Évaluer la rentabilité financière d’un puits canadien
Coût moyen d’un puits canadien
On voit circuler sur internet beaucoup d’exemples de puits canadiens dont le coût d’investissement est inférieur à 1000 euros. Il est important de voir au-delà de ces prix ce que comprend l’installation. Le présent article montre que sous la dénomination puits provençal ou puits canadien, on retrouve une installation de ventilation complexe, qui peut être autoconstruite avec des matériaux bon marché mais pas forcément garants d’une bonne tenue dans le temps, ou réalisée par des professionnels couplée à une VMC double flux et un réseau de distribution d’air.
Il est des équipements dont l’usager ne peut se passer :
– Un tuyau enterré dans le sol avec une pente suffisante
– Une récupération des condensats
– Un ventilateur adéquat pour souffler l’air dans la maison
Il est des équipements qui permettent à l’installation de pouvoir durer dans le temps et limitent les risques sanitaires mais qui ne sont pas toujours mis en œuvre :
– Une entrée d’air avec grille et préfiltre
– Deux points de visite pour entretien de l’installation
– Un tuyau sans émissions de polluants, dont les joints sont IP68, qui est enrobé dans du sable
Il est des équipements qui améliorent le confort de l’installation :
– Un ventilateur silencieux, et des gaines isolées, des silencieux ou atténuateurs de débit
– Un filtre en bout de circuit, pour assurer une qualité d’air optimum
– Un by-pass automatique avec thermostat et entrée d’air direct, pour fonctionnement régulé optimum
Et enfin, le choix entre un ventilateur ou une installation double flux avec échangeur génère un surcoût d’investissement mais offre des avantages supplémentaires.
Il n’existe pas de norme à ce jour qui définisse précisément ce que doit comprendre un puits canadien pour être appelé puits canadien. Il n’existe donc pas de coûts permettant une juste comparaison mais une fourchette de prix dépendant du niveau d’équipements compris dans l’installation, la qualité des produits et l’automatisation, et de la réalisation ou non du procédé par un professionnel qualifié.
Avant d’émettre un jugement sur le coût important d’une installation par rapport à d’autres installations présentées sur internet, comparez les prix par rapport au matériel présent dans les solutions, ainsi que les conditions de mise en œuvre (professionnel, autoconstructeur). Dans certains cas, le puits canadien se limite à l’enfouissement d’une gaine électrique sur 30m et un petit ventilateur axial qui dessert une pièce. Il est évident qu’une installation de 50 ml de conduits de qualité IP68 avec borne en inox, régulation automatique du puits, VMC double flux haut rendement et distribution intérieure en conduits souples PEHD, réalisée par un professionnel ne coûteront pas le même prix. Mais les installations n’ont rien de comparable.
La fourchette de prix varie entre 300 euros et 10000 euros pour un pavillon de 150 m² en fonction de tous ses paramètres. L’objectif étant bien sur de se situer dans une fourchette de prix se situe le moins cher possible mais en disposant au minimum des éléments permettant d’assurer la performance et la qualité sanitaire de l’installation.
Note de l’auteur : depuis la réalisation du dossier en 2005, on peut désormais se reporter sur les règles de l’art éditées par le plan bâtiment durable publiées en 2015
Conception et dimensionnement Installation et mise en service Entretien et maintenance des puits canadiens
Rentabilité d’un puits canadien ou d’une VMC double flux
Les économies de fonctionnement que permet un puits canadien dépendent de nombreux paramètres. Ces exemples sont réalisés sur des bases optimales (climat, distribution, énergie).
Le cas d’école : chauffage convectif bon marché mais onéreux en fonctionnement :
Le projet est une maison neuve, construite selon des techniques récentes, niveau d’isolation correct mais peu d’inertie. Elle est construite dans un lotissement, sans aucune préoccupation d’orientation des façades. Elle peut facilement surchauffer.
Le chauffage de la maison est tout électrique, par panneaux rayonnants et convecteurs.
Analyse du graphique :
Le puits canadien sur une maison “traditionnelle” est généralement rentable car les consommations de chauffage sont importantes. Ce n’est toutefois qu’une solution
palliative, permettant d’apporter un rafraîchissement (nécessaire) à moindre coût, qui trouve son intérêt uniquement parce que ce type de construction surchauffe très facilement.
La rentabilité de l’installation est dépendante du coût d’achat de l’énergie. Plus le prix du kWh est important est meilleure est la rentabilité de l’installation.
