Les saisons, qu’il s’agisse de l’été, l’hiver, l’automne ou le printemps, sont caractérisées par une différence de température de l’air. Pendant ce temps, l’atmosphère souterraine située juste à quelques mètres de profondeur, reste stable.
De ce constat est donc né un échangeur air-sol qui, en utilisant l’inertie du sol, réchauffe et rafraîchit les logements tout en réduisant leur consommation. Surnommé le puits canadien, ce système géothermique, adaptable à tous les projets de construction, présente bien plus d’avantages qu’on ne le pense.
Puits canadien : explication et typologies
Encore appelé puits climatique, le puits canadien est un échangeur air-sol à très basse énergie servant de climatisation naturelle dans l’habitat passif. Il s’agit en effet d’un ensemble de tuyaux, enterrés à deux mètres de profondeur du sol, dans lequel on fait circuler l’air neuf de renouvellement. Le système utilise alors le principe de géothermie à très basse énergie pour refroidir ou réchauffer naturellement l’air du logement qu’il équipe.
Ce système géothermique de surface, lorsqu’il sert à réchauffer la maison en hiver, est appelé un puits canadien. S’il a par contre été installé pour rafraichir l’air ambiant en été il est nommé puits provençal. Une différence dans l’appellation qui ne change en rien le principe de fonctionnement de l’un ou de l’autre.
L’efficacité d’un puits canadien peut être optimisée grâce à la mise en place d’une ventilation compatible. Cette dernière, servant à souffler l’air dans l’habitation, existe sous deux formes distinctes. Ainsi, le ventilateur naturel se fait par l’installation de grilles d’aération basses et hautes au niveau des fenêtres et portes. C’est donc lui qui prend le relai du puits canadien pendant la mi-saison.
De son côté, la ventilation mécanique contrôlée (VMC) est un ensemble motorisé assurant le renouvellement de l’air à l’intérieur de la maison. Couplé à un échangeur air-sol, ce dispositif est utilisé en complément pour évacuer l’air vicié des pièces. Il se décline en modèle simple flux et en VMC double flux qui intègre chacun un échangeur de calories à haut rendement.
Mécanisme de fonctionnement d’un puits canadien
Tous les jours de l’année, la température du sol, à deux mètres de profondeur est presque la même. Ainsi, quelle que soit la période de l’année, elle se situe à 10 et 15 °C environ. Cette inertie thermique du sol servant de base pour le système de tous les puits canadien. Ce qui lui confère des avantages bien remarquables face à la climatisation thermodynamique.
Pour donc fonctionner, le dispositif utilise l’énergie inépuisable du sous-sol. Grâce à un échange thermique, il transforme l’air de renouvellement qui le traverse avant de l’insuffler dans la maison. Et puisqu’en hiver le sol est plus chaud que l’air extérieur, ce dernier se réchauffe et propage un bien-être dans l’habitation. En été par contre, le sol est plus froid que l’air ambiant. Ce qui permet au puits provençal d’évacuer de l’air refroidit dans les salles qu’il dessert, réduisant ainsi parfois la température de 5 à 8 °C.
Les différentes caractéristiques d’un puits canadien
Grâce à une faible consommation d’électricité et à une démarche responsable, le puits canadien produit un air sain dans les logements. D’une durée de vie de 15 ans minimum, le système se compose d’éléments choisis selon le dimensionnement, les contraintes du sol et de la place disponible.
Ainsi, à l’intérieur on retrouve les matériaux tels que :
- les bouches d’aération
- les bouches d’extraction servant à évacuer à l’extérieur l’air impur
- le ventilateur d’extraction dimensionné en fonction de l’installation
- le by-pass, un mécanisme délivrant la température d’air adaptée à la saison
- les conduits intérieurs d’insufflation pour répartir l’air renouvelé dans les pièces
Parmi les éléments utilisés à l’extérieur, on retrouve la borne de prise d’air qui, généralement installée dans le jardin, aspire l’air sain de vers le puits climatique. Il passe alors dans les conduits extérieurs, situés à 1,5 m de profondeur minimum, avant de subir un échange thermique selon la période de l’année.
Les différents avantages du puits canadien
Six à dix fois moins cher qu’une climatisation normale, le puits canadien permet de profiter d’un air adéquat et adapté à la saison. Ce système de ventilation à part entière a aussi l’avantage d’être très confortable, car n’offrant aucun bruit de compresseur. La maintenance du puits se limite à la VMC, au changement du filtre, trois fois par an et au nettoyage du réseau, tous les 5 ans.
