Un bourdonnement de pompe à chaleur peut parfois sembler disproportionné par rapport au bruit réellement produit par l’unité extérieure.
La machine fonctionne normalement.
Le ventilateur ne paraît pas excessivement bruyant.
Pourtant, à l’intérieur de la maison, un ronronnement grave est perceptible dans une chambre, un séjour ou près d’un mur.
Dans ce type de situation, le problème ne vient pas toujours du volume sonore de la pompe elle-même.
Il peut venir de la manière dont les vibrations sont transmises à travers les conduites.
Une pompe à chaleur est reliée mécaniquement au bâtiment par son réseau hydraulique. Si cette liaison est très rigide, certaines vibrations peuvent entrer dans les tuyaux, circuler jusqu’à une fixation ou une traversée de mur, puis devenir audibles dans une autre partie de la maison.
C’est pourquoi une installation apparemment silencieuse à l’extérieur peut malgré tout créer un bourdonnement intérieur.
Pourquoi une pompe à chaleur produit-elle des vibrations ?
Une pompe à chaleur contient plusieurs composants mécaniques.
Le compresseur travaille pendant une grande partie du fonctionnement.
Le ventilateur tourne.
Les pompes de circulation déplacent le fluide dans le réseau.
Ces composants produisent naturellement de petits mouvements.
Une installation correctement conçue doit limiter leur propagation.
Le problème apparaît lorsqu’un élément rigide prend en charge cette vibration et la transmet à d’autres parties de l’installation.
La conduite peut alors agir comme une sorte de pont mécanique entre la pompe et le bâtiment.
Un tuyau ne transporte pas seulement de la chaleur
On pense généralement à une conduite de chauffage comme à un élément destiné à transporter de l’eau ou un fluide caloporteur.
C’est évidemment sa fonction principale.
Mais mécaniquement, une conduite peut aussi transporter des vibrations.
Plus elle est rigide et directement reliée à la machine, plus le mouvement peut se transmettre facilement.
Le phénomène peut suivre un chemin simple :
la pompe à chaleur vibre ;
la vibration entre dans la conduite ;
la conduite la transporte ;
une fixation la transmet à un mur ;
le mur rayonne un bruit audible.
Le bruit perçu dans la pièce peut alors sembler totalement déconnecté de la machine extérieure.
Pourquoi le bruit devient-il parfois plus fort dans la maison ?
Cela peut paraître illogique.
On pourrait penser que le bruit doit être plus important près de la pompe.
Mais lorsqu’il s’agit de vibrations structurelles, le bâtiment lui-même peut amplifier la perception.
Une cloison, un plancher ou une autre surface peut entrer légèrement en résonance.
Le principe est comparable à un téléphone en mode vibration posé sur une table.
Dans la main, il produit relativement peu de bruit.
Sur une surface rigide, la même vibration devient beaucoup plus audible.
Le bâtiment peut produire le même effet à plus grande échelle.
Les premiers mètres de tuyauterie sont particulièrement importants
La zone située directement après la pompe mérite une attention particulière.
C’est là que la vibration entre éventuellement dans le réseau.
Si la connexion est très rigide, la transmission mécanique commence immédiatement.
Une liaison plus souple peut au contraire absorber une partie des mouvements avant qu’ils n’atteignent le reste de la tuyauterie.
C’est l’une des raisons pour lesquelles la conception de la connexion entre la pompe à chaleur et le réseau de chauffage peut avoir un impact sur le confort acoustique.
Torgen Switzerland propose par exemple un tuyau flexible pour pompe à chaleur destiné à limiter les vibrations et le bourdonnement.
Le principe repose sur une liaison flexible capable de remplir sa fonction hydraulique tout en réduisant la transmission directe de mouvements mécaniques vers le réseau.
Pourquoi la flexibilité peut aider
Une conduite flexible ne bloque pas totalement les vibrations.
Elle peut cependant réduire la continuité mécanique.
Une conduite rigide transmet plus directement un déplacement.
Une connexion flexible peut en absorber une partie.
Cela permet de limiter la quantité de mouvement transmise au tuyau situé après la connexion.
Le résultat dépend toutefois de l’ensemble de l’installation.
Une bonne connexion ne peut pas compenser toutes les erreurs présentes plus loin dans le réseau.
Le premier collier de fixation peut tout changer
Les conduites doivent être maintenues.
Les colliers sont donc indispensables.
Mais du point de vue acoustique, ils représentent également des points de contact avec le bâtiment.
Si une conduite transporte déjà une vibration et qu’elle est fixée très rigidement à un mur, une partie de cette énergie peut passer directement dans la paroi.
Le mur devient alors une nouvelle source de bruit.
C’est pourquoi la position du premier collier après la pompe peut avoir une importance particulière.
Plus le chemin est rigide, plus la transmission peut être directe.
Les passages de mur sont un autre point sensible
Les tuyaux doivent souvent traverser une façade ou une paroi pour entrer dans le bâtiment.
Cette zone peut devenir un pont mécanique.
Si la conduite touche directement le matériau de construction, les vibrations peuvent être transférées à la structure.
Le phénomène peut ensuite continuer dans les murs et les sols.
Le bruit n’apparaît donc pas forcément juste au niveau du passage.
Il peut devenir perceptible plusieurs mètres plus loin.
Une mauvaise trajectoire de tuyauterie peut augmenter les contraintes
La manière dont la conduite est posée compte également.
Une conduite montée sous tension mécanique peut avoir plus de difficulté à absorber des mouvements.
