Dimensionnement puits canadien

Vers deux mètres de profondeur, la température ne varie que de quelques degrés au cours de l'année et généralement proche de 14°C (selon les régions). En faisant circuler l'air neuf dans la terre avant qu'il ne parvienne à la maison, il se préchauffe en hiver et se refroidit en été. En été, ce parcours souterrain suffit à lui faire perdre environ 5 à 12°C, selon la nature du sol ou de la nappe. Si l'air extérieur est à 35°C, l'air qui pénétrera dans la maison sera à environ 28°C. En revanche, il faut équiper le puits d'un by-pass intersaison permettant d'en couper l'utilisation dès que l'air extérieur avoisine les 15°C : le sol restant à 12-13°, le puits devient inutile. Ce bypass est automatique, il obéit à deux sondes de température et à un registre motorisé. Le puits canadien ou provençal est donc un principe simple, ancien même, mais qui en réalité demande beaucoup de rigueur dans son installation et dans son dimensionnement.

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Marc Tricot, installateur spécialisé en solaire et bois dans la Vienne a déjà fait l'objet de plusieurs articles dans nos colonnes. Une fois de plus, c'est chez lui qu'il va tester le matériel qu'il compte désormais installer dans la région. Après de nombreuses recherches, il a choisi le puits canadien Réhau. « Ce n'est pas le moins cher des systèmes, mais il m'a semblé le plus efficace sur le plan de la performance comme de l'hygiène. C'est du matériel allemand couramment utilisé dans les bâtiments collectifs et les maisons de retraite. Le matériel est de grande qualité et, gros avantage, le système est vendu complet. »

Les tubes en polypropylène fabriqués par Réhau sont lisses et rigides, ce qui permet de meilleurs échanges thermiques avec la terre que les tuyaux annelés à l'extérieur. L'intérieur des tubes est recouvert d'une couche coextrudée (argentique), présentant des propriétés bactéricides, qui freine la prolifération microbienne et assure un air sain dans la maison.

Pour rappel, la maison de Marc est une maison conventionnelle en maçonnerie de 118 m2, dont l'isolation a été renforcée (voir Habitat Naturel 17). La famille compte 4 personnes. L'installateur SunH2O a invité Marc à se rapprocher de son bureau d'étude thermique habituel, Audit et Conseil Energetique de Villenave d'Ormon (33) pour étudier le chantier. « On entend beaucoup de contre-performances avec les puits canadiens et je pense que le dimensionnement par un bureau d'étude est nécessaire, explique-t-il. L'installateur seul, même accompagné de Réhau, n'a pas les outils suffisants. » Alain Guillaument, thermicien, est un habitué du puits canadien Awaduckt Thermo de Réhau et dispose d'un logiciel spécialisé. « Nous partons d'une étude de sol, du climat local et du volume d'air à renouveler, explique-t-il. Ici, le sol est argileux, ce qui se prête particulièrement bien à l'installation. Le climat de la Vienne est assez doux l'hiver, c'est surtout l'été que le gain de confort sera visible. Réhau fournit déjà des températures de sortie de tube avec différents scénarios de températures extérieures. Le logiciel Pléiades+Comfie de Izuba va permettre d'obtenir plus de données, notamment une simulation des kWh économisés en hiver et en été grâce au puits. C'est important car cela permet parfois de se rendre compte que le puits canadien est inefficace ou inutile dans le bilan thermique de la maison. Un constat qu'il vaut mieux faire avant l'investissement ! »

Chez Marc, le volume d'air à renouveler est d'environ 250 m3, on y applique un coefficient de 0,38 ce qui donne un objectif de 90 m3/h à renouveler. Il suffira ici de descendre à 2 m pour obtenir une température quasi constante. Les tubes choisis sont de diamètre 200 mm, la tranchée longue de 35 m et large d'1,30 m. On y posera deux tubes en boucle, selon la méthode dite « Tichelman ». « Si le tube est trop long, (plus de 38 m), il y aura plus de pertes de charge, explique Alain Guillaument. La boucle permet de réduire la longueur des tubes et de multiplier la surface d'échange. En outre, la tranchée est ainsi plus courte. Il y a deux autres méthodes de disposition des tubes, dites circulaire (on tourne autour de la maison) et méandre (les tubes forment un serpentin) Tichelman est la plus utilisée, car elle requiert moins de tranchée. » (voir schémas) Si l'air est extrait trop vite, il n'a pas le temps de se réchauffer. Trop lentement et le débit d'air sera insuffisant. Réhau propose des tubes de 200 mm de diamètre ou de 300 mm, voire plus, pour les gros volumes.