Le puits canadien, un air sain à bonne température

Il y a quelques jours, les membres de l’Union Européenne, se sont engagés à diminuer au minimum de 20% leurs émissions de gaz à effet de serre d'ici 2020. Cet ambitieux objectif peut être atteint de nombreuses manières : développement des énergies renouvelables, utilisation de biocarburants, nouveaux comportements de consommation etc. Dans cet objectif écologique nécessaire, diminuer ne rime pas obligatoirement avec « se priver » ou « régresser ». Il est en effet possible de limiter significativement certaines dépenses d’énergie nécessaires, comme le chauffage, par des moyens aussi simples qu'une meilleure isolation. De même, l’emploi de technologies modernes et adaptées permettent de bénéficier d’installations sûres et économiques en s’appuyant sur les sources d’énergie directement disponibles qui nous entourent. Dans cette optique, BricoleurDuDimanche se penche cette semaine sur le principe de la géothermie. Cette solution exploitant la température de la terre pour assurer sainement notre confort se décline sous de nombreuses formes dont la plus courante, le puits canadien ou provençal, était déjà exploitée en son temps par les romains.

La terre à notre service.

Les romains avaient compris ce que nous avons depuis oublié ou négligé. Les ressources naturelles issues de la terre possèdent, au même titre que l’eau, le rayonnement solaire ou le vent, un véritable potentiel énergétique. Potentiel d’autant plus prisé à l’heure actuelle qu’il est gratuit et surtout inépuisable, contrairement aux énergies fossiles.

Ce principe, appelé puits canadien lorsqu’il permet de réchauffer l'air ambiant l'hiver et puits provençal quand il sert à refroidir une maison l'été, est ce que l’on nomme techniquement un échangeur d'air géothermique. Il s’agit donc bien d’utiliser la chaleur (thermie) de la terre (géo) pour subvenir à nos besoins.

Pour peu qu'il soit prévu en même temps que les fondations, ce chauffage naturel et réversible permet de réaliser de nombreuses économies pour un investissement réellement moindre.

Le principe du puits canadien.

Le fonctionnement du puits canadien ou provençal est donc à la fois ingénieux, simple et logique. Il consiste à faire circuler en terre et à une faible vitesse, l’air destiné au renouvellement ambiant des pièces intérieures d’une maison dans une logique de ventilation. Pour cela, un tuyau est enfouit verticalement dans le sol jusqu’à une profondeur de 2 mètres dont une partie dépasse du sol à l’extérieur afin de servir de point d’entrée à l’air. D’un point de vue technique, cette canalisation dont le diamètre ne doit jamais excéder 20 cm se dirige selon une pente de inclinée de 2% sur une longueur de parcours allant de 25 à 50 mètres vers la maison, où l'air sera alors extrait par un système VMC. Cette distance depuis la prise à l’extraction de l’air est nécessaire pour que celui-ci puisse bénéficier du temps nécessaire de se refroidir ou se réchauffer selon les saisons. En effet, quelque soient les conditions climatiques en surface, la terre à cette profondeur offre une température quasi constante toute l’année de l’ordre de 15 ° C.

L'air circulant dans le puits est donc naturellement rafraîchi en été et tiédi en hiver, sans le concours de fluide frigorigène ou de résistances électriques. Aussi ce système est-il beaucoup plus avantageux que les bouches d’aérations qui donnent directement et sans détours sur l'extérieur en laissant entrer dans les pièces un air beaucoup moins tempéré. Un système de VMC installé en prolongement du puits canadien permettra, pour finir, d’évacuer en permanence l’air usagé par le toit et garantira ainsi une ventilation constante tout en diminuant vos besoins en chauffage et/ou en climatisation. D’autant plus, que vous ne serez plus obligé d’ouvrir vos fenêtres pour renouveler l’air.

Les performances du puits canadien.

Les effets bénéfiques du puits canadien sont en partie fonction de la configuration et des caractéristiques de votre habitation et peuvent ainsi varier du simple au double. Parmi les facteurs les plus déterminants dans cette variation de performances, se distinguent notamment l’orientation générale de la maison, la qualité d’isolation ainsi que les matériaux de construction. Mais d’une manière générale, il est admis que durant les jours de grandes chaleurs, la température intérieure peut être réduite de 4 à 8°C.

Le gain est légèrement moins important en hiver, étant plutôt de l’ordre de 3 à 4°. Mais lorsqu’on pense au fait qu'un degré de chauffage de plus augmente la facture totale de 5 à 10%, le calcul s'avère là aussi très intéressant ; surtout mis en parallèle avec l'investissement initial qui se situe bien souvent qu’autour des mille euros! Enfin, le puits canadien peut également se révéler être un excellent moyen de tenir une maison hors gel quand on part en vacances l’hiver, sans rien dépenser cette fois.

Quoiqu’il en soit, pour que le puits soit le plus performant possible, il est primordial d'utiliser des tuyaux et un système de ventilation les plus en adéquation avec votre habitation car, dans ce domaine, il n'existe pas de solution « standardisée ».

