Le puits canadien

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le
puits
canadien
ou puits provençal
Le puits canadien est un système de ventilation qui utilise l’énergie solaire emmagasinée
dans les couches superficielles de la croûte terrestre. Le principe consiste à réchauffer (en
hiver) ou rafraîchir (en été) tout ou partie des apports d’air neuf d’une maison ou d’un bâtiment, en aspirant de l’air extérieur par un puits d’air et en le faisant circuler dans un conduit
d’échange thermique enterré avant de le redistribuer à l’intérieur du bâtiment.
CONSTAT
La température du sol à une profondeur de 2m varie peu (le «régime permanent», variation inférieure à 1°C,
est atteint entre 5m en sol sec et 9m en sol humide) et ne dépend pas du temps qu’il fait dehors. L’air circulant
dans un tel système sort en bout de conduit (à l’intérieur de l’habitation) à une température supérieure en hiver,
et inférieure en été, cette différence peut atteindre 10°c pour des températures extérieures de -5°c et de +
30°c, selon la longueur, le diamètre, le débit d’air, le type de conduit et la nature du sol.
En hiver, le puits canadien permet une économie de 10 à 20% de l’énergie nécessaire au chauffage.
FONCTIONNEMENT
Le puits canadien est facile à mettre en oeuvre lors de la construction, une ou des tranchées doivent être
creusées, selon la surface habitable, la disponibilité d’enfouissement et la nature du sol, les divers travaux de
terrassements (tranchées d’adduction d’eau, d’électricité...) peuvent être utilisés (en rénovation ou pour l’installation dans l’existant, le système sera plus coûteux).
La texture et la granulométrie du matériaux entourant la canalisation ont un rôle important, tout comme l’influence de la nature du sous-sol qui est déterminante quant à l’implantation d’un puits canadien. Les performances d’échanges thermiques du sous-sol doivent être suffisantes. En présence de sol sablonneux sec
(conductibilité et puissance d’échange faible) ou d’un substrat pierreux homogène (terrassement coûteux), il
est préférable de s’abstenir.
L’air extérieur pénètre dans le puits grâce à l’aspiration d’un ventilateur situé soit en entrée, soit en sortie du
conduit d’échange. L’entrée d’air doit être protégée des intempéries, équipée d’une grille fine de protection
contre les rongeurs et d’un porte filtre anti-poussières.
février 2007
Conseil
d’Architecture
d’Urbanisme
et
de
l’Environnement
du
Tarn
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J a r l a r d
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A l b i
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Tél: 05 63 60 16 70 - Fax: 05 63 60 16 71 - mail: [email protected]
Le CAUE est certifié ISO 9001 : 2000 pour les prestations de conseil à la maîtrise d’ouvrage publique et privée.
L’air aspiré cède ou puise de la chaleur par conduction sur toute la longueur du conduit d’échange, puis est diffusé au
coeur de l’habitation. La distribution peut se faire par un réseau de gaines, un puits de diffusion ou une simple grille
d’aération dimensionnée selon le débit d’air, le système peut aussi être raccordé à un caisson double flux avec une ventilation mécanique contrôlée (VMC) pour profiter des apports de calories extraites par celle-ci (échange de chaleur sans
mélange d’air)
Le puits canadien fonctionne de manière optimale en été et en hiver. En effet, plus l’écart de température est grand,
entre l’air extérieur et le sol, et plus l’efficacité du système augmente (canicule, grand froid). En intersaison, il est conseillé de déconnecter le système pour ne pas rafraîchir la maison, le risque étant de faire rentrer de l’air plus
froid que l’air extérieur (certains systèmes sont équipés d’un bypass automatique raccordé directement à une bouche
extérieure).
La valeur de l’échange thermique dépend essentiellement du débit d’air dans le conduit, en fonction du diamètre et de
la longueur enterrée, mais également de la profondeur d’enfouissement et de la nature du sol. Si nécessaire, plusieurs
conduits peuvent êtres installés en parallèle.
1 - LA PRISE D’AIR EXTERIEURE
- elle doit être située à une hauteur d’un mètre au-dessus du sol,
pour ne pas aspirer trop de poussières et loin des sources de
pollution potentielles (routes, compost, etc...)
