Dimensionner et réaliser un puits canadien

 

Nous allons voir dans ce chapitre comment réaliser un puits canadien.

Établir la nécessité et la faisabilité

Gardons à l’esprit que tout dimensionnement de puits canadien doit partir des besoins réels liés à la maison, l’environnement extérieur (terrain et nature du sol). Le dimensionnement intègre :

• L’évaluation des besoins énergétiques,

• L’évaluation du risque sanitaire environnemental,

• Le diamètre des conduites, le choix du matériau qui compose la conduite et ses caractéristiques propres,

• Le parcours du puits et les pertes de charges qu’il génère, sa longueur, la capacité thermique du sol,

• La gestion des condensats,

• La ventilation qui est mise en place dans la maison, le calcul des débits d’aération en fonction du potentiel de surchauffe, la régulation du fonctionnement du puits,

• La distribution intérieure, la typologie des conduits, le positionnement des bouches,

L’évaluation des besoins énergétiques

Une simulation thermique peut vous permettre d’appréhender précisément le comportement thermique de votre projet : quelles déperditions, comment chauffer et ventiler, à quel coût, quelles pertes thermiques sont liées à la ventilation, comment la maison se comporte en saison estivale, est-il besoin de climatiser…

C’est le seul moyen de valider ou non la solution puits canadien par rapport à son impact sur les consommations d’énergie, de définir le système de ventilation le plus adapté au projet, et les économies réalisées sur la puissance de l’équipement de chauffe, et sa distribution.

Pour cela, il est nécessaire d’anticiper la réalisation du puits canadien le plus en amont possible du projet.

Ci-dessus, ce graphique compare une maison optimisée au niveau thermique avec des protections passives d’été avec une maison ossature bois, légère, avec ouvrants principaux sur l’ouest. Cette simulation tient compte du fait que les volets de la maison sont fermés en journée. Les deux modélisations permettent de déterminer le véritable besoin d’un puits canadien : la maison en rouge doit être munie d’un système de rafraîchissement par puits canadien, la maison en vert n’en aura pas besoin pour l’été.

Voir également notre dossier sur la construction passive

L’évaluation du risque sanitaire environnemental

Une analyse du site permet de déterminer de quelles pollutions le puits canadien doit se prémunir.

Généralement, elles se résument :

• Aux pollutions des gaz d’échappement. Il convient d’éviter de positionner la borne de prise d’air à proximité d’une route fréquentée, ou d’un lieu de stationnement des véhicules.

• Aux rejets de la maison : Hotte de cuisine, air extrait par la VMC, par l’équipement de chauffage.

• Aux pollens végétaux. Le vent dominant et les essences proches vous donneront une idée du type de pollens que vous pouvez rencontrer, Ex: Une rangée de thuyas disposée pour couper le vent qui redirige ses pollens allergisants vers la borne de prise d’air.

 

La réalisation du puits canadien

Le réseau extérieur : la borne de prise d’air

La borne de prise d’air est l’élément par lequel rentre l’air dans la maison. Il est situé en départ de circuit. La plupart des prises d’air disponibles dans le commerce sont des éléments complets qui comprennent les différentes protections nécessaires à un bon fonctionnement du puits, à savoir :

– Une grille à mailles fines, dont le but est d’empêcher les petits rongeurs de pénétrer dans le collecteur. Des ailettes orientées, ou un chapeau de protection, dont l’objectif est d’empêcher les eaux de pluie verticales ou orientées par les efforts de vent de pénétrer le collecteur.

– Une préfiltration, de maillage G2 à G4. L’objectif de cette protection est de limiter l’encrassement du collecteur par différentes poussières extérieures. Le collecteur n’étant pas un élément facile à entretenir, on cherchera à limiter les possibilités d’accumulation de petites pollutions. Il complète la grille dans la possibilité de rétention et captation des polluants.
Toutefois, on ne retrouve pas ce type de protection sur toutes les bornes d’entrées d’air. Sa présence nécessite une visite mensuelle pour vérifier l’encrassement du filtre, et il peut être nécessaire de le nettoyer à l’eau ou de le changer, en fonction de son état. Plus celui-ci est encrassé et plus il opposera de résistance au passage de l’air, ce qui se traduira par des débits d’insufflation plus faibles et une surconsommation du ventilateur.
Les expériences montrent que pendant l’année qui suit la réalisation du puits, avant que la végétation ne se soit développée et que le sol est nu, les poussières peuvent pénétrer relativement facilement dans le collecteur, cette première protection permet d’éliminer une partie des risques liés à un brassage de polluants extérieurs.

