Le puits canadien pour rafraîchir ou chauffer

Le puits canadien puise l'air à l'extérieur de l'habitat en lui faisant parcourir un conduit de 160mm de diamètre sous une épaisseur de terre de 1m à 2m. En raison de l'inertie du sol, l'air acheminé transite à cette profondeur dans un environnement voisinant les 11°C et est rafraîchi à sa sortie de 5 à 6°C en été, alors qu'en hiver le sol plus chaud réchauffe l'air extérieur importé.

Comme climatisation naturelle ou régulateur de variation thermique le puits canadien est source d'économie d'énergie. Il pallie à une climatisation traditionnelle dispendieuse et réduit vos besoins de chauffage en renouvelant l'air intérieur de votre habitat avec de l'air préchauffé.
Toutefois pour des bâtiments en constructions ou en rénovations importantes (labellisés), à basse consommation énergétique (avec des réponses réfléchies et finalisées professionnellement), il se peut qu'un puits canadien s'immisce sans retombée significative à un ensemble d'équipements et qu'ainsi son opportunité ne soit plus au rendez-vous.

Aux lecteurs...

Ce qui suit reprend un prérequis, mais l'on retrouvera de plus en plus une ventilation mécanique simple flux par extraction ou bien double flux (avec échangeur).
Sur la deuxième solution, plus chère, l'on peut dire qu'un puits canadien pourvoira aux températures positives de l'air influé à travers l'échangeur de chaleur (éxigé pour sa protection) de la ventilation et déchargera le "dégivreur" de ses mises en marche.

Les divers aspects du puits canadien

puits canadien
  1. prise d'air
  2. conduit
  3. puits d'entretien (si la configuration du puits canadien l'impose)
  4. ventilateur (exemple avec)
  5. siphon
  6. bouchon d'entretien

Sa description commence par le collecteur d'air.
C'est habituellement une tour de 1,20m surélevant une prise d'air chapeautée et maintenue à l'abri de l'eau; une grille et un filtre défendent l'ouverture du puits aux rongeurs, feuilles, insectes ou autres indésirables.
Le conduit ou plus généralement les tuyaux sont enfouis à 2m où règne une température constante de 12°C. L'échange thermique entre le sous-sol et la surface des tuyaux réchauffe l'air. Ils seront soigneusement déposés sur une couche de sable en vue d'obtenir une pente de 1 à 2% max qui évacuera les condensas à la sortie et comblera les interstices; poches éventuelles d'un gaz nocif appelé radon, présent à l'état natif selon les régions.

Nous abordons un attribut recherché du puits canadien; son étanchéité.
Elle ne posera aucun problème si il débouche sur une cave, les tuyaux seront sans raccord et d'une seule longueur écartant tous risque d'infiltration liquide ou gazeuse.
Au cas contraire (le puits canadien refait surface au niveau du sol) un regard sur le point le plus bas éliminera les condensas par infiltration dans le sol et laissera l'accès à une intervention d'entretien.

La suggestion d'utiliser l'emploi d'une cave comme puits de fraîcheur et substitut au puits canadien (ou encore à la climatisation temporaire: ce qui avait motivé notre première intention en écartant sans égard la question du rendement) est en contradiction avec le caractère dégradé de l'air d'une cave et le risque de condensation estival.

Les tuyaux seront raccordés par de simples coudes en un seul conduit avant de traverser le mur. À sa sortie le puits canadien comportera un siphon pour recueillir les condensas et un bouchon d'aide à la maintenance.

La circulation d'air peut être assurée par la ventilation naturelle ou un ventilateur électrique, la puissance requise sera d'autant plus limitée que le puits canadien comportera un nombre réduit de coudes (une résistance moins forte = une perte de charge moins importante). Dans le cas d'une parfaite isolation de l'habitat vous pouvez tout aussi bien opter d'évacuer l'air vicié avec une VMC.
Ces choix parmi d'autres sont à prévoir avec le dimensionnement du puits.

En partant du postulat d'un puits canadien conçu dans les règles de l'art, aucun problème d'assainissement de son conduit ne surgit tant qu'il est en fonctionnement; afin de respecter cette condition, une sortie d'évacuation logiquement en façade (non représentée sur le schéma), dirigera la circulation d'air à l'extérieur de la maison durant les intersaisons dès lors que son usage ne se justifie plus (pas de profit calorifique).
Ainsi fait, cette climatisation naturelle préservera le puits canadien d'altération pathogène pendant sa mise hors service.

Les caractéristiques du réseau sousterrain

Le choix du matériau se fera entre:

Les tuyaux seront espacés les uns des autres afin d'éviter de puiser les calories sur une même portion de terre, une distance égale à 6 fois leur diamètre semble être suffisante pour éviter des interactions d'échanges thermiques.

Le dimensionnement du puits canadien

Si le principe du puits canadien est simple, passer à la pratique devient délicat dès qu'il faut le dimensionner aussi faire appel à un professionnel vous fera gagner du temps.
À partir du volume de l'habitat et sur la base d'un volume d'air à renouveler par heure: l'on détermine le nombre de tuyaux ainsi que leur diamètre pour une vitesse de circulation d'air de 1m/s (vitesse recommandée de 1m/s à 2m/s max) et la longueur totale de tuyaux selon le débit d'air, la surface d'échange et la température du sol.
Une fois les performances recherchées quantifiées, la maîtrise de tous ces paramètres permettra de répondre à la configuration du terrain disponible en "modélisant" le puits canadien.

Vous pouvez vous y aider en:

Contrairement en Allemagne il existe peu de professionnels ayant une grande expérience en ce domaine; mais cela progresse rapidement et nous vous tiendrons informé sur ce point.
En attendant dès la première entrevue, demander les références de deux clients antérieurs à un an qui vous informeront sur les performances constatées et les points demeurés en suspens après quatre saisons de suivi; cela dit conserver à l'esprit qu'il n'existe pas qu'un seul "modèle" et que le puits canadien s'accorde à la disposition du terrain et du lieu.

Compléments:

Il est financièrement avantageux d'associer l'installation du puits canadien avec d'autres travaux de terrassement.
Contrôler et nettoyer périodiquement le filtre de la prise d'air extérieure.
Le puits canadien en période hivernale maintiendra les températures hors-gel dans une maison inoccupée.