- elle doit être accessible pour l’entretien du ventilateur
(si celui-ci est situé en amont du puits) et le nettoyage
de la grille anti-rongeur et du porte-filtre
- ne pas la placer au milieu de plantes vertes.
Conseils :
- le plot de prise d’air doit être élaboré en matériaux
peu émissifs (tôle ou aluminium), afin d’éviter la propagation d’émissions toxiques dans l’habitat (exemple : le
PVC en émet au-delà de 30°c)
- la grille fine de protection anti-rongeur et le porte-filtre
doivent être démontables.
2 - L’IMPLANTATION DU OU DES CONDUITS ENTERRES
Il existe plusieurs types de disposition du ou des conduits selon les besoins et surtout
les contraintes de mise en œuvre (surface disponible, tranchées existantes et nature
du sol) :
- disposé en linéaire (1)
- disposé autour de l’habitation en boucle ouverte (2) ou en boucle fermée (un conduit)
- disposé en rangées (3) dans le terrain (plusieurs conduits installés en parallèle)
Conseil d’Architecture d’Urbanisme et de l’Environnement du Tarn - février 2007
3 - LES TUYAUX
Note sur le Radon :
Les meilleures performances sont obtenues avec un tuyau de grand diamètre (160mm) de 25 à 30m de long, enterré à une profondeur de 1,50 à 2m.
Le radon est un gaz radioactif d’origine
naturelle. Le département du Tarn
n’est pas classé comme département
à taux de radon élevé, sauf dans le
Sidobre (granit).
Par mesure de précaution, vous
pouvez faire effectuer une mesure de
radon sur plusieurs semaines dans la
maison à l’aide de dosimètres, coût de
40 à 60€.
Si le constat démontre la présence
de radon, éviter les conduits en grés
ou en béton, et faites un puits dit
“étanche” au radon (l’écoulement des
condensats doit s’effectuer dans un
siphon situé à l’intérieur du bâtiment).
Conseils :
- éviter les coudes à 90° (pertes de charges)
- préférer les joints à lèvres de type assainissement à la colle pour limiter les
problèmes de rupture et éviter les émissions de produits nocifs dû à la colle.
- la structure du ou des conduits doit être lisse à l’intérieur (limitation des
pertes de charges) et si possible munie d’aspérités sur la face externe
pour un meilleur échange thermique avec le sol (exemple : les tuyaux
annelés en Polyethylène utilisés pour le passage de câbles
souterrains électriques)
- choisir des matériaux peu émissifs, d’une résistance suffisante pour supporter l’enfouissement, étanche aux infiltrations d’eau souterraines et non propice à la prolifération des
bactéries.
4 - LA VENTILATION
Le taux conventionnel de renouvellement d’air admis est d’un volume heure pour un logement équipé d’une ventilation
mécanique contrôlée (VMC), soit environ 260m3/heure pour un logement de 100m2. La vitesse d’air recommandée
est de 3 m/s pour compenser les pertes de charges. L’aspiration de l’air est effectuée grâce à un ventilateur 220 Volts
de 30 à 50 Watts.
Pour des volumes plus grands, la vitesse
d’air sera approximativement la même afin
de garantir un bon échange thermique, le
renouvellement d’air n’est alors plus suffisant, dans ce cas, il est recommandé de
doubler l’installation.
L’arrivée d’air depuis le puits canadien peut
être branchée sur une VMC double flux
(plan ci-contre).
5 - EVACUATION DES CONDENSATS
Condensat est le nom donné à l’eau qui se condense dans le ou les conduits.
Ceux-ci se forment surtout en été, lorsque l’air extérieur très chaud se
refroidit dans le ou les conduits, il y a alors condensation de l’humidité
contenue dans l’air.
Pour des raisons sanitaires, ils doivent être récupérés ou évacués en
point bas de l’installation.
siphon
Il existe trois solutions de captage des condensats :
- pour les sols très humides ou les régions à forte concentration en gaz
radon, il est préférable de capter les condensats en bout de conduite, dans
un syphon situé à l’intérieur de la construction. Système dit “étanche”.
Pour les maisons dépourvues de cave ou de sous-sol, il existe deux solutions intéressantes d’évacuation des condensats par infiltration dans le
sol :
- par puits perdu débouchant sur un lit de galets.
