Le puits climatique : une solution BBC

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Le puits canadien, désormais appelé puits climatique, est une solution à haute efficacité énergétique pour la maison individuelle et pour le logement collectif. Voyons les nouvelles technologies de puits climatiques et leurs applications recommandées.


Puits climatique, pour les zones géographiques les plus froides

Puits climatique

Puits climatique connecté à une VMC double-flux

Un puits climatique, rappelons le, fonctionne avec une ventilation double flux, puisqu'il amène un air neuf chargé des calories puisées dans sol.
Cet air neuf est réchauffé par le principe de la géothermie qui capte naturellement la chaleur du sol en hiver (ainsi que la fraîcheur du sol en été).
Nous avons déjà vu qu'avec une VMC double flux haut rendement en hiver l'air neuf froid peut pénétrer à - 5°C dans le double flux. Il passe alors par l'échangeur et récupère plus de 80 % (95% dans le meilleur des cas) des calories de l'air extrait. Si la maison est chauffée à 20°C et que l'installation est optimale, l'air neuf pénètre à 18°C dans la maison.

Avec un puits climatique, l'air neuf entrant, avant d'aller dans la centrale double flux, circule auparavant dans un conduit enterré dit échangeur géothermique. Par -10°C extérieur par exemple, il entre plus chaud l'hiver, et gagne jusqu'à 12° et plus pour arriver à +2°C au lieu de -10°C. Il augmente ainsi considérablement l'efficacité du système de réchauffage d'air neuf par captage de la chaleur et par l'inertie du sol. En été, le phénomène est inverse et il apporte un rafraîchissement naturel, et de même, gratuit.

Le système de puits climatique fonctionnant de jour comme de nuit toute l'année, il est certain qu'il trouvera toute son efficacité énergétique dans les zones géographiques les plus froides de France.
Le puits climatique ne s'impose pas dans une maison à Nice au bord de mer avec un climat tempéré où les occupants vivent à l'extérieur avec les fenêtres ouvertes la plupart du temps. En revanche, un puits climatique dans un pavillon en Alsace (température extérieure de base de -15°C) apportera son lot d'économies d'énergie durant toute la saison de chauffe.
Et ce pour une maison individuelle comme pour un ensemble de logements collectif, équipé d'une VMC double-flux.

Puits climatiques pour le neuf ou pour la rénovation ?
Bien évidemment, le logement neuf est l'application préférable pour le puits climatique. Les tubes devant être enterrés à plus d'un mètre de profondeur, on profitera aisément des engins de chantier pour réaliser les terrassements et l'enfouissement des tubes échangeur de chaleur.

Certaines rénovations lourdes où des tranchées de raccordement de réseaux extérieurs sont prévues, ou des travaux d'aménagement extérieur sont projetés, comme par exemple une piscine, seront également des applications types où le puits climatique sera envisageable et recommandé.

Puits climatique pour assurer le confort d'été !

Graphique

Température du sol en fonction de la profondeur d'enfouissement

La réglementation thermique RT 2012 renforce considérablement l'isolation et favorise les apport solaires passifs.
Conséquences : des logements économes en chauffage mais pouvant provoquer un inconfort d'été du fait des surchauffes ressenties même en intersaisons. Il nous parait évident que le puits climatique présente des avantages technico-économiques importants pour des logements neufs où la notion de confort d'été doit être préservée.
Le puits climatique peut apporter un rafraîchissement d'air neuf suffisant pour repositionner le logement dans une zone de confort d'été.

Nous ne devons pas ignorer que les surchauffes de températures intérieures peuvent être insupportables pour certaines personnes, notamment les personnes âgées ou fragiles, et qu'il est dans certains cas impossible de compenser en ouvrants les fenêtres, du fait de la chaleur extérieure ou tout simplement du bruit dans des zones urbaines.

Puits climatique en fonte

Le puits climatique en fonte apporte une inertie supplémentaire au tube échangeur de chaleur enterré dans le sol du fait de la fonte ductile elle-même, matériau à forte inertie. L'avantage de la fonte est que c'est un matériau métallique qui présente une conductivité thermique 100 fois supérieure à celles des polymères. Cette propriété a un impact non négligeable sur le rendement d'un puits climatique.

Les études menées par SAINT-GOBAIN PAM montrent que ce nouveau puits climatique en fonte participe de façon importante au confort thermique à l'intérieur du bâtiment et aux économies d'énergie induites par ce système géothermique à inertie.

Comparatif de l'évolution de la rigidité annulaire de matériaux après
50 ans

Comparatif de l'évolution de la rigidité annulaire de matériaux après 50 ans

Le puits climatique doit être conçu en fonction des données climatiques et de la nature du sol qui conditionnent la qualité de l'échange thermique et des volumes d'air à apporter. Le réseau, qui peut comporter plusieurs branches est le plus souvent réalisé en diamètre compris entre 20 et 50 cm. Les branches doivent idéalement être espacées de 2,5 diamètres ; la profondeur d'enfouissement se situe pour ce type de puits climatique en fonte, entre 1,50 m et 2 m.

Les calculs définiront une longueur de réseau, sa composition, le diamètre des canalisations, la profondeur d'enfouissement de la même manière qu'un puits climatique avec un échangeur en polyéthylène.

Grâce à ces aptitudes mécaniques, et aux conditions de pose rustiques qu'elles supportent, les canalisations qui constituent le puits climatique en fonte sont insensibles aux retraits de lit de pose - cas de nappe battante par exemple.
Grâce aux jonctions à garnitures élastomère, les canalisations en fonte composent un linéaire capable d'absorber les mouvements de terrain, sans déboîtement.

Puits climatique à eau glycolée

Le puits climatique à eau glycolée, n'utilise pas de tubes échangeurs d'air qui peuvent présenter des inconvénients tels que condensations d'eau dans les conduits, introduction d'insectes dans les tubes, risque lié au radon, …..

Ils fonctionnent toujours en tirant parti de l'inertie thermique du sol à savoir sa particularité à maintenir à une certaine profondeur une température constante pour préchauffer l'air entrant en hiver ou le rafraîchir en été.

Le puits climatique à eau glycolée fonctionne sur boucle d'eau. C'est une alternative intéressante au puits climatique avec échangeurs en tubes polyéthylène d'air. Contrairement au puits climatique à air dont le tube enterré sert à véhiculer l'air extérieur, le puits climatique à eau glycolée utilise l'eau (dont on connait la capacité calorifique) comme fluide caloporteur en circuit fermé. Une batterie d'échange placée sur la prise d'air extérieur, en amont de la centrale double flux transfère la chaleur du réseau hydraulique au réseau aéraulique.

puits climatique  à air à eau glycolée helios


Sources et liens utiles

www.helios-fr.com www.atlantic.fr www.pamline.fr

Pour en savoir plus

dossier: VMC BASSE CONSOMMATION

Décembre 2012


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