Le puits canadien est-il viable dans notre climat?

Le puits canadien utilise l'énergie du sol, dont la température est stable à l'année sous la ligne de gel, pour rafraîchir en été et chauffer en hiver. © IMB/cmmtq.org

Le puits canadien utilise l’énergie du sol, dont la température est stable à l’année sous la ligne de gel, pour rafraîchir l’air en été et le préchauffer en hiver.                    © IMB/cmmtq.org

Diplômée en architecture et cofondatrice du fabricant d’huiles essentielles Aliksir, Lucie Mainguy veut protéger sa serre du gel sans devoir acheter de l’énergie. Ses solutions : récupérer la chaleur produite dans un énorme tas de matière organique en décomposition (lire l’article sur le chauffage au compost dans notre numéro d’hiver 2015) et conditionner l’air frais en le faisant passer dans un puits canadien.

Aussi appelé puits provençal, échangeur de chaleur air-terre ou ventilation géothermique, ce système aurait été baptisé « puits canadien » en 1977 par l’architecte français Claude Michmacher, selon un excellent dossier¹ sur le sujet publié en mai 2012 dans le magazine Inter-mécanique du bâtiment (IMB), de la Corporation des maîtres mécaniciens en tuyauterie du Québec (CMMTQ). Il est constitué de longs tuyaux de plastique ou de béton enfouis sous la ligne de gel et raccordés à la prise d’air d’un bâtiment afin de le rafraîchir ou de le préchauffer.

Risques de moisissures?

Mme Mainguy aura plus de détails sur les performances de ses deux systèmes de récupération de chaleur ce printemps. Mais d’ici là, celle qui a déjà installé plus d’un puits canadien tient à souligner que ce dispositif ne favorise pas la croissance de moisissures lorsqu’il est installé et entretenu selon les règles de l’art. Elle ajoute que les craintes de la Société canadienne d’hypothèques et de logement (SCHL) à cet effet sont non fondées. « Ce sont des spéculations absolument pas basées sur des données, dit-elle. Les tests que j’ai fait démentent ces affirmations. Les moisissures n’aiment pas les courants d’air, il n’y a pas de problème si l’air est constamment en circulation dans le conduit. »

Au Canada, aucun suivi rigoureux n’a jamais été effectué sur un puits canadien résidentiel et on retrouve peu de données sur la performance des milliers de systèmes installés en Europe, soulignait la SCHL dans un rapport technique² publié en décembre 2011. Ce rapport souligne que « des auteurs demeurent préoccupés par le risque de condensation sur la surface des tuyaux en été lorsque de l’air chaud et humide est aspiré dans les tuyaux en contact avec le sol frais, car cela peut entraîner la croissance de moisissures et de bactéries. Certains adeptes de la norme Passivhaus ont fait état de problèmes de qualité de l’air causé par des installations de ventilation géothermique dans le nord de l’Europe, particulièrement en Scandinavie… »

Comme l’explique le dossier de la CMMTQ, il y a plusieurs moyens de prévenir la croissance des moisissures, notamment : la pente du conduit doit être comprise entre 1 et 3 % pour favoriser l’évacuation des condensats, les tuyaux doivent être lisses car les tubes annelés accumulent l’eau et la poussière, et un regard d’inspection doit être prévu pour nettoyer le système au besoin. L’étanchéité du système est aussi essentielle pour prévenir la pénétration de racines et l’infiltration d’eau et de radon (gaz cancérogène issu du sol) dans le conduit. Le risque de condensation et de contamination de l’air est éliminé en utilisant « un réseau de serpentins transportant une solution de glycol ou de saumure, jumelé à un échangeur d’air ».

Économies d’énergie?

Par ailleurs, selon le rapport de recherche documentaire de la SCHL, « il est fortement déconseillé de laisser fonctionner les installations de ventilation géothermique à longueur d’année ». En effet, des contrôles électroniques sont nécessaires pour stopper le système à certains moments de l’année pour éviter de chauffer la maison plutôt que la rafraîchir durant les nuits d’été (vaut mieux alors puiser directement l’air extérieur) et de la rafraîchir au lieu de la chauffer au printemps (quand l’air extérieur est souvent plus chaud que le sol).

