Les Puits canadiens

Principe et fonctionnement

    Le puits canadien, appelé aussi puits provençal, est un système géothermique dit de surface.

    Il consiste à faire passer, avant qu'il ne pénètre dans la maison, une partie de l'air neuf par des tuyaux enterrés dans le sol, à une profondeur allant de 1 à 2 mètres. Ce système sert surtout de climatisation naturelle. Il est basé sur le simple constat que la température du sol à 1 mètre 60 de profondeur est plus chaude que la température ambiante en hiver, et plus fraîche en été, puisqu'elle est constante ('environ 15°C en été et 5°C l'hiver). C'est un système qui va utiliser de façon passive l'énergie géothermique. L'installation se compose de tuyaux enterrés d'un diamètre pas trop important afin de faciliter les échanges thermiques (+/- quinze centimètres de diamètre) :

                L'air extérieur va ainsi pénétrer dans le tuyau situé en dehors de l'habitat, et sera ainsi réchauffé l'hiver par la température du sol, plus élevée que celle à la surface, et refroidi par le même fonctionnement en été, le sol ayant une température inférieure à celle de l'air extérieur. Enfin, la température une fois transformée et véhiculée par cet air arrive dans la maison en s'aidant simplement d'un ventilateur électrique. Avec ce système, l'air aspiré par la ventilation ne sera pas prélevé directement de l'extérieur (via les bouches d'aération des fenêtres), d'où une économie de chauffage, et la température se verra ramené à une température agréable pour les habitants de la maison.

Le puit canadien constitue ainsi un moyen de chauffage efficace pour une consommation électrique très faible : il sera juste nécessaire de fournir un apport d'électricité à la ventilation citée précédemment.

Installation

         Le principe est si simple que chaque habitant de maison individuelle pourrait installer son « puits » chez lui. Son installation est d'ailleurs plutot facile, à la seule condition de ne pas habiter en appartements ou que la maison soit déjà construite, car cela demanderais un bon nombre de travaux extérieurs et intérieurs. Le meilleur moment pour installer ce système est donc bien au moment de la construction de la maison.

         A l'extérieur

     A l'extérieur, il conviendra d'utiliser un tube d'une quinzaine de centimètres de diamètre et de l'enfoncer dans le sol à une profondeur avoisinant 2 mètres, et de le relier à l'intérieur de la maison. La profondeur sera choisie en fonction de la température voulue pour une saison donnée :

            Le socle de la prise d'air est réalisé en béton, et un filtre est positionné à son sommet, protégeant alors le puits de parasites tels que la pluies, les insectes (cafards blattes..), les feuilles, les enfants en bas âge (qui peuvent y jeter des objets), ect. La partie supérieure de la prise d'air est généralement constituée d'aluminium (ou tout autre matériau faiblement émissif en odeurs, vapeurs et autres...).

Cependant, il y a certaines précautions à prendre, car l'installation de ce dernier n'est pas sans risques.

            Le premier risque est le condensas. Le condensas est une condensation qui va naturellement se produire lorsque l'air se réchauffera ou refroidira dans le puits, en particulier l'été. L'eau qui résultera de cet condensation risquera ainsi de stagner dans les conduits et de rendre le puits Canadien particulièrement malsain, ce qui aura pour conséquence de favoriser le développement de bactéries pathogènes, qui vont ensuite polluer l'air de l'habitat et le rendre nocif.

Il est donc très important de prévoir un système de récupération des condensas et de faire en sorte que la pente soit de 2%. Il sera également conseillé d'éviter les angles.
 

Il existe à ce jour 3 solutions :

        Un autre danger est un gaz rare radioactif, souvent présent dans les sols granitiques, ou d'origine volcanique à une certaine profondeur. C'est le radon. On le considère comme toxique pour la santé (il est responsable de 9 % des décès en Europe par cancer du poumon). Il est donc très important que le tuyaux constituant le puit canadien ne contienne aucune ouverture, sans quoi le radon pourra pénétrer facilement dans le tuyau et circuler librement dans la maison. Les raccords de tuyaux sont à éviter absolument car ils présentent une entrée pour le gaz, l'idéal étant de construire le puits en un seul bloc.

