À l’heure où les énergies renouvelables sont de plus en plus convoitées, il existe un procédé géothermique encore peu connu qui suscite l’intérêt : le puits canadien.
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Puits canadien : définition
Écologique et économique, ce système permet d’offrir une ventilation naturelle, qui s’adapte aux saisons. En effet, le puits canadien a la capacité de chauffer un habitat en hiver et de le rafraîchir en été, en utilisant l’inertie du sol. C’est ainsi une alternative intéressante pour réduire les coûts d’énergie.
Ce puits doit son efficacité à la qualité de sa conception. Il est donc important de respecter plusieurs paramètres lors de son installation.
C’est un système qui utilise l’énergie géothermique de surface pour contrôler la température de la maison de manière écolo. Il est basé sur la simple observation que la température à une profondeur de 1,60 m est presque constante, c’est-à-dire environ 17° en été et 4° en hiver.
Le principe du puits canadien : comment fonctionne t-il ?
Le puits canadien permet donc de rafraîchir ou de réchauffer l’air d’un intérieur grâce à l’inertie du sol. Couplé à un système de ventilation, il contribue à diffuser un air tempéré et agréable.
Cet échangeur d’air permet de rafraîchir ou de réchauffer l’air ventilé à l’intérieur d’un bâtiment grâce à l’inertie du sol. Cela veut dire qu’il fonctionne sur la différence de température entre le sol (relativement constante) et celle de l’air ambiant.
En été, le sol étant plus frais que l’air extérieur, et le puits permet de rafraîchir le logement. Tandis qu’en hiver, l’air contenu dans les tuyaux (enterrés dans le sol) est plus chaud que l’air ambiant, ce qui contribue à réchauffer l’habitation. En effet, la température du sol à une profondeur de 2 m est d’environ 15° en été et 5° en hiver (mais elle peut varier considérablement en fonction du climat).
Il est constitué d’un réseau de canalisations enterrées entre 1,5 et 2 mètres de profondeur.
L’air circule dans ce réseau enterré (plus il est profond, plus il est proche d’une température constante de 10°). Le débit est facilement maintenu grâce à un ventilateur. Les tuyaux ne doivent pas avoir un diamètre trop important, pour faciliter les échanges thermiques (+/- 15 cm de diamètre).
Puits canadien et chauffage
De plus, l’air d’intérieur a encore un certain contenu thermique et avant d’être envoyé à l’extérieur, il peut être utilisé pour alimenter la pompe à chaleur. L’air ainsi préchauffé ou pré-refroidi peut être donc utilisé :
- pour alimenter une pompe à chaleur air-eau
- directement par un récupérateur de chaleur, il permet un changement contrôlé sur l’air extrait, récupérant jusqu’à 90% de la chaleur de l’air vicié qui doit être expulsé.
Le résultat est un système polyvalent qui peut être utilisé pour produire du chauffage ou du refroidissement, en utilisant l’une des pompes à chaleur les moins coûteuses, mais en augmentant ses performances grâce à l’exploitation d’une énergie gratuite et facilement récupérable.
Comment s’y prendre ?
Avant de se lancer, il est fortement conseillé de faire réaliser une étude thermique par un professionnel. Le dimensionnement du puits est une étape décisive, qui se calcule selon plusieurs paramètres.
En effet, la profondeur des tuyaux dépend des contraintes du sol et de la place disponible.
Un puits canadien est essentiellement constitué de 4 éléments.
- Prise d’air : il ne doit laisser passer que l’air, et empêche l’entrée d’eau de pluie ou d’animaux.
- Tuyau de refroidissement : il est positionné à environ 2 mètres de profondeur sous terre. Il doit être utilisé des tuyaux en matériaux anti corrosifs et avec une bonne conductivité thermique. Il est important que le tuyau ait une légère inclinaison afin de garantir l’écoulement des liquides dans le puits de drainage.
- Puits de drainage : c’est un élément fondamental de la construction. Son rôle est de recueillir l’humidité, ou tout autre résidu liquide, qui peut se former dans le tube de refroidissement.
- Ventilation : il permet à l’air de se répandre dans les pièces de votre maison.
Une fois les canalisations installées, il faut choisir le type de ventilation compatible :
- ventilation naturelle : la ventilation de la maison se réalise par des grilles d’aération hautes et basses (fenêtres, portes…) qui ventilent pendant la mi-saison à la place du puits.
- ventilation mécanique contrôlée (VMC) : ce dispositif motorisé est vivement recommandé. Il permet de renouveler l’air à l’intérieur des pièces et peut se coupler avec un puits canadien. Deux options sont possibles : la VMC simple flux et la VMC double flux.
Différence entre puits canadien et puits provençal
Appelé également puits provençal ou encore puits climatique, ainsi ‘échangeur d’air géothermique’ (ÉAG) ou échangeur air-sol.
Il est aussi connu comme ventilation géothermique. Mais il s’agit toujours de la même chose : un puits canadien.
En Provence, en effet les périodes de gel ne sont pas trop intenses et le système de chauffage des maisons se faisait avec des tuyaux en terre cuite.
Puits canadien : les inconvénients
Les principaux risques sont la concentration de radon et la contamination par diverses substances polluantes, odeurs et bactéries, surtout en cas d’humidité élevée et persistante.
L’utilisation dans des régions très humides n’est absolument pas recommandée, car en raison de l’humidité, des fumées particulièrement désagréables et fortes peuvent être générées.
Pour éviter ce risque il convient d’utiliser des tuyaux imperméables et continus, protégés par des grilles filtrantes, et associés à des unités de traitement de l’air. Cela permet la filtration et le contrôle de l’humidité avant que l’air soit introduit en l’intérieur.
Il est donc conseillé de protéger l’entrée du puits avec une grille fine pour empêcher les animaux (rongeurs, moustiques…) d’y pénétrer.
En outre, il est important de placer l’entrée à une hauteur suffisante (1,20 m) pour éviter l’aspiration des poussières, et loin des sources de pollution (route, compost…). Il faut aussi qu’elle soit accessible pour le nettoyage.
Le matériau utilisé ne doit pas dégager de vapeurs nocives comme cela pourrait être le cas pour le PVC, par exemple lorsqu’il est exposé à des températures élevées (> 30°).
Puits canadien : le prix
Ce système est malheureusement encore peu utilisé, alors que son coût serait marginal s’il était prévu au moment de la construction du bâtiment.
Le coût d’installation d’un puits climatique est tout à fait variable puisqu’il dépend de la taille de l’habitation et des matériaux utilisés. Cependant, il faut compter à minima 3 000 euros.
