Le puits climatique donne un nouveau souffle à la ventilation

Les défis croissants liés à la consommation d’énergie et à la réduction de l’empreinte carbone ont incité le domaine de la construction à explorer de nouvelles approches pour le chauffage et la climatisation des maisons. Dans cette quête, le puits canadien propose une méthode ingénieuse et durable pour réguler la température intérieure. La géothermie offre en effet une alternative écologique aux sources d’énergies fossiles.

Suivez-nous dans les conduits de cette solution qui respecte autant la planète que le montant de votre facture énergétique.

Également connu sous le nom de puits provençal, région bien éloignée du Grand Nord, le puits canadien aurait pourtant été inventé dans l’Antiquité par les Romains.

Les fondements du puits canadien trouvent leur origine dans les pratiques de construction traditionnelles et les principes de géothermie. Son concept remonte à des milliers d’années, quand les hommes utilisaient déjà l’inertie thermique du sol pour réguler la température à l’intérieur des habitations.

Le terme puits canadien serait ainsi apparu dans les années 1970, lorsqu’un architecte français, Claude Micmacker, a remis au goût du jour la technique d’un peuple amérindien établi au Canada.

Depuis lors, le puits climatique fait partie des options durables pour la gestion thermique des bâtiments.

Plus précisément, à quoi sert le puits canadien ? C’est un système de géothermie passive conçu pour optimiser le chauffage et le refroidissement des maisons. Ce dispositif écoénergétique tire parti des propriétés thermiques du sol pour réguler la température intérieure, offrant ainsi un moyen durable de climatiser les espaces.

Son efficacité repose sur un constat : la température du sol, à une certaine profondeur, reste relativement constante tout au long de l’année, entre 8 °C et 16 °C selon les régions et l’altitude.

Entrons dans le détail de cette solution 3 en 1 qui réchauffe, rafraîchit et ventile, selon les besoins.

Le fonctionnement du puits canadien s’appuie sur l’échange de chaleur air-sol. Un réseau de tuyaux, enterrés à une profondeur de 2 mètres environ, permet le transfert de chaleur entre l’air intérieur du bâtiment et le sol environnant. Il s’agit d’un procédé aéraulique.

• Aspiration de l’air extérieur par la borne de prise d’air.
• Passage de l’air dans les conduits enterrés à une profondeur où la température du sol est plus élevée que la température extérieure.
• Préchauffage de l’air extérieur qui absorbe la chaleur stockée dans le sol.
• Introduction de l’air ainsi réchauffé dans le système de ventilation de la maison, où il est distribué.

• Aspiration de l’air ambiant chaud dans le système du puits climatique.
• Passage de l’air à travers les conduits enterrés situés à une profondeur où la température du sol est, cette fois, plus fraîche que celle de l’air extérieur.
• Rafraîchissement de l’air en traversant les conduits.
• Introduction de l’air ainsi refroidi dans le système de ventilation, afin d’être redistribué dans les espaces habitables.

Imparable, cette approche aide à maintenir une température ambiante confortable tout au long de l’année, sans forcer sur le chauffage ou la climatisation.

• Une bouche d’aspiration de l’air avec une grille fine et un filtre qui protège l’entrée d’air de la poussière, des polluants, et d’éventuels rongeurs ou insectes.
• Des conduits de qualité « alimentaire » pour le passage de l’air. Une pente supérieure à 2 % doit faciliter l’évacuation des condensats et prévenir ainsi les risques d’humidité résiduelle et de moisissures.
• Un regard de visite pour inspecter régulièrement votre installation. Cet espace permet également de placer une pompe à immersion qui évacue l’eau lors du nettoyage.
• Un by-pass (clapet motorisé) qui sert à la mi-saison pour prélever l’air à l’extérieur, lorsque les températures sont suffisantes.
• Un système de ventilation simple flux ou double flux en fonction de la qualité des besoins énergétiques de votre habitation.
• Un ventilateur pour forcer et réguler le débit de l’air à distribuer dans la maison.

