Puits canadien et ventilation double-flux

Figures 1/2 - Maison équipée d’un puits canadien et d’une centrale de ventilation double flux

^{Source HELIOS VENTILATEURS}

A. Fonctionnement

L’échangeur d’air géothermique, appelé également puits canadien ou puits provençal, est composé d’un ou de plusieurs tubes horizontaux placés sous terre et par lesquels circule l’air destiné à la ventilation des bâtiments (figure 1). Dans le cas d’un puits canadien à eau, c’est un fluide caloporteur qui permet de réchauffer l’air introduit dans le bâtiment via une batterie d’échange (figure 2).
Les deux utilisent l’inertie thermique du sol, à savoir sa particularité à maintenir à une certaine profondeur une température constante, pour rafraîchir ou préchauffer l’air entrant dans le bâtiment.

En hiver, dans le cas d’une température extérieure de -7 °C, l’air neuf sera introduit dans le bâtiment à une température supérieure à 0 °C.

En été, si le bâtiment est bien protégé contre les apports solaires et sous réserve des charges internes, la ventilation suffira à maintenir une température ambiante de 25 °C pour une température extérieure de 30 °C.

En demi-saison, lorsque la température extérieure est comprise entre 10 et 20 °C, le puits canadien sera by-passé partiellement.
L’intérêt du puits canadien est variable selon le type de construction et la région.

B. Intérêts

Le puits canadien s’inscrit dans une démarche globale d’optimisation énergétique du bâtiment. Dans le cas d’un bâtiment neuf, la conception du bâtiment devra limiter les déperditions et optimiser les apports tout en veillant scrupuleusement au confort d’été (orientation du bâtiment, compacité, espaces tampons, matériaux de construction, vitrages, dispositifs architecturaux pour limiter les surchauffes estivales, etc.). L’objectif est d’atteindre un confort thermique, hygrométrique en ayant le moins possible recours aux techniques de chauffage et de climatisation traditionnelles.

Dans un bâtiment parfaitement isolé et étanche à l’air (type bâtiment passif), les déperditions liées à la ventilation sont en proportion des déperditions globales très importantes. L’utilisation d’un système de ventilation double flux à récupération de chaleur est alors indispensable pour atteindre les performances énergétiques voulues : il permet d’une part de maîtriser parfaitement les flux d’air et les débits déployés dans le bâtiment et permet de limiter les déperditions liées à la ventilation grâce à la récupération de chaleur.

Dans les régions froides où la différence entre la température du sol et la température extérieure est supérieure à 10 °C, le puits canadien est particulièrement recommandé. Au-delà des économies de chauffage directes qu’il induit, il évite l’utilisation d’une batterie électrique de protection de l’échangeur de chaleur contre le givre. Il est à noter que cette solution sera d’autant plus efficace que les débits à mettre en œuvre seront importants et que la région sera froide (bâtiments tertiaires visant un label exigeant - type passif, THPE, etc.).

Dans le cadre de climat méditerranéen, le puits canadien se révèle particulièrement intéressant pour traiter le problème de surchauffe. Le différentiel entre la température de l’air extérieur et la température du sol étant supérieur à 10 °C, l’air insufflé rafraîchit le bâtiment. Comme il n’y a pas d’introduction d’air chaud non contrôlée, le bâtiment reste frais.
Plusieurs paramètres sont à prendre en compte pour garantir un bon fonctionnement du puits canadien (voir chapitre 4 « Les données d’études »).