Plus le filtre a de surface d’échange et plus il est performant. Aussi, les filtres « à chaussettes » se généralisent dans cet emploi spécifique.

• Une prise d’air à environ 1.00m de hauteur. Cela évite que le ventilateur n’aspire les polluants généralement concentrés sur les premiers trente centimètres de hauteur.

• La borne est fixée dans le sol afin de limiter sa prise au vent. Ce socle généralement en béton sur 10cm crée une assise propre pour éviter le tassement de la borne avec le terrain. Il évite le soulèvement des éléments lors de grands vents.

• La borne doit avoir une fixation étanche avec le collecteur. Tout défaut d’étanchéité entraînerait une inefficacité des protections précédentes, l’air étant aspiré à la jonction.

• La borne sera soumise aux intempéries pendant toute la durée de vie du système, il n’est pas inutile que sa composition lui permette de résister à l’extérieur. (exemples matériaux à privilégier et éviter)

  

Voir également : quelques exemples de bornes de prise d’air (fiabishop)

A quels endroits ne pas positionner sa borne de prise d’air ?

La réglementation fixe une distance minimale de 8m entre la prise d’air et un lieu de stationnement de véhicule. Pour se protéger des gaz d’échappement des véhicules, il faut donc éloigner la borne du garage ou de places de stationnement. L’éloignement de la route est fonction de la fréquence de passage des automobiles. L’usage voudrait qu’au delà de X véhicules par jour, la borne de prise d’air ne soit pas placée à moins de 8m du passage.
Le bon sens voudrait également que la position de la borne d’air soit fonction des essences d’arbres présentes sur le site et la position des vents dominants. Lorsque les arbres et haies dégagent des pollens, le vent dominant peut les rabattre sur la borne et ensuite dans la maison. Les pollens sont des éléments qui peuvent provoquer des allergies, ils sont également relativement difficiles à filtrer efficacement. (voir chapitre la filtration)

Est-il possible de construire sa borne de prise d’air ?

Il est possible pour minimiser les coûts en construisant sa borne de prise d’air en maçonnerie, le collecteur remontant jusqu’à un mètre de hauteur où il est connecté à une sortie de toit du diamètre équivalent au collecteur. Dans l’idéal, le système doit être conçu pour être démontable afin de positionner un préfiltre qui peut être fixé dans la jonction entre le collecteur et la sortie de toit, de manière étanche.

Il est préférable de fonctionner sur un élément maçonné plutôt qu’un conduit plastique ou métallique de récupération. Il est important de protéger la borne contre les usures extérieures et le métal peut rouiller avec le temps. Les conduits plastiques (essentiellement le PVC) peuvent émettre des COV s’ils montent en température.

D’autres solutions existent également pour réaliser son entrée d’air :
– Un muret de soutènement relevé de un mètre par rapport au sol, l’air est pris à l’horizontale, un grille pare pluie du diamètre adapté faisant la liaison avec le collecteur.

Quel diamètre choisir :

Si la borne contient une pré filtration, il est primordial que son diamètre corresponde à la surface d’échange du collecteur. Une borne sous-dimensionnée générerait une vitesse importante dans la borne, et provoquerait de très grosses pertes de charges par le filtre. Ainsi, il conviendra d’éviter de dépasser une vitesse de 3m/s dans la borne.

Réseau extérieur : le collecteur géothermique

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Le diamètre est déterminé par le débit d’air calculé en amont. En général entre 160 et 250 intérieur. Un diamètre supérieur ne permet pas un échange uniforme (bon en périphérie, mauvais au centre), un diamètre inférieur est insuffisant pour ventiler une maison.
Pour un échange optimal, l’air ne dépasse pas 2m/s dans le puits, plus la vitesse est importante et moins l’air se réchauffe ou refroidit. Pour obtenir un réchauffement correct, l’air doit passer plus de 20s sous terre.

Le collecteur est l’élément le plus important du système puits canadien puisque c’est celui qui va échanger des calories avec le sol dans lequel il est enfoui.