• Le diamètre adéquat des gaines : une augmentation de 10 % du diamètre peut, par exemple, entraîner une réduction de 72 % de la puissance absorbée par le ventilateur.
• L’utilisation de conduits rigides : ils minimisent les pertes de charge et facilitent le nettoyage du réseau. La mauvaise tension des conduits souples augmente les pertes de charge et peut entraîner la condensation de l’air extrait, avec un risque de moisissures.
• La réduction des obstacles : les coudes et les rétrécissements réduisent les performances.
• L’étanchéité du réseau : indispensable grâce à des joints de raccordement et à l’utilisation de bandes collantes spéciales.
• Le traitement des conduits : plastique traité antistatique ou tôle galvanisée.
• La vitesse de l’air : elle ne doit pas dépasser 4 m/s dans les conduits.
• Le niveau sonore : inférieur à 35 dB(A) à la sortie des bouches, et proche de l’inaudible dans les chambres à coucher.
• L’équilibre du réseau : prévoir une ventilation adéquate de toutes les pièces dès la conception. L’équilibrage après l’installation nécessite l’ajout de registres à volets dans certains conduits, augmentant ainsi les pertes de charge et la consommation énergétique.
• La disposition des entrées et sorties d’air : la circulation doit se faire par des entrées d’air dans les pièces principales (salon, bureau, chambres) et des sorties d’air dans les pièces humides (cuisine, salle de bains, buanderie, WC). L’air se déplace des bouches de soufflage vers les bouches d’extraction.

Le puits canadien dispose de nombreux avantages, mais que pouvez-vous en attendre concrètement ?

Le by-pass automatise la régulation de température selon les saisons. Vous gagnez en confort, sans avoir à vous soucier de piloter le système.

Le puits canadien dispose d’atouts convaincants, c’est vrai. Mais n’occultons pas le revers de la médaille et voyons quelques points importants.

Tout d’abord, le succès du puits canadien dépend de la capacité thermique des sols. Certains sols, pas assez denses et humides, comme les sols argileux, ne sont pas adaptés pour un échange thermique efficace.

De plus, le recours au puits canadien se prépare dès la conception de votre habitation, surtout si vous envisagez la construction d’une maison passive. Il existe tellement de paramètres à prendre en considération (longueur et profondeur des tranchées, superficie, pente) que le plan s’intègre difficilement à de l’existant.

Alors soyons réalistes. Travaux de terrassement, achat d’une VMC, installation, l’investissement initial du puits canadien demande réflexion, en plus de quelques milliers d’euros.

Ensuite, l’espace extérieur doit être suffisamment grand pour accueillir entre 25 et 50 mètres de conduits. Le projet n’a pas sa place dans un jardinet.

Par ailleurs, vous devez faire appel à un professionnel expérimenté. L’efficacité et la salubrité de votre puits canadien en dépendent. Une mauvaise installation occasionnerait des risques d’humidité, de développements fongiques et bactériens, ainsi que, dans certaines régions, une exposition au radon présent dans le sol.

En théorie, il suffit de nettoyer les bouches d’aération tous les trois mois, de changer le filtre tous les ans, et de nettoyer le réseau tous les deux ans. En réalité, le moindre problème dans un tuyau enterré en profondeur devient difficile à gérer. Or, malgré le filtre, des insectes ou des feuilles finissent par se retrouver dans le conduit.

Enfin, malgré son faible impact environnemental, la mise en place d’un puits canadien ne bénéficie pas, à ce jour, de primes de l’État ni de crédit d’impôt. En effet, comme nous l’avons déjà évoqué, il n’entre pas dans le cadre de la rénovation énergétique (chantier de trop grande envergure).

Différents matériaux semblent intéressants dans la conception d’un puits climatique. Cependant, certains d’entre eux ne sont pas pertinents.

Par exemple, le PVC est déconseillé à cause du chlore qu’il contient. Pour des raisons économiques, les fabricants utilisent parfois du PVC recyclé qui dégage des composés organiques volatils, et dont la mauvaise qualité appauvrit l’échange thermique.

Le béton, poreux et peu étanche, favorise les infiltrations d’eau. De plus, sa surface laisse les poussières s’accumuler. Il existe bien des tuyaux en béton avec adjuvant pour améliorer l’étanchéité, mais ils sont déconseillés pour une utilisation dite alimentaire.

