L

Le puit canadien

Bibliographie

Une page très intéressante sur le puit canadien, qui donne des exemple concret et des chiffrages, des conseils pratiques.

Une thèse réalisée en 2002 (Utilisation des échangeurs air/sol pour le chauffage et le rafraîchissement des bâtiments, Mesures in situ, modélisation analytique, simulation numérique et analyse systémique, Pierre HOLLMULLER, Faculté des Sciences de l'Université de Genève), dans le but de modéliser de comprendre le fonctionnement des puits canadien. Un document très sérieux, un peu complexe mais très instructif.

Sur le site www.herzog.nom.fr, vous trouverez des forums sur le sujet. De nombreuses personnes ont réalisé des puits canadiens et font partager leur expérience.

On trouve aussi des infos sur d'autres forums comme www.cyberbricoleur.fr et http://www.construire.fr.st/ (faire une recherche).

Certains site en anglais proposent des infos. Faire une recherche sur le mot earthTubes

Quelques points techniques importants

by-pass : Le by-pass entre le puit canadien et l'arrivée directe d'air, est placée uniquement sur l'arrivée directe d'air. Les pertes de charge étant plus faible, la plus grande partie de l'air provient de cette entrée mais il subsiste une faible flux d'air dans le puit canadien qui évite que l'air stagne et que des moisissures se développent.

Matériel

Un site tout en Allemand ;-(( fourni parait-il des produits et des infos sur les puits canadien (traducteur bienvenu) : www.paul-lueftung.de

La marque Helios propose de nombreux produit (chers) pour réaliser un beau puit canadien. Par ailleurs, ils proposent une VMC double flux compatible puit canadien (perte de charges compensées).

Prix :

Tuyaux collecteur (2*25m en diam 200mm) + traversé de mur : 563 euros HT

Borne de prise d'air extérieur (très belle en inox) : 813 euros HT

By-pass, motorisé, régulé, + Té + syphon : 697 euros HT

VMC (KWLC 350 SEH) double flux pour maison <250 m2, 3 vitesse (120,250,350m3/h) : 1451 euros HT

Lu sur un site :

Le puit canadien a un coût de base de 500 euros pour 30 mètres de tranchée à 1.80m de profond, ainsi que la fourniture et la pose d'un tube de PVC en 200mm.

Calculs de dimensionnement

http://nesa1.uni-siegen.de/ (en anglais/allemand)

http://pioppi.free.fr/

Théorie

Cet article provient du site : www.herzog.nom.fr. Ce site présente de nombreux exemple concret de réalisations bio-climatique

L'humain et la température

L'être humain se sent bien entre 18 et 25°. Il dépense énormément d'énergie pour maintenir la température dans cette marge, sans toutefois toujours y parvenir. En hiver nous chauffons, en été nous climatisons.
Le puits canadien est un système qui se sert de l'inertie thermique du sol pour égaliser ces variations thermiques.

Notions de base

La législation impose une VMC (ventilation motorisée) pour éviter l'humidité dans votre maison.
La température du sol à 2 m de profondeur est d'environ 17° en été et 4° l’hiver
l'air chaud stocke plus d'humidité que le même volume d'air froid et vice versa.
Le puits canadien est un système qui se sert de l'inertie thermique du sol

Fonctionnement

En enfouissant une gaine d'aspiration d'air d'une longueur et d'un diamètre suffisant à cette profondeur, quelque soit la température extérieure, au bout de la gaine elle avoisinera les 12° en été et environ 6° en hiver.
En hiver l'air froid extérieur, se réchauffant devient donc relativement plus sec. Il arrive dans la maison à 6° et vous ne dépensez de l'énergie que pour le réchauffer à 20°.
En été, lorsqu'il fait chaud et humide à l'extérieur, l'air chaud saturé en humidité condensera dans la gaine pour venir ensuite rafraîchir la maison.