Le choix du matériau va prendre en compte de nombreux paramètres :

La mise en œuvre du conduit : Travaillant sur des profondeurs pouvant être supérieures à 1.20m, selon le procédé choisi il peut être nécessaire de blinder la fouille (protéger la fouille avec des coffrages amovibles pour éviter que le déblai ou la tranchée ne s’effondre sur la personne qui travaille dans le trou) ou travailler sur un talutage de 30% ce qui augmente considérablement la quantité de déblai pour le terrassier. Tout dépend du sol en place et de sa stabilité.Dans certains cas, lorsque le système est composé de plusieurs collecteurs disposés en parallèle, l’espace de travail dans la fouille devient plus important. Ce travail de blindage/talutage ne s’impose alors plus.Lorsque le circuit utilise les fouilles existantes d’adduction des réseaux d’eau potable ou d’électricité, ou fait le tour des fondations de la construction, le conduit peut être disposé en fond de fouille. Dans ce cas, tout dépend de la profondeur prévue, le terrassement peut être plus large et profond pour intégrer cette mise en œuvre spécifique.

Si le collecteur est réalisé en gaine souple, les interventions en fouille se limitent aux connexions avec la maison ou le regard, si le collecteur est en conduit rigide, l’intervention en fouille peut poser un problème de sécurité lors des jonctions étanches entre les différents conduits.

La durée de vie du conduit et son étanchéité : Pour assurer une qualité d’air qui ne décline pas avec le vieillissement du conduit, il est nécessaire de considérer le conduit et ses joints pour mettre en œuvre un système qui :1 – Soit parfaitement étanche à l’eau, au moment de sa mise en œuvre, et pendant toute l’utilisation du puits canadien. Il ne faut pas que le conduit s’use une fois en place, et il faut surtout que les joints soient parfaitement réalisés et durables.2 – Est une capacité à supporter les charges dues à la profondeur du conduit. Dans les cas contraires, il finirait par se tasser et perdrait son étanchéité.3 – Soit étanche à l’air, et imperméable aux infiltrations de radon venant du sol. Comme ce gaz ne se trouve pas dans des concentrations similaires sur tous les terrains, un test de la radioactivité de votre terrain permet de répondre à cette question.

La non émissivité de polluants du conduit : Il est évidement préférable que le choix du conduit se porte vers des produits qui ne dégageront pas par le frottement de l’air sur ses parois des émissions de polluants toxiques.

La non rugosité des parois du conduit : Rugosité est synonyme de perte de charge pour le collecteur, les aspérités freinant l’air. Le cas des gaines annelées est spécifique, lorsqu’elles ne sont pas doublées à l’intérieur : Leurs anneaux sont autant de possibilités pour l’eau de condensation d’être retenue dans le collecteur (voir récupération des condensats).

Le traitement antibactérien est un traitement de surface, il ne permet pas d’améliorer la qualité de l’air, il limite la possibilité de développement bactérien sur la surface du conduit. On le retrouve sur certains conduits spécifiques. Il n’est pas prouvé aujourd’hui que ce traitement ait une incidence positive sur la qualité de l’air intérieur.

Le traitement antistatique des surfaces intérieures : On parle de traitement antibactérien sur certains conduits spécifiques. Cette propriété découle du traitement antistatique (qui modifie le comportement de la goutte d’eau sur la paroi plastique, et facilite l’écoulement des condensats).

La résistance à l’écrasement (rigidité circonférentielle SN) : Le puits canadien doit pouvoir supporter la charge verticale, qui est la somme du remplissage de la tranchée (terrain) et du poids des véhicules qui peuvent circuler dessus. Le cas échéant, on ajoutera l’influence du niveau phréatique existant.
– Si le conduit est enfoui entre 0.80m et 4.00m, la classe 4 (SN4) est suffisante (Sauf cas exceptionnel).
– Si le conduit est enfoui à plus de 4.00m, la classe 8 est requise (SN8).
Ces prototypes de tranchée constituent les cas de base, mais il est absolument recommandé d’effectuer le calcul mécanique qui permettra de connaitre, à partir des conditions d’installation, le comportement du tube et de définir ainsi précisément sa classe SN et, au besoin, de modifier n’importe quel autre paramètre de l’installation.

L’étanchéité à l’eau/radon (Protection contre l’infiltration IP) : Les conduits sont classés selon la norme IP (ingress Protection / protection contre l’infiltration). Cette norme est employée pour indiquer la protection environnementale des gaines. La cote IP est composée de deux chiffres, le premier se rapportant à la protection contre les contacts accidentels et corps étrangers, le second contre l’eau et les liquides. Plus le nombre est élevé, meilleure est la protection.
Un niveau d’étanchéité de réseau insuffisant peut conduire à ce que l’installation soit noyée par l’eau du terrain, rendant le puits canadien définitivement inutilisable sans nettoyage complet de l’intérieur des collecteurs. Il est donc impératif que le conduit puisse être immergé sans dommage. La classe d’étanchéité IP68 est recommandée en cas de problème d’infiltration d’eau ou de radon.

