Grâce à la visibilité croissante des énergies renouvelables, le puits canadien, également appelé puits provençal, apparaît comme une des solutions écologiques pour produire de la chaleur l’hiver et offrir une alternative efficace à la climatisation.

Principe de fonctionnement

En France, la ventilation représente 20 à 30% des déperditions. Pourcentages qui entraînent également une augmentation des consommations énergétiques lors de la note finale. Le puits canadien apparaît donc comme une solution intelligente permettant d’amoindrir cette perte d’énergie. Le principe est simple : l’air circule dans des tuyaux enterrés à 2 mètres de profondeur, utilisant l’inertie de la terre, dont la température reste stable été comme hiver. Il est ensuite insufflé grâce à un ventilateur au sein de l’habitation. En période estivale, l’air extérieur profite de la fraîcheur du sol, baissant naturellement sa température pour arriver dans votre intérieur à 15 ou 20 °C. Pendant la saison froide, ce mécanisme permet de préchauffer l’air ambiant de 2 à 5°C, réduisant les besoins de chauffage, tout en assurant, naturellement, le maintien hors gel. Il consomme très peu d’énergie car seul le système de ventilation en nécessite.

Le puits canadien typique est composé d’une entrée d’air pouvant se présenter sous différentes configurations à même le sol, dans un mur de soutènement ou sous la forme d’une tourelle, dont l’embouchure devra empêcher toute intrusion : pluie, feuilles, insectes... Mieux vaut éloigner la prise d’air des pollutions, telles que le garage.

L’entrée d’air est reliée à une canalisation enterrée, inclinée de 1 à 3%, afin d’éviter à la condensation de stagner à l’intérieur du tuyau, surtout en été. (L’eau est évacuée vers un siphon.) Un regard est nécessaire pour permettre le nettoyage annuel voire bisannuel des conduits. Un clapet à commande manuelle ou automatique donne la priorité à l’air arrivant soit des canalisations, soit d’une prise d’air directe en façade. Cette dernière est utile en intersaison lorsqu’il n’y a pas lieu de tempérer l’air ambiant. Avant d’atteindre l’habitat, l’air entrant est filtré puis propulsé par des ventilateurs.

Les différents paramètres

En premier lieu, une telle installation doit profiter au maximum des travaux de terrassement d’une construction neuve, afin de limiter les frais. En rénovation, le puits canadien est peu conseillé. Sa pertinence dépendra en partie de la configuration du terrain, ainsi que de la nature du sol. Sur un type rocheux, le coût peut vite excéder celui de l’équipement et se révéler être un investissement trop élevé.

En pratique, il y a plusieurs paramètres à prendre en considération : la nature du sol, le matériau utilisé pour la canalisation, le volume et la localisation géographique de l’habitation, le débit d’air nécessaire en hiver et en été, la place disponible pour l’enfouissement des conduits, ainsi que le système de ventilation choisi (VMC simple ou double-flux, aération naturelle...).

Les sols trop durs ou constitués de remblais, type cailloux ou gravats, sont à bannir puisqu’ils rendent les coûts trop importants. Toutes les autres natures de sol ont un impact secondaire sur les performances du système. Par nature les sols de type limon sont préférables aux sols constitués de sable, puisqu’ils améliorent l’échange de calories avec l’air.

En revanche, le matériau de la canalisation a un impact majeur du point de vue thermique et de l’étanchéité. En effet, vous avez le choix entre le PVC, le polyéthylène, le béton, la fonte ou le grès émaillé. Les deux premiers, les plus utilisés, réduisent les échanges de calories entre la terre et l’air et nécessitent une augmentation de la longueur des canalisations d’environ 15%, mais ils sont plus simples à mettre en œuvre et garantissent une étanchéité totale, paramètre très important, afin d’éviter tous risques d’infiltration ou d’intrusion d’animaux.

Dans l’idéal, la profondeur des conduits devrait atteindre 5m de profondeur. Mais la complexité des travaux serait à la hauteur des coûts. Si le puits canadien n’est utilisé qu’en été, la profondeur oscille entre 70 et 90cm. Afin d’optimiser l’inertie, il suffira de privilégier des surfaces ombragées ou herbées. Pour des utilisations mixtes été/hiver, la profondeur sera comprise entre 1,50m, voire 2,50m. La longueur et le diamètre des canalisations sont déterminés par rapport aux bâtiments. En général, pour des maisons individuelles, la longueur varie entre 25 et 40m, pour un diamètre de 15 à 25cm. Les conduits trop longs entraînent une augmentation de l’énergie nécessaire au ventilateur. Inversement, les canalisations trop courtes empêchent l’air d’être tempéré. Tout comme un diamètre supérieur à 25cm limite les échanges thermiques entre le sol et l’air.

Le débit et la vitesse de l’air sont des paramètres essentiels pour un fonctionnement optimal. En hiver, afin de préchauffer l’intérieur de la maison, la vitesse ne doit pas excéder 1 à 1,5m/seconde. Dans le cas d’un rafraîchissement, l’air

peut atteindre 3m/s. La puissance des ventilateurs est dimensionnée en fonction du volume du bâtiment, sachant que l’intégration d’un puits canadien est facilitée si le système de ventilation est de type « double flux » ou par « insufflation ».

Rendement et performances

Il n’est pas évident de quantifier la rentabilité d’un puits canadien. Quoi qu’il en soit, un degré de chauffage supplémentaire augmente la facture totale de 5 à 10% !

Contribuant au confort, en renouvelant l’air intérieur, le puits canadien ne peut qu’afficher un bilan positif.

À bien des niveaux, il est intéressant, notamment l’été, pour des maisons souffrant de surchauffe, puisque l’installation dispense un air tempéré sans aucune sensation de froid ou de courant d’air. Bien évidemment du point de vue de l’électricité, il a un rendement bien supérieur à celui d’une climatisation. L’hiver, selon les performances de l’habitation, les économies énergétiques peuvent varier de 10 à 20%.

Remerciements à l’Agence Locale de l’Energie 8 rue Béranger – Lyon 6^ème

Source « Le conception bioclimatique des maisons confortables et économes » de Samuel Courgey et Jean- Pierre Oliva