Puits Canadien ou Provençal : aération des bâtiments d'habitation

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  • • Puits canadien, ardéchois ou provençal.

    • Critère géographique du puits canadien.

    • Critère géologique du puits canadien.

    • Critère d'usage du puits canadien.

    • Critère lié au bâti du puits canadien.

    • Critère financier du puits canadien.

    • Le principe de fonctionnement en été et en hiver.

    • L’association d'un puits canadien avec une VMC.

    • Les précautions d'usage.

    • Les différents matériaux et leurs caractéristiques.

    • Coût d'installation d'un puits canadien.

    • La mise en oeuvre d'un puits canadien.

    • Avantages et inconvénients d'un puits canadien.

    • L'association Qualipuits.

    • L'aide d'ACQUALYS.

     
     Bouche d'aspiration d'un puits canadien ou provençal
     Ci-dessus, bouche d'aspiration d'un puits canadien ou provençal.

    « Canadien » ou « provençal », le puits est un procédé ancien géothermique qui optimise la ventilation de la maison en participant au rafraîchissement ou au chauffage de la maison. Il a été amélioré et commercialisé par quelques sociétés et entreprises spécialisées. Ce système est possible mais complexe car son installation reste soumise à de nombreux critères géologiques, géographiques, techniques, liès au bâti, financier et d'usage.

      Description d'un puits canadien, ardéchois ou provençal.

    Il s'agit de la même installation. Le puits canadien est un système utilisé pour préchauffer l'air en hiver dans les zones continentales, le puits provençal ou ardéchois est un système prévu pour rafraîchir l'air en été sous des latitudes plus favorables.

    Le puits canadien, ardéchois ou provençal est un système ancien, peu connu, mais simple, de bon sens, économique et sain. Une excellente solution basée sur un ingénieux système : un échangeur thermique, il permet de récupérer l’énergie géothermique de surface. Grâce à deux tuyaux enterrés, il est possible de diminuer la consommation de chauffage l'hiver ou de réduire de 5 à 8 °C la température intérieure les jours de canicule pour un coût électrique limité : l'air se réchauffe ou se rafraîchit, en fonction de la saison. De plus, il permet également de mettre le logement hors gel en cas d’absence prolongée pendant l’hiver (vacances), le puits canadien maintenant l’habitation hors gel gratuitement.

      Critère géographique.

    Le critère géographique et le critère d'usage sont inséparables car un puits canadien ou un puits provençal ne comportent pas les mêmes avantages dans les zones au climat continental et dans celles au climat plus clément.

    Le puits canadien est traditionnellement utilisé en Amérique du Nord pour maintenir hors-gel les habitations sans chauffage pendant l'hiver, le puits canadien devient « provençal » dans le sud de la France pour abaisser la température des pièces de quelques degrés en été.  Il est basé sur le simple constat que la température de la terre est plus ou moins constante à partir d'une certaine profondeur. A deux mètres environ, elle se maintient autour de 15°C pendant l'été et de 5 °C l'hiver.

    Le puits canadien est plus facile et moins coûteux à installer dans les chantiers en construction (Génie civil et tranchées importantes dans le sol, adaptation de conduites intérieures, gaines d’arrivée dans le logement) il peut être mis en œuvre dans pratiquement toutes les habitations individuelles. Le mieux est de prévoir et d'étudier ce système dès la conception du logement.

      Critère géologique.

    Plus les sols sont denses et humides, plus l'échange thermique sera important, en effet, un sol humide transmet mieux la chaleur. En termes de capacité calorifique, l'eau affiche une valeur autour de 4,2 kj/kg.K, l'air ou le sable atteignent 0,9 à 1,2 kj/kg.K. Un sol argilo sableux humide conduit bien mieux la chaleur qu’un sol sec constitué d'argile pure. Dans tous les types de terrain, le conduit doit être systématiquement entouré de sable pour assurer une bonne conductivité thermique et stabiliser les conduits.(classe d'étanchéité IP68 pour les conduits) .

     La qualité du sol doit être estimée à la profondeur où les conduits vont être mis en œuvre (pour une maison individuelle, les fouilles seront creusées à une profondeur variant entre 1,20 m à 2,20 m avec une pente de 2 % sur 50 m de long maximum (si les travaux de terrassement excèdent 50 m, l'investissement ne sera plus rentable par rapport au gain espéré).

    Tout professionnel doit se procurer au préalable de l'étude, une carte des sols de sa région qui permettra d'identifier la présence de nappes phréatiques, de roche, d'alios, de traces d'humidité ou la présence éventuelle de radon.
      Critère d'usage.

    Dans les zones continentales, où le delta (différentiel entre température du sous-sol et température extérieure) est souvent supérieur à 10°C durant la saison froide, le puits canadien allié à une VMC double flux sera le plus adapté. L'installation permettra également de réduire l'impact de la ventilation sur les consommations énergétiques.

