Le puits Canadien ou puits Provençal

Performances en hiver

Dans n'importe quel bâtiment, le fait de ventiler conduit à des dépenses d'énergie. Le puits canadien va remplacer les grilles d'aération en menuiserie et amener par le biais d'un réseau de gaines connecté au collecteur enterré un air plus chaud que l'air extérieur. L'arivée d'air dans la maison est généralement mécanique, par le biais d'une ventilation double flux. Il permet de diminuer l'impact de la ventilation sur les consommations de chauffage.
Les économies sont fonction des caractéristiques des maisons (bâti ancien ou pavillon neuf ou récent) et du mode de diffusion de la chaleur (convection ou rayonnement). Le puits canadien va avoir une consommation électrique dérisoire et récupère en moyenne 10 fois plus d'énergie qu'il n'en consomme.

Dans des climats continentaux, le différentiel température du sol - température de l'air extérieur est souvent supérieur à 10°C. Un système de ventilation efficace est donc une nécessité. Le puits canadien peut être couplé à une VMC double flux pour réduire l'impact de la ventilation sur les consommations énergétiques. Le puits canadien servira à monter la température en amont du ventilateur pour éviter le givrage de l'échangeur de chaleur

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Performances en été

L'été, le puits sera plutôt "provençal", dédié au rafraîchissement. L'insufflation d'un air à 20°C dans la maison permet de limiter l'élévation des températures et évite le recours à un système de climatisation. Le puits canadien est le seul moyen de ventilation passive permettant un rafraîchissement. Il n'est pas nécessaire de modifier l'installation pour qu'elle fonctionne correctement en été.
La technologie puits canadien présente de nombreux avantages sur la climatisation : il consomme dix fois moins d'énergie, ne diminue pas l'hygrométrie.

L'apport d'un puits canadien sur le confort thermique d'été est beaucoup plus difficile à prévoir que le même système utilisé en hiver (ou les gains en kwh sont facilement estimables avec des logiciels). Pour évaluer l'impact d'un puits, il faut commencer par évaluer le potentiel de surchauffe d'une pièce et les moyens existants pour traiter cette surchauffe (occultations, surventilation naturelle, etc...).
L'écart en température va être déterminé par le taux de ventilation. En hiver, le taux est proche de 0,5 volumes/heure. En période de canicule, il est nécessaire d'augmenter ce taux à 1 voire 2 volumes/heure. Si une pièce à une température de 30°C et que le puits insuffle un air à 20°C, l'impact sur la température de la pièce est négligeable si le taux de ventilation est inférieur à 0.5 volumes/heures.
L'impact va dépendre de la température de base. Si la pièce est à 25°C, l'impact du puits sera moindre que si la pièce est à 30°C. L'intérêt du puits canadien en été dépend donc pleinement du climat sur lequel il est réalisé.

Réalisation

La borne de prise d'air

La borne de prise d'air est l'élément par lequel rentre l'air dans la maison. Il est situé en départ de circuit. La plupart des prises d'air disponibles dans le commerce sont des éléments complets qui comprennent les différentes protections nécessaires à un bon fonctionnement du puits.
Une prise d'air à environ 1.00m de hauteur évite que le ventilateur n'aspire les polluants généralement concentrés sur les premiers trente centimètres de hauteur.
La règlementation fixe une distance minimale de 8m entre la prise d'air et un lieu de stationnement de véhicule. Pour se protéger des gaz d'échappement des véhicules, il faut donc éloigner la borne du garage ou de places de stationnement. L'éloignement de la route est fonction de la fréquence de passage des automobiles. L'usage voudrait que la borne de prise d'air ne soit pas placée à moins de 8m du passage.
Le bon sens voudrait également que la position de la borne d'air soit fonction des essences d'arbres présentes sur le site et la position des vents dominants. Lorsque les arbres et haies dégagent des pollens, le vent dominant peut les rabattre sur la borne et ensuite dans la maison. Les pollens sont des éléments qui peuvent provoquer des allergies, ils sont également relativement difficiles à filtrer efficacement. (voir chapitre la filtration)