Avantages

Réfléchissez à qui sert la VMC.... Elle sert à rejeter de l'air chaud (et toute l'énergie contenue) à l'extérieur. On peut supposer qu'elle arrange EDF et la branche pétrolière.
Tout rejet d'air vicié à l'extérieur implique le remplacement de cet air par de l'air venant de l'extérieur. A cette fin, on ménage des ouverture artificielles (les ouies d'aspiration dans les cadres de fenêtres) qui permette l'aspiration d'air frais. Toutes ces ouverture sont autant de ponts thermiques.
En été on réchauffe ainsi la maison artificiellement. En hiver on chauffe inutilement le quartier, puisque l'air venant de l'extérieur doit être chauffé de -5° à 20°. Le puits canadien économise de l'énergie en hiver et rafraîchit la maison en été.

Principe de fonctionnement

Il y a des problèmes, et des limites d’utilisation, bien sûr (ça serait trop facile).

En principe, il ne faut pas que le volume d’air qui traverse le sol soit pulsé trop rapidement (max. 3m/s) ni qu’il soit trop important. Dans ce cas, il ne se réchaufferait pas suffisamment.

En principe, le rapport entre le volume d’air et la surface d’échange du tube ( qui le contient) avec le sol (qui l’entoure) ne doit pas être supérieur à 6, pour la même raison

Exemples: Tube Diamètre 20 cm S(surface)=315cm2 SE(échange)=62cm -> S/SE = 5

En supposant une vitesse de l’air de 3m/s (une longueur de tuyau de 20m) et un diamètre de 20 cm. Il apparaît que le volume d’air fourni à l’intérieur de la maison ne peut être supérieur : 216 m3/heure;

Or, d’après EDF et les chauffagistes, il faut prévoir un renouvellement total du volume d’air d’une maison, par heure. Donc à plein rendement, notre puits canadien ne pourrait pas approvisionner une maison de plus de 216 m3 soit 80m2 Ceci me semble stupide, sauf pour les petites maisons surchauffées et sur-habitées. En fait une maison bien conçue, et au volume normal 30m2 par habitant..) peut ne renouveler son air que toutes les 8heures.

L’utilisation d’un puits canadien de 20 m de long, 20 cm de diamètre à une vitesse de (non pas 3 mais) 2m/s, fonctionnant en permanence toute l’année avec un débit réduit donc un échange thermique avec le sol supérieur, permettra de conditionner une maison de 120 m2 bien isolée avec une renouvellement d’air toutes les 3 heures, ce qui me semble réaliste et raisonnable…)

Si le volume d’air fourni par le puits est insuffisant, maison trop grande ou trop étendue de plein-pied, il vaut mieux creuser un second puits, ailleurs, que doubler l’existant

Il faut de l’électricité: pour le ventilateur/circulateur. (20 à 35 w par heure de fonctionnement).

Toujours prévoir (voir 1 et 3) 1.5 mètres de sol de part et d’autre du puits canadien. C’est un minimum!

A part ça, le puits canadien est une petite merveille idéale pour les résidences secondaires inoccupées en hiver et ainsi maintenues en température hors gel …)

Concernant le Radon :

Le radon est un gaz radioactif d'origine naturelle.
Il provient de la désintégration de l'uranium et du radium présents dans la croûte terrestre. Il est présent partout à la surface de la planète et provient surtout des sous-sols granitiques et volcaniques ainsi que de certains matériaux de construction.

Le radon est un des agents du cancer du poumon, toutefois bien loin derrière le tabac.

Le radon peut s'accumuler dans les espaces clos, et notamment dans les maisons.

Les moyens pour diminuer les concentrations de radon dans les maisons sont simples:
- aérer et ventiler les maisons, les sous-sols et les vides sanitaires;
- améliorer l'étanchéité des murs et des planchers.

Dans les 31 départements les plus concernés , les autorités locales doivent faire procéder à un dépistage de ce gaz radioactif dans certains lieux ouverts au public pour des séjours prolongés (en particulier, les établissements d'enseignement et les établissements sanitaires et sociaux).