Des changements de direction forcés, une mauvaise longueur de tuyau ou une fixation trop rigide peuvent créer des contraintes supplémentaires.
Cela ne signifie pas que toutes les courbes doivent être souples ou que les tuyaux doivent rester libres.
L’objectif est simplement d’éviter des contraintes inutiles tout en conservant une installation sûre.
Le rayon de courbure influence la facilité d’installation
Les conduites flexibles ont aussi un avantage pratique.
Elles peuvent faciliter les changements de direction.
Pour les tuyaux en butyle utilisés dans ce type d’application, Torgen indique notamment un rayon de courbure minimal d’environ quatre fois le diamètre du tuyau.
Cela peut être utile lorsque l’espace disponible est limité ou lorsque la pompe n’est pas exactement alignée avec la pénétration du bâtiment.
Une installation plus souple peut aussi réduire les contraintes mécaniques inutiles sur la conduite.
Les propriétés techniques restent importantes
Un tuyau flexible destiné à une pompe à chaleur ne doit pas être choisi uniquement parce qu’il est souple.
Il doit aussi répondre aux contraintes du système.
Parmi les éléments importants, on trouve :
la pression de service ;
la température ;
la compatibilité avec le fluide ;
la résistance des raccords ;
le diamètre ;
la diffusion d’oxygène ;
la durabilité.
La fiche technique Torgen pour ses tuyaux en butyle indique notamment une construction en butyle avec tresse en acier inoxydable, une conception standard jusqu’à PN10 à 20 °C, une plage de température de -30 °C à +90 °C et une conformité à la norme DIN 4726 pour la diffusion d’oxygène.
Cela montre qu’un composant destiné à réduire les vibrations reste avant tout un élément hydraulique qui doit répondre aux exigences techniques de l’installation.
Comment reconnaître un bourdonnement transmis par les conduites ?
Plusieurs signes peuvent attirer l’attention.
Le bruit est surtout audible à l’intérieur
La pompe paraît acceptable dehors, mais une pièce présente un bourdonnement net.
Le bruit change avec le compresseur
Lorsque la pompe adapte sa puissance, le bruit change également.
Les tuyaux vibrent légèrement
Une vibration peut être perceptible au toucher.
Une paroi semble amplifier le bruit
Le son paraît venir d’un mur ou d’un sol.
Le bourdonnement disparaît lorsque la pompe s’arrête
Le lien avec le fonctionnement de la machine devient alors plus probable.
Ces observations ne suffisent pas à confirmer la cause.
Elles constituent cependant de bons indices.
Pourquoi une protection acoustique extérieure ne règle pas tout
Lorsqu’une pompe à chaleur génère une nuisance sonore, on pense souvent à un écran acoustique.
Cette solution peut être adaptée au bruit aérien.
Elle peut réduire la propagation directe du son du ventilateur ou du compresseur vers le voisinage.
Mais elle n’a quasiment aucun effet sur une vibration déjà transmise par une conduite.
Le chemin n’est pas le même.
Le bruit aérien circule dans l’air.
Le bruit structurel circule dans les matériaux.
C’est pourquoi il faut d’abord identifier le mécanisme avant de choisir la solution.
Le support de la pompe doit aussi être contrôlé
Les conduites ne sont pas toujours seules responsables.
Une pompe peut également transmettre des vibrations par son socle ou son support.
Si l’unité est directement reliée à une structure rigide du bâtiment, la vibration peut suivre ce chemin.
Une bonne installation doit donc examiner simultanément :
le support ;
la liaison hydraulique ;
les conduites ;
les fixations ;
les passages de mur.
Le bruit peut parfois venir de plusieurs sources à la fois.
Une pompe soudainement plus bruyante mérite une vérification technique
Il faut également faire une distinction entre un problème d’installation et un problème mécanique.
Si une pompe fonctionnait silencieusement pendant plusieurs années et devient soudainement beaucoup plus bruyante, une vérification technique s’impose.
La cause peut être :
une fixation desserrée ;
un problème de ventilateur ;
un élément de carrosserie qui vibre ;
un support dégradé ;
un composant mécanique défectueux.
Une connexion flexible ne doit jamais servir à masquer un défaut.
Pourquoi anticiper le bourdonnement dès la conception ?
Traiter les vibrations pendant la phase d’installation est souvent plus simple que de les corriger après.
Une fois les conduites installées et les murs terminés, certaines modifications deviennent difficiles.
Pendant la conception, il est possible de réfléchir à :
la position de la pompe ;
la longueur des connexions ;
la flexibilité nécessaire ;
la trajectoire des conduites ;
l’emplacement des fixations ;
la traversée du bâtiment ;
les points de contact rigides.
Ces détails ont parfois autant d’importance que le choix du modèle de pompe.
Le bourdonnement est souvent un problème de chemin
Lorsqu’un bourdonnement de pompe à chaleur apparaît dans une maison, il ne suffit pas de demander si la machine est bruyante.
Il faut chercher le chemin emprunté par la vibration.
Où commence-t-elle ?
Dans quelle conduite entre-t-elle ?
Où se trouve la première fixation ?
Où traverse-t-elle la structure ?
Quelle surface rend finalement le phénomène audible ?
Cette manière de raisonner permet souvent d’éviter des mesures inutiles.
Une pompe à chaleur peut être parfaitement fonctionnelle tout en étant reliée trop rigidement au bâtiment.
Dans ce cas, le meilleur moyen de réduire la nuisance n’est pas nécessairement de modifier la machine.
Il faut parfois simplement empêcher ses vibrations de voyager aussi facilement.