Le puits canadien permet par ailleurs une alternative pour réduire les consommations d’énergie consacrée à la climatisation en été et au chauffage en hiver. De quoi diminuer les factures de chauffage et climatisation. En effet, avec une faible consommation électrique, le système permet d’économiser jusqu’à 20 % d’énergies. Une économie qui pourra être augmentée avec l’utilisation de panneaux photovoltaïques.
Grâce à un renouvèlement permanent venant de l’extérieur, l’échangeur air-sol permet de profiter d’un air sain, sans aérothermes. De même cette solution écologique d’une durée de vie supérieure à quinze ans permet un investissement durable. A cela s’ajoute le fait qu’elle ne présente aucun risque de moisissures dans les conduits, même s’ils ont été mal conçus.
Construction d’un puits canadien : budget et dépenses annexes à prévoir
Résistant, réglementaire et sans risque sanitaire, un puits canadien peut être construit avec un budget minimum de 2 000 € à 3500 euros. Ce tarif étant établi en fonction du type et de la qualité des matériaux utilisés ainsi que de la taille de l’habitat.
Pris séparément, le tarif des équipements nécessaires pour l’installation du puits peut alourdir considérablement le portefeuille. Les fourchettes de prix par élément se présentant comme suit :
- entre 500 et 2000 € pour la borne prise d’air
- de 40 à 80 € selon le modèle de filtres voulu
- à partir de 350 € pour les 25 mètres de tube ou de collecteur
On prévoira aussi quelque chose pour les accessoires de liaison et ceux pour le passage des murs (anneau de fixation, lubrifiant, colliers, joint, etc.).
Plus onéreuse, la méthode d’achat à l’unité est indiquée lorsqu’il faut changer un élément du puits ou ne pas prévoir de main d’œuvre. Ainsi, à la place, on pourra choisir les kits de puits canadien dont le prix commence à partir de 1 500 euros.
Face à la concurrence et au fort développement de la filière, il existe sur le marché d’autres types de kits prêts à installer. Ainsi, pour les packages avec bypass, il faut prévoir entre 2 000 € et 3 000 €. Les modèles avec une VMC double flux et récupérateur coûtant environ 4000 €.
Il faut toutefois rappeler que l’installation proprement dite du puits provençal ne peut commencer sans au préalable la réunion de certaines conditions. Ainsi, il faudra prévoir environ 2500 € pour l’étude thermique et un budget variable selon la configuration des lieux pour le terrassement. Assez important, celui-ci pourra être réalisé par un professionnel ou soi-même à l’aide d’une pelleteuse. Il faudra également ajouter entre 40 et 80 € pour le coût de la maintenance, limitée à la VMC et qui peut tourner en fonction du modèle de filtre utilisé.
Servant à optimiser le fonctionnement du puits, le système de ventilation peut constituer à lui seul une dépense supplémentaire. Ainsi, l’installation lors de la construction d’un puits provençal avec une ventilation à simple flux (VMC simple flux) coutera entre 300 et 700 €.
Ce tarif oscillera autour de 600 à 1 400 € si les travaux sont faits en rénovation. Quant au système de ventilation à double flux (VMC double flux), il pourra nécessiter entre 7000 et 12 000 € pour le montage et la pose.
Règlementations à prendre en compte avec le puits canadien
Si jusqu’à présent le puits canadien ne fait pas partie d’une liste d’équipements subventionnés, cela n’empêche pas que son installation soit réglementée. Ainsi, contrairement à la climatisation thermodynamique, ce type de procédé n’est installé que sur des zones ayant des espaces verts à proximité.
On prendra également en compte la nature du sol, l’espace disponible, le type de bâtiment et bien évidemment les besoins en chauffage et refroidissement. Les régions avec un différentiel de température de -20 °C à +40 °C entre l’hiver et l’été étant les plus concernées. La performance étant alors limitée à des températures inférieures de 6 °C à celles de l’extérieur.
Le puits canadien doit par ailleurs être installé sur une surface dégagée et assez grande pour l’enfouissement des conduits extérieurs. A cette fin, il est recommandé de privilégier l’installation lors d’une construction à celle effectuée lors d’une rénovation. Cette dernière permettant de bénéficier des travaux de terrassement pour cacher les conduits. Mais bien avant, il est important de faire le dimensionnement et de réaliser un plan en adéquation avec l’habitation et son environnement.
