Recherche:Pastech/243-3 puits canadien

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Nous nous sommes intéressés au système du puits canadien car nous voulions découvrir ce système technique. Nous étions curieux de savoir pourquoi ce système est si peu connu et si peu utilisé, notamment s’il existait des limites précises. Nous cherchons également à déterminer si le puits canadien pourrait être une solution pour l’avenir.

Le puits climatique, plus communément appelé puits canadien (ou encore puits provençal) est un système qui repose sur le principe de géothermie de surface. Il permet de préchauffer ou pré-refroidir l'air extérieur grâce à l'inertie thermique du sol pour ensuite l'envoyer dans un bâtiment.

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  Fonctionnement du puits canadien en hiver
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  Fonctionnement du puits canadien en été

Schéma technique et principe de fonctionnement

Ce schéma explique comment fonctionne un puits climatique.

Différents éléments indispensables au bon fonctionnement d'un puits climatique

Elément	Fonction
Bouche d’aspiration de l’air + grille fine + filtre G3/G4	Protège l’entrée de rongeurs/insectes ainsi que de pollens. Placée à 1,40 m de hauteur pour éviter d’aspirer les poussières du sol.
Un ou plusieurs tuyaux	La pente permet d’évacuer les condensats et donc d’éviter les risques de moisissure et d'humidité résiduelle.
Regard de visite	Pour inspecter l’installation et y placer une pompe pour évacuer l’eau lors du nettoyage ainsi que les condensats. Il peut être à l’extérieur de la maison ou à l’intérieur s’il y a une cave.
By-pass	Permet de court-circuiter le puits quand les températures extérieures se situent aux alentours des températures de confort 18-24°C (en automne et au printemps). L’air qui arrive du puits est de température inférieure à la température extérieure (12-13°C) et donc rafraîchirait la maison alors que l’on voudrait garder la température extérieure. Prise d’air supplémentaire + le clapet motorisé qui choisit la température la plus favorable (la plus fraîche en été, la plus chaude en hiver). On laisse quand même un léger flux d’air passer dans le puits qui est nécessaire pour éviter le développement d’odeurs, bactéries, champignons.
Ventilateur	Pour forcer et réguler le débit de l’air à distribuer dans la maison.
Système de ventilation simple ou double flux	Selon les besoins énergétiques de la maison.

Trame chronologique du puits canadien

Les "ancêtres" du puits canadien

Des systèmes similaires au puits canadien existent depuis presque 15000 ans avant J.C. utilisant ou non la géothermie de surface. Au Moyen-Orient, on peut tout d'abord parler des Natoufiens, un peuple vivant entre 15000 et 12000 av J.C. La fin de la dernière période glaciaire eu comme conséquence une augmentation rapide de plusieurs degrés de la température moyenne à la surface du globe. Pour supporter ces changements, les Natoufiens ont changé leurs habitations en les construisant en partie sous terre ( ̴ 1,40 m). Certaines habitations possédaient même des trous encore plus profonds pour récupérer la fraîcheur du sol.

Maison troglodyte en Cappadoce (Turquie), mai 1992

D'autres populations ont, plus tard, utilisé la même technique en profitant de grottes naturelles ou en construisant directement dans la roche (par exemple dans la région de la Cappadoce en Turquie) .

Tour à vent (ou Bagdir) dans le village de Cham (Iran, province de Yazd)

En Afrique, des écritures sur papyrus confirment l'usage d'eaux thermales dans l'Égypte antique, les familles les plus riches installaient des piscines dans leur maison pour nager et traiter certaines maladies. On sait aussi que dans le sud de la Tunisie des sources d'eau chaude ont été utilisées pendant des centaines d'années par les locaux pour se baigner, en leur donnant même le nom de "Hammam". Par ailleurs, dans l'Afrique du Sud antique, l'eau des sources chaudes de Die EIaind et Soutini servaient à faire du sel, pratique qui est encore présente dans le nord de la région de Limpopo à des fins religieuses et médicales.

En Europe et sur le bassin méditerranéen, les romains ont, quant à eux, réfléchi sur l’optimisation de l’architecture des Domus pour récupérer l’air frais mais sans utiliser la géothermie de surface : ils utilisaient tout de même le phénomène d'inertie thermique des pierres de construction. Ils construisaient notamment des habitations centrées sur une pièce à grande inertie thermique, à base de pierres principalement, où les flux d’air frais nocturne et l’eau de pluie récoltée servaient à rafraîchir la maison. On entend souvent parler du fait que le puits canadien a été inventé par les romains, mais il semblerait que ce ne soit pas vraiment le cas. Il y aurait eu, de nos jours, une confusion avec le système d’hypocauste, qui est un système de chauffage au sol mais qui tire sa chaleur d’un chauffage central à bois, donc qui n’utilise nullement la géothermie de faible profondeur. (voir Un système existant depuis les romains ? en annexe).

En Iran, c'est la tour à vent (ou tour de refroidissement) qui se développe. Elle est le plus souvent construite dans des régions chaudes voire arides. On ajoute une tour à un bâtiment avec une ou plusieurs ouvertures selon les directions des vents locaux. Le vent est capté par les ouvertures et l'air est rafraîchi grâce à la présence de bacs d'eau dans le conduit et d'un bassin en bas de la tour. Pour améliorer le processus, on pouvait ajouter une grille au dessus du bassin sur laquelle on plaçait du charbon de bois qui permettait de filtrer l'air et de ne pas laisser passer les particules de poussière.

Schéma explicatif des flux de chaleur dans une termitière

En absence de vent, les tours à vent font office de cheminée : la tour est chauffée par le soleil ce qui chauffe l'air présent dans la tour : celui ci remonte sous l'effet de la convection et ventile la pièce en évacuant l'air chaud.