    La VMC : 8 à 20 % des déperditions

    Il faut savoir que la ventilation (VMC) représente environ 8 à 20 % des déperditions de chaleur d'un bâtiment, le couplage d'un puits Canadien avec une double-flux haut-rendement fera économiser le chauffage (Exemple  une ventilation double-flux d'un rendement de 84% offrira un gain d'environ 17 % en faveur du chauffage). Le rôle du puits canadien étant d'apporter des calories en élevant la température en amont du ventilateur pour éviter le givrage de l'échangeur.

      Critère lié au bâti.

    Les conduits doivent être situés à au moins deux mètres des fondations de la maison, si cette condition n'est pas respectée le conduit risque de capter les calories du logement. Pour l'évacuation des condensats (écoulement d'eau suite à la condensation dans les tuyaux), plusieurs techniques sont appliquées. Le choix sera fonction de la configuration du bâtiment : 

    Triangle Portail habitat Picbleu Construction sur vide sanitaire,

    un regard de visite sera creusé au point le plus bas avant la maison ce système permettra l'évacuation des condensats vers le sol ou leur évacuation dans les égouts grâce à une pompe de relevage

    Triangle Portail habitat Picbleu Construction sur sous-sol :

     la récupération des condensats peut alors se faire dans le sous-sol. Les condensats sont ensuite évacués vers l'égout à l'aide d'un siphon, ce système d'un accès aisé permet une étanchéité parfaite du puits depuis l'entrée d'air neuf jusqu'au système de ventilation.

    La borne de prise d'air neuf doit être tenue éloignée des pollutions de toute nature [circulation automobile, insectes, vent pluie, pollens...] et assez haute pour éviter l'entrée des petits animaux (araignées, lézards, rongeurs...) [Minimum 1,10 m). Les tuyaux peuvent être en matériaux plastiques (vérifier dans ce cas l'absence de dégagement de COV), métalliques, en béton, en grès...

    Les tuyaux doivent résister à la pression de la terre de recouvrement (indice SN4 obligatoire pour les profondeurs allant de 0,80 à 4 m] ils doivent être totalement étanches grâce à des joints profilés (il faut proscrire la colle, qui dégage des COV), chaque coude ou dévoiement accroit les pertes de charge, et sollicite le ventilateur électrique. Le regard de visite : indispensable pour faciliter l'inspection et l'accès au puits. Les conduits doivent être disposés en pente de 1 à 3 % pour éviter la stagnation des condensats.

      Critère financier.

    Dans le cadre d'une construction neuve, la tranchée n'aura qu'un coût limité, car elle s'ajoutera au coût du terrassement (fondations, réseaux assainissement...). Cette tranchée sera en moyenne longue de 30 à 50 mètres de long, large de 1,50 m à 3 m et d'une profondeur comprise entre 1,50 m à 2,50 m pour un puits en maison individuelle.

    À l'inverse, dans le cas d'une rénovation, elle aura un prix important et une dégradation de l'environnement lors des travaux. Autre difficulté : dans le cadre d'une rénovation, l'implantation d'un réseau de distribution d'air dans toutes les pièces de la maison sera complexe, même si l'on peut décider de se focaliser uniquement sur quelques pièces. (Percement des murs, passage des gaines...) tout en assurant une cohérence ainsi qu'une étanchéité parfaite. Le ventilateur du puits canadien affiche une faible consommation énergétique et va récupérer en moyenne dix fois plus que l’énergie qu'il consomme.

      Le principe d'un puits canadien, ardéchois ou provençal.
    Le principe en bref
    La Ventilation Mécanique Contrôlée (VMC) double flux est un système centralisé de ventilation par insufflation et extraction mécanique. L'air neuf, capté à l'extérieur, passe à travers un échangeur de chaleur de la Ventilation Mécanique Contrôlée avant d'être insufflé dans les toutes les pièces principales du logement. L’air vicié est extrait des pièces de service (cuisine, salle de bains), puis refoulé dans un caisson insonorisé comprenant un échangeur, avant d'être rejeté à l'extérieur. L’échangeur a pour rôle de récupérer une partie de la chaleur résiduelle extraite du logement (de 70 à 90 %) avant de la rejeter à l’extérieur
    Avant de pénétrer dans la Ventilation Mécanique Contrôlée double flux, l'air transite dans le puits canadien, où il est préchauffé en hiver. En été, le puits canadien appelé puits provençal est chargé de rafraîchir l'air. Dans ce cas, l’air ne transite plus par l'échangeur de la Ventilation Mécanique Contrôlée double flux, car il est dévié par un dispositif électronique de fermeture pour éviter que l'air chaud extrait de la maison ne le réchauffe.
     

