale – limitant le débit d’air à travers la surface de la tuyauterie à ailettes de l’évaporateur – a pour effet qu’un détendeur thermostatique correctement dimensionné devient désormais surdimensionné, provoquant une condition de surchauffe faible/inexistante. De plus, la charge réduite entraîne une faible pression d’aspiration du compresseur.

« À mesure que la surchauffe augmente/ diminue par rapport à un point de consigne de surchauffe, le détendeur se ferme/ s’ouvre dans le but de maintenir le point de consigne. »

Le même résultat serait obtenu avec une surface d’évaporateur gelée, un ventilateur sale, une courroie de ventilateur desserrée/mal ajustée ou une poulie de moteur ajustable mal réglée.

Toute condition qui réduit le débit de l’évaporateur à un niveau inférieur à sa valeur nominale entraînera ce scénario. Encore ici, il ne s’agit PAS d’un problème détendeur thermostatique, mais plutôt d’un problème de système.

Dans tous ces scénarios, tenter de résoudre le problème sans connaître

la condition de surchauffe à la sortie de l’évaporateur serait peine perdue. Il est important d’aborder la résolution des problèmes du système de la manière suivante : (1) comprendre la nature de la plainte, (2) prendre les mesures de données appropriées, (3) procéder à un diagnostic éclairé en procédant par élimination, et (4) s’assurer de découvrir et corriger la source du problème (comme un malfonctionnement du détendeur thermostatique s’avère souvent issu d’autres problèmes système).

Tant que les systèmes à compression de vapeur continueront de fournir une capacité de réfrigération, les détendeurs seront utilisés. Les nouvelles technologies pourraient faire en sorte que le détendeur thermostatique mécanique cède la place au détendeur électronique plus précis. Néanmoins, les détendeurs jouent un rôle clé dans un système de réfrigération.

Tout comme les autres composants essentiels d’un système – régulateur et compresseur – le technicien compétent se doit de bien comprendre le fonctionnement et la méthode de dépannage du détendeur.

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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