En Amérique, il est connu que la géothermie de basse profondeur a été utilisée pendant les périodes pré-incaïques et incaïques dans les territoires du Pérou actuel sous la forme de balnéologie, pour des raisons curatives et récréatives. "Los Baños del Inca" (Cajamarca) est le lieu le plus vieux et le plus reconnu pour ces pratiques. Il a été construit par la culture pré-incaïque de Caxamarca et il servait de maison pour leurs chefs.

En Asie et en Afrique, les termites se servent également de la géothermie pour aérer leur termitière. En effet, ces petits insectes très fragiles ne peuvent supporter des variations de température trop brutales. Or, dans les régions arides, les températures varient parfois de 20°C entre le jour et la nuit. Pour se protéger de ces conditions climatiques mortelles, les termites construisent donc des chefs-d’œuvre architecturaux pouvant atteindre plus de trois mètres de haut, tout en sachant que la plus grande partie de la termitière se trouve en réalité sous terre et peut s’étendre sur plusieurs milliers de km². Leur ciment très résistant est fabriqué avec un mélange de terre, salive, et excréments. Lorsque le vent souffle, la pression de l’air augmente contre les parois poreuses des cheminées, ce qui fait entrer l’air neuf. Pendant ce temps, les autres versants subissent une dépression d’air, ce qui fait sortir l’air vicié préalablement monté car plus chaud. De plus, grâce à leur important réseau de galeries et de variations internes de température, l’air peut circuler. Cela leur permet de garder des taux de ${\ce {CO2}}$ et d’humidité constants, tout en subissant des variations de température ne s’élevant que de 8°C lorsque la variation externe est de 20°C.

Enfin, en France des galeries drainantes ont été construites en Provence, plus particulièrement dans les piémonts provençaux, depuis la fin du Moyen Âge jusqu’au 19^ème siècle. Celles-ci avaient pour but originel de capter l’eau de pluie qui était généralement bloquée sur les sommets comme le mont Ventoux, et de ramener cette eau pour irriguer les cultures. Vers la fin, c’est un immense réseau qui fût construit avec certaines galeries qui pouvait faire jusqu’à 1,50 m de diamètre. Ces espaces souterrains étaient des endroits très humides et donc frais. Les mestres ont alors eu l’idée de profiter de cet effet et de construire des conduits entre ces galeries et les maisons pour les rafraîchir en été. En hiver, il suffisait de mettre une planche en bois sur le conduit pour bloquer l’air qui risquait de refroidir la maison. Le puits provençal est né.

Période industrielle

La période industrielle marque un tournant dans le rapport de l'homme avec la nature et son environnement. Aujourd'hui, le puits canadien est installé par des foyers souhaitant réduire leur impact sur l'environnement, en limitant leur consommation d'énergie. Il est donc utile de s'intéresser à l'émergence et l'évolution de "la pensée écolo" ou écologisme. De plus, la révolution industrielle entraîne son lot d'avancées technologiques qui visent à améliorer le confort des humains.

L’écologisme est un courant de pensée qui s’attache à la préservation de l’environnement et de la biosphère. Il vise donc un changement de paradigme qui s’appuierait notamment sur des bases politiques et juridiques. Il ne faut donc pas confondre écologisme et écologie, cette dernière définissant la science des êtres vivants dans leur milieu en tenant compte de leurs interactions.

Ce courant de pensée naît au 19ème siècle en Angleterre en réaction à l’industrialisation croissante. En effet, la pollution par les usines eut un impact réellement visible sur toute la biosphère. L’air était assombri par le « smog », les courts d’eau absorbaient des rejets chimiques, ce qui ne fut pas sans conséquences sur les végétaux, les animaux et bien entendu les humains de la région. On assiste à la création de Commons Open Spaces & Foothpaths preservation society en 1815, première organisation luttant pour la protection des espaces verts au Royaume-Uni.

Du côté des avancées technologiques, en 1851, James Harisson conçoit le premier système de réfrigération basé sur le principe d'évaporation. C'est une première réflexion sur le rafraîchissement des bâtiments et en 1902, Wilis Haviland Carrier crée le premier système de climatisation moderne qui va prendre de l'ampleur face aux systèmes de rafraîchissement naturel.

En 1860, l'utilisation des poêles à pétroles et à fioul se développe : c'est un choc culturel et industriel pour la société qui commence à utiliser ces nouvelles technologies. Les impacts des poêles sont peu connus à cette époque et le combustible nécessaire est disponible à profusion. Il n'y a donc aucune nécessité de chercher des alternatives, comme pourrait l'être le puits canadien. Plus tard, en 1950, le chauffage central au fioul se développe puis au gaz en 1960. Le chauffage est envoyé dans chaque pièce à l'aide d'un réseau de tuyaux.

En 1912, c'est l'apparition du premier radiateur électrique (développement ultérieur dans les années 1970 avec le choc pétrolier). C'est la préparation du changement de moyens de production d'énergie en France qui s'accélère en 1963, lorsque EDF produit ses premiers watts d'électricité d'origine nucléaire : c'est le "tout nucléaire français". C'est un nouveau mode de production et de transformation d'énergie qui se développe et qui va de nouveau éclipser le puits canadien dont la nécessité ne se fait toujours par sentir. En revanche, on a besoin de consommer l'électricité produite : le puits canadien n'est donc pas utile car il ne consomme pas d'électricité. Dans les autres pays, se sont toujours les énergies fossiles qui dominent.

Photo de la centrale nucléaire de Fessenheim

En parallèle, après la naissance de l’écologie (scientifique) en 1866, de nombreux scientifiques et intellectuels remettent en question les modèles économiques existants, basés sur le progrès technologique. Leurs travaux dénonçant les dérives de la société moderne vont grandement influencer les militants écologistes des années 1960-1970. Le mouvement écologiste regroupe alors des personnes très différentes, scientifiques, syndicalistes, militants de 68, environnementalistes, artistes, etc… Tous ont en commun de ne pas se reconnaître dans les partis politiques traditionnels ni dans les débats qui les animent.

