le puits canadien, explication

Toujours dans une optique d’économie d’énergie et financière, on cherche de plus en plus à limiter les déperditions thermiques en renforçant l’isolation, mais on oublie souvent les pertes par arrivée d’air neuf…

En effet, pour avoir de bonnes sensations de confort dans sa maison, il faut en plus du confort thermique un bon confort hydrique/olfactif.
Mais qu’est ce qu’un bon confort hydrique/olfactif?
C’est respirer un air qui n’est ni trop humide ni trop sec, dépourvu d’odeur désagréable (style : cuisine, toilette… ) et enfin ni vicié.
Pourquoi ? car il est désagréable de rentrer dans une endroit où l’air est très humide ( sauna ), dans une endroit où l’air est très sec ( désert, pièce trop chauffé ) et également quand l’air est chargé de CO² , CO² dû à la respiration.

C’est pour cela que l’on est obligé de ventiler ou de laisser des ouvertures entre chaque pièce (dessous les portes), et avec l’extérieur ( grilles d’arrivées d’air située en général sur la partie supérieure des fenêtre) et ainsi permettre une convection naturelle qui renouvellera l’air.

convection naturelle

Chose qui est très bien quand la température extérieure est égale à celle intérieure, il n’y a aucun soucis, mais quand cette première est trop grande (30 °C) ou trop petite (-10°C) comparée celle intérieure, on va surconsommer pour palier à la hausse de température ( climatisation de 30 à 20 °C ) ou à la baisse de température (chauffage de -10 à 20°C).

Alors bien sur, il faudra palier à la hausse ou la baisse de température par une surconsommation, mais on peut diminuer ces écarts de températures en installant un puit canadien.

Un puits canadien est un réseau aéraulique où circule de l’air provenant de l’extérieur en direction de l’intérieur, ce réseau forme un serpentin sous la surface du sol, à profondeur telle que la température est constante ( minimum -2 mètre, ce qui représente une dixaine de degré en général)

Ce réseau agit comme un échangeur, et peut ainsi réchauffer ou refroidir l’air extérieur de 8 degrés environ ( toutes les valeurs numériques sont des ordres de grandeurs, car l’efficacité d’un échangeur de ce type dépend de la surface d’échange, des débits des fluides, de leurs capacités calorifiques, ainsi que des températures aux limites, les vrais valeurs  seront donc différentes), et permettre de faire des économies d’énergies.

On peut donc essayer de calculer les économies que l’on réalise avec ce système dans le cas hiver…
Prenons une pièce d’une capacité moyenne de 5 personnes, et sachant que le débit d’air neuf minimum doit être de 30 m3/pers/h
Nous devons donc apporter 30 x 5 = 150m3/h d’air neuf

-Pour réchauffer de l’air de -10 à 20°C il faut apporter une puissance:

Φ=q.ρ.Cp.(Tc-Tf)

q=150/3600=0,0416 [m3/s] débit volumique
ρ=1,2 [kg/m3] masse volumique
Cp=1005 [J/kg/°C] capacité calorifique massique
Tc=20 [°C] température chaud
Tf=-10 [°C] température froid

Φ=0,0416.1,2.1005.(20-(-10))
Φ=1,5 [kW]

-Pour réchauffer de l’air de -2 à 20°C il faut apporter

Φ=0,0416.1,2.1005.(20-(-2))
Φ=1,1 [kW]

=> 25% d’économie

Conclusion, en ordre de grandeur avec un puits canadien on économise 400W de puissance par pièce
Ce système peut coûteux très répandu au Canada, permet de faire des économies assez facilement, et ainsi préchauffer ou pré-refroidir l’air extérieur. Cependant il a tendance à assécher le sol, ainsi pour garder un bon coefficient de transfert thermique on recouvre le réseau de sable.
Et contrairement aux idées reçues, ce système existe depuis des millénaires,
alors convaincu ou pas par le puits canadien?