Aussi appelé puits provençal, le principe est ancestral. Il permet de mettre à profit la température du sol pour le confort thermique de la maison, tout en faisant des économies et du bien à l’environnement…
C’est en cherchant à optimiser les performances des VMC double flux que les ingénieurs l’ont remis au goût du jour, notamment en Europe du Nord, dans les constructions à basse consommation d’énergie. Le puits canadien trouve toute son utilité et fait preuve d’efficacité maximale si on le couple à une VMC double flux. En effet, le rendement de l’échangeur de ces systèmes peut être amélioré si la différence de température entre l’air extrait et l’air entrant n’est pas trop importante. De plus, en été, la VMC double flux est intéressante mais n’apporte pas un confort significatif, car la fraîcheur intérieure n’est généralement pas suffisante.
C’est pourquoi on s’est de nouveau intéressé au puits canadien qui était tombé dans l’oubli ou cantonné à quelques rares projets peu convaincants en période d’énergie bon marché.
Le procédé est pourtant très simple et on ne peut plus écologique. Il consiste à exploiter la température du sol. À partir d’une certaine profondeur, la température reste quasiment constante quelle que soit la saison, comme c’est le cas, par exemple, dans une cave enterrée. À 1,50 m de profondeur, la température est comprise en permanence entre 5 et 14 °C selon les saisons. À partir de 10 m de profondeur, elle ne varie pratiquement plus. Pour bénéficier des calories accumulées dans le sol, il suffit de faire transiter de l’air dans une canalisation enterrée à bonne profondeur. Il sera réchauffé ou rafraîchi, par rapport à la température de l’air extérieur, avant de passer dans l’échangeur de la VMC, puis d’être insufflé dans l’habitation. En fait, le puits canadien joue le rôle de tampon thermique en offrant, à qui sait en profiter, l’inertie gratuite de la terre. En hiver, on profite de ses calories, d’où l’appellation de puits canadien. En été on profite des frigories, d’où l’appellation de puits provençal. Pour unifier les deux fonctions et ne pas faire la distinction entre l’usage d’hiver et l’usage d’été, on utilise aussi le terme de puits climatique.
Quel que soit son nom, le puits canadien fonctionne donc sur le principe de la géothermie. Naturellement, il n’est pas réservé aux VMC double flux et peut être adapté à n’importe quel système d’aération mécanique. Il suffit de créer une dépression intérieure pour aspirer l’air par le puits canadien, grâce à une VMC simple flux ou avec un extracteur raccordé. Cependant, l’intérêt est alors plus limité.
Par exemple, en hiver, avec une température extérieure de – 10 °C et une température de sol à 2 m de profondeur de + 6 °C, la température de sortie d’air du puits canadien sera de + 2 °C. En été, avec un air extérieur à + 30 °C et une température de sol de + 15 °C, la température de l’air à la sortie du puits canadien sera de + 24 °C.
En couplant un puits canadien à une VMC double flux, les bénéfices sont maximaux et on élimine le risque de givrage de l’échangeur en hiver. Il n’y a aucune consommation d’énergie supplémentaire. C’est le seul système de ventilation passive permettant le rafraîchissement sans recours à la climatisation : il consomme 10 fois moins d’énergie et ne diminue pas l’hygrométrie de l’air dans l’habitation.
Dans une maison bien isolée à basse énergie, sans puits canadien, les pertes par renouvellement de l’air peuvent représenter de 40 à 60 % des besoins en chauffage. Avec une installation de VMC simple flux hygroréglable et puits canadien, les pertes sont diminuées de 50 % environ. Avec une installation de VMC double flux et puits canadien, les pertes sont réduites de 80 % environ. Si la VMC est équipée d’un échangeur à haut rendement, la réduction peut même atteindre 95 %.
Pour obtenir un puits canadien efficace, il convient de bien étudier les besoins. Le collecteur doit avoir un diamètre suffisant. La longueur et la profondeur d’enfouissement doivent être adaptées pour apporter un échange thermique optimal. Il faut également veiller à ce que les condensats soient bien évacués. L’étanchéité doit être parfaite et il faut veiller à protéger l’installation contre toute pénétration d’animaux ou d’insectes. Le collecteur ne doit pas non plus être source de pollution intérieure. Outre la profondeur d’enfouissement, la nature du sol peut aussi avoir un impact sur les performances. Il faut également vérifier si le système sera vraiment efficace et rentable en fonction du climat, du degré d’isolation thermique de la maison et de son mode de chauffage.
Par exemple, en hiver, dans les régions méditerranéennes, le puits canadien présente une utilité relative. La différence de température entre l’air extérieur et celle du sol dépasse rarement 10 °C. En revanche, pour un climat continental, il est très efficace associé à une VMC double flux, pour réduire la consommation d’énergie.
De même, en été, en zone continentale, le puits canadien ne sera utile qu’en cas de fortes chaleurs, alors que dans les régions méditerranéennes, il fournira un rafraîchissement appréciable, surtout si l’on prévoit également une surventilation nocturne pour évacuer le surplus de chaleur.
Si en fonctionnement normal la VMC et le puits canadien assurent le renouvellement de l’air à raison de 0,5 volume/heure environ, il convient d’augmenter le débit en cas de fortes chaleurs. Pour bénéficier de la fraîcheur, il faut dans ce cas un renouvellement de l’air égal à un voire deux volumes/heure. Par exemple, pour une pièce dont la température atteint 30 °C, si l’air d’apport a une température de 20 °C, la ventilation ne sera efficace que si le taux de renouvellement est supérieur à 0,5 vol./h. Avec un taux de 0,7 vol./h, il est alors possible d’abaisser la température intérieure de 2 °C. En augmentant le taux jusqu’à 2,5 vol./h, on peut maintenir la température intérieure en dessous de 27 °C aux heures les plus chaudes de la journée. En portant le taux à un niveau supérieur à 2,5 vol./h, la température ne dépassera pas 25 °C.
D’après L’isolation © DFTG