Quant aux types de tube utilisés, la question pose plusieurs problèmes écologiques et de danger pour la santé. Ainsi on note :
 

• Le tube PVC. Mais de nombreux spécialistes vous dirons que la matière plastique peut dégager certaines vapeurs nocives dangereuses pour la santé qui circuleraient alors très librement dans tout l'habitat. Il constitue le matériaux le moins écologique, cependant, il s'agit du moins cher.
• Le tuyau annelé de protection de câbles électriques : l'utilisation de ce tuyau est intéressante et souvent plusieurs tubes sont mis en place parallèlement. Il est également très bon marché pour de petits diamètres. Attention toutefois : ce type de tuyau n'est pas prévu  pour être enterré àune grande profondeur, ce qui peut nuire à leur tenue dans le temps.
• Le tuyau de béton, brique, ou en terre cuite :  sa rigidité, sa résistance mécanique et sa conductivité thermique élevée font de ce matériau une solution très compatible pour un puits canadien, mais son isolation n'est pas évidente à mettre en place, et le  radon pourrait pénétrer facilement dans l'air du puit ; il en est de même pour l'étanchéité à l'eau.
•  Le tube en polyéthylène :qui constitue le tube idéal pour cette invention : écologique, il est cependant souvent cher, ce qui limite son utilisation.

Remarque : Dans les régions sans radon, avec des périodes de gel pas très intenses, ce qui est le cas de la Provence, les tuyaux pourraient être en terre cuite, comme par le passé. utilisé pour des diamètres supérieurs à 300 mm. Les raccords sont difficiles à étanchéifier. L'échange thermique est plus important (la conductivité du béton est plus élevée que celle des tuyau en plastique, relativement isolants). Le principal problème de ce type de tuyau (outre le mise en oeuvre), est qu'ils ne garantissent pas une véritable étanchéité sauf avec une mise en oeuvre particulièrement soignée.

       A l'intérieur

    Quand à l'intérieur, il suffira dans un premier temps de creuser une entrée dans le mur de la maison à la même profondeur du tube, afin de l'y faire transiter. Il sera d'ailleurs possible de positionner à ce même emplacement un système de ventilation mécanique controlée double flux, l'air entrant état déjà un peu plus "préchauffé" (ce qui permettra de récupérer les pertes de chaleur en fin de cycle de renouvellement d'air). Il sera également très important de veiller à ce que l'isolation du raccord entre l'arrivée du tube et l'intérieur des pièces soit bien exécuté, sans quoi la température de l'air du puit redeviendrait la même que celle de l'habitat.

    Dans un deuxième temps, il faudra faire en sorte que l'air prélevé depuis le puits sera le principal à circuler dans l'habitation. Ce qui ramène donc au fait qu'une bonne isolation de l'habitat et de ses ponts thermiques est primordiale.

Pour conclure

  En résumé le puit canadien est un moyen efficace de chauffer son habitat, puisqu'il ne demande qu'une simple alimentation électrique pour un ventilation qui n'est qu'optionnelle, et puisqu'il est très efficace : certains utilisateurs par exemple ont noté une nette différence de température avec l'extérieur lors de l'utilisation du puits provençal. Très facile à installer et à utiliser, il devrait devenir par la suite un "incontournable" à la construction de maisons passives. Il sera néanmoins très important de prendre quelques précautions lors de son installation et de choisir son tuyau avec beaucoup d'attention, de façon à limiter les risques et son empreinte écologique, tout en bénéficiant d'une efficacité maximale. Aujourd'hui, son problème est sûrement de ne pas être assez connu. Problème qui devrait s'effacer progressivement avec le temps.