Allier, Ariège, Hautes-Alpes, Ardèche, Aveyron, Calvados, Cantal, Corrèze, Corse du Sud, Haute-Corse, Côtes-d'Armor, Creuse, Doubs, Finistère, Indre, Loire, Haute-Loire, Lozère, Haute-Marne, Morbihan, Nièvre, Puy-de-Dôme, Hautes-Pyrénées, Rhône, Saône-et-Loire, Savoie, Haute-Saône, Deux-Sèvres, Haute-Vienne, Vosges, Territoire de Belfort

Dans une habitation particulière, le dépistage du radon peut être fait à l'initiative de l'occupant. Il peut le réaliser lui-même, en se procurant un dosimètre auprès de l’une des sociétés qui les commercialise, ou faire appel à un professionnel.

Le Radon peut être insufflé dans la maison à l’aide du puits canadien si le tuyau amenant l’air depuis l’extérieur n’est pas étanche.

Conseils pour la mise en œuvre

Le tuyau doit être lisse à l’intérieur, des rugosités créeraient des turbulences et l’échange ne serait pas optimum. Optez pour un tuyau PVC lisse. Le béton est un mauvais conducteur dû à l’épaisseur des parois, à l’enrobage de sable et l’étanchéité sera difficilement réalisable (Attention au Radon). Suivant la nature du sol, la longueur du tuyau doit être augmentée (voir courbes)
Le tuyau ne doit pas dépasser 20 cm de diamètre (voir courbes) ; une section plus importante créera un flux au centre du tuyau qui ne touchera pas les parois, donc encore un mauvais échange.
L’entrée peut être protégée par un filtre. Dans tous les cas, veillez à mettre une grille pour empêcher que des rongeurs y pénètrent.
Veillez à avoir une pente de 2 à 3 % pour l’évacuation de l’eau de condensation et protéger ainsi votre ventilateur. L’évacuation des condensats, ce fera à l’aide d’un siphon placé à l’intérieur de la maison. Si vous souhaitez éviter l’installation d’un écoulement pour le siphon, vous pouvez laisser une partie en terre sous celui-ci et l’évacuation de l’eau se fera par infiltration dans le sol.
Faites calculer la puissance de votre ventilateur en fonction des pertes de charge et du volume réel de votre maison. Les spécialistes de l’air ou de la climatisation sont équipés de logiciels.
Boucher les entrées d’air au-dessus des fenêtres
Une VMC (Ventilation Mécanique Contrôlée) assurera le renouvellement de l’air dans votre maison. Le débit de la VMC doit être légèrement inférieur au débit du puits canadien
Lorsque la température extérieure est entre 10 et 24°, vous ne souhaitez pas forcément rafraîchir votre maison. Dans ce cas, vous pouvez soit envoyer l’air du puits canadien dans la cave en enlevant le bouchon sur la sortie du ventilateur ou l’idéal serait d’avoir une entrée supplémentaire et puiser l’air directement sans passer par le puits. Votre maison sera ainsi ventilée toute l’année. En installant un clapet motorisé et une sonde de température, vous aurez une solution entièrement automatisée de luxe. En aucun cas vous devez couper le ventilateur sur une période trop longue, des champignons pourraient se développer dans le tuyau.

Matériel utilisé pour mon puits canadien

Remarque : La maison a une surface habitable de 280m2 et donc un volume important environ 700m3. Le matériel est dimensionné en fonction de ces paramètres.

Puits canadien

45 m tuyau PVC diam 200 (ext) (Attention en fonction de l’épaisseur des parois du tuyau la surface utile est inférieur à 200, dans mon cas 182 cm de diam intérieur) enterré à 1,80 m
Extracteur Unelvent S&P TD800/200 http://www.soler-palau.be/index1.html
Réducteur 200/125 pour la répartition de l’air dans la maison
Il est important de rester dans un diamètre important >=125 pour éviter les pertes de charge mais surtout à cause du bruit généré dans le cas de diamètre de 80
Registre manuel ou motorisé (version luxe) et réducteur 200/160 pour le puisage direct de l’air
Conduits diamètres 125 pour la répartition de l’air dans la maison (salon, salle à manger, chambres) venant du puits canadien ou de la prise direct en fonction de la température extérieure.
VMC ou extracteur (WC, cuisine, SDB) avec bouche d’extraction hygroréglable et autorégulée

Quelques exemples d’installations :

Schéma de Laurent (Forum www.batirsain.org)