Lorsqu'un propriétaire de la région de Chicago souhaitait améliorer l'efficacité énergétique et réduire les coûts de chauffage au propane, l'entrepreneur James Downs de JMD Associates a recommandé une solution innovante : le système hydronique hybride à double carburant ECO de Weil-McLain. Installé dans une maison vieille de 20 ans près du lac Michigan, le système combine une pompe à chaleur air-eau avec une chaudière à gaz à haut rendement pour offrir des performances et une flexibilité optimales sur une large plage de températures.
Une maison prête pour l’hybride
La maison était équipée d'un système de chauffage au sol hydronique par rayonnement, ainsi que d'un système de fonte des neiges pour l'allée et le trottoir, alimentés par une chaudière Weil-McLain à haut rendement alimentée au propane. Downs a décrit la propriété comme un candidat idéal pour une installation hybride en raison de sa configuration de chauffage à basse température et du désir du propriétaire d'une plus grande durabilité et d'un meilleur contrôle des coûts. Le propriétaire était motivé non seulement par la hausse des coûts du carburant, mais également par le désir de prendre des décisions plus respectueuses du climat et de maximiser l'efficacité de son système radiant existant.
« Avec le chauffage par rayonnement au sol déjà en place dans la maison et les conditions climatiques de la région de Chicago, c'était une excellente opportunité pour une configuration hybride », a déclaré Downs. « La pompe à chaleur est conçue pour gérer efficacement la majeure partie de la saison de chauffage, et la chaudière ne se met en marche qu'en cas de besoin, établissant ainsi un équilibre intelligent entre performances et confort. »
La solution choisie comprenait un système hybride Weil-McLain ECO, qui comprenait une pompe à chaleur air-eau extérieure et une unité murale intérieure compacte, toutes deux conçues pour fonctionner avec la chaudière au propane modulante à haut rendement existante.
L'ECO HP est conçu pour s'intégrer parfaitement aux chaudières à condensation à haut rendement de Weil-McLain. En combinant une pompe à chaleur extérieure durable alimentée par un onduleur avec une unité intérieure compacte, le système partage intelligemment la charge de chauffage, maximisant ainsi l'efficacité énergétique et minimisant la consommation de carburant. Il dispose d'une interface utilisateur intuitive, de capacités de contrôle intégrées et d'une compatibilité avec les chauffe-eau indirects. Selon Weil-McLain, il est idéal pour les applications résidentielles utilisant un chauffage par rayonnement au sol ou des systèmes hydroniques à basse température, et ECO HP offre un fonctionnement silencieux, une fiabilité et des réductions des coûts énergétiques. Dans ce cas, l'unité extérieure a été montée sur un support pour éviter l'accumulation de neige et assurer un drainage adéquat – une considération importante dans le climat à effet de lac du lac Michigan.
En guise de bonus pour les besoins en eau chaude sanitaire de la maison, un réservoir indirect a été intégré au système, tandis qu'un échangeur de chaleur dédié assurait la fonctionnalité de fonte des neiges pour les surfaces extérieures. Le chauffage dans toute la résidence était divisé en six zones, chacune gérée par un panneau de commande de zone centralisé pour une distribution efficace.
Selon Downs, l'installation était simple et similaire à la mise en place d'un système de climatisation central conventionnel. « L'unité intérieure était légère et compacte – facile à monter avec des outils standards », a-t-il déclaré. « L'unité extérieure était connectée via des raccords évasés et le jeu de lignes se trouvait dans la plage de précharge de l'unité, donc tout s'alignait parfaitement. »
L'unité intérieure 120 V et l'unité extérieure 240 V nécessitaient des connexions standard. Les commandes étaient intuitives et le système s'appuyait sur les directives de Weil-McLain pour définir les limites de durée de fonctionnement du compresseur et optimiser le passage de la pompe à chaleur à la chaudière. Downs a noté que même si le système était nouveau, le manuel était facile à suivre. « Si vous utilisez déjà des mini-splits et de l'hydronique, c'est très gérable », a-t-il déclaré. L'installateur a également crédité l'outil de dimensionnement d'application ECO Calc de Weil-McLain, qui a guidé la configuration des paramètres du système et de la logique de commutation.
Pour cette application, le système hybride est conçu pour permettre à la thermopompe de répondre à la demande jusqu'à environ 15°F. Dans des conditions plus froides ou lors de longues demandes d'eau chaude sanitaire, la chaudière complète la pompe à chaleur sans l'arrêter, maintenant ainsi le confort tout en maximisant l'efficacité. Dans cette installation, un seuil de fonctionnement de 30 minutes sur le compresseur déclenche la chaudière, garantissant une réponse rapide sans sacrifier les économies d'énergie.
Downs a rapporté environ 600 $ d’économies de propane au cours de la seule première saison. « Les livraisons de propane ont sensiblement diminué », a-t-il noté. « Cela, combiné à des températures intérieures stables et à un fonctionnement plus silencieux, en a fait une victoire pour le propriétaire. »
Le confort est resté constant, sans points froids. L'eau chaude domestique est stockée à 140 °F et tempérée avec une vanne mélangeuse pour une livraison sûre, offrant un service fiable même pendant les périodes de pointe.
Un investissement réfléchi
Bien que l’investissement initial pour les systèmes hybrides puisse être plus élevé que pour les systèmes de remplacement traditionnels, la source de carburant propane a rendu l’analyse de rentabilisation convaincante. Downs estime que des économies supplémentaires deviendront évidentes au fil du temps, en particulier à mesure que les remises deviendront plus accessibles.
« Il s'agissait de réduire l'impact environnemental et les coûts d'exploitation. Avec la pompe à chaleur supportant la charge pendant une grande partie de l'année, c'est exactement ce que nous avons réalisé », a-t-il ajouté.
Downs considère le système hybride ECO comme un choix idéal pour cette application hydronique à basse température. « L'ECO Hybrid est une mise à niveau vraiment intelligente tant que vous évaluez les émetteurs de chaleur et comprenez vos courbes de réinitialisation », a-t-il déclaré. Ce n'est pas une solution universelle, mais si vous travaillez avec des planchers radiants ou des plinthes à basse température et que vous cherchez à réduire les coûts de carburant, en particulier avec le propane, c'est une solution idéale.
Zachary Golden, chef de produit, développement des canaux chez Weil-McLain, a ajouté : « Cette installation est un excellent exemple de la manière dont un système hybride bien adapté peut apporter une réelle valeur ajoutée. Avec des entrepreneurs comme James en tête, nous constatons que les systèmes à haute efficacité fonctionnent plus intelligemment pour les propriétaires. »
L’installation hybride offre des avantages à long terme en termes d’efficacité, de confort et de performances, ce qui en fait un modèle pour les futures améliorations des systèmes de chauffage dans les climats froids.