Pour quel type de VMC opter ?

Quelle soit simple ou double, le bénéfice en terme de température d’une VMC couplée avec un puits canadien sera toujours supérieur à celui d’un système de VMC seul. En effet, étant donné que l’air ne provient plus directement de l’extérieur mais a été acheminé dans votre intérieur via les conduites du puits canadien, c’est à partir d’un air tempéré, réchauffé ou rafraîchi selon les saisons, que la VMC travaille. Les gains sont donc dores et déjà établis puisque les pertes de chaleur sont réduites dés la source d’approvisionnement en air. Mais au delà de l'aspect financier, le confort est amélioré car ce couplage diminue significativement la sensation de courant d'air.

Mais ce choix du système de ventilation intérieur à associer à un puits canadien a tout de même sont importance puisqu’il peut augmenter les performances de ce dernier en hiver. En effet, tandis que la VMC à simple flux se contente d’aspirer l’air des canalisations souterraines et de l’insuffler dans les pièces sans en modifier les propriétés, la VMC à double flux prend une part active au chauffage. Cette dernière se sert en effet de la chaleur de l’air rejeté à l’extérieur pour réchauffer l’air entrant. Donc avec un puits canadien assorti d’une VMC double flux, l’air prélevé dehors en hiver est réchauffé deux fois successivement, assurant encore plus son statut de vecteur d'économie d'énergie.

Aussi, le facteur qui influence le plus le choix entre une ventilation simple ou double flux est souvent le climat de la région dans laquelle vous résidez. Une VMC proposant un double flux sera ainsi plus adaptée pour des régions qui présentent de très basses températures en hiver car elle est la plus efficace pour lutter contre les déperditions de chaleur. Par opposition, elle est moins performante l'été que sa version simple flux pour assurer le refroidissement. De ce fait, pour une grande majorité des régions françaises, le couplage puits – VMC simple flux est ordinairement le plus adapté et aussi le plus rentable.

Quels tuyaux choisir ?

Même si, comme nous venons de le voir, la ventilation joue un rôle important dans l'efficacité du puits canadien, il reste primordial que l'air insufflé soit non seulement tempéré mais, surtout, sain. Dans ce sens, le choix de la matière et le dimensionnement des canalisations sont cruciaux.

Afin que l'air soit le plus frais possible l'été ou chaud l'hiver, il est conseillé de ne pas utiliser des tuyaux dont les diamètres excèdent 20 cm. Si votre habitation présente un volume important, il est préférable d'utiliser plusieurs tuyaux de diamètres inférieurs. De cette façon vous maximiserez la surface d'échange thermique, ce qui permettra à l'air ventilé d'être le plus proche possible de la température désirée tout en garantissant une ventilation pour l'ensemble de votre maison.

En ce qui concerne le choix du matériau avec lequel les canalisations du puits canadiens vont être conçues, il est préférable dans l’idéal qu’il ne soit pas limité par le facteur prix. Il est effectivement possible d'utiliser du PVC, qui sera la solution bon marché, mais sa fabrication est particulièrement polluante et les émanations de chlore qu'il dégage lorsque la température s'élève un peu sont fort peu appréciables. Du moins si vous souhaitez respirer un air de bonne qualité chez vous. Il est aussi possible d'utiliser une gaine "électrique" annelée (voir photo). Cette solution économique est plus sûre que le PVC d'un point de vue sanitaire, mais propose une qualité d'échange thermique moindre et une étanchéité moins durable. Préférez plutôt les canalisations en polyéthylène ou en polypropylène qui sont des matières plastiques moins polluantes, plus stables même si elles sont plus chères à l’achat.

Quelques inconvénients et précautions à prendre.

Il est bien sûr évident qu’il est plus aisé de mettre en place un puits canadien lors de la construction d'une maison (prévu avec les fondations) que de devoir l’installer par la suite à la vue des travaux de forage qu’il nécessite. Il est incontestable que son action demeure moins performante qu'un « vrai » système de climatisation. Mais, ce qui est sûr, c’est qu’il reste de loin plus écologique et moins cher. D'autant qu'il est plus sain en pleine canicule de se réfugier dans un endroit plus frais que l'extérieur et doté d’un air naturel, sans aller jusqu'à s’installer dans une chambre froide. Ces petits travers de la climatisation font chaque année des victimes, avec ses cortèges de rhumes et autres maladies malheureusement plus graves, conséquences de trop brusques changements de températures et d’un air trop sec à respirer.

Avec un puits canadien, il est également important de prévoir un siphon avec vis de purge au point le plus bas du trajet du tuyau ainsi qu’un moyen d’accès, comme une trappe de visite à la cave par exemple, afin d'évacuer les condensats ou résidus liquides des possibles condensations qui se produisent surtout en été.

Et selon votre région d'habitation, il peut exister d'importants dégagements de radon depuis le sol. Il convient d'enterrer des tuyaux souples sans raccords, dans ce cas. et de consulter les cartes de zones à « risques ».