    Bouche d'aspiration d'un puits canadien ou provençal maison neuve.jpeg

    Bouche d'aspiration d'un puits canadien  fournissant l'air neuf à cette construction. Photo ACQUALYS
    Le puits candien permet de limiter les consommations

    Solution économiquement très performante, le puits canadien permet de limiter les consommations d'énergie de la climatisation et du chauffage. Écologique par excellence, le puits canadien permet de diminuer la quantité de C02 dégagée dans la nature et d'améliorer la qualité de l'air dans la maison, surtout si l'on y associe un système de ventilation. 

    Principe très intéressant, car dans un système de ventilation mécanique classique (VMC), l’air neuf de renouvellement entre dans l’habitation à la température extérieure par des ouvertures placées généralement au dessus des fenêtres (voir article sur la Ventilation Mécanique Contrôlée) générant des consommations en chauffage supplémentaire (perte d’environ 8 % pour une VMC classique). Avec ce système, et en respectant une légère dépression dans les locaux, l’air aspiré par la VMC ne sera pas prélevé directement de l’extérieur (par les bouches d’aération des fenêtres), d’où une économie de chauffage significative.

    Le puits canadien réduit la température de 3 à 5 °

    Diffusé dans l’habitation, cet air entraîne une réduction de la température de 3 à 5°C. Ce n’est pas aussi bien qu’un climatiseur mais la consommation électrique est dérisoire : le ventilateur d'insufflation du puits canadien ou celui de la VMC ne consomme que quelques centaines de watts. Sachant qu’en plus le puits canadien traite l’air de renouvellement (air neuf), contrairement au climatiseur qui traite l’air intérieur (air recyclé), ce système géothermique apporte un confort non négligeable lors des périodes de fortes chaleur.

      Principe de fonctionnement en été et en hiver.
    Ce système assure le renouvellement d’air neuf de la maison et nécessite l’installation d’un extracteur d’air vicié qui est de toute façon obligatoire (bouches d’air d’extraction cuisine salle de bains WC) en faisant circuler l’air de renouvellement au préalable dans des canalisations enterrées dans le sol. En hiver, le sol est plus chaud à cette profondeur que la température extérieure : l’air froid est donc préchauffé lors de son passage dans les tuyaux. Il récupère jusqu’à 6° par rapport à la surface avant d’arriver dans l’habitation. Les locaux sont mis en dépression et l’air est aspiré par les bouches de ventilateurs du logement, cet air se réchauffe tout au long du parcours sous la terre, la température du sol ne variant tout au long de l’année qu’entre 10 et 15 °C (à une profondeur comprise entre 1.50 et 2 mètres). Ce système se sert de l’inertie thermique du sol pour égaliser les variations thermiques. À cette profondeur, la température du sol est d’environ 17 ° en été pour 4 ° en hiver. L’air chaud stockant plus d’humidité que l’air froid pour le même volume, il impose l’utilisation d’une ventilation mécanique contrôlée (VMC) afin d’éviter l’humidité dans l’habitation.
    L’air neuf renouvelé entrant dans l’habitation sera à une température supérieure de +5 °C à + 9 °C par rapport à la température de l’air extérieur permettant de limiter les déperditions thermiques sans avoir une grosse dépense énergétique (limitée aux ventilateurs du groupe).
    Le puits canadien exploite l'inertie thermique du sol qui se situe entre 1,50 mètre et 2 mètres de profondeur. En effet, la température de l'air extérieur peut varier en France de — 20 °C à + 35 °C, la température est saisonnièrement stable tout au long de l'année : entre 8 °C en hiver et 15 °C été environ suivant les régions de France. Une gaine, d'un diamètre de 20 centimètres et longue d'une trentaine de mètres, admet de l'air à l'extérieur de l'habitation, depuis un tuyau vertical pourvu d'une grille anti insectes et anti rongeurs. L'air aspiré par la ventilation mécanique de la maison circule dans le sol et débouche dans la partie habitable via un échangeur de chaleur.
     Schéma Acqualys principe de fonctionnement d'un puits anadien ou provençal en été. jpeg
    Ci-dessus, principe de fonctionnement du puits canadien ou provençal en été (Schéma ACQUALYS)
    Acqualys schéma de principe de fonctionnement d'un puits canadien ou provençal en hiver.gif
    Ci-dessus, principe de fonctionnement du puits canadien ou provençal en hiver (Schéma ACQUALYS)
    Saison
    Températures atteintes
     