© amvicsystem.com

© amvicsystem.com

Au chapitre de la rentabilité, la SCHL souligne que le gain thermique en régime de chauffage est minime si le puits canadien est jumelé à un ventilateur récupérateur de chaleur (VRC). Un puits canadien résidentiel type affiche une puissance moyenne de 1,5 kilowatt, avec des pointes de 4 kW. S’il y a des milliers de puits canadiens installée en Europe, c’est surtout pour réduire les besoins de climatisation en été. « Compte tenu des coûts rapportés de l’ordre de 2 000 à 3 000 $ et même beaucoup plus, la période de récupération est souvent longue de 10 à 20 ans et les frais d’excavation doivent être réduits au minimum » car ils représentent la majeure partie des coûts. Par ailleurs, dans les maisons peu étanches à l’air, le puits canadien peut même « fournir un surcoût d’air frais », conclut la SCHL.

Malgré toutes ces ces mises en garde, l’article du magazine IMB est plus encourageant et offre de nombreux détails qui seront très utiles pour quiconque veut installer un puits canadien. Cet article mentionne le produit allemand ECOAIR, fabriqué par Rehau et distribué par le fabricant torontois de coffrages isolants Amvic Building System. Rehau ne le distribue malheureusement plus au pays. « Il n’était pas aussi populaire qu’en Europe », explique Antonio Sacco, gérant des ventes chez Rehau Canada. Bien que les conditions de sol et autres facteurs puissent faire varier les performances d’un système, un puits de 8 po de diamètre et de 40 mètres de long enterré à 2 mètres permet typiquement de faire passer la température de l’air frais à -13,6 degrés Celsius par une journée glaciale de -26,7 oC, selon Rehau.

La température du sol varie beaucoup sous la ligne de gel, selon les relevés de Lucie Mainguy.

La température du sol varie beaucoup sous la ligne de gel, selon les relevés de Lucie Mainguy (lire sa réponse à la question ci-bas).

« Cette performance ne pourrait intéresser personne!, dit Lucie Mainguy. Cela n’est pas du tout comparable aux résultats que j’ai obtenus. Par -20 oC, l’air du tuyau de 4 po entre dans la maison à 9 oC et j’ai eu plus certaines années, entre 12 oC et 15 oC, lorsque la neige a couvert le sol très tôt. À -13,6 oC, c’est nul comme apport, probablement dû à un déplacement beaucoup trop rapide de l’air dans un tuyau trop grand. »

1. Le puits canadien – Une solution économique et verte pour préchauffer ou rafraîchir l’air neuf. IMB – Mai 2012

2. Installations de ventilation géothermique – Possibilités d’application dans le climat canadien – SCHL décembre 2011.

 

Auteur

Dernières publications


Vous aimeriez aussi
Comment assainir son lieu de vie et de travail
Maison saine, famille saine
Comment choisir un pare-vapeur
Comment choisir une membrane pare-air (réservé)

8 Responses

  1. Dominic

    Concernant l’article &&Le puits canadien est-il viable dans notre climat?&&, je me demande comment Lucie Mainguy à réussie a obtenir une température d’entrée de 9 et même 12 degrés alors que le sol est à une température constante de 7-8 degrés?