- par puits ouvert, dans le regard d’inspection visuel du point bas de l’installation ou l’infiltration se fait également sur un lit de galets. Solution à
privilégier (contrôle et possibilité d’intervention)
puits filtrant
Conseil d’Architecture d’Urbanisme et de l’Environnement du Tarn - février 2007
AVANTAGES & INCONVÉNIENTS DU PUITS CANADIEN
Avantages
Apport d’air neuf filtré
Inconvénients
Efficacité des grilles anti-rongeurs imparfaite
Apport gratuit de chaleur et de rafraîchissement sans
Difficultés pour nettoyer correctement le ou les conduits
fluide frigorigène
Coût d’utilisation réduit
Nettoyage régulier des filtres nécessaire
Possibilité de raccorder le puits à un caisson de VMC Risque sanitaire, si la pente n’est pas suffisante pour évadouble flux
cuer les condensats.
ENTRETIEN
- vérifier et nettoyer, si besoin est, le filtre tous les mois
- vérifier l’écoulement des condensats avant chaque été
- chaque année, en intersaison, faites une vérification générale de l’installation.
CONSEILS PRATIQUES
- avant la mise en route, nettoyer le ou les conduits par l’injection d’eau (attention, si vous utilisez un produit contenant
de l’eau de javel vérifier la compatibilité avec le réseau d’assinissement), ce qui permettra le contrôle de l’écoulement
futur des condensats et leur bonne évacuation.
- le ventilateur peut-être situé à l’entrée ou en sortie du puits.
- utiliser un filtre anti-poussières de 2 à 5 microns.
- pour une meilleure efficacité du puits canadien en été (climatisation naturelle), limiter les apports solaires sur les murs
exposés à l’Ouest et au Sud (le soleil arrive au pied des murs en été). En hiver, l’objectif est de profiter des apports solaires (exemple : véranda intégrée dans le mur exposé sud).
- si votre maison est équipée d’une ventilation mécanique contrôlée (VMC), celle-ci implique l’aspiration d’air neuf venant
de l’extérieur (ouvertures artificielles pratiquées dans les fenêtres) et le rejet de l’air vicié à l’extérieur. Pour limiter les
pertes d’énergie en hiver et éviter la surchauffe de l’air intérieur en été, il est fortement conseillé d’installer un caisson
double flux. L’évacuation de l’air vicié et chaud à 19°c en hiver permettra ainsi de réchauffer l’air entrant par le puit provençal, pour obtenir une température de l’air de renouvellement avoisinant les 10/11°c.
COMBIEN CA COUTE ?
Exemple pour un logement de 100m2 :
Prévoir un budget compris entre 4000 et 6000€TTC pour
une installation réalisée par une entreprise, autour de - Un plot d’aspiration équipé (protection, grille fine et porte500€ pour les fournitures en autoconstruction.
filtre démontable) d’une hauteur d’un mètre au-dessus du
sol.
- Une tranchée de 2 mètres de profondeur sur une longueur
de 25 à 30 mètres
- Un conduit d’un diamètre de 150mm intérieur minimum
POUR EN SAVOIR PLUS
posé sur toute la longueur.
- Une pente de 2 à 3 % (pour l’écoulement des condenhttp://www.ideesmaisons.com
sats)
http://ecohabitatsolutions.free.fr
- Un espacement entre toutes les parois (fondation et autre
http://fr.ekopia.org/Puits_canadien
conduit) de 0,8 à 1 mètre de rayon.
http://www.construire-sain.com
- Un système d’évacuation des condensats (siphon, puits
http://www.eole-fr.com
perdu ou accessible).
http://www.batirbio.org
- Un extracteur centrifuge performant de 30 à 50 W, d’un
...
débit minimum de 300m3/h (voir à 2 vitesses ou équipé d’un
«La conception bioclimatique» édition terre vivante
«Fraîcheur sans clim, le guide des alternatives écologi- variateur de vitesse, minimum de 3 m/s). Celui-ci doit impérativement être accessible et démontable.
ques» édition terre vivante
...
Conseil d’Architecture d’Urbanisme et de l’Environnement du Tarn - février 2007