    Hiver
    En hiver, l'air y parvient entre 1 et 5 °C. De l'autre côté de l'échangeur, la Ventilation Mécanique Contrôlée double flux apporte l'air vicié à 19 °C, qui transmet sa chaleur résiduelle à l'air frais entrant grâce à un échangeur (il n’y aucun contact, ce transfert s’opère au travers des parois des deux circuits indépendants et sans communication). En sortie d'échangeur, l'air frais est porté entre 15 °C et 18°C. Il suffit d'un faible apport d’énergie pour le porter à 19 °C, température souhaitée à l'intérieur du local habité.
    Intersaison
    Pendant l'intersaison, un by-pass (clapet motorisé) se met automatiquement en marche et vient court-circuiter le puits lorsque les températures de confort sont atteintes.
    Eté
    En été, le sol étant à l’inverse plus froid que la température extérieure : le « puits provençal » utilisera la fraîcheur relative du sol pour tempérer l’air entrant dans le logement l'air est rafraîchi, l'air extérieur admis directement dans la maison (sans passer par l'échangeur, pour ne pas le réchauffer) passe entre 13 et 20°C. Le sol étant plus frais à 1,20 mètres ou 2 mètres qu’en surface, le système permet de diminuer la température de l’air entre 2° et 8°. Le coût d'une telle installation extérieure est limité à quelques centaines d'euros lorsqu'il est prévu au moment de la construction. Il faut rajouter ensuite le prix de la VMC double flux.

    Deux techniques possibles pour évacuer les condensats : vers le sol ou les égouts si la maison est construite sur un vide sanitaire (en haut) ou par gravité vers la terre ou le réseau d'eaux pluviales si elle a un sous-sol (en bas].

      L’association et le fonctionnement d’un puits canadien et d’une Ventilation Mécanique Contrôlée.
    La prise d'air extérieure est positionnée à plus de 1,40 m du sol, pour éviter d'aspirer les poussières. Un filtre et une grille fine permettent de garder les conduits propres (rongeurs, insectes). Un ou deux conduits en matériau non recyclé d'au moins 30 m de longueur et de 160 à 250 mm de diamètre intérieur sont enterrés. Un puits provençal nécessite au moins deux conduits pour que le rafraîchissement soit suffisant en été. L'étanchéité des conduits est essentielle, pour empêcher la pénétration d'eau ou de radon. Les tuyaux doivent supporter d’être immergés dans la nappe phréatique de façon permanente (IP68). Un soin méticuleux sera porté à la qualité de la fouille, pour éviter l'affaissement des conduits, car la pose se fait à une profondeur de 1,50 à 2,50 assurant d’énormes contraintes mécaniques sur les parois des tuyaux. Des regards de visite à fond profond près de la maison et de la bouche de prise d'air doivent permettre une visite annuelle l'installation et le nettoyage à grande eau des conduits.
    Une Ventilation Mécanique Contrôlée double flux avec son réseau de soufflage et d'extraction dans la maison assure grâce à un échangeur à haut rendement (plus de 90 % des calories) et doit permettre de récolter les condensats. Leur gestion est assurée par le puits canadien lui-même, et l'air envoyé dans la maison doit avoir un taux d'hygrométrie idéal situé entre 40 à 60 %. Il est important de ne pas percer le fond pour permettre l'écoulement des condensats, car le risque d'infiltration d'eau parasite viendrait compromettre la qualité de l'air. Le regard est placé au point le plus bas.
    Certaines petites résidences collectives ou des immeubles de bureaux sont équipés de puits canadiens dès la construction. Le préchauffage par des puits canadiens est complété par un échange thermique au niveau d'une centrale de ventilation double flux avec échangeur sur l'air extrait, muni d'un système by-pass pour la saison estivale.
      Les précautions d’usage.
    Votre VMC comme prévu renouvellera l’air, mais pour que celle-ci utilise l’air provenant du puits canadien, il faudra condamner les bouches d’aération situées au niveau des fenêtres pour que l’air prélevé par la VMC provienne du puits canadien et non directement de l’extérieur.
    Installer dans la gaine un petit ventilateur d’aération, à mettre en marche les jours de canicule.
    Prévoir un siphon pour traiter les condensats.
    Éviter de faire des raccords de tuyau en pleine terre de façon à éviter les risques d’infiltrations d’eau.
    Pour éviter l’introduction de Radon qui pourrait pénétrer dans la maison par le puits canadien si le raccord n’était pas étanche. Préférez donc un tuyau en rouleau de 25 mètres et placez plusieurs tuyaux en parallèle pour améliorer l’efficacité. L’aération et ventilation des habitations, sous-sols, caves et vides sanitaires ainsi qu’une bonne étanchéité évite cette concentration.
    Ventilation contrôlée (VMC)
    Son débit devra être légèrement inférieur à celui du puits canadien. Le ventilateur doit pouvoir être contrôlé par thermostat et variateur de vitesse, assurant un débit d’environ 200 m3/h pour une vitesse de l’ordre de 2 à 3 m/s et une consommation électrique de 20 à 35 w/h semble idéal pour une habitation d’environ 120 m. Une vitesse trop élevée ne laisse pas le temps à l’air de se réchauffer.
    Comme pour une Ventilation Mécanique Contrôlée, ne laissez jamais le ventilateur éteint pendant une période longue, car des champignons ou moisissures vont se développer dans les conduits et sur le ventilateur et générer des pathologies.
    Radon
    L’inactivité prolongée du puits canadien ou une mauvaise étanchéité du tuyau peut favoriser les infiltrations et l’accumulation de ce gaz radioactif aux effets cancérigènes. D’origine naturelle résultant de la désintégration de l’uranium et du radium présents dans notre couche terrestre, il est présent sur toute la surface de la Terre et dans des proportions différentes suivant les régions. Il provient des sous-sols granitiques et volcaniques et de certains matériaux de construction.
    Mise en œuvre
    Cette réalisation peut être effectuée en passant par le vide sanitaire (rempli de galets de grosse taille) puis son intégration dans la pièce principale (par exemple : à côté de l’arrivée d’air primaire de la cheminée), mais elle est plus complexe pour une habitation déjà existante.
    Tuyaux
    Le choix du tuyau est un élément majeur, car il convient de garder à l'esprit que l'ensemble de l'air que vous allez respirer va transiter par ce tuyau et ceci en permanence. Une attention tout à fait particulière doit être portée à la qualité du produit lors du choix du tuyau.
     (Voir tableau ci-après).
    Les conditions requises pour une bonne utilisation d'un puits canadien sont :
    • La durabilité.
    • L'étanchéité du matériau et des raccords à l'eau et à l'air (IP68)
    • Une bonne conductivité thermique.
    • Une mise en œuvre aisée.
    • Une haute résistance à l'écrasement.
    • Le non-dégagement de vapeurs nocives ou odeurs.
    • Une paroi intérieure lisse et antistatique.
     