Les collecteurs :

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La gaine « électrique » en polyéthylène type TPC

Elle est annelée et est disponible en couronne de 25 m, extensible avec un manchon, ou en 50 m, pour les Ø125-140-160. Elle existe également en conduits rigides de 6 ml, de Ø110-125-140-160-200-250. Ce tuyau est utilisé pour le passage de gaines électriques à environ 80 cm du sol. Le conduit a une paroi annelée à l’extérieur et lisse à l’intérieur, qui, utilisé pour un puits canadien, évite la stagnation des eaux de condensation dans les anneaux.
Pour éviter le poinçonnement, il est impératif de réaliser un lit de sable. Du fait de leur classe d’étanchéité, les conduits au niveau des raccords peuvent laisser passer les gaz (radon notamment) et l’eau contenue dans le sol. Les gaines TPC sont donc proscrites en cas de doute sur la perméabilité du sol. Elles sont vendues soit en polyéthylène pur, soit à partir de produits recyclés : celles en PE recyclé émettent des odeurs et ont des composés volatils qui en interdisent l’usage pour des puits canadiens.

Avis : Bon marché mais le collecteur peut être noyé si le sol est peu perméable ou présente des risques de remontées de nappe phréatique ou rivière. Comme tous les conduits souples, la mise en œuvre doit être soignée sur du sol compacté et lit de sable pour éviter la formation de points bas non désirés.

Le béton, la terre cuite

Les éléments sont disponibles en dimension 6m ou 3m selon leur taille, du diamètre X à X. Les conduits ont une extrémité mâle et femelle et sont fichés les uns dans les autres par emboitement, un joint en bitume réalise l’étanchéité entre les éléments. Ces produits sont usuellement utilisés pour réaliser des réseaux de collecte des eaux de pluie et eaux usées.

Les conduits en béton ou assimilés ont une bonne conductivité thermique, ce qui leur permet d’assurer un bon échange de calories avec l’air circulant dans le puits, ils sont en revanche relativement perméables, ce qui peut permettre au radon de s’infiltrer dans le réseau. Ils sont obligatoirement mis en œuvre en tuyaux rigides, qui nécessite un engin de terrassement pour soulever et disposer l’élément dans la fouille. Les conduits ont une excellente durée de vie mais leurs joints doivent être réalisés dans de bonnes conditions pour être étanches. Cette étanchéité est liée à la durée de vie de ce joint, généralement réalisé à base de X. Le béton est neutre d’un point de vue sanitaire.

Les conduits sont généralement rugueux en face interne, et il n’est pas aisé de réaliser des courbes, qui ont un rayon de courbure important

Avis : Solution coûteuse et difficile à mettre en œuvre. Étanchéité difficile à assurer.

Le PVC rigide d’assainissement

C’est une alternative bon marché qui ne présente pas de garanties pour permettre son emploi comme échangeur géothermique. Le matériau fait l’objet d’une polémique : les problèmes environnementaux liés à son utilisation intensive font que quelques pays en ont déjà restreint l’utilisation (Suède – réduction du phtalate de DEHP ; Danemark – réduction des phtalates ; Allemagne/Autriche/Suisse – abandon progressif du PVC). Celui-ci peut également poser des problèmes de santé à deux niveaux. Le PVC rigide contient beaucoup de chlore (55%) qui peut être dégagé dans l’air ambiant à cause de la lumière et de la chaleur, et du frottement de l’air sur le matériau. La composition du produit intègre également des additifs (stabilisants, retardateurs de flamme, charge, …) dont les composés peuvent être dangereux s’ils sont relâchés dans l’air : cadmium, phtalates, pigments à base de chrome ou plomb.

Utiliser un tuyau en PVC qui est enterré dans le sol devrait le protéger de l’usure provoquée par les rayonnements UV, mais il faut garder à l’esprit qu‘aucune étude sérieuse n’a été faite pour mesurer la quantité de COV dégagée par le frottement de l’air sur le tuyau (les différents additifs sont plus nocifs que le chlore), sur une longue période.
Attention toutefois à ne pas tomber dans la psychose : s’il existe des possibilités d’échange entre le conduit en PVC et l’air insufflé, la proportion possible de polluants présents dans l’air de la maison à cause de cet échange reste anecdotique par rapport au PVC présent dans d’autres matériaux en contact direct avec les occupants.
Les préconisations de mise en œuvre sont les mêmes que pour le béton -voir plus haut-

Avis : Bon marché mais les produits PVC d’assainissement ne sont pas de qualité alimentaire. Ils ne devraient pas être utilisés pour cet usage.