    1. Lucie Mainguy répond :
      La température du sol n’est pas égale partout.
      On dit généralement que le gel descend à 4’ ( pieds ) de profondeur, mais tous les excavateur qui ont creusé en hiver vous diront que ce n’est pas partout comme ça. Il arrive souvent que le sol ne soit pas gelé du tout. Sous une entrée déblayée en hiver c’est vrai que le gel descend dans le sol à cette profondeur, et parfois davantage mais sous un couvert de neige ça se passe différemment. La neige est un isolant et protège le sol. Ça fait toute la différence en agriculture quand la neige retarde et arrive après les grands froids : le gel affecte alors les racines des plantes et occasionne de la mortalité dans les champs.
      Pour maximiser le rendement en chaleur d’un puits canadien il faut donc choisir un emplacement qui profite d’une bonne accumulation de neige protectrice de la masse thermique accumulée dans le sol pendant l’été. Pour bien en profiter, il faut rester dans les premiers 4-5 pieds de profondeur et souhaiter qu’il neige tôt et en abondance. Cet emplacement s’il comporte une pente vers le sud et une bonne couche de neige est idéal pour capter une grande quantité de chaleur; c’est ce qui m’a permis de voir des températures très intéressantes au thermomètre.
      Donc dans un premier temps de l’expérimentation c’est ce que j’ai pu observer mais il y a un autre phénomène : la période de climatisation estivale accumule des unités de chaleur dans le sol. À 7-8 pieds de profondeur la température est plus autour de 8-9 C mais elle est aussi plus constante et moins influençable. Durant l’été si on climatise avec ce conduit, la température autour du tuyau de transfert s’élève progressivement, comme elle s’abaisse progressivement au cours de l’hiver. Le sol peut donc devenir un accumulateur de chaleur qui redonne durant la saison froide. Dans ces conditions d’alternance de saison, la profondeur et la couverture de neige ont moins d’importance; ce qui compte c’est la canicule vs les grands froids qui vont se contrebalancer autour d’une masse de terre qui au départ se situe entre 8 et 10 C. La modération du flux par grands froids permet de limiter le refroidissement du sol. (on pourrait l’automatiser avec un thermostat).
      Le genre de tuyau et son diamètre sont aussi très importants; le plus petit ( 4’’ ) avec cannelures donne plus de surface de transfert accompagnée de friction et turbulences. On obtient un débit d’air réduit par les restrictions mais un meilleur transfert. En ce moment l’air qui entre dans la maison par mon puits canadien est à 8 C par -20C dehors. Et j’utilise dans ce cas un conduit de 6’’ qui n’a pas climatisé l’été dernier. J’ai déjà eu de meilleures performances avec un 4’’ qui avait climatisé …
      Derniers point, l’expérience française est beaucoup plus axée sur la climatisation que sur l’économie de chauffage et les informations en climat québécois sont beaucoup plus rares. Les expériences concrètes sont encore nécessaires pour réellement maîtriser le sujet. Ici tout de même des relevés canadiens : source Canada-clim, selon le site construiresain.com

  2. D. quirion

    Bonjour et merci pour cet article. Il y aurait sûrement plusieurs points à surveiller pour une plus grande performance : un sol plus sec que détrempé doit être plus performant, une membrane étanche à un pied de la surface du sol serait un plus, pensons aussi isolation !

    Denis

  3. Pierre Thibault

    Il semble y avoir beaucoup d’imaginaire dans les propos de Mme Mainguy, et de toute évidence son texte décousu à priori ne semble pas avoir été vérifié ni réellement démontré.
    Son graphe « Relevé températures Hiver 2004-2005 » n’est pas crédible. On remarque clairement que la température extérieure ( ligne rouge ) durant toute cette période passe qu’occasionnellement sous les 0 deg C, forcément rien à voir avec ce que l’on vit réellement ici au Québec, ni même au Canada.
    Il est clair que pour passer d’une température extérieure de -20 deg à une de sortie du tuyau de l’ordre de 8 deg, la terre dans laquelle serpente le tuyau doit être plus chaude et elle doit avoir une température de l’ordre de 15 à 20 deg C, ce qui est tout simplement impossible en surface. En effet il faut creuser à plus de 880 pieds pour atteindre la température de 18 deg C. « ref 1 »
    Pourtant elle dit atteindre l’extraordinaire performance d’un réchauffement de 28 deg (de -20 à +8), et tout ceci m’amène à croire qu’il y a assurément une autre source de chaleur outre que celle de la terre; le moteur de son ventilateur probablement?
    Il y a une compagnie de Montréal qui eux semble plus honnêtes en annonçant dans le meilleur des cas un réchauffement de 7 deg C avec un système occasionnellement utilisé, et avec des tuyaux à environ 7 pieds de profondeur. « ref 2 »
    Fait à remarquer, durant la période estivale 2014, il y a eu au moins un projet qui a eu lieu, financé par une main d’œuvre de jeunes plein d’espoir, qui était invités à venir « étudier » tout en payant la modique somme de 1,500 $ chaque. « ref 3 » Il me semble qu’il y a bien d’autre façon pour elle de rentabiliser sa nouvelle pelle mécanique.
    Notez aussi que le projet « David Suzuki Public School » de Windsor en Ontario ont fait une réelle évaluation de leur rendement, qui se résume à une économie de 1,500 $ annuellement sur leur facture de climatisation/chauffage pour leur bâtiment ayant une surface de plancher de 58,500 pi2. « ref 4 »
    Actualisé pour une maison normale, l’économie en électricité se situerait autour de 65 $ par année environ, avant de considérer l’amortissement du système!
    En Europe, une famille a perdu leur maison neuve en moins de deux ans à cause d’un puits Canadien qui servait à la climatisation d’été. « ref 5 »

