Voici ce que j'installerai dans ma maison, car c'est simple et naturel:
Le puits canadien (ou puits provençal)
Mots clés : construire, dimensionner, maison, bioconstruction, ecohabitat, bioclimatique, energie
Unsystème méconnu qui peut réduire la température de 5 à 8°C dans votremaison les jours de canicule pour une consommation électrique dérisoire. Il diminue également la consommation de chauffage l'hiver ...
L'humain et la température
L'êtrehumain se sent bien entre 18 et 25°. Il dépense énormément d'énergiepour maintenir la température dans cette marge, sans toutefois toujoursy 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 .
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Principe du puit canadien
Enenfouissant une gaine d'aspiration d'air d'une longueur et d'undiamètre suffisant à cette profondeur, quelque soit la températureextérieure, au bout de la gaine elle avoisinera les 12° en été etenviron 6° en hiver.
En hiver l'air froid extérieur, seréchauffant devient donc relativement plus sec. Il arrive dans lamaison à 6° et vous ne dépensez de l'énergie que pour le réchauffer à20°.
En été, lorsqu'il fait chaud et humide à l'extérieur,l'air chaud saturé en humidité condensera dans la gaine pour venirensuite rafraîchir la maison.
Inconvénients de la VMC
LaVMC sert à rejeter de l'air chaud (et toute l'énergie contenue) àl'extérieur. On peut supposer qu'elle arrange EDF et la branchepétrolière.
Tout rejet d'air vicié à l'extérieur implique leremplacement de cet air par de l'air venant de l'extérieur. A cettefin, on ménage des ouverture artificielles (les ouies d'aspiration dansles cadres de fenêtres) qui permette l'aspiration d'air frais. Toutesces ouverture sont autant de ponts thermiques.
En été onréchauffe ainsi la maison artificiellement. En hiver on chauffeinutilement le quartier, puisque l'air venant de l'extérieur doit êtrechauffé de -5° à 20°. Le puits canadien économise de l'énergie en hiveret rafraîchit la maison en été.
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Fonctionnement du puit canadien
Il y a des problèmes, et des limites d’utilisation, bien sûr.
Enprincipe, il ne faut pas que le volume d’air qui traverse le sol soitpulsé trop rapidement (max. 3m/s) ni qu’il soit trop important. Dans cecas, il ne se réchaufferait pas suffisamment.
Pour cette raison, le rapport entre le volume d’air et la surface d’échange du tube ( qui le contient) avec le sol ne doit pas être supérieur à 6.
Soit,après calcul et simplifications, une formule générale donnant rayon< 12 cm. Le diamètre maximum d'un tube de puit canadien doit doncetre de 24 cm.
Application :
Prenons un tube de 20 cmde diamètre sur 20 m de long. Une vitesse de 3 m/s donnerathéoriquement 340 m3/h environ. La réalité est plus proche de 220 m3/h( pertes de charge ).
Or, d’après EDF et les chauffagistes, ilfaut prévoir un renouvellement total du volume d’air d’une maison, parheure. Donc à plein rendement, notre puits canadien ne pourrait pasapprovisionner une maison de plus de 340m3 soit 126m2.
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Unrenouvellement total toutes les heures nous semble bien exagéré, saufpour 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 8 heures.
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L’utilisationd’un puits canadien de 20 m de long, 20 cm de diamètre à une vitesse de2m/s, fonctionnant en permanence toute l’année avec une vitesse plusfaible, donc un échange thermique avec le sol supérieur, permettra deconditionner une maison de 120 m2 ( 324 m3 ) bien isolée avec unerenouvellement d’air environ toutes les 3 heures ( ceci semble réalisteet raisonnable. ).
Le puits canadien permet, en outre, de maintenir hors gel, les résidences secondaires inoccupées en hiver.
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Conseils pratiques
1)Si le volume d’air fourni par le puits est insuffisant, maison tropgrande ou trop étendue de plein-pied, il vaut mieux creuser un secondpuits, ailleurs, que doubler l’existant
2) Il faut de l’électricité: pour le ventilateur/circulateur. (20 à 35 w par heure de fonctionnement).
3) Toujours prévoir 1.5 mètres de sol au minimum de part et d’autre du puits canadien.