L'opinion publique s'éveille suite aux chocs provoqués par les catastrophes écologiques de la fin des années 1960 (marée noire de Torrey Canyon en 1967 et pollution du Rhin par endosulfan en 1969). S’ensuivent des manifestations en France comme la lutte contre la création d’une station de ski dans le parc naturel de la Vanoise en 1970, contre les centrales nucléaires de Fessenheim et Bugey en 1971. Des réseaux militants se forment également en France comme les « Amis de la Terre », « Survivre et Vivre » ou « Écologie et Survie ».

En 1969, l'aération uniquement pas ouverture de fenêtres est interdite en France. Pour les logements neufs, la ventilation se fait soit grâce à des conduits à tirage naturel (l'air se déplace grâce aux différences de températures entre l'intérieur et l'extérieur de la maison et aux pressions du vent sur la maison), soit par ventilation mécanique (VMC). Les entrées d'air se trouvent dans les pièces principales tandis que les sorties se font par les pièces de service comme la cuisine, les toilettes, les salles d'eau, etc. Cette réglementation marque le début d'une réflexion sur la ventilation et la circulation d'air dans une maison afin qu'elle reste saine, ainsi que sur la consommation d'énergie.

Sur le plan international, les choses bougent également. En 1972 est organisée par l’ONU la conférence de Stockholm qui place pour la première fois les questions écologiques au rang des préoccupations internationales de façon pluridisciplinaire. 26 principes sont rédigés par les 113 états représentés et un large plan d’action contre la pollution est adopté. Cependant, des phénomènes encore mal connus comme la diminution de la couche d’ozone, l’appauvrissement de la diversité biologique ou la désertification ne sont pas évoqués. Par la suite, un « sommet de la Terre » regroupant des représentants scientifiques et politiques de toute la planète sera organisé tous les 10 ans.

Période post-chocs pétroliers

Le contexte suite aux chocs pétroliers

En 1973, c'est le premier choc pétrolier. Certes, en France, l'augmentation du prix du pétrole et du gaz favorise le développement de l'électricité d’origine nucléaire. Cependant, il avantage également le puits canadien qui semble se développer. En effet, de nombreuses recherches sur la géothermie haute, basse et très basse énergie ont lieu ainsi que la mise en place des premières réglementations thermiques. C’est d’ailleurs à cette période que l’architecte français Claude Micmacher utilise pour la première fois le terme de « puits canadien ». Cependant, il reste à la marge, même si de nombreux acteurs du secteur de l'énergie estiment qu'une transition vers la géothermie aurait pu être possible.  Le puits canadien reste à la mode jusqu'à la baisse très importante du prix du pétrole dans les années 1980. Il sera alors oublié jusqu'à l'éveil des consciences face au changement climatique.

En parallèle au choc pétrolier, en France et depuis 1978, chaque préfet doit mettre en vigueur un règlement sanitaire. Ce dernier légifère notamment la qualité de l'air dans un bâtiment. Cela aurait pu être défavorable au développement du puits canadien car ce dernier pouvait ne pas répondre à ces critères de qualité de l'air (dépend des matériaux utilisés).

Exemple d'architecture bioclimatique (Lanxmeer)

La crise pétrolière va également apporter la preuve que le système capitaliste de consommation a ses faiblesses et marque une date importante pour le mouvement écologiste. Les « réflexes verts » vont être relayés par les médias et vont grandement familiariser la société avec des problèmes comme la consommation énergétique.

C’est également dans les années 1970 qu’on assiste à la naissance de partis écologistes partout en Europe. La sensibilité à la nature quitte le champ de la contestation pour s’intégrer aux choix de société.

En outre, les années 1970 marquent un tournant dans l’importance de la religion en Europe. En effet, à partir des années 1970, l’importance de la religion dans la vie des Européens paraît reculer. La pensée chrétienne a fortement influencé le rapport de l’homme avec la nature, faisant de la terre la propriété de l’homme qu’il peut exploiter à sa guise. « Que l’homme domine sur les poissons de la mer, sur les oiseaux du ciel, sur le bétail, sur toute la terre et sur tous les reptiles qui rampent sur la terre », lit-on dans la Genèse I, 26. Ainsi, en se détachant de plus en plus de la religion, les Européens questionnent le rapport de l’homme à la nature et le droit qu’ont ceux-ci d’en exploiter toutes les ressources.

Schéma du développement durable

Entre les années 1960 et 1970 naît un courant d’architecture appelé eco-tech, qui s’appuie sur la technologie pour résoudre des problématiques de gestion des habitats et d’intégration dans leur environnement. Les années 1970 voient également naître l’architecture bioclimatique aux États-Unis après le choc pétrolier de 1973. Ce type d’architecture veut que chaque habitat s’intègre dans son environnement en utilisant ses caractéristiques sans pour autant le défigurer.

Deux tendances de construction se développent parallèlement dans les années 1980 : le low-tech et le high-tech. Le puits canadien s’appuie sur les deux. Il s’inspire en effet d’une technologie simple mais nécessite une étude pointue et des matériaux de qualité pour être efficace. Ces deux mouvements vont être réconciliés par la notion de « développement durable ». Celui-ci a été popularisé avec le Sommet de la Terre à Rio de Janeiro en 1992. Il s’appuie sur trois piliers : écologique, social et économique.