    1- http://www.energie-solaire.com/wq_pages/fr/site/page-74.php
    2- https://www.youtube.com/watch?v=1xsFxgE_9jY&list=PL14227C6196BDF969&index=6&feature=plpp_video
    3- http://terracines.ca/serre-solaire-passive-2
    4- http://www.cmmtq.org/docs/Documents/imb/IMB_vol27no4_mai2012.pdf
    5- http://www.greenbuildingadvisor.com/blogs/dept/musings/belgian-passivhaus-rendered-uninhabitable-bad-indoor-air
    6- http://www.guideperrier.com/article4034/Puits-canadien-au-Quebec-trop-dangereux-et-trop-couteux-

    1. Bonjour M. Thibault,

      Un esprit critique est toujours bien reçu s’il s’exprime de façon juste et équilibré. Votre critique ne sort malheureusement pas d’un tel esprit. Vous critiquez la recherche et les données de Mme Mainguy mais vous même n’avez pas fait vos recherches avant de publier votre texte ci-haut.

      Dans vos commentaires vous avez fait référence à un cours qui s’est offert mais qui ne s’est finalement pas donné, dû à diverses raisons, par Terracines en 2014 (référence 3).

      Votre texte porte à croire que le cours se donnait uniquement par Lucie Mainguy et que le contenu du cours était simplement l’installation d’un puits canadien, et ce, pour 1500$ par personne. En fait, le cours s’offrait par Terracines et était un cours complet d’éco-construction sur onze jours avec trois instructeurs. Le cours devait comprendre la construction de A à Z d’une serre solaire passive, et devait inclure la fondation, la structure, l’étanchéité, l’installation de portes et fenêtres et aussi la ventilation active et passive. Ce n’est que la section &&ventilation passive&& qui aurait impliqué Mme Mainguy, qui avait très gentiment accepté de partager avec nous ses connaissances et expériences pour ce volet du cours.

      C’est dommage que vous vous soyez laissé porter par vos sentiments forts en répondant à l’article de M. Fauteux. Une critique bien recherchée sans attaques personnelles aurait eu un fort meilleur impact.

      Bien à vous,

      Kate Alvo

  4. Lucie B Mainguy

    Bonjour monsieur Thibault,
    « Depuis les cabanes dans les arbres de son enfance, Pierre Thibault n’a cessé de jouer dans et avec la nature. »
    je regrette d’aborder une personne que je croyais admirable avec un pareil point de départ.
    Vous êtes très sévère et portez un jugement personnel qui n’est pas nécessairement vérifié et mérité. Nous ne nous connaissons pas, mais j’avais lu des éloges à votre sujet et beaucoup apprécié l’approche que vous sembliez avoir.

    Ceci dit, je ne vends pas de puits canadien ni ne cherche à faire valoir une pelle mécanique. Je ne sais pas de quoi vous parlez. Je n’exploite pas de personnes candides non plus. Je partage des résultats d’expériences qui méritent de l’attention et que personne ne fait valoir parce qu’il n’y a guère d’argent à faire en partageant des astuces peu couteux et efficaces. Je considère que ce genre de connaissance est justement sous la responsabilité des architectes qui doivent par leurs connaissances favoriser les intérêts de leurs clients et les orienter sur les solutions les plus profitables qui ne sont pas nécessairement promues par les entreprises de climatisation ou chauffage.

    Le graphe vous avez raison ne devrait pas être titré ainsi : une perte s’est produite http://www.construire-sain.com/puitcanadien.htm, et j’aurais cité mes sources normalement. Svp monsieur Fauteux cela pourrait être corrigé? Ces relevé sont d’Ottawa et proviennent du site construire-sain .

