Le puits canadien ou puits provençal pour profiter de la géothermie passive

Les systèmes de CVC, chauffage, ventilation et climatisation, géothermiques sont de plus en plus populaires, car les propriétaires cherchent des moyens de réduire leur empreinte carbone et de diminuer leurs factures mensuelles d’énergie. Le puits canadien devient un choix populaire, car les améliorations technologiques et les incitatifs fiscaux font baisser les prix d’achat et d’installation.

Qu’est-ce qu’un puits canadien ?

Selon le site Econo-Ecolo, le puits canadien est une technique qui nous permet de profiter de la chaleur du sous-sol. Dans l’architecture des maisons passives ou bioclimatiques se trouve un des systèmes les plus simples que l’on puisse trouver. En faisant circuler l’air à travers la couche superficielle du sous-sol, on apporte aux maisons une fraîcheur en été et un air tempéré en hiver.

Sa construction est basée sur l’installation dans le sous-sol de conduits à une profondeur comprise entre 2 et 4 mètres et une longueur d’environ 35 mètres et de faire circuler l’air à travers eux. En contact avec les conduits l’air acquiert la température du terrain, qui plus tard, avec un supplément ou non de température, nous l’introduirons dans les pièces de la maison.

Nous estimons qu’à une profondeur d’environ 20 mètres nous pouvons trouver une température constante tout au long de l’année. Cependant, à une profondeur d’environ 3-4 mètres, nous avons déjà des températures que nous pouvons considérer proches des températures de confort optimal dans une maison (18º à 23º).

Une fois que nous introduisons l’air à l’intérieur de la maison, il doit être conduit par les pièces de celle-ci. Nous pouvons le pousser directement ou le connecter à un récupérateur de chaleur pour augmenter son rendement et filtrer l’air.

La différence entre un puits canadien et un puits provençal

Ces deux systèmes sont basés sur le même principe, seul la finalité diffère selon notre climat. Nous l’appelons puits canadien lorsque l’installation est principalement destinée à préchauffer l’air en hiver, alors que nous l’appelons puits provençal dans le cas où nous l’utilisons pour refroidir l’air en été.

Les avantages du puits canadien

  • Son fonctionnement n’exige pratiquement pas d’énergie.
  • Système passif, préchauffant ou refroidissant l’air de manière naturelle.

Comment installer un puits canadien ?

puit-canadienL’installation d’un puits canadien est à la fois simple et très délicate. En effet, l’utilisation d’un matériel approprié et une installation dans les règles de l’art sont essentielles afin d’avoir un rendement satisfaisant et d’assurer la durabilité de votre installation.

Outillage nécessaire à l’installation d’un puits

  • Niveau à bulle
  • Pelle & pioche
  • Règle en métal
  • Truelle
  • Brouette
  • Scie
  • Tournevis
  • Ciseau
  • Pelleteuse
  • Machine de compactage

Les étapes de l’installation du puits

L’installation de votre puits peut être scindée en trois grandes étapes : le collecteur, l’entrée d’air et la pose d’échangeurs de chaleur :

1-. Le collecteur géothermique

Le collecteur en lui-même :
  • Le collecteur doit être en polyéthylène coextrudé de qualité alimentaire.
  • La pénétration de la paroi doit également être en polypropylène, avec un revêtement extérieur granuleux. Les joints de la pénétration murale et du terminal d’admission d’air sont en élastomère.
  • Le collecteur doit être souple, bagué à l’extérieur et lisse à l’intérieur, pour offrir une faible résistance au passage de l’air, dépôts de poussière plus faibles et bénéficier d’un nettoyage plus facile.
  • Le collecteur géothermique doit être spécialement conçu pour être enterré.

En aucun cas, le collecteur ne peut être en PVC.

Calcul statique pour le capteur géothermique

L’installation d’échangeurs de chaleur géothermiques ne nécessite pas de calcul statique sous réserve des conditions suivantes :

  • hauteur de remblai minimale : 1,20 m sous le trottoir ou la charge mobile SLW 60 selon DIN 1072 ;
  • hauteur de remblai maximale : 6,00 m.

Pour des recouvrements plus importants, il est nécessaire de calculer les coefficients de traction et de déformation de la conduite. Le remblayage des tranchées doit être effectué selon les règles de l’art.

Avant la mise en place du collecteur, les mesures nécessaires doivent être prises sur place pour éviter les eaux stagnantes. De plus, il est conseillé de rendre les raccords étanches pour éviter les infiltrations d’eau.

Support et remblaiement du collecteur

Le support et le remblaiement du collecteur doivent être effectués avec le plus grand soin afin de limiter le risque d’effondrement de la conduite flexible et de garantir l’efficacité et la longue durée de vie de l’échangeur. Le collecteur doit être placé sur un lit de sable d’une épaisseur minimale de 10 cm ou plus si nécessaire.
En cas de présence d’eaux souterraines ou de nappes phréatiques, la stabilité du remblai doit être assurée et surtout évitée.