 

Le PEHD souple qualité alimentaire

Cette gaine souple est la solution largement utilisée pour réaliser des puits canadiens. Ce polyéthylène haute densité est un mélange de carbone et d’hydrogène et est utilisable pour des usages “alimentaires”. Ces tuyaux ont reçu un traitement antistatique et disposent d’une rigidité annulaire de 8KN/m2 qui en font une solution sécurisée pour ce type d’utilisation. Les raccords étanches classent le produit IP68.
Les conduits existent en gaines souples ou en gaines rigides. Ils sont disponibles en Ø160-200 et en longueur de 25-50 m, en barres de 6m à partir du Ø150. L’absence de composés toxiques rend le produit sécurisé comme échangeur géothermique. Les préconisations de mise en œuvre sont les mêmes que pour le béton.

Avis : Solution dédiée à l’usage puits canadien, les conduits en PEHD sont la solution la plus utilisée dans les puits canadiens de part sa facilité de mise en œuvre pour le particulier par rapport aux solutions à base de barre rigide et la diversité des connectiques (raccords, regards étanches).
Fabricant : Helios ventilateur, frankische

Le grès vitrifié

Les conduits de puits canadien en grès sont disponibles en conduits rigides d’aspect lisse extérieur et intérieur. Leur masse est plus importante que les conduits en polyéthylène, ce qui maximise les échanges par conduction du puits canadien. Ils s’emboitent entre eux par un manchon d’accouplement.

Avis : Solution proposée pour l’usage puits canadien
Fabricant : steinzeug-keramo (anciennement Euroceramics)

Le polypropylène rigide

Il est utilisé pour des puits canadiens réalisés avec des collecteurs en barre rigide. Les conduits se présentent sous forme de barres rigides de 6 m, d’aspect lisse extérieur et intérieur et nécessitent des liaisons étanches intermédiaires. La surface intérieure a reçu un traitement antistatique et antibactérien.

Avis : Solution proposée pour l’usage puits canadien
Fabricant : Rehau awadukt

La fonte ductile

La encore, solution dédiée pour les usages puits canadien. La spécificité du produit étant la résistance mécanique bien supérieure aux conduits PEHD et une structure de produit insensibles aux casses, fissures et pénétrations de racine (y compris d’arbres), et la durée de vie de la canalisation (au moins la durée de vie de la maison). Le système de canalisation s’accompagne de tous les accessoires (raccords étanches, regards, entrée d’air).

Avis : Solution proposée pour l’usage puits canadien
Fabricant : St Gobain Elixair

Le circuit du puits

Tout dépend de votre terrain et des contraintes qu’il génère. Dans les constructions neuves, vous pouvez utiliser les tranchées d’adduction pour réduire les coûts de terrassement (il suffit juste de creuser plus profondément). Vous pouvez également réduire la longueur de la tranchée (voir paragraphe suivant) en faisant plusieurs conduites en parallèle. Comme le débit d’air est réparti sur chaque conduite, le diamètre de celle-ci peut être réduit, le transfert de chaleur en est amélioré.
Il faut éviter les coudes car ils conduisent à une augmentation des pertes de charges. Le trajet doit être fonction de l’altimétrie du terrain pour réduire la quantité de terre à déplacer.
La possibilité d’utilisation en couple avec les tranchées techniques dépend du tuyau que vous aurez retenu. Les prescriptions de mise en œuvre diffèrent entre une gaine souple et un tuyau rigide. Ne réalisez pas votre tranchée d’assainissement sur un tuyau de puits canadien. Le sol compacté se tassera et cassera votre tuyau d’assainissement.

La longueur de la conduite enterrée est déterminée en fonction du renouvellement d’air souhaité. C’est la donnée la plus importante. Plus le trajet est important et plus la température de l’air sera proche de celle de la terre. Il faut compter « en moyenne » un trajet d’au moins 50m pour obtenir un impact intéressant (ou 2x 25m) quand le collecteur est en diamètre 200.