Le COP (coefficient de performance) est de l’ordre de 12, le puits fonctionne 4500 heures/an et consomme 135 kWh. Il permet des économies de 1700 kWh par an.
L’installation diminue de 16% la facture énergétique du projet et apporte une solution de rafraîchissement.
Maison de 120m² hab, climat continental, consommations énergétiques évaluées à 80 kWhef/m².an, soit 9600 kWh. Le coût énergétique moyen est de 0.095 euro/kWh (moyenne heures creuses/ heures pleines).
La VMC Double flux pour distribuer la chaleur dans la maison
Le projet est une maison neuve, construite selon des techniques récentes, niveau d’isolation correct mais peu d’inertie. La problématique estivale est ici secondaire. Le chauffage principal est un poêle à bois.
Analyse du graphique :
Un poêle à bois convectif seul ne peut pas diffuser sa chaleur dans toute la maison, il faut donc investir dans un chauffage de complément, dans l’exemple ci-contre un chauffage électrique par le sol (PRE).
Une VMC double flux performante permettrait de répartir la chaleur du poêle dans toute la maison. C’est un investissement qui se substituerait au chauffage de complément électrique. Ce couplage est donc toujours rentable. Le puits canadien augmente le rendement global de la VMC en hiver mais n’est ici utile que pour produire un rafraîchissement estival.
Le COP est de l’ordre de 6, la VMC fonctionne 8760 heures/an et consomme 430 kWh. Elle permet des économies de 2500 kWh par an. L’installation diminue de 45% la facture énergétique du projet et apporte une solution de rafraîchissement.
Maison de 120m² hab, climat continental, consommations énergétiques évaluées à 80 kWhef/m²/an, soit 9600 kWh. Le coût énergétique moyen est de 0.070 euro/kWh (moyenne électrique/bois) dans la 1 ère solution, 0.040 euro/kWh dans la deuxième solution (bois uniquement).
Avertissement : le fonctionnement de ce couplage dépend des déperditions de la maison, du rendement du poêle et de la distribution des pièces, il est conseillé de faire vérifier le couplage par un thermicien pour en vérifier la faisabilité.
Ces deux premières comparaisons permettent de montrer la pertinence d’une installation double flux (ou d’un puits canadien) dans le cas d’un système convectif pour une utilisation hivernale en climat continental.
Le deuxième exemple est transposable facilement sur une maison « basse énergie » ou « passive ». Le surcoût d’installation d’un réseau de ventilation double flux dans la maison est en réalité un « moindre coût » puisque cette installation est l’installation de diffusion de chaleur du chauffage, soit directement (batterie électrique ou eau chaude sur l’insufflation, soit indirectement (poêle à bois). Il n’est pas utile d’investir dans un plancher chauffant.
Le puits canadien avec un chauffage radiant performant
Même maison que précédemment mais avec chaudière automatique à bois granulés et plancher chauffant.
Analyse du graphique :
Le puits canadien sur une maison récente équipée d’un chauffage central performant (pompe à chaleur, chaudière bois) avec une diffusion par plancher chauffant n’est jamais rentable car le prix d’achat de l’énergie est faible.
Le puits est une solution de confort, qui améliore la qualité de l’air (filtration) et préchauffe l’air entrant mais l’investissement ne peut pas être envisagé uniquement dans une approche économique.
Le COP est de l’ordre de 4.5, le puits fonctionne 4500 heures/an et consomme 135 kWh. Il permet des économies de 1200 kWh par an. L’installation diminue de 12% la facture énergétique du projet et apporte une solution de rafraîchissement.
Maison de 120 m² hab, climat continental, consommations énergétiques évaluées à 80 kWhef/m²/an, soit 9600 kWh. Le coût énergétique moyen est de 0.045 euro/kWh.
Conclusion : Il est évident que les ordres de grandeur de prix mentionnés dans ce comparatif sont une base indicative pour déterminer le seuil de rentabilité du puits canadien. Ils dépendent de nombreux paramètres, notamment des aides locales qui n’ont pas été prises en compte. Les prix comme les ratios de fonctionnement sont amenés à évoluer, il est donc possible que vous constatiez des prix plus ou moins élevés.