     Les meilleures performances

    Les meilleures performances sont obtenues avec un tuyau de grand diamètre (160 à 200 mm — une section plus importante créerait un flux au centre et ne toucherait pas les parois, ce qui empêcherait le réchauffement optimum) et enfoui à 1,50 à 2 m de profondeur et sur une longueur équivalente à 25 à 30 m pour permettre une surface d’échange suffisante. Une épaisseur mince et des parois internes lisses favorisent également l’échange thermique. Les rugosités des tubes annelés créent des turbulences et perturbent cet échange thermique. En cas d’emploi de manchons dans la partie enterrée, il est nécessaire de vérifier l’étanchéité afin d’éviter toute infiltration d’eau. Prévoyez une pente de 2 à 3 % pour favoriser l’écoulement de l’eau de condensation. La partie la plus basse peut se terminer par un siphon ou un regard percé afin de permettre l’infiltration de cette eau dans le sol. Limitez au maximum les coudes, angles et raccord afin d’éviter les pertes de charge et respecter une longueur maximale de 25 à 30 mètres.

      Les différents matériaux et leurs caractéristiques.
    Matériau
    Observation
    PVC rigide
    L’épaisseur mince du tube conduit à un bon échange thermique mais le PVC risque de se casser à terme sous la pression de la terre. Pour des questions d'économies, les fabricants utilisent ce matériau recyclé placé entre deux couches fines de PVC « noble ». Cette couche intermédiaire issue de produits divers peut soit dégager des composants organiques volatils, soit diffuser une odeur en fonction des produits recyclés utilisés. L'échange thermique est de moins bonne qualité du fait de la structure en sandwich. Le PVC contient du chlore et ne convient pas pour ce type d'application.
    Gaine annelée « électrique ».
    Coût abordable et facilité de pose accrue. En Ø160, la souplesse de la gaine annelée est limitée. L’échange thermique est moins bon que le PVC du fait du doublage de ce type de gaine. Solidité et durabilité prouvées.
    Les tuyaux en béton
    Difficiles à mettre en œuvre (difficultés d’étanchéité) ils sont mauvais conducteurs, car trop épais, l’enrobage de sable extérieur qui réduit l’échange thermique abaisse les rendements. Le béton en petit diamètre est un matériau poreux et, de ce fait, il n'est pas assez étanche pour éviter des infiltrations d'eau. Constitués de rugosités intérieures, leur structure non lisse accroche les poussières ou autres composants qui vont s'accumuler sur la surface intérieure et il est très difficile de le nettoyer. Des tuyaux en béton avec adjuvant permettent d'accroître l'étanchéité, mais ils sont déconseillés pour une utilisation dite « alimentaire ».
    L'acier, l'inox
    L'échange thermique est excellent, mais l'acier et l'inox ne conviennent pas en raison de leur difficulté de mise en œuvre (soudure, étanchéité, coûts importants).
     