Avant le montage, vérifiez si les tuyaux n’ont pas été endommagés pendant le transport. Le collecteur géothermique est flexible sur toute sa longueur. Une pente de sable propre, compacte et lisse est la base d’un fonctionnement optimal. Le collecteur doit  être positionné sur ce support et reposer sur toute sa longueur. Le remblaiement de la zone d’échange se fera à partir du fond de la tranchée jusqu’à 30 cm au-dessus de la canalisation.

2-. Installation de la borne d’entrée d’air

  • L’aspiration de l’air extérieur se fait par une borne d’aspiration avec filtre à poches intégré dans le terminal d’admission d’air, ce qui évite la pénétration des oiseaux, des insectes et des impuretés.
  • Le diamètre intérieur du tube est prévu pour le montage du collecteur géothermique avec les joints. Sceller le tube encastré à une profondeur d’environ 20-25 cm. Selon la nature du sol, la borne peut être fixée sur une dalle de béton ou maintenue en place par des pavés placés sur la bride. Monter le collecteur géothermique avec joint et le soulever d’environ 10 à 15 cm au-dessus du sol dans le tube encastré. Le capuchon à lamelles et la borne d’entrée d’air sont emboîtés. Le capuchon à lamelles peut être retiré de la borne d’air sans outil, par exemple pour changer le filtre à manche.
  • En fonction de la pollution de l’air, le filtre se salit plus ou moins rapidement. Les filtres produisent une résistance au flux d’air qui augmente avec l’encrassement, ce qui réduit la performance du ventilateur.
  • Pour le nettoyage, enlevez le couvercle des lamelles (sans outils), retirer le filtre à sac. Enlever le joint de fixation et retirer le filtre à poches. Dépoussiérer le filtre ou le laver à l’eau savonneuse. Remettre le filtre en place et le remettre dans la borne. Monter le capuchon du clapet sur la borne d’admission d’air. Veillez à ce qu’il soit étanche à l’air. Si le filtre est endommagé après plusieurs nettoyages, il est nécessaire de le changer.

3-. Règles de pose des échangeurs de chaleur

  • Pour la réalisation d’une large tranchée destinée à recevoir l’échangeur de chaleur géothermique, on effectuera de 1,5 m à 3,50 m de profondeur d’excavation. La terre sera nettoyée et soigneusement mise de côté. Elle sera utilisée pour le remblaiement autour et au-dessus des tuyaux. Le reste du terrain sera entreposé à proximité et réutilisé pour le remblayage de la tranchée. Avant la pose des tuyaux, le fond de l’excavation sera ajusté avec l’élimination des points durs et le compactage. Une pente de 2% sera respectée pour l’écoulement des condensats vers un siphon ou un regard placé au point bas du réseau.
  • Les tubes doivent être placés sur un fond de fouille stabilisé dans 10 à 15 cm de sable fin 0-4 mm et compactés. Ils doivent être bloqués sur toute leur longueur, à gauche et à droite, avec du sable compacté à la main, avec un compacteur léger ou avec une plaque vibrante. Pour assembler les tubes, positionner le joint dans la deuxième rainure, repérer la profondeur de montage du manchon, lubrifier le joint et l’intérieur du manchon puis monter à la main ou à l’aide d’une barre mécanique en prenant soin d’insérer une cale en bois pour protéger le tube.
  • Couvrir les tubes avec 30 cm de sable de 0-4 mm puis les tremper dans l’eau et les bourrer avec un compacteur léger ou une plaque vibrante. Faire de même avec la terre végétale et ensuite avec la terre excavée. A partir de 1 m de terre de recouvrement, il est possible de compacter avec des machines lourdes du type rouleau. La performance d’un échangeur d’air géothermique dépend en grande partie d’un bon compactage et de la nature du remblai. N’hésitez pas à utiliser un jet d’eau pour fixer le tube avec son entourage et quel que soit le type de sol. La mise en place des échangeurs d’air géothermiques ne nécessite pas de calcul statique sous réserve d’une sous-couche minimale de 1,20 m et inférieure à 6 m.
  • Pour les maisons individuelles, il est recommandé d’effectuer une inspection et un nettoyage tous les 5 ans. Utiliser un tube flexible de couleur bleue fait de polyéthylène coextrudé, PE-HD à l’extérieur et PELD à l’intérieur, de qualité alimentaire sans matériaux recyclés ni dégagement de solvant. Les manchons et joints d’origine garantissent une étanchéité suffisante pour la pose en terrain à faible présence de nappe phréatique. En cas de présence permanente d’eau, il est conseillé de recouvrir les raccords d’une bande autocollante en polyéthylène rétractable à froid. A diamètre et épaisseur de paroi identiques, le PE-HD a une conductivité thermique deux fois plus élevée que le PP et 2,5 fois plus élevée que le PVC-U. Les tubes et accessoires en PE-HD ou PP-C sont résistants aux U.V. et peuvent être stockés à l’extérieur pendant 12 mois. Les joints profilés doivent cependant être protégés des U.V.

Combien coûte un puits canadien ?

Le coût moyen de l’installation d’un système de chauffage ou de climatisation géothermique est de 7.500€, la plupart des propriétaires dépensant entre 3.000 et 11.000€. En incluant l’équipement et les coûts variables d’excavation, le prix total peut dépasser 15.000€.

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