Cet exemple ne vise qu’à montrer que le puits canadien est une solution économique quand il est réalisé dans une optique de substitution à un tiers équipement. Il y a de plus grandes chances que la VMC puisse se coupler avec un poêle si la maison est performante, mais cela peut ne pas fonctionner. Dans tous les cas, faites dimensionner ses systèmes pour vérifier leur adéquation à votre projet.
Note sur les pièges des calculs de rentabilité du puits canadien :
Il est assez fréquent que les entreprises qui proposent des puits canadiens appuient leur démarche sur des calculs de rentabilité. Quelques remarques pour ne pas se faire avoir.
Le choix de l’équipement de ventilation est déterminant dans la rentabilité d’une installation. Nous vous conseillons de vérifier que son coût de fonctionnement est intégré lorsque l’on vous donne des économies en kWh générées par le puits canadien. Il n’est pas rare que lorsqu’un ventilateur ou une VMC est surdimensionnée, le coût de fonctionnement des auxiliaires pondère largement les gains attendus du puits.
Les économies en kWh calculées sont dépendantes pour une large part des débits pris en compte dans la simulation. Il est très facile de sur-estimer les gains en économie d’énergie d’hiver en doublant les débits de ventilation en hiver (ce qui induit des pertes thermiques bien supérieures à un fonctionnement normal). Le gain attendu en kWh est très important mais il n’a rien de réaliste. Pour une maison individuelle de 150 m², les économies de fonctionnement en hiver ne dépassent jamais 1500 kWh si le puits fonctionne avec un ventilateur, 3000 kWh avec une VMC double flux haut rendement. Si l’on vous annonce plus, c’est parce que les hypothèses de calcul favorisent un taux de renouvellement d’air très largement supérieur à la réglementation.
Les échangeurs de chaleur des VMC double flux dépassent très rarement 90%, même dans le meilleur des cas. Il ne faut pas se fier aux données constructeur et leur retirer 12% par défaut (sauf si certificat type PHI). Le rendement réel d’un échangeur de chaleur varie selon la position de la VMC (espace chauffé ou non), l’isolation des conduits d’air neuf et rejet. Ne pas prendre en compte ces données revient à surestimer largement le rendement réel de récupération de chaleur.
Liste des matériels certifiés par le PHI.Les économies estivales calculées ne sont pas réalisées selon un besoin mais une possibilité matérielle. La nuance est importante car dans la plupart des climats français, le nombre de jours de surchauffe dépasse rarement 15 jours par an. Les apports du puits peuvent être sur-estimés en sur-estimant la capacité de la maison à surchauffer (et donc la nécessité d’apporter du froid). Quand il s’agit d’une maison neuve (permis de construire déposé après septembre 2006, hors zone H3), nous signalons également que son constructeur se doit de la maintenir en situation de confort en toute saison sans recours mécanique.
La seule manière d’estimer un gain de puits canadien en été est la simulation thermique dynamique. Les logiciels de calculs gratuits ne font qu’estimer une possibilité.
Merci de cette recherche approfondie et de cet exposé clair.
Maintenant, qu’en est-il de l’usage du puits climatique (je préfère cette appellation ouverte) à la place d’un climatiseur pour rafraîchir une maison, en pays tropical par exemple ? (et secondairement la chauffer tout de même un peu durant la saison des pluies).
Merci d’avance.
Bonjour,
Nous n’avons pas étudié la question 🙂
Cordialement,
Bonjour Frédéric,
Il serait bien d’avoir une comparaison (investissements et surtout rendement en hiver) entre une VMC-DF HR seule et une VMC-DF HR + PC.
Perso je pense qu’un PC couplé à une VMC-DF HR est quasi une hérésie si c’est juste pour avoir en hiver un antigel.
En été, c’est autre chose mais là on peut dire que rien ne vaut l’ouverture de 2 fenêtres la nuit et un bon courant d’air.
Cordialement Pierre
Oui cette partie du dossier n’est plus toute jeune 🙂
Vous avez essayé notre logiciel d’évaluation ? https://www.fiabishop.com/content/40-logiciels
Il permet de comparer le gain en rendement et la consommation des batteries antigel. Effectivement, la conclusion est toujours la même, le puits canadien n’est pertinent couplé avec une VMC DF que dans les zones très froides ou quand il y a un problème de surchauffe que l’on ne sait résoudre avec des moyens passifs.
J’ai pu lire dans un article :
Un puits canadiens enfouit à 3 mètres ne génère pas de condensation avec des tuyaux en grès qui stockent l’excédent d’humidité dans la paroi intérieure. La température de l’air se stabilisant ; le point de rosée n’est jamais atteint !