    La fonte
    Le revêtement intérieur du tuyau en fonte (résine époxy, ou mortier de ciment), pour empêcher la corrosion, ne permet pas de garantir une qualité suffisante pour le passage de l'air d'un puits canadien. La pose est également plus difficile, car chaque barre de 6 m pèse plus de 200 kg.
    Le Polyéthylène (PE)
    II est tentant d'utiliser un conduit de protection du câble enterré (TPC) c'est-à-dire la gaine TPC destinée à la protection des fils électriques, car elle est d'un maniement particulièrement aisé et donne la possibilité d'obtenir des longueurs de 25 m d'un tenant permettant d'éviter des raccords souvent difficiles à étanchéifier. Il est important de noter que la couche intérieure lisse est généralement dans une matière recyclée et comporte les mêmes risques que le PVC au niveau des émanations possibles et non souhaitables. De plus, sa structure est étudiée pour un enfouissement maximum de 1 m dans le sol alors que la profondeur pour un puits canadien peut atteindre 1.50 à 2 m. Il est donc fortement déconseillé d'utiliser la TPC pour votre puits canadien.
    Gaine annelée en PE
    Une gaine spécialement étudiée, pour puits canadien, a été développée avec les caractéristiques suivantes :
    • La structure intérieure lisse est fabriquée en PE non recyclé et sans dégagement de solvants et d'odeurs.
    • L'épaisseur de la couche intérieure est augmentée pour éviter les microfissures qui subsistent avec une gaine TPC standard.
    • La rigidité est augmentée pour résister à l'enfouissement sur des profondeurs supérieures à 1,5 m. Certains fabricants proposent, des gaines PE revêtues de surfaces antistatiques.
    Le polypropylène (PP)
     
     
    Ce matériau est écologique, car il est recyclable à l'infini et il ne dégage pas de vapeur nocive. Il offre une rigidité élevée garantissant la rectitude des tubes posés. Ses qualités sont nombreuses :
    • Il supporte le curage à haute pression.
    • Il est étanche envers des « agressions » externes du sol (racines, nappe phréatique...).
    • Il est étanche vis-à-vis des gaz présents dans le sol : notamment le radon.
    Un fabricant propose un produit adapté au puits canadien, avec la coextrusion* d'une couche intérieure présentant des propriétés bactéricides, qui freine ainsi la prolifération microbienne (bactéries, champignons, algues). Il est livré en barre rigide de 3 ou 6 mètres.
    Le grès vitrifié
    Existant depuis plus de 6000 ans, le grès est un matériau sain, noble et ancestral. Il possède des caractéristiques remarquables résistance mécanique, rugosité faible, longévité supérieure à 1 siècle, il est le matériau idéal pour le puits canadien. Grâce à l’inertie de sa masse, le grès comme la pierre, accumule et restitue selon la saison et la température du sol des calories ou des frigories.
    *La Fabrication de films minces en matière plastique (polymère) destinés à l'emballage ou à l'enduction (pellicule de film photographique, etc.) se fait de la manière suivante : le polymère est fondu dans une extrudeuse (Une vis de malaxage assure la fusion par auto-échauffement), puis il est poussé dans une filière (plate ou circulaire), puis est étiré dans l'air et refroidi (c'est le procédé de "cast-film" ou soufflage de gaine). De nombreux produits d'emballage en matière plastique d'usage courant (emballage alimentaire par exemple) sont constitués de plusieurs couches de polymère (5 ou 9 dans certains cas) ayant chacune une fonction spécifique (matériaux en contact avec les aliments, matériaux barrières étanches à l'air, à l'eau.).
      Les différents composants et leurs caractéristiques.
    Admission extérieure
    Il sera prudent de mettre la prise d’air à l’abri des intempéries par un boisseau recouvert d’une brique ou d’un aspirateur de cheminée en ayant préalablement ménagé des encoches dans la partie supérieure du boisseau pour laisser passer le flux d’air ou recourbé vers le sol pour protéger le puits des intempéries (la première solution étant la plus performante). Une assez haute sortie de terre est préférable pour éviter l’aspiration de poussières ou autres particules. Prévoir aussi un grillage pour éviter aux feuilles mortes, insectes et aux rongeurs de pénétrer dans le tuyau.
    Filtre
    Optionnel, il permet cependant de bloquer l’accès aux insectes, qui en mourant et se décomposant produiraient un dépôt dans vos tuyaux et une odeur désagréable..
    Siphon
    Prévu à l’intérieur de l’habitation (sous-sol ou cave) ce dispositif peut permettre l’évacuation des condensats et de l’eau.
    Arrivée intérieure
    Utilisation d’une prise d’air existante de la maison (cheminée) en prévoyant une isolation pour que l’air ne se réchauffe pas sur la longueur de la gaine non enterrée. Il est important de prévoir une trappe pour l’entretien, la maintenance et d’éventuelles réparations du ventilateur.
    Une arrivée d’air neuf en hauteur sera préférable si l’utilisation est prévue pour un rafraichissement estival, car l’air frais (plus lourd que l’air chaud) descend naturellement dans la pièce.
    Performances
    En système de rafraichissement en été avec une température extérieure 31,5 ° à l’ombre le flux d’air pénétrant par le puits canadien est porté à 19,5 °C .En système de préchauffage en hiver avec une température extérieure de 3 ° le flux d’air pénétrant par le puits canadien est porté à 14,5 °.
      Coût d'installation d'un puits canadien.
    À condition de le réaliser lors du branchement de la maison ou de profiter de travaux de terrassement (extension de construction, creusement d’une piscine...), sa mise en œuvre ne demande qu’un investissement initial d’environ 300 euros en le réalisant soi-même.  En profitant d’autres travaux de terrassement dans le jardin, le surcoût pour creuser une tranchée de 1,50m sur 30m sera de l’ordre de 150 euros. Coût d’installation et d’utilisation modique compte tenu du delta de température obtenu. En cas de réalisation par une entreprise, les prix sont trés variables : entre 1000 et 10000 euros.
      La mise en oeuvre d'un puits canadien.

