Le puits canadien ou provençal

C'est un système simple et écologiques permettant de réduire sa consommation d'énergie en utilisant la chaleur ou la fraîcheur du sol suivant la saison.

Le "puits canadien" se résume en un système de ventilation conçu à l'origine pour préchauffer l'air neuf des bâtiments en utilisant la chaleur et l'inertie thermique du sous-sol.
Un système méconnu et qui peut réduire la température de 5 à 8°C dans votre maison les jours de canicule pour une mise en œuvre relativement simple si elle est faite au tout début de la réalisation.
Il diminue ainsi la consommation de chauffage l'hiver, tout en procurant un surcroît de confort en été.

En fait c'est un véritable "puits climatique"...

Quels sont ses avantages et ses inconvéniants?

LE PRINCIPE

Le principe est d'utiliser de manière passive l'énergie géothermique en maîtrisant les déperditions de chaleur lors de la ventilation des locaux.  
Le puits canadien consiste à faire passer, avant qu'il ne pénètre dans la maison, une partie de l'air neuf de renouvellement par ces tuyaux.

A ces profondeurs, la température du sol varie très peu au cours de l'année, entre 5° C l'hiver et 15° C l'été, ce qui permet un bon fonctionnement du puits canadien/provençal sur l'année.

Un système simple à mettre en œuvre, mais qui demande certaines précautions. Le puits doit être calculé avec beaucoup de soin.
Il faut dimensionner le puits afin que la circulation de l'air soit bien équilibrée dans les différents tuyaux.
Le bénéfice de ce pré chauffage est valable en hiver. Il permet d'avoir un air qui rentre dans la pièce de + 5° C par rapport à l'extérieur.
En été, au contraire il permet d'abaisser la température de 2 à 5° C, voire plus, les jours de fortes chaleurs.
L'efficacité est plus grande par forte chaleur, c'est à dire au moment où l'on en a le plus besoin.
Pour avoir un échange thermique optimum, il faut que la vitesse de l'air dans les tubes ne soit ni trop élevée ni trop basse.
L'échange thermique est optimum pour des vitesses de circulation de l'air de l'ordre de 3 m/s.

Avantages du puits canadien

Il n'est pas suffisant à lui tout seul pour chauffer une maison, mais il permet de mettre sa maison hors gel en hiver et surtout d'avoir un vrai confort d'été avec une baisse significative des températures d'air neuf lors des pics de chaleur."
Cela permet de limiter le recours à des systèmes de climatisation toujours gourmands en énergie.

---

Réalisation d'un puits canadien.

Le puits canadien consiste à faire passer, avant qu'il ne pénètre dans la maison, une partie de l'air neuf par ces tuyaux.
Il peut être réalisé de plusieurs façons:

- Soit en utilisant le vide sanitaire de la maison, que l'on aurait rempli de galets de grosses tailles et permettant la circulation de l'air...
- Soit en réalisant un réseau de tuyaux enterrés dans le sol, de 25 à 30 m de long, avec une profondeur d'enfouissement - qui est généralement préconisée - de l'ordre de 1 à 3 mètres.


En hiver, le sol à cette profondeur est plus chaud que la température extérieure : l'air froid est donc préchauffé lors de son passage dans les tuyaux.

En été, le sol est à l'inverse plus froid que la température extérieure : ce "puits" astucieux va donc utiliser la fraîcheur relative du sol pour tempérer l'air entrant dans le logement.

Avec ce système, l'air aspiré par la VMC ne sera pas prélevé directement de l'extérieur (via les bouches d'aérations des fenêtres), d'où une économie de chauffage.

Remarque
Ce système ne peut être parfaitement efficace que s'il est correctement pensé, dès la conception de la maison.
Pour bien fonctionner un puits Canadien doit être défini en tout premier lieu par le calcul thermique. On oublie que c'est d'abord "une machine termique" dont les calculs sont très importants.
Il faut aussi veiller à de nombreux points, un seul défaut de conception ou de mise en oeuvre peut faire perdre tout le bénéfice du procédé... !
Par exemple, il faut notamment veiller que l'air prélevé par la VMC et qui rentre dans la maison provienne bien du puits canadien et non directement de l'extérieur...

D'où la très grande importance du raccordement à la maison.

Le raccordement à la maison
Ce raccordement du puits canadien au système de ventilation de la maison, peut se faire de plusieurs façons.

Il peut être couplé à un système simple flux, l'air provenant du puits est alors insufflé directement dans les pièces de vie, et extrait par les pièces "sales".

La deuxième solution est qu'il soit raccordé à un système de ventilation double-flux avec récupération thermique sur l'air rejeté. Cette dernière solution est la meilleure.