Comme le montre le graphique, au-delà d’une certaine longueur, augmenter la distance ne fait plus que générer des gains très faibles. Cette simulation a été créée par rapport à une situation donnée et ne s’applique évidemment en aucun cas à tous les projets.
La profondeur d’enfouissement du collecteur détermine l’amplitude maximale des gains. Plus la conduite est profonde, plus la température du sol est stable, aux alentours de 15°C.
Il faut descendre au-delà de 1.20m minimum, ensuite plus on descend en profondeur et plus le gain en température sera faible. Tout du moins, il ne se justifiera plus par rapport à l’investissement en terrassement. 1.80m pour la profondeur d’une conduite est un bon compromis.
La distance minimale entre la canalisation et la maison à préchauffer est de 80cm. De même si des conduits sont disposés en parallèle. En deçà, l’impact du puits canadien diminue considérablement à l’usage.
Le puits doit être disposé à l’extérieur. Éviter les installations sous maison. Une part du rendement d’échange est déterminée par la teneur en eau du sol. Un sol sous maison est sec car il n’est pas lessivé par les pluies. Les calories contenues ne sont pas renouvelées par les apports solaires.

En tertiaire, les importants volumes à renouveler conduiront à des solutions de ce type :

 

L’installation ci dessus permet le passage dans chaque collecteur géothermique de 650 m3/h.

 

 

 

La gestion des condensats

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L’air qui circule dans la conduite enterrée va en se réchauffant/refroidissant, condenser sa vapeur d’eau en fines gouttelettes. Celles-ci vont stagner dans le puits, favorisant ainsi un développement fongique et bactérien, et risquant à court terme d’empêcher l’air de circuler. Aussi, des mesures sont à prendre pour évacuer la condensation du puits.
Les quantités d’eau constatées dans les puits canadien en fonctionnement varient entre pas d’eau du tout et quelques litres par an. L’été, où le phénomène est le plus important, l’air peut condenser jusqu’à un litre d’eau par jour.
Une pente de 2% est réalisée pour permettre à l’eau de circuler dans le puits jusqu’au point bas, duquel on pourra facilement traiter tous ces condensats. Il convient donc lors du terrassement de faire attention à la constance de cette pente et de prévoir une conduite lisse pour éviter la stagnation d’eau.

Ci-dessous, un contre-exemple ou le collecteur n’est pas posée sur une assise parfaitement compactée; la terre supportant le puits canadien s’est affaissée sur le dernier mètre avant la pénétration du collecteur dans le bâtiment. (Ici un siphon en sous sol récupère les condensats), L’eau de condensation du puits canadien stagne dans ce point bas, ne peut pas être évacuée.

 

Infiltration ou récupération ?

Si la maison possède un sous-sol, la récupération des condensats ne pose pas de problèmes, puisqu’elle peut se faire dans celui-ci avec un double té avec siphon. Il est possible de nettoyer ou rejeter les condensats dans les eaux pluviales parce que l’endroit est accessible.
Dans le cas d’une maison sans sous-sol, le point le plus bas se trouve avant la maison et il convient donc de réaliser un regard de visite qui permettra soit l’infiltration des condensats dans le sol, soit la récupération des condensats par une pompe de relevage des condensats.
Si les deux solutions existent, la prudence est de mise. Tous les sols ne se prêtent pas à l’infiltration des condensats dans le sol. Le risque n°1 de toute installation puits canadien est que l’eau du sol soit aspirée par le regard et immerge le collecteur qui est alors définitivement hors service.

Ci-dessous, un exemple classique de regard béton avec infiltration des condensats. On constate des remontées d’eau du sol par le regard et l’inondation du collecteur. L’eau remonte par le bas et par la perméabilité à l’eau du regard béton. Sur cet exemple, la pompe de relevage n’a pas pu délivrer des débits suffisants et la sécurité l’a coupée, noyant le puits canadien.

Si le moindre doute sur la présence d’eau existe, il est vivement conseillé de réaliser un regard en polyéthylène, connecté de façon étanche avec les collecteurs.

 

Voir également : nos solutions en kit pour puits canadiens (fiabishop)

Le système puits canadien à eau glycolée

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L’échangeur d’air à eau glycolée + ventilateur
Ce système complet fonctionne sur le même principe que le puits canadien, sauf que le collecteur ne fait pas circuler l’air extérieur dans le sol mais de l’eau glycolée.
le circuit peut être réalisée autour de la maison, dans la tranchée des fondations.

– Le système est utilisable partout, et devra être privilégié dans toutes les configurations où le puits à air est difficilement réalisable. Couplé à une VMC hygroréglable, le rendement global du système permet une économie d’environ 50% sur les pertes de chaleur dûes à la ventilation.