    L'installation d'un puits canadien oblige à faire appel soit à une société spécialisée ou soit à un bureau d'études thermiques pour respecter certaines conditions de dimensionnement, de qualité et de pose et assurer sa pérennité dans le temps et le confort des habitants.

    L'entrée d'air du puits canadien possède un système de filtration (voir photo de la bouche au début de cet article)et doit être conçue pour éviter d'aspirer de la poussière, des sources de pollution (route, compost…), pour éviter que des animaux (rongeurs, moustiques…) ou les feuilles mortes y pénètrent.
    Les tuyaux sont enterrés à une profondeur moyenne de 1,5 à 2 m selon la nature du terrain. Le diamètre des tuyaux est de l'ordre de 15 à 20 cm et la longueur mise en œuvre de 25 à 50 m. Les tuyaux sont posés avec une pente de 2 % dans le sens de l'aspiration (vers la maison) pour l'évacuation des condensats.
    Le PE-HD (polyéthylène haute densité) est le matériau le plus utilisé. Certains sont traités pour limiter le développement d’éventuelles bactéries dans les tuyaux. Moins onéreux, le PVC utilisé pour l'assainissement convient, mais s'il peut dégager des vapeurs nocives lorsqu'il est soumis à des températures élevées (> 30 °C) son usage n'est pas recommandé. Les systèmes de raccords entre tuyaux avec des joints caoutchouc à lèvres doivent être préférés au collage (risque de rupture lors du remblai, dégagement de vapeurs nocives dues à l’emploi de colles toxiques).

      Le couplage d'un puits canadien avec une VMC.

    Dans son installation la plus simple, le puits canadien est équipé d'un ventilateur extracteur de faible puissance qui accélère la circulation de l'air dans l'échangeur géothermique et le ventile ensuite dans les pièces de la maison. L'air intérieur pollué est extrait par les bouches d'extraction individuelles ou par celles de la ventilation mécanique contrôlée (VMC). Le raccordement à une VMC double flux est d'ailleurs vivement recommandé, car plus efficace d’un point de vue thermique.
    La Ventilation Mécanique Controlée (VMC) simple flux reste une solution peu coûteuse, mais moins satisfaisante d’un point de vue thermique. La mise en température de l'air neuf dans une maison représente environ 25 % de la consommation du système principal de chauffage : ce poste est réduit de 50 % avec un puits canadien, soit une économie de chauffage de 15 à 20 %. En été, le rafraîchissement est notable : l'air est  distribué à une température comprise entre 18 et 25 °C pour des températures extérieures de 25 à 35 °C
    Avec une VMC double flux, le gain d’économie de chauffage peut atteindre 20 %. Il est indispensable de prévoir un système de régulation automatique qui a pour fonction l’arrêt ou la mise en marche du puits canadien ainsi qu’une prise directe d'entrée d'air neuf extérieure en fonction des conditions climatiques extérieures.

       Consommation d'énergie moyenne en France 
    Consommation d'énergie moyenne entre un bâtiment classique et un puits canadien ou provençal.
    Système utilisé
    Consommations
    Bâtiment classique
    En moyenne 190 kWh/m2 par an soit 22 800 kWh pour une maison de 120 m2
    Puits canadien et VMC double flux
    Réduction des besoins à 30 à 50 kWh/m2 par an.
     