Quant à l’acier et l’inox, ils fournissent un excellent échange thermique. Mais leur mise en œuvre pèse sur le projet (soudure des raccords, étanchéité, coûts élevés).

La fonte ne s’avère pas non plus concluante, car elle complexifie la pose des conduits (200 kilos pour 6 mètres). De plus, son revêtement anticorrosion, en résine d’époxy ou mortier de ciment, n’apporte pas la qualité nécessaire au passage de l’air.

Enfin, largement utilisé pour la protection des fils électriques, le TPC (tube de protection des câbles) en polyéthylène peut, à première vue, paraître une bonne solution. Pourtant, le PE présente les mêmes risques d’émanation que le PVC, en raison de sa couche intérieure recyclée. De plus, sa structure est conçue pour un enfouissement maximum d’1 m dans le sol, ce qui est insuffisant pour les puits climatiques.

Maintenant que nous avons fait le tour des matériaux à éviter, détaillons ceux qui s’accordent à merveille au projet.

Commençons par un produit spécialement conçu pour les puits canadiens, la gaine annelée en PE. Elle cumule :

• une structure intérieure lisse en PE non recyclé, sans solvants ni odeurs ;
• une couche intérieure épaisse pour éviter les microfissures présentes dans une gaine TPC standard ;
• une rigidité renforcée qui résiste à l’enfouissement.

Deuxième possibilité, le polypropylène (PP), écologique et recyclable. Il ne produit pas de vapeurs nocives, et sa rigidité promet des tubes parfaitement droits. Résistant au rinçage à haute pression, il reste étanche face aux agressions externes (racines, nappe phréatique, gaz radon).

Terminons avec le grès vitrifié. En raison de ses caractéristiques exceptionnelles (résistance, faible rugosité et longévité), il se révèle une option idéale. Le grès, à l’instar de la pierre, accumule et restitue les frigories ou les calories selon les saisons, offrant ainsi un excellent rendement thermique.

1. Étude géologique préalable : avant d’installer un puits climatique, il est essentiel de réaliser une étude du site. Cette analyse permet de comprendre la composition du sol, la profondeur de la nappe phréatique, et d’anticiper les conditions qui peuvent influencer la performance du système.
2. Dimensionnement approprié : le dimensionnement du puits canadien doit être adapté aux besoins thermiques de la maison. Une conception incorrecte peut entraîner des inefficacités ou des surcoûts.
3. Profondeur du puits : les experts en géothermie recommandent d’atteindre une profondeur minimale pour bénéficier de la température stable du sous-sol, souvent entre 1,5 et 2 mètres.
4. Matériaux appropriés : résistants à la corrosion, durables, et compatibles avec les conditions du sol. Ces caractéristiques se retrouvent dans les gaines annelées en PE, le polypropylène (PP), ou le grès vitrifié.
5. Étanchéité du système : des joints étanches et une installation professionnelle sont indispensables pour éviter toute infiltration d’eau, et maintenir l’efficacité du puits canadien.
6. Entretien régulier : vous devez prévoir un plan de maintenance pour assurer le bon fonctionnement du système sur le long terme.
7. Suivi des réglementations locales : ne vous lancez pas fougueusement dans ce projet. Obtenez les autorisations nécessaires avant d’entreprendre toute installation.
8. Recours à des professionnels qualifiés en géothermie : nous vous incitons vivement à faire appel à des spécialistes pour concevoir, installer et entretenir un système de puits canadien.

Le puits canadien s’inscrit dans une approche axée sur la durabilité, l’efficacité énergétique et la réduction des émissions de carbone. Aussi, en tirant parti de la stabilité thermique du sol, ce système pragmatique propose une solution ingénieuse pour relever les défis liés au chauffage et à la climatisation. Le confort domestique, la préservation de l’environnement et une nette diminution des coûts énergétiques résument les avantages de la géothermie. Alors si, comme l’affirmait Démocrite, « la vérité est au fond du puits », les économies y sont aussi.