    En ce qui concerne mes résultats , ils sont parfaitement vrais et ce fut justement une surprise pour moi de les observer et ensuite de lire les mises en garde de la SCHL et les propos négatifs qui sont véhiculés au sujet du Puits Canadien. Une bonne attitude devant ces résultats serait de se demander comment on pourrait les répéter et s’assurer une réelle performance avec ce principe tout simple et peu couteux. Il s’agit d’apprendre à maitriser les composantes d’un bon transfert thermique et les techniques de stockage de la chaleur (ici au Québec, on est très intéressés par ces connaissances) et quand j’étais à l’école d’architecture ( bach obtenu en 1973), les alternatives écologiques nous intéressaient beaucoup. Elles refont surface par des groupes d’écolos qui cherchent encore des solutions écolomiques que l’industrie de la construction dédaigne.
    J’ai fait installer plusieurs puits canadiens dans différentes conditions et j’ai pu constater ce qui affecte les performances. J’ai aussi fait faire des tests de moisissures qui ont démontré que le système contribuait positivement à l’assainissement de l’air.
    Si vous avez à cœur l’intérêt de la vérité, je vous invite à venir me rencontrer et voir par vous-même de quoi il est question réellement.
    Sans rancune,

    Lucie B. Mainguy,

  5. Je vous remercie d’avoir partagé ces informations sur le puits canadien. Comme vous dites, « aucun suivi rigoureux n’a jamais été effectué sur un puits canadien résidentiel. » Je ne savais pas qu’il y avait beaucoup de puits résidentiel au Canada. J’imagine qu’il y a beaucoup d’économies d’énergie quand on a un puits. Est- ce vous connaissez les avantages des puits artésiens ? Merci encore !

  6. Lucie Mainguy

    Chère A Tremblay,
    Je suis charmée par le scepticisme qui nous protège des menteurs/vendeurs. Cherchons l’intérêt dans le propos…
    Pour comprendre l’expérience, c’est un concours de circonstances qui m’a fait découvrir la valeur du puits canadien. Au départ, pour les besoins de mon entreprise, nous avions choisi cette technique pour tempérer un entrepôt. À l’usage cependant la performance s’est révélée très intéressante et mérite notre attention.
    Initialement, l’installation d’un tuyau (drain non perforé) de 4 po à 4 pi de profondeur sur un site très enneigé, s’est faite à l’automne et durant l’hiver suivant, l’air entrait à 8-9 ºC (thermomètre à l’appui). Durant le deuxième hiver, après un été de climatisation, la température de l’air aspiré dans le local est passée de 8-9 ºC à 14-15 ºC.
    Constat : la température de l’air pulsé dans le conduit influence la température du sol qui l’entoure.
    Les techniques de construction peuvent évoluer grâce à des architectes et des constructeurs qui partagent leur savoir faire même s’ils n’ont rien à vendre. Nous installons des drains français à nos constructions; qui donc nous a révélé la technique au départ?
    Concernant la température du sol, il faut comprendre qu’en zone sans neige dans nos régions, le gel peut descendre à 4-5 pieds certains hivers, et la recommandation d’asseoir la semelle à cette profondeur tient compte qu’aux abords de la maison nous déneigeons les accès. En terrain enneigé par contre, il arrive que le sol ne gèle pas du tout, protégé par une épaisse couche d’isolant naturel (les ours savent cela). C’est ce qui détermine le choix d’un bon emplacement pour un puits canadien.
    J’aime bien la référence au savoir traditionnel; le caveau à légumes et la cave à vins utilisent cette connaissance commune : le sol c’est reconnu, a une température stable et moyenne dépendante du climat du site; à une profondeur de plus d’un mètre il est lent à changer de température mais demeure influençable. Disons juste pour calculer vite fait: au cours d’une année, la température au Québec varie de –30 ºC à +30 ºC = moyenne 0 ºC. Refaisons le calcul maintenant, tenant compte que le sol sous la neige est protégé (tous les agriculteurs savent cela). Disons maintenant que la température varie de -5 oC à + 30 oC. La moyenne deviendra alors de 12.5 oC.
    Il y a plusieurs détails d’installation à maîtriser dans cette technique pour en assurer la performance et la salubrité, mais ça vaut la peine de s’y intéresser, car les avantages pour l’économie d’énergie peuvent être très importants.
    Lucie B. Mainguy

Laisser un commentaire