 

La canalisation

Le diamètre est déterminé par le débit d'air, en général entre 160 et 250 intérieur. Un diamètre supérieur ne permet pas un échange uniforme, un diamètre inférieur est insuffisant pour ventiler une maison.
Pour un échange optimal, l'air ne dépasse pas 2m/s dans le puits, plus la vitesse est importante et moins l'air se réchauffe ou refroidit. Pour obtenir un réchauffement correct, l'air doit passer plus de 20s sous terre.

Le collecteur est l'élément le plus important du système puits canadien puisque c'est celui qui va échanger des calories avec le sol dans lequel il est enfoui. Le choix du matériau va prendre en compte de nombreux paramètres:

- La mise en oeuvre du conduit
- La durée de vie du conduit et son étanchéité
- La non emissivité de polluants du conduit
- La non rugosité des parois du conduit
- Le traitement antistatique des surfaces intérieures
- Le traitement antibactérien
- La résistance à l'écrasement (rigidité circonférentielle SN)
- L'étanchéité à l'eau/radon (Protection contre l'infiltration IP)

La gestion des condensats

L'air qui circule dans la conduite enterrée va en se réchauffant/refroidissant, condenser sa vapeur d'eau en fines gouttelettes. Celles-ci vont stagner dans le puits, favorisant ainsi un développement fongique et bactérien, et risquant à court terme d'empêcher l'air de circuler. Aussi, des mesures sont à prendre pour évacuer la condensation du puits.
Les quantités d'eau constatées dans les puits canadien en fonctionnement varient entre pas d'eau du tout et quelques litres par an. L'été, où le phénomène est le plus important, l'air peut condenser jusqu'à un litre d'eau par jour.
Une pente de 2% est réalisée pour permettre à l'eau de circuler dans le puits jusqu'au point bas, duquel on pourra facilement traiter tous ces condensats. Il convient donc lors du terrassement de faire attention à la constance de cette pente et de prévoir une conduite lisse pour éviter la stagnation d'eau.

Si la maison possède un sous-sol, la récupération des condensats ne pose pas de problèmes, puisqu'elle peut se faire dans celui-ci avec un double té avec siphon. Il est possible de nettoyer ou rejeter les condensats dans les eaux pluviales parce que l'endroit est accessible.
Dans le cas d'une maison sans sous-sol, le point le plus bas se trouve avant la maison et il convient donc de réaliser un regard de visite qui permettra soit l'infiltration des condensats dans le sol, soit la récupération des condensats par une pompe de relevage des condensats.
Si les deux solutions existent, la prudence est de mise. Tous les sols ne se prêtent pas à l'infiltration des condensats dans le sol. Le risque n°1 de toute installation puits canadien est que l'eau du sol soit aspirée par le regard et immerge le collecteur qui est alors définitivement hors service.

L'automatisation du puits

La ventilation est une VMC double flux, le ventilateur de la VMC est dimensionné pour amener le débit voulu. Il faut pouvoir by-passer l'échangeur de la VMC en été pour que l'effet positif du puits canadien sur les températures estivales soit possible. Soit l'échangeur est enlevé et remplacé par un « kit été », soit le by-pass est un clapet qui fait bifurquer l'air automatiquement.

La régulation du fonctionnement du puits est rendue nécessaire par le fait que l'action de ventiler en intersaison avec un puits canadien a une conséquence négative sur le bilan thermique de la maison. S'il fait 20°C en air extérieur, passer par le puits canadien ramène la température d'air à 12°C, produisant un inconfort thermique. Cette régulation du fonctionnement peut être manuelle (une simple vanne étanche pour transiter le passage de l'air vers une grille extérieure directe), ou automatique : un thermostat extérieur pilote un clapet avec servomoteur pour le fonctionnement de la ventilation.