       Précautions à observer entre une VMC simple flux et un puits canadien ou provençal.
    Avec une VMC simple flux, on obtiendra un préchauffage de l’air en hiver et un rafraîchissement l’été, mais en demi-saison, l’air sera rafraîchi, abaissant la température de quelques degrés et risquant de générer des augmentations de consommation de chauffage.
    Pour limiter ces problèmes en demi-saison, il faut mettre en place un « by-pass » permettant de couper le ventilateur du puits, et ouvrir les bouches d’entrée d’air classiques mises en place lors de la conception de la maison, pour revenir à un fonctionnement simple flux classique.
    Le couplage avec une VMC double flux, ou mieux hygro-réglable sont les systèmes les plus performants les mieux adaptés et les plus intéressants en rafraîchissement,Emplacement du puits
    1— Sous le bâtiment
    2— Dans les fouilles du bâtiment
    3— Dans le terrain
    Techniquement, ces variantes sont équivalentes, la différence se situant au niveau des coûts de terrassement, la variante nº 2 étant la plus intéressante financièrement, car aucun terrassement supplémentaire n’est à réaliser. Lors de la mise en place des tuyaux, il faudra conserver un écart entre les tuyaux parallèles d’au moins 0,8 m en limitant les coudes et angles, générateurs de pertes de charge.
    *À la fois détecteur et moteur des produits hygroréglables, le capteur d'une VMC exploite un phénomène physique connu : la propriété qu'ont certains tissus à s'allonger lorsque l'humidité augmente dans l'air et à se raccourcir lorsque l'air s'assèche. Sur ce principe, des bandes de polyamide du capteur actionnent un ou plusieurs volets, déterminant ainsi le passage d'air en fonction du taux d'humidité relative ambiante. Plus l'humidité au sein du logement est importante, plus les volets sont ouverts. Un capteur est isolé du flux d'air entrant ; il ne mesure que le taux d'humidité intérieure, grâce à une correction thermique, l'ouverture des volets s'effectue indépendamment des conditions climatiques extérieures.
      Avantages et inconvénients d'un puits canadien.
                                                          Avantages du puits canadien
    Consommation modique : Réduction des besoins à 30 à 50 kWh/m2 par an.

    L'air aspiré par la VMC est prélevé directement sur l'extérieur, mais il bénéficie de l'inertie du sol à la température constante grace aux tuyaux enterrés.

    Réchauffe l'air en hiver et le refroidit en été. Exemple : Un tuyau d'une longueur de 25 m et d'un diamètre de 160mm enterré à une profondeur de 1,50 m, procure à partir d'une température extérieure égale à 30°C un air soufflé dans la maison d'environ 22° C.

    Permets l’évacuation des odeurs et des fumées.
    Assure un intérieur sain et protégé de l’humidité et de la condensation.
    Gain de place : seules les entrées et les sorties d’air sont visibles.
    Gamme d’équipements très variée.
    Les appareils VMC possèdent la marque NF ou l’obtention d’un Avis Technique favorable du CSTB qui vous garantit la qualité et les performances des composants de votre système de ventilation.

    Le puits canadien peut entrer dans le cadre de l'éco-PTZ au titre de «l'installation ou remplacement d'un système de chauffage (associé le cas échéant à un système de ventilation performant] ou d'une production d'eau chaude sanitaire » et dans le livret développement durable de certaines banques.

                                                      Inconvénients du puits canadien
    Entretien : Obligation de nettoyage des bouches d’aération et les filtres en début et en fin de saison de chauffage. (sel d'argent pour le traitement microbien), remplacement des filtres d'entrée une à deux fois par an, contrôle général régulier de l'installation.

    Absence de normes : aucune norme pour l'installation, aucun avis technique du CSTB pour le matériel, aucun système de certification pour les installateurs

    Le puits canadien ne s'applique pas à toutes les régions tempérées.

    En rénovation de bâtiment, étanchéifier soigneusement s'il y a lieu les ouvertures des portes et fenêtres afin de faire des économies de chauffage pour éviter l'aspiration par le groupe VMC de l'air froid extérieur non réchauffé.

    Bruit engendré par les flux d’air sur les bouches d’aspiration.

    Le coût d'installation lorsque les travaux sont réalisés par une entreprise (solution préférable car les règles et l'expertise est primordiale).
    Le budget : entre 3000 et 10 000 euros environ pour un pavillon de 150 m2. Le prix varie en fonction du coût de la main d'oeuvre pour le terrassement, du matériel retenu pour le puits, mais aussi du système de ventilation éventuellement relié [VMC simple flux, double flux...]

    L'utilisation de matériaux non adaptés peut créer des pathologies dans les locaux.

    Aucune aide de l'Ademe

    Difficultés à installer sur certains sols (rocheux ou nappe phréatique peu profonde)

     
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      L'association Qualipuits.
     
    Une association avait été créée dans le Gers (32) elle avait pour but de fixer des règles de procédures pour la création d'un puits canadien ou provençal de façon à optimiser l'efficacité énergétique.
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    ACQUALYS vous apporte des conseils pertinents sur tout ce qui concerne l'habitat, les solutions durables et les énergies d'avenir. ACQUALYS réalise un diagnostic personnalisé qui tient compte de vos besoins, de vos envies, de vos contraintes techniques et, bien sûr de vos possibilités financières. ACQUALYS réalise également une évaluation thermique globale du bâtiment qui est une démarche préalable aux travaux, destinée à identifier les interventions prioritaires et les sources d'économies potentielles. ACQUALYS vous offre la solution la mieux adaptée, chiffre votre projet, optimise votre budget et vous met en relation avec des professionnels du bâtiment sélectionnés qui vous proposent un devis (chauffage, isolation, énergie) sur la base des préconisations d'ACQUALYS et s'engagent sur des exigences techniques et de qualité pour assurer le bon déroulement de votre projet.coccinelle

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