4)Le tuyau doit être lisse à l’intérieur, des rugosités créeraient desturbulences et l’échange ne serait pas optimum. Optez pour un tuyau PVClisse. 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 tuyaudoit être augmentée (voir courbes)
5) Le tuyau ne doit pasdépasser 20 cm de diamètre (voir courbes) ; une section plus importantecréera un flux au centre du tuyau qui ne touchera pas les parois, doncencore un mauvais échange.
6) L’entrée peut être protégée parun filtre. Dans tous les cas, veillez à mettre une grille pour empêcherque des rongeurs y pénètrent.
7) Veillez à avoir une pente de2 à 3 % pour l’évacuation de l’eau de condensation et protéger ainsivotre ventilateur. L’évacuation des condensats, ce fera à l’aide d’unsiphon placé à l’intérieur de la maison. Si vous souhaitez éviterl’installation d’un écoulement pour le siphon, vous pouvez laisser unepartie en terre sous celui-ci et l’évacuation de l’eau se fera parinfiltration dans le sol.
8) Faites calculer la puissance devotre ventilateur en fonction des pertes de charge et du volume réel devotre maison. Les spécialistes de l’air ou de la climatisation sontéquipés de logiciels. Boucher les entrées d’air au-dessus des fenêtres
9)Une VMC (Ventilation Mécanique Contrôlée) assurera le renouvellement del’air dans votre maison. Le débit de la VMC doit être légèrementinférieur au débit du puits canadien
10) Lorsque latempérature extérieure est entre 10 et 24°, vous ne souhaitez pasforcément rafraîchir votre maison. Dans ce cas, vous pouvez soitenvoyer l’air du puits canadien dans la cave en enlevant le bouchon surla sortie du ventilateur ou l’idéal serait d’avoir une entréesupplémentaire et puiser l’air directement sans passer par le puits.Votre maison sera ainsi ventilée toute l’année. En installant un clapetmotorisé et une sonde de température, vous aurez une solutionentièrement automatisée. Car en aucun cas vous devez couper leventilateur sur une période trop longue, des champignons et parasitespourraient se développer dans le tuyau.
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Exemple concret d'un puit canadien
Lamaison a une surface habitable de 280m2 et donc un volume importantenviron 700m3. Le matériel est dimensionné en fonction de cesparamètres.
Dimensionnement :
1) 45 m tuyau PE diam 200 (exterieur)enterré à 1,80 m
3)Réducteur 200/160 pour la répartition de l’air dans la maison. Il estimportant de rester dans un diamètre important > 125 pour éviter lespertes de charge mais surtout à cause du bruit généré dans le cas dediamètre de 80.
4) Registre manuel ou motorisé et réducteur 200/160 pour le puisage direct de l’air
5)Conduits diamètres 125 pour la répartition de l’air dans la maison(salon, salle à manger, chambres) venant du puits canadien ou de laprise direct en fonction de la température extérieure.
Exemples par des schémas :
Schéma aérolique : cliquez pour agrandir
Schéma de principe : cliquez pour agrandir
Avertissement : Radon et puit canadien.
Le radon est un gaz radioactif d'origine naturelle. Ilprovient de la désintégration de l'uranium et du radium présents dansla croûte terrestre. Il est présent partout à la surface de la planèteet provient surtout des sous-sols granitiques et volcaniques ainsi quede 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.
Dansles 31 départements les plus concernés , les autorités locales doiventfaire procéder à un dépistage de ce gaz radioactif dans certains lieuxouverts au public pour des séjours prolongés (en particulier, lesétablissements d'enseignement et les établissements sanitaires etsociaux). 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 dépistagedu radon peut être fait à l'initiative de l'occupant. Il peut leréaliser lui-même, en se procurant un dosimètre auprès de l’une dessociétés qui les commercialise, ou faire appel à un professionnel.
LeRadon peut être insufflé dans la maison à l’aide du puits canadien sile tuyau amenant l’air depuis l’extérieur n’est pas étanche
1) Une thèse de l'université de Genève sur le puit canadien intitulée : "Utilisation des échangeurs air/sol pour le chauffage et le rafraîchissement des bâtiments
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