Le Puits Canadien : un choix écologique intelligent
1. Le principe de fonctionnement :
Le principe du puits canadien (puits provençal) réside dans l’utilisation de l’inertie thermique du sol afin de réchauffer (puits canadien) ou refroidir (puits provençal) l’air ambiant d’une habitation.
L’air extérieur varie selon les régions et le climat entre -15 °C et + 35°C.
La température du sol à 2 m de profondeur varie entre + 5 °C et + 12°C dans les mêmes conditions selon la nature du terrain.
Le sol a une inertie thermique importante permettant d’emmagasiner de l’énergie avec un déphasage d’environ 2 mois.
L’hiver, la terre restitue de l’énergie stockée pendant l’automne : de la chaleur
L’été, la terre restitue de l’énergie stockée pendant le printemps : de la fraicheur.
Le système permet ainsi de contribuer à l’apport calorique pour le système de chauffage l’hiver et au principe de la climatisation l’été.
L’air extérieur circule vers l’intérieur grâce à un ventilateur, le système étant associé à une VMC simple ou double flux en fonction des besoins énergétiques.
1.1 Les principaux éléments d’un puits canadien
- La bouche d’aspiration avec filtre de protections (rongeurs, insectes)
- Tuyaux pour le passage de l’air avec une pente min de 2% pour l’évacuation des condensats
- Un regard de visite pour l’entretien de l’installation
- Un By/Pass pour la gestion de l’air extérieur entrant lors des températures dites de confort (cf. § 2.1)
- Un ventilateur pour la régulation du débit d’air
- Une VMC (simple ou double flux) en fonction des besoins énergétiques
2 La mise en œuvre
2.1 Données climatiques
L’efficacité d’un puits canadien est d’autant plus élevée que les écarts de température relevés sont grands.
Il est nécessaire de maintenir un flux d’air toute l’année dans le puits afin d’éviter le développement de champignons, bactéries…
Pour cela, un système by/pass permettra de gérer l’entrée d’air notamment pendant les périodes douces (dites de confort) selon les figures suivantes.
L’automne et le printemps sont considérés comme « période de confort »
By / Pass ouvert pendant la période de confort
Le flux d’air est réparti entre la prise du puits canadien et la prise d’air directe
By / Pass fermé pendant la période « hiver et été »
Le flux d’air est issu de la prise du puits canadien qui joue pleinement son rôle.
Le puits Canadien est associé à un système de chauffage l’hiver. Il réduit, par sa contribution d’apport d’air réchauffé, la consommation globale d’énergie de l’installation.
2.2 Données du sol
La température du sol varie avec la profondeur de celui-ci.
A titre indicatif, le tableau suivant donne des températures moyennes relevées en fonction de la profondeur du relevé.
Profondeur du terrain Température moyenne relevée : janvier / juillet
La nature du sol joue également un rôle très important sur l’efficacité du puits canadien. Le sol a une inertie importante lui permettant de stocker l’énergie et de la restituer avec un déphasage de 2 mois.
L’efficacité d’un puits canadien est fonction du matériau du terrain
Tourbe < argile < limon < sable
Ses 4 matériaux ont, pour une teneur en eau très faible, une conductivité très proche. Par contre, pour une teneur en eau élevée, la conductivité du sable est très supérieure à celle de la tourbe; la conductivité caractérisant la performance du puits canadien. Le sable sera donc le plus souvent utilisé et recommandé par le DTU. Il permet également une bonne stabilité des conduits avec une pente pour l’évacuation des condensats.
2.3 Choix des matériaux des canalisations
Une partie de l’air respiré dans l’habitation transite par le puits canadien. Il convient donc d’utiliser des matériaux adéquats en prenant en compte les critères suivants (DTU 70):
- La fiabilité
- La performance en terme d’étanchéité : IP 68
- Le non dégagement de vapeurs nocives et d’odeurs
- Une paroi intérieure des tuyaux lisse et anti statique
- Une résistance à l’écrasement
- Une bonne conductivité thermique
Seuls 2 matériaux répondent à tous ces critères :
- Le polypropylène (PP)
Matériau écologique, il est :
Bactéricide
Etanche (racines, eau…)
Etanche vis-à-vis des gaz présents dans le sol (radon)
- Le grès vitrifié
Matériau ancestral, il est :
Résistant
Bon régulateur d’humidité
Bon conducteur thermique
Tous les autres matériaux (PVC, béton, acier, inox, fonte, polyéthylène(PE) sont à proscrire car ne répondent pas à un ou plusieurs des critères énumérés.
2.4 Quelques données
- La vitesse de l’air jour un rôle important dans la performance du puits.
Elle se situe généralement entre 1 et 2m/s l’hiver et 3m/s maximum l’été.
- Les tuyaux doivent avoir un diamètre compris entre 175 mm et 250 mm pour une habitation standard (100m2 à 250 m2).
- La longueur des canalisations enterrées est d’environ 40m avec une mise en parallèle possible des canalisations avec un espacement minimum de 1 m.
Une installation performante a un ratio :
Longueur du tuyau/ Vitesse de l’air = 16
- La profondeur de pose se situe à environ 2 m, permettant ainsi d’avoir un rapport intéressant entre le gain apporté par le puits canadien et l’investissement nécessaire à l’installation de celui-ci.
L’installation d’un puits canadien se doit d’être réalisé par un professionnel afin d’avoir une garantie sur :
- Le choix et le dimensionnement des matériaux
- La prise en compte de la nature du terrain
- La prise en compte du climat
- Les règles d’installation et d’entretien
Le respect très strict de ces 4 points permettra de tirer profit au maximum du puits canadien.
Par Benoît d’ARGOEUVES de www.dargoeuves-toustravaux.com
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