L'urgence écologique

Dans les années 1990, le monde se rend compte de l’urgence climatique. Les négociations pour le protocole de Kyoto visant à réduire les émissions de gaz à effet de serre débutent en 1997. On notera également que la convention d’Aarhus de 1998 vise à établir une « démocratie environnementale » rendant les informations en matière d’environnement publiques. C'est également à ce moment là que le puits canadien renaît. En parallèle, la demande en énergie croît toujours plus, et les centrales nucléaires vieillissent. Il faut les rénover ou les renouveler, mais cela coûte cher et l’opinion publique n’y est pas favorable. De plus, la canicule de 2003 pose le problème du mauvais rafraîchissement des habitations. Des techniques moins traditionnelles pour tempérer l'air des habitations sont explorées.

Aujourd'hui, les conférences sur le climat se multiplient. L’opinion publique est de plus en plus sensible aux questions environnementales. D'après un sondage Eurobaromètre de 2008 réalisé sur les citoyens de l’Union Européenne, 75 % de la population considère que le réchauffement climatique est un problème très sérieux, sans grande différence selon l’âge ou le niveau d’études des personnes interrogées. Ce chiffre est en pleine croissance. Un sondage Eurobaromètre d’avril 2019 montre que le changement climatique est considéré comme l’un des deux plus gros problèmes de l’Union Européenne pour 16 % de la population en 2019, contre 5 % en 2010. 44 % des Européens se disent même prêts à payer leur énergie plus cher si celle-ci émet moins de gaz à effet de serre.

Pour répondre à ces problématiques, l’ADEME (Agence De l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie) met en place le principe de Maîtrise de la Demande d’Energie (MDE). Les pouvoirs publics souhaitent ainsi réduire la consommation d’énergie à travers une baisse de demande. Cela se traduit par exemple par la mise en place de nouvelles réglementations thermiques, où les bâtiments chercheront à tendre vers des BEPOS (Bâtiment à Energie POSitive). Il s’agit de bâtiments produisant plus d’énergie qu’ils n’en consomment, grâce à une meilleure gestion de la chaleur apportée par le soleil, à une ventilation plus performante (en utilisant des puits canadiens par exemple), ainsi qu’à la mise en place de panneaux solaires ou autre énergie verte.

Nonobstant ces mesures, le puits canadien peine à se développer à grande échelle, les usagers lui préférant souvent d’autres systèmes moins contraignants et plus performants (cf. annexe PAC géothermique qui bondit de 170% en 6 ans dans les années 2000).

D'aujourd'hui vers demain

Malgré une nette augmentation des installations de puits canadien depuis les années 1990, cette technologie peine à se développer à grande échelle. Nous pouvons cependant penser que ce développement va continuer dans les années à venir, le puits canadien figurant dans les 4 installations favorisant la diminution de la consommation d’énergie citées dans la RT2020. De plus, le programme RAGE (Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012) a publié en 2015 des documents sur les puits climatiques parmi lesquels se trouvent des guides de conception, de dimensionnement, d’installation, de mise en service, d’entretien, de maintenance et de performance. Le PACTE (Programme d’Action pour la qualité de la Construction et la Transition Energétique) a également publié en 2017 des calepins de chantier sur les puits climatiques.

Un autre élément peut nous permettre de penser que les pouvoirs publics continueront à promouvoir des technologies comme celle-ci : l'émergence du véhicule électrique. Le développement de ces nouveaux moyens de locomotion impose de nouveaux enjeux pour demain, car ils vont demander énormément de puissance simultanément pour être rechargés lorsque les gens vont rentrer du travail. Il faut donc redimensionner totalement les réseaux électriques et développer des moyens de réduire la consommation annexe d'électricité, en construisant des maisons passives par exemple.

En parallèle, la pensée écologiste est de plus en plus présente dans les consciences. Les années 1970 ont marqué un tournant dans la prise de conscience écologiste. Face à l’urgence climatique, des solutions sont mises en place par les différentes institutions. Maintenant au cœur des débats, l’environnement est une question importante pour les citoyens français et européens. Beaucoup se disent prêts à faire des efforts et adapter leur mode de vie, certains l’ont déjà fait. L’augmentation du nombre de puits canadiens depuis quelques années est sans doute le fruit de plusieurs facteurs. La prise de conscience écologiste et le sentiment de responsabilité des citoyens figurent sans doute sur la liste de ces facteurs.

Le puits canadien et la géothermie de surface actuellement autour du monde ...

Afrique

Actuellement, la géothermie de basse profondeur est utilisée majoritairement dans les secteurs du tourisme et de l'agriculture. C'est le cas pour des pays comme l’Algérie, l’Égypte, Madagascar, le Kenya, la Tunisie et le Maroc. Alors que d'autres pays tels que le Djibouti, le Malawi, le Rwanda ou la Tanzanie ne se servent quasiment pas de cette énergie car d'autres secteurs comme l’énergie fossile sont beaucoup plus attractifs d'un point de vue économique. Cependant, beaucoup de ces pays ont un grand potentiel géothermique et des études sont menées pour développer des projets dans le futur si la situation est plus favorable.

Malgré tout, certains projets de biomimétisme s'inspirent des termites afin d'exploiter l'inertie thermique du sol. L'architecte Mick Pearce a fait plusieurs projets allant dans ce sens. L'un d'eux est un centre commercial au Zimbabwe nommé Eastgate. Le climat étant très chaud dans cette région, Mick Pearce ne voulait pas avoir à mettre des climatisations énergivores dans tout le bâtiment, mais souhaitait plutôt le ventiler naturellement. Pour cela, il s'est inspiré des termites en créant une cheminée centrale évacuant la chaleur, ainsi que tout un réseau d'ouvertures pour permettre à l'air frais de s'engouffrer dans les bureaux. Cela offre la possibilité d'avoir une variation de température interne de 4°C à peine lorsqu'elle est de 14°C à l'extérieur.

Amérique

Parmi les nations sud-américaines, l'Argentine et le Brésil se démarquent comme les utilisateurs majeurs de la géothermie de surface, même si celle-ci reste précaire. Le Chili est aussi très volontaire pour investir dans des moyens de production d’énergie non-conventionnels, le gouvernement finance des entreprises privées qui font des études pour développer des systèmes géothermiques dans un futur proche.