Adapté pour :
– Rafraîchissement d’une ou plusieurs pièces
– Préchauffage et mise hors gel de locaux
– Ventilation en continu de la maison sur toute l’année
– Problèmes d’eau sur le terrain (remontée de nappe) ou de dureté de sol (difficulté de terrassement)

– Le système SEWT a été dimensionné pour un climat germanique où la problématique de surchauffe en été existe peu. En France, il convient parfaitement pour l’hiver mais n’atteint pas les performances d’un puits canadien à air pour le rafraîchissement. Dans l’attente d’une adaptation du système pour le climat français.

Voir également : nos solutions en kits puits à eau glycolée (fiabishop)

La régulation, le ventilateur et l’automatisation du puits

La ventilation :

• La ventilation est réalisée par un ventilateur simple (pour fonctionnement avec VMC simple flux par exemple) : Le ventilateur est dimensionné pour amener le débit d’air voulu avec une perte de charge d’environ 100 Pa. Il est généralement disposé en intérieur (il peut être mis à l’extérieur) et est commandé par un boîtier de commande à plusieurs vitesses. Pour des raisons acoustiques, le ventilateur n’est pas dans une pièce de vie, même s’il est dans un caisson silencieux (SilentBox).
• La ventilation est une VMC double flux, le ventilateur de la VMC est dimensionné pour amener le débit voulu avec une perte de charge d’environ 100 Pa. Selon la gamme de la VMC, le boitier de commande est un boîtier 3 vitesses, ou une horloge (programmation du fonctionnement de la VMC), ou un capteur Co2 ou hygrométrique qui fait varier le taux de ventilation.
  Il faut pouvoir by-passer l’échangeur de la VMC en été pour que l’effet positif du puits canadien sur les températures estivales soit possible. Soit l’échangeur est enlevé et remplacé par un « kit été », soit le by-pass est un clapet qui fait bifurquer l’air automatiquement.

La régulation du fonctionnement du puits est rendue nécessaire par le fait que l’action de ventiler en intersaison avec un puits canadien a une conséquence négative sur le bilan thermique de la maison. S’il fait 20°C en air extérieur, passer par le puits canadien ramène la température d’air à 12°C, produisant un inconfort thermique. Cette régulation du fonctionnement peut être manuelle (une simple vanne étanche pour transiter le passage de l’air vers une grille extérieure directe), ou automatique : un thermostat extérieur pilote un clapet avec servomoteur pour le fonctionnement de la ventilation.

 

Thermostat extérieur

La distribution intérieure, la typologie des conduits, le positionnement des bouches,

Les bouches

Le puits canadien est raccordé sur toutes les pièces de vie du bâtiment. Les bouches du puits se substituent aux grilles d’aération en menuiserie qui n’ont plus lieu d’être. Les bouches d’extraction et le système de VMC n’est pas modifié par la réalisation d’un puits canadien. Les bouches sont placées dans les séjours, salons, bureaux, chambres. Il n’est pas nécessaire d’en prévoir sur les pièces de transit.

 

 

Les bouches sont placées de manière à disposer d’un renouvellement d’air de pièce le plus total. Si les diffuseurs sont au plafond (type diffuseurs rond), ils sont placés à l’opposé de la porte (qui est détalonnée pour le transit de l’air). Si les bouches sont murales (type grilles à ailettes orientables) elles sont positionnées à 0,80m du sol, assez loin des lits. Les bouches peuvent être disposées au dessus des portes de transit dans le cas où des grilles à ailettes poussent l’air vers le fond de la pièce. Les bouches au sol sont à éviter (poussières, entretien, usage des pièces…)

En cas de diffusion filaire (voir plus loin), des bouches proches peuvent transmettre les bruits d’une pièce à l’autre (la téléphonie). Des atténuateurs spécifiques sont prévus pour limiter ce phénomène. Ce sont des éléments à disposer dans le conduit avant la bouche.

 

Voir également notre dossier : comment réaliser le réseau de ventilation double flux ?

Les conduits de ventilation

Il est une chose à préciser en introduction : les conduits d’insufflation d’air ne sont pas les mêmes que les conduits d’extraction. Le réseau doit être pensé et mis en œuvre de manière à avoir une acoustique irréprochable.