Performances
Les performances sont habituellement très bonnes.
On constate souvent les valeurs suivantes :

- en début d' été : température extérieure 31°C à l' ombre, le flux d' air pénétrant dans la maison était de 19°C.
- en fin d' été : quand le sol s' est réchauffé, le flux d' air pénétrant dans la maison passe à 21°C.

Ce système agit donc comme un véritable rafraîchisseur d'air et régulateur, certes moins efficace qu'une véritable climatisation, mais qui offre un coût d'installation et d'utilisation modique.

Données techniques optimales des puits enterrés.

Tuyau enterré :
Il vaut mieux utiliser un tube spécialement étudié pour ce type d'utilisation. Actuellement cela existe chez les fabricants de matériaux. C'est à dire qui soit lisse à l'intérieur pour que l'air puisse parfaitement circuler.
Un tube cannelé à l'intérieur (genre gaines de protection électrique rouge) est à proscrire. En effet des saletés et décompositions d'insectes peuvent s'accumuler à ces endroits et provoquer des graves pollutions de l'air.
En revanche, les tubes doivent être cannelés à l'extérieur pour faciliter les échanges thermiques avec le sol.
En outre, il faut une matière qui soit saine et ne se décompose pas à la longue en produits toxiques, donc le PVC courant du bâtiment est absolument à proscrire.
Il faut aussi que la gaine soit rigide et suffisamment solide pour éviter le risque de se casser à terme sous la pression de la terre.

• Diamètre du tube PVC : 160 mm à 180 mm
• Longueur du tube enterré : 25 à 50 m de préférence d'un seul tenant
• Profondeur de 1 à 3 m selon le type de terrain.
• Vitesse moyenne max. = 3 m/s
• Débit environ 230 m³/h
• Ventilateur axial contrôlé par thermostat inverseur et variateur de vitesse
• Prévoir l'évacuation des condensations, en donnant une légère pente de 3% au tuyau enterré et prévoir une purge en partie basse.
• Prévoir un ventilateur performant (0,25 W/m³.h)
• Protéger l'entrée du puits canadien par des grilles métalliques afin d'éviter l'entrée d'eau de pluie, ainsi que des insectes... ou rongeurs.

Il est souhaitable d'avoir un diamètre inférieur à 200 mm pour avoir un chauffage uniforme de l'air.
De même, en cas de pose de tubes paraléles, il ne faut pas trop les resserer l'un contre l'autre car l'effet d'inerthie du sol est diminué et l'éfficacité du système s'en ressentirais très vite.

Faire attention au choix des matériaux, tous les tubes ne peuvent convenir. Certains produits doivent être évités, car ils peuvent même se décomposer à la longue et polluer l'air que l'on respire. Bien examiner la fiche technique du produit afin de voir si cet usage est autorisé.

Choisir des produits prévus pour cet usage de préférence avec un traitement anti-bactéries mis en oeuvre lors de la réalisation des tubes.

Défauts du puits Canadien...
En cas de montage défectueux, ou approximatif, l'efficacité du système chute considérablement...
En outre, ce procédé présente un inconvénient important.
C'est l'impossibilité de nettoyer facilement ces tubes, de ce fait les insectes ou animaux morts se décomposent dans ces tubes qui ventilent l'air dans votre logement...
L'efficacité des grilles anti-rongeur étant limitée.... ce problème reste posé.

Les prix...
Les prix varien en fonction du type d'installation envisagées. Toutefois le système complet peut s'évaluer à 4000 à 6000 € si l'on tient compte que les terrassements sont compris normalement dans ceux de la réalisation de la maison.

Dans l'encyclopédie collaborative ekopedia.orgs (http://fr.ekopedia.org/Puits_canadien) on trouve des explications sur la technique du puits canadien.
Le traitement des eaux de condensation est très bien expliquée.

L'université de Siegen, (http://nesa1.uni-siegen.de/index.htm?/startseite_e.htm) permet de télécharger un logiciel de dimensionnement de puits canadien.
Version d'évaluation fonctionnelle mais limitée dans le temps.

Cliquez sur "produits", puis sur GAEA (en anglais et allemand).

---

IDEE PERSONNELLE SUR LES PUITS CANADIENS

Idée à développer...

Le puits canadien est une excellente idée à développer.

Je pense que la réalisation de forages verticaux pourrait aussi être une excellente idée pour réaliser un puits Canadien.

D'abord cela peut se faire très facilement pour une construction existante et sur une surface de terrain minuscule. La verticalité des tubes fait que les saletés ne s'acumulent pas dans les tubes.
La partie résiduelle située au fond peut être facilement nettoyée par "noyage" du puits.

( Rédigé en Décembre 2006 )