Par ailleurs, il y a une grande présence de volcans actifs et inactifs dans la région caribéenne. Plusieurs nations commencent donc à investir dans des recherches pour exploiter leurs ressources géothermiques de grande profondeur tandis que la géothermie de surface se limite à des usages touristiques dans des hôtels et spas ou des processus liés à l'agriculture. On trouve aussi des pays comme l'Honduras où il existe un marché géothermique en croissance pour répondre aux besoins de refroidir certains bâtiments tels que les supermarchés ou les logements individuels.

Les pays de l'Amérique du Nord suivent la tendance mondiale et ne sont pas très intéressés par le développement de la géothermie. Au Mexique par exemple, elle est presque inexistante (à l'exception de quelques spas et piscines). Aux États-Unis, le système le plus populaire et le plus grand concurrent du puits canadien est la pompe à chaleur géothermique, produisant 88% du total de l’énergie obtenue par la géothermie de surface. Enfin au Canada, les provinces du Québec et l'Ontario sont connues pour être les plus utilisatrices de cette technologie.

Asie

Pompe à chaleur géothermique très utilisée au Japon

Historiquement, de nombreux peuples asiatiques ont utilisé les eaux thermales pour diverses fins, mais en ce qui concerne la climatisation, le secteur est très précaire sauf quelques exceptions. La Chine est l'une de ces exceptions. Le besoin de conserver l’énergie des bâtiments et de réduire les émissions de ${\ce {CO2}}$ ont mené le géant asiatique à installer des pompes à chaleur géothermiques à un rythme très élevé. 60,32 millions de m² bénéficient du chauffage géothermique dans les zones urbaines, et des secteurs tels que les serres et l'aquaculture utilisent de plus en plus l'énergie géothermique. Et au Japon, même si elles ne sont pas abondantes, des pompes à chaleur géothermiques sont installées dans tout les pays, remplaçant parfois des vieilles chaudières à l'huile.

Depuis quelques années, la Corée du Sud subit aussi une croissance du secteur géothermique, surtout pour ce qui est du chauffage individuel. Cela s'explique par les programmes de subventions du gouvernement pour promouvoir le développement durable.

Europe

De nombreux systèmes géothermiques sont mis en place, la pompe à chaleur géothermique (cf. annexe pompe à chaleur géothermique) étant l'un des plus populaires pour la climatisation. En Europe, le secteur d'application directe de la géothermie de surface de majeur croissance est le chauffage urbain. Cela s'explique par une intention de beaucoup de pays appartenant ou non à l'UE de réduire les émissions de ${\ce {CO2}}$ en utilisant le potentiel énergétique propre aux territoires contenus dans leurs frontières. La Norvège, la Finlande et l'Islande sont des exemples de pays avec un fort potentiel géothermique et une grande tradition d'utilisation à travers le temps. Par ailleurs, en termes d'installations de systèmes de chauffages géothermiques urbains, la Turquie et l'Islande sont en haut du classement.

En Europe, le puits canadien n'est pas le système géothermique le plus utilisé pour la climatisation. D'autres systèmes similaires qui se servent du même principe sont souvent plus populaires. C'est le cas pour la pompe à chaleur géothermique, la Suède étant le pays qui possède le marché le plus grand en termes d'unités vendues, suivie de l’Allemagne. La Suisse et l'Allemagne ont actuellement un grand intérêt à faire une transition énergétique vers la géothermie de surface, et c'est dans ces pays que l'on constate une plus grande utilisation de puits canadiens en comparaison avec d'autres nations européennes. Les deux pays cherchent à développer une nouvelle forme d'énergie qui permet entre autre de s'affranchir du nucléaire et de ses centrales vieillissantes.

En Allemagne notamment, le puits canadien classique commence à être remplacé par la PAC géothermique à échangeur air-saumure (i.e. l'énergie calorifique apportée par le saumure est transmise à l'air via la ventilation).

En Suisse, la géothermie de surface est beaucoup plus développée que dans certains pays d'Europe comme la France. D'après Geothermie-schweiz.ch, près de 90 000 sondes géothermiques verticales (SGV) (cf. annexe PAC géothermique) sont actuellement utilisées, principalement pour chauffer ou rafraîchir des maisons individuelles, et peuvent se trouver jusqu'à 500 mètres sous terre^[1] (les SGV sont toujours considérées comme des systèmes de géothermie de surface ; en dessous de 500m de profondeur, on parle de géothermie de profondeur). Il est d'ailleurs intéressant de remarquer qu'il y a presque 4,5 millions de logements en Suisse^[2], c'est-à-dire que 2% d'entre-eux environ, qui sont équipés d'un tel dispositif. Il est aussi possible d'installer des corbeilles géothermiques (cf. annexe PAC géothermique) lorsque le forage et l'installation d'une SGV s'avèrent impossibles. À l'échelle des cantons, la Suisse essaie également de promouvoir la géothermie de surface pour sensibiliser le grand public et accélérer sa transition énergétique : le pays se présente lui-même comme un leader en termes de géothermie en Europe.

Finalement, le puits canadien a du mal à trouver sa place dans cette croissance géothermique en Europe, et il est souvent limité à quelques projets soucieux de construire des bâtiments éco-responsables. Il n'y a pour l'heure aucun mouvement significatif ni développement à une échelle industrielle.

Océanie

L'utilisation de pompes à chaleurs géothermiques commence à gagner de la popularité en Nouvelle-Zélande et en Australie. L'industrie est très jeune, mais le besoin de climatiser de grandes zones urbaines ouvre les portes à l'installation de systèmes géothermiques. Le complexe résidentiel Fairwater (Sydney Ouest) et la ville de Christchurch (Nouvelle-Zélande) sont des exemples de zones urbaines où cette technologie commence à avoir une forte présence.