Le réseau principal est généralement réalisé en conduits rigides, acier galvanisé, conduits en PE à emboitements. Ce réseau principal est isolé thermiquement par 50mm d’isolant autour du conduit. Ce sont des conduits de diamètre 160 au minimum. Ils comprennent le réseau de la sortie du collecteur puits canadien au ventilateur, le réseau d’air neuf direct, les accessoires (silencieux de gaines, caissons filtres, batteries de chauffage, etc…). Les conduits doivent être étanches à l’air (évidemment) et comprendre le moins de coudes possibles à l’aspiration immédiate du ventilateur.

• La distribution intérieure est réalisée par branches (réseau filaire) auquel cas, le conduit principal se divise en plusieurs tronçons jusqu’à chaque bouche. Les réseaux filaires nécessitent un équilibrage des débits au niveau des bouches car chaque tronçon va répartir l’air en fonction de sa perte de charge (longueurs, coudes,…). Les débits sont régulés au niveaux des bouches (régulateurs ou atténuateur de débit) pour atteindre des débits semblables sur tout le réseau.
  On utilise des conduits rigides en acier galvanisé, des conduits souples en aluminium isolé acoustiquement par 25mm de laine minérale, où le cas échéant des conduits plastiques plats à disposer en faux plafond.
• La distribution intérieure est réalisée par un répartiteur (réseau en pieuvre) auquel cas, le répartiteur décompose le réseau en autant de conduits que de bouches à desservir, chaque conduit dessert une bouche au maximum. Si les distances sont égales entre les tronçons, il n’est pas nécessaire d’équilibrer les débits.
  On utilise des conduits flexibles en polyéthylène de petit diamètre 75 ou 90 mm pour la distribution intérieure.

Il y a plusieurs niveaux de qualité pour les conduits, et également des systèmes qui sont mieux conçus que d’autres, qui permettent de minimiser les fuites au niveau des raccords et de gagner du temps à la mise en œuvre.

• Les conduits en aluminium souple ne sont pas chers, mais ils sont difficiles à parfaitement étancher. Ils sont plutôt utilisés pour des réseaux filaires et dans ce cas avec les raccords nécessitent un temps de mise en œuvre important. Ils restent fragiles. En insufflation, on utilise plutôt des conduits microperforés avec de la laine de verre de 25mm pour avoir une acoustique convenable. Aldes propose une variante avec les algaines qui sont en PVC.
• Les conduits en PE type flexpipe sont nettement plus chers, quand on ajoute le prix du caisson de répartition et des plénums de distribution (pièces permettant le raccordement du conduit sur la bouche d’insufflation ou d’extraction). Cependant, ils sont nettement plus robustes et permettent d’obtenir une bonne acoustique par le caisson de répartition et des débits calibrés de fait, sans réglage. Ces conduits peuvent être entretenus. Les professionnels se régalent avec ses produits par rapport aux conduits alu parce que la mise en œuvre est simple et rapide. Les fabricants ont estimé que le temps de mise en œuvre était divisé par deux, (si le gain de temps est répercuté sur le devis, cela doit complètement pondérer le surcoût du produit.)

 

• Les conduits en acier galvanisé sont plutôt utilisés pour faire les conduits principaux de gros diamètre. Ils ont une bien moindre perte de charge que les conduits souples alu, mais ils ne sont pas adaptés pour faire la distribution directement au niveau des bouches. Une alternative existe depuis peu de temps avec les conduits « isopipe », qui sont des conduits rigide en polypropylène, qui s’emboîtent sans raccord. Ils devraient bientôt devenir une vraie alternative à l’acier galvanisé étant donné le gain de temps de mise en œuvre.
• Les conduits rigides en plastique sont des alternatives plutôt utilisées pour l’extraction, mais on peut les utiliser aussi pour l’insufflation, il faut par contre équilibrer les débits sur les bouches et améliorer l’acoustique en amont (avec des silencieux). Très pratique pour les passages en faux plafond.
• Les conduits rigides en acier à disposer en dalle sont très peu utilisés car on fait peu de double flux en France et l’usage de ce type de conduit ajoute un coût à la ventilation qui fait fuir tout le monde. Mais ce n’est pas forcément justifié.

Les conduits de distribution n’ont pas à être isolés thermiquement s’ils sont placés dans un volume chauffé. Réduisez au maximum les longueurs et évitez le passage dans des volumes non chauffés (combles, vide sanitaire, etc..). Les conduits principaux (rejet et prise d’air) doivent être isolées thermiquement par 50mm d’isolant au minimum si la ventilation est à double flux.

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