Est-ce vrai ?
Cordialement Pierre
Bonjour Pierre,
C’est une question intéressante, j’avais vu cet argument il y a une dizaine d’années.
J’avoue ne jamais avoir été confronté à un puits en grès réalisé sans évacuation de condensats, donc je ne me prononce pas en absolu, par contre j’exprimerais pas mal de réserves.
– d’abord pour exprimer un propos aussi définitif il faut se baser sur un nombre significatif d’opérations, et y observer l’intérieur sur des périodes suffisamment longues. Je n’ai jamais lu d’études sur cette question et à priori le site en question se contente d’affirmer cette hypothèse sans la démontrer.
– De mon coté j’ai également pu avoir comme retour que dans certains cas certaines installations en PEHD n’avaient pas constaté de condensats, ou pas tous les ans. Dans d’autres cas les quantités d’eau condensées constatées étaient significatives.
Il faut garder à l’esprit que le principal facteur est la température/humidité relative de l’air extérieur, comparé à la température de surface du conduit. Lors d’un été chaud, en période orageuse, la température de point de rosée s’atteint vite (par exemple si 35°C et 60%HR, cela se produit à 21°C – voir diagramme de Mollier). Donc sans tenir compte des éventuels effets des matériaux, à 3m de profondeur la T°C de surface du collecteur géothermique est inférieure au point de rosée, il y a donc clairement un risque de condensation.
Si on poursuit la réflexion, quelle peut etre l’atténuation du risque que permet le matériau conduit ? Le grès à un facteur de résistance à la diffusion de vapeur d’eau 40 fois supérieur à l’air, et l’air chaud et humide transite à 2-3 m/s. Je crois que les effets régulateurs si il y en a sont ultra négligeables, vis à vis du facteur principal de refroidissement de l’air dans la conduite.
Jusqu’à ce qu’une étude indépendante prouve le contraire, je considère pour ma part risqué de construire un puits sans prévoir d’évacuation de condensats.
Il est à noter que depuis, un document de règles professionnelles a été publié, le chapitre sur les condensats considère qu’une évacuation des condensats est obligatoire.
https://www.programmepacte.fr/sites/default/files/pdf/guide-rage-puits-climatiques-01conception-2015-03_0.pdf p 44
A bientot,
Bonjour,
Chaque constructeur prônent leur type de chauffage idéal. L un sera le poele à granulé, un autre le plancher chauffant couplé au thermodynamique, ou comme j ai possibilité de me raccorder au reseau de gaz : chauffage gaz avec chaudière à condensation (si je ne raconte pas d inepties).
Je cherche pour ma future maison (construction neuve), le meilleur compromis : energie propre, coût, rendement…
La construction sera dans la sarthe.
Le puit canadien me parait être la bonne solution. La VMC double flux est à prendre en considération ? Faut il un autre mode de chauffage en complément (poele bois ou granulés ou autre) pour être en accord avec la rt2012 ? Si oui, lequel préconiseriez vous ?
Pour l eau chaude, quel serait la meilleure solution ?
Je suis un peu perdue comme vous pouvez le constater !
Merci pour vos précieux conseils.
Bien cdlt
Muriel
Bonjour,
Je ne dirais pas qu’il faut un « autre » mode de chauffage en complément, mais qu’il faut un mode de chauffage tout court. Ni le puits canadien et la VMC double flux n’ont pour fonction de chauffer une maison. Cela sert au meme titre que l’isolation thermique à réduire les pertes de chaleur et améliorer le confort.
Les solutions ensuite de chauffage dépendent des projets. Il n’y a pas de bonne réponse type, mais que des réponses adaptées à vos besoins. Si besoin, fiabitat peut vous accompagner en ce sens pour définir les solutions pertinentes adaptées à votre projet.
https://www.fiabitat.com/etudes-thermiques/demande-de-devis-pour-une-etude/
Cordialement,
Bonjour, je me pose la question de faire un puits provençal, qui alimenterait en air doux ou frais en fonction de la saison directement ma pompe a chaleur.
y a t’il des installation comme celle ci déjà effectuées ? y a t’il des raciaux de rendement ?
Cordialement
Olivier
Bonjour,
Le sujet a été traité dans les questions réponses : https://www.fiabitat.com/questions-reponses/
Nous déconseillons ce montage.
Cordialement,