Conclusion de ce tour du monde

Nous avons eu l'impression que le puits canadien avait et a encore du mal à se développer et à s'imposer tandis que d'autres systèmes de géothermie de surface se développent et semblent avoir plus de succès. Suite à nos recherches, nous pensons que le puits canadien est un système de géothermie de surface assez à part tandis que les autres systèmes de géothermie de surface se rassemblent dans la grande catégorie des PAC et semblent limiter le développement du puits canadien.

Comment choisir son puits canadien ? (matériaux, dimensionnement, système de ventilation)

Dimensionnement

Le débit d'air

Le débit d’air est un paramètre important dans le dimensionnement du puits canadien. En effet, ce débit est encadré par le règlement sanitaire départemental qui doit être mis en vigueur par le préfet de la région dans laquelle on veut positionner son puits canadien.

La vitesse de l'air

La vitesse de l’air est directement liée au débit et à la dimension des tubes par la relation ${\textstyle d=n*S*V}$(d étant le débit, n le nombre de tubes, S la section du tube et V la vitesse de l'air). Elle se doit d’être assez rapide pour respecter le débit mais pas trop non plus afin de permettre les échanges thermiques avec le sol. En général, elle est de 3 m/s.

La taille et la longueur des tubes

Les tubes ne doivent pas être trop gros pour faciliter les échanges. Afin de respecter le débit souhaité, il vaut mieux privilégier l’augmentation du nombre de tubes dans le sol plus que celle du diamètre.

Il est possible de déterminer la longueur du tube à considérer grâce aux données météo et aux caractéristiques de l’air extérieur, aux caractéristiques d’un tube (surface et rayon), aux caractéristiques du sol, et à la vitesse d’air que l’on souhaite avoir dans le puits (entre 1,5 et 4 m/s). Le programme PACTE présente cette procédure de dimensionnement du réseau du puits climatique à la page 63 de son guide « Puits climatiques : conception et dimensionnement ».

Positionnement du tube

Pose de tuyaux pour un puits canadien

Pour ce qui est du positionnement du tube souterrain, il est préférable qu’il soit à une profondeur supérieure à 1,5 mètres afin d’avoir un un réel impact sur la température de l’air. Cependant creuser au delà de 3-4 mètres peut s’avérer très compliqué.

Il est aussi conseillé de placer les tubes selon une pente de 3% afin de pouvoir évacuer les condensats par écoulement.

Matériaux

Quelques impératifs à prendre en compte pour les tuyaux :

• Paroi intérieure lisse : limiter les dépôts de saletés et de bactéries et, si les parois intérieures ne sont pas lisses, l’air circulera moins vite à l’intérieur des tuyaux. Si l’on choisit un tuyau annelé, il y a plus de risque que de la condensation se forme.  
• Matériau inerte chimiquement pour éviter les dégagements de vapeurs toxiques lors de fortes chaleurs par exemple.
• Matériau résistant pour assurer une bonne étanchéité (à l’eau, à l’air et au radon) : limiter les fissures et déchirures, limiter l’usure lorsque le tuyau est mis en place. Il faut également que le matériau soit résistant pour supporter le poids de la terre sous laquelle il est enfouie (risque de tassement et de perte d’étanchéité).
• Raccords à effectuer sans colle entre les tuyaux pour ne pas avoir de dégagements toxiques dans l’air circulant dans le puits canadien lors de fortes chaleurs par exemple.  
• Il est parfois recommandé d’appliquer un traitement antibactérien sur le produit mais on ne sait pas si cela améliore réellement la qualité de l’air.  
• Le tuyau doit présenter une bonne conductivité thermique pour récupérer facilement la chaleur du sous-sol.

Quel matériau ?

Matériau	Conductivité (W/mK)	Commentaire
Polyéthylène haute densité (PE-HD)	0,35 très bonne : deux fois supérieure à celle du PVC	- matériau le plus répandu pour construire des puits canadiens - prix moyennement élevé - facile à mettre en place, raccordements pour les tuyaux très divers et étanches - assez peu écologique - même s’il présente un intérieur annelé, son traitement antistatique facilite l’écoulement des condensats (qui restent assez importants) - ne dégage aucune vapeur toxique même en cas de forte chaleur et est très résistant.
Polyéthylène	0,35 très bonne	- un prix assez bas - possède un intérieur lisse, ce qui aide à l’évacuation des condensats, et un extérieur annelé - malgré l’intérieur lisse, la condensation se forme rapidement, notamment les jours de grosse chaleur - matériau à résistance moyenne qui ne doit pas être enfouie trop profondément si l’on souhaite qu’il conserve sa longévité - pas suffisamment étanche : peut laisser passer l’air et les gaz comme le radon au niveau des raccordements - pas très écologique car il possède une énergie grise très élevée (reste apparemment plus écologique que le PVC) - on ne peut pas utiliser du polyéthylène recyclé pour les tuyaux d’un puits canadien car ils pourraient dégager des composés volatils dangereux - faire attention à la mise en œuvre : étant donné que c’est un conduit souple, il faut placer les tubes sur une couche de sable pour éviter le poinçonnement (déformation sous l'effet d'une charge).
PVC (polychlorure de vinyle)	0,17 moyenne	- matériau peu coûteux, très utilisé par le passé : beaucoup moins aujourd'hui car il est très polluant ce qui fait polémique. Plusieurs pays ont déjà commencé à limiter son utilisation (Danemark, Suède, Allemagne, Autriche, Suisse, …) - problématique pour la santé à cause des dégagements de chlore contenus dans le PVC rigide en contact avec la lumière et la chaleur dans l’air ambiant ou à cause des frottements de l’air. Ces risques sont néanmoins limités pour le puits canadien du fait de l'enfouissement des tuyaux - nombreux produits ajoutés lors de la fabrication, comme les retardateurs de flamme, peuvent être toxiques si jamais ils sont dégagés dans l’air - si la pression sur les tuyaux est trop importante, ceux-ci risquent de se déformer au niveau des raccordements (ovalisation) et donc de perdre leur étanchéité.
Béton	0,92 très bonne	- solution peu utilisée car coûteuse et compliquée à réaliser : les joints doivent être réalisés avec précaution pour garantir l’étanchéité - bonne conductivité thermique : échange facilement de la chaleur avec le sol - très perméable : laisse passer le radon, ce qui est dangereux - assez difficile de réaliser des tournants en béton.
Grès vitrifié	1,16 excellente : 4 fois supérieur au polyéthylène	- solution régulièrement proposée pour construire des puits canadiens : matériau écologique (énergie grise faible) - très peu de condensation - forte résistance au temps (garanti 100 ans chez plusieurs constructeurs) - très étanche et non traité donc ne dégage aucune vapeur toxique - plus fragile que certains autres matériaux - solution la plus ancienne, probablement celle utilisée par les romains.
Polypropylène	0,35 très bonne	- traité pour empêcher le développement de bactéries dans l’eau stagnante et accélérer l’évacuation des condensats - semble peu écologique - faire attention aux raccordements devant être étanches - durée de vie très élevée s’il est protégé du soleil - matériau très résistant.
Fonte	50 excellente	- solution également très utilisée pour les puits canadiens - apprécié pour sa résistance et sa durée de vie au moins égale à celle de la maison avec laquelle il est installé (150 ans) -facilité d'enterrer les canalisations car pas de risque de se casser sous le poids de la terre - recyclable (alliage de fer, de carbone, de silicium) - il arrive que de la rouille se forme à l’intérieur du tuyau, il faut donc traiter la fonte contre la corrosion -étanche.

Qualité du sol

La qualité du sol est importante pour obtenir un bon rendement du puits canadien. En effet, il faut qu'il y ait de bons échanges entre le sol et les tuyaux pour pouvoir modifier efficacement la température de l'air qu'ils contiennent.

Matériaux constituant le sol pour optimiser la récupération ou la transmission de chaleur

Propriétés thermiques des matériaux constituant le sol

matériaux	masse volumique (kg/m3)	capacité thermique (kJ/kg.K)	conductivité (W/m.K)
minéraux	2650	0,80	2,90
sables	1700 à 2200	0,91 à 1,18	2,00
argile et limon	1200 à 1800	1,67 à 2,50	1,50
terre arable	1300	1,90	0,25

Certains constructeurs et livres sur les écohabitats conseillent d’avoir au fond du trou une couche de sable, et si possible humide, afin d’optimiser les échanges. Plus le sol est humide, meilleure est la conductivité thermique. Ce qu’il est important de prendre en compte est le fait qu’il faut éviter les échanges thermiques avec l’habitation mais également avec les autres tuyaux à proximité pour ne pas perturber les flux d’air et les échanges thermiques avec le sol. Certains recommandent d'éloigner les tuyaux d'une distance d’environ 5 fois leur diamètre. Il est donc recommandé d'avoir un sol avec une faible capacité thermique et une conductivité élevée.

Ventilations mécaniques contrôlées

Pour un bon fonctionnement du puits canadien il est recommandé d'y coupler une ventilation mécanique contrôlée (VMC). Cette ventilation permet de forcer la circulation de l'air dans le bâtiment.

VMC simple flux

VMC simple flux

La VMC simple flux consiste à placer un ventilateur à la sortie du puits canadien afin de forcer la prise d'air par ce dernier. Cette entrée d'air dans le bâtiment est équipée d'un filtre, d'un régulateur d'humidité pour l'air ainsi que d'un régulateur de température.

VMC double flux

VMC double flux avec échangeur de chaleur

La VMC double flux consiste à utiliser l'air sortant afin de réguler la température de l'air entrant. Par exemple en hiver, l'air sortant du bâtiment sera plus chaud que l'air entrant, il permettra donc de réchauffer ce dernier. Il existe deux types de VMC double flux qui fonctionnent : soit par un échangeur de chaleur (le tuyau d'air sortant est enroulé à celui entrant), soit par un système de recyclage qui consiste à réinjecter une partie de l'air sortant dans l'air entrant.

VMC double flux avec recyclage

Prix

En tenant compte du fait qu'il n’existe pas de norme qui explique exactement ce qu’est un puits canadien, il n’est pas possible de donner un coût moyen du puits canadien mais seulement une fourchette de prix, ce dernier dépendant de la qualité des équipements utilisés pour l’installation ainsi que de la façon de l’installer (auto-constructeur ou appel à un professionnel). Néanmoins, le prix minimal pour une installation correcte semble être de 3500 euros.

L’avantage économique d’installer un puits canadien lors de la construction d’un nouveau bâtiment réside dans le fait que l’on peut profiter des engins de terrassement utilisés pour les fondations du bâtiment. Dans le cas contraire, lors de la rénovation d’un bâtiment déjà existant, il faut tenir compte du coût des travaux de terrassement nécessaires. De plus, comme il n’existe pas de crédit d’impôt dédié à ce type d’installation, le temps d’amortissement du coût de l’installation est plus long.

Chiffres liés à l'énergie

D'après l'ADEME, le secteur du bâtiment est celui qui consomme le plus d'énergie : 43% de l'énergie finale totale. On comprend alors l'enjeu des prochaines années de réduire la consommation du bâtiment pour tendre vers des bâtiments BEPOS (à énergie positive).

De plus, dans le tertiaire, la climatisation correspond à 7% de la consommation finale du bâtiment. Sa consommation est cinq fois supérieure dans le secteur résidentiel. Le puits canadien pourrait être alors une solution comme nouveau moyen de climatiser, tout en réduisant la consommation d'énergie du bâtiment.

Popularité

Sondage

Nous avons réalisé un sondage auprès de 142 personnes pour connaître leur opinion sur la géothermie et plus particulièrement sur le puits canadien.

Etant donné que nous avons relayé le lien du sondage via nos réseaux sociaux, le profil des personnes interrogées est assez stéréotypé. Nous sommes conscients de ce biais. Il y a deux profils type : un étudiant ou un lycéen âgé de moins de 25 ans (80 % des sondés) ou un travailleur ayant fait des études (cadre ou profession intellectuelle supérieure : 15 %). Les étudiants vivent majoritairement en ville (67%) alors que les travailleurs vivent de manière assez équilibrée en ville, en périphérie ou à la campagne.

La grande majorité des sondés dit se soucier de la préservation de l’environnement (80 % a plus de 7 sur une échelle de 1 à 10), cependant seuls 15 % considèrent faire de réels efforts (plus de 7 sur une échelle de 1 à 10).

Résultats du sondage sur les économies permises par la géothermie

Pour plus de 90 % des interrogés, la géothermie a une image très positive. Les réponses spontanées qui reviennent le plus souvent pour expliquer cette impression sont : la géothermie est une énergie renouvelable, elle n’est pas chère, elle est écologique, non-polluante et permet de réaliser des économies d’énergie. Les réserves exprimées par les quelques réfractaires sont en rapport avec la difficulté d’installation et son coût d’investissement.

En ce qui concerne le puits canadien, 50 % des personnes n’en ont jamais entendu parler et 18 % disent connaître le principe. Ici encore, nous sommes conscients que ce facteur est influencé par le fait que certains des interrogés font partie de notre entourage proche et qu’ils ont dû entendre parler du principe grâce à nous.

Résultats du sondage sur la connaissance du puits canadien

Cependant, malgré la connaissance limitée du puits canadien, 58 % des interrogés se font une image positive du procédé. Outre le fait que la quasi-totalité des connaisseurs se font une bonne impression du puits canadien, une petite minorité de ceux qui ne le connaissent pas n’ont pas mis d’appréciation neutre. Sans doute le terme de « puits canadien » a-t-il une connotation sympathique.

Résultats du sondage sur les économies permises par un puits canadien

Après une brève explication du principe, nous avons demandé si, dans l’optique où les interrogés devaient faire construire une maison, ils envisageraient le puits canadien. 63 % ont répondu « oui » et 35 % « je ne sais pas ». La simplicité, le respect de l’environnement et la proximité avec la nature séduisent. Cependant, certaines personnes craignent que ce procédé ne soit pas rentable et demandent le rendement d’une telle installation. 90 % des personnes ont également répondu penser que ce système permet de réaliser des économies d’énergie.

La géothermie a bonne réputation auprès d’un échantillon de personnes qui se disent soucieuses de l’environnement. Outre l’intérêt économique, les personnes interrogées voient également (et surtout) un moyen de produire de l’énergie en limitant son impact sur la planète. Peu de personnes connaissent le principe du puits canadien. Cependant, le terme « puits canadien » et son image ont une connotation positive. Ce procédé apparaît comme naturel et très peu énergivore.

Médias

Fréquence Terre, une radio dédiée à des sujets qui concernent l'environnement et l'écologie, a diffusé un podcast à propos du puits canadien le 25 avril 2014.

L'ADEME a également publié sur sa chaîne YouTube, un reportage parlant du puits canadien, réalisé par "La maison France5".

Installations

Nous avons trouvé quelques chiffres à propos du nombre d’installations renseignés par des entreprises qui vendent des puits canadiens.

Eole, située à La Bouilladisse au nord de Marseille, indique que plus de 400 installations ont été réalisées en habitat, et plus de 20 puits canadien ont été installés dans le secteur tertiaire en France, Europe et Afrique. Cette entreprise a vendu son premier puits canadien en 2004 en France.

PAM ELIXAIR, située à Saint-Gobain ville proche de Marseille, a installé plus de 100 puits canadien depuis 2012 sur des bâtiments individuels ou tertiaires. De plus cette entreprise détient un avis technique, gage de qualité, valable jusqu’en 2020 et consultable sur son site.

Cependant, il nous est difficile de nous prononcer sur la fiabilité de ces chiffres étant donné qu'ils proviennent de constructeurs de puits canadiens, qui peuvent ne pas être objectifs.

Limites du puits canadien

Des limites d’efficacité

Pour essayer de comprendre si oui ou non le système du puits canadien est efficace, nous avons cherché à quantifier son efficacité. Pour cela, nous avons donc fait des simulations numériques de puits canadien et avons trouvé des chiffres issus de systèmes de la vie réelle. Tous les détails et les conclusions précises sont développés en annexe. Nous allons voir ici les principales conclusions.

De nos études, nous avons pu voir que le puits canadien est un système dont l'efficacité est fortement dépendante de la situation géographique et de la nature du sol dans lequel il est implanté. Il est d’ailleurs presque inefficace dans les régions côtières et les régions du sud pour une utilisation de chauffage.

Nous avons également observé que le puits canadien est beaucoup plus efficace énergétiquement pour une utilisation de climatisation dû à la température moyenne du sol qui oscille autour de 9 °C, une température environ 10°C en dessous de la température de confort.

D'ailleurs, de nombreux fabriquant biaisent les résultats de l’efficacité du puits canadien en mettant en avant les calculs des deux périodes sommées ou en ne parlant que d’efficacité de refroidissement. Alors que le refroidissement en été est généralement plus une solution de confort, on ne peut donc pas toujours véritablement parler d’économies d’énergie à cette période.

Les promoteurs du puits canadien ont également tendance à parler des performances des systèmes couplés à une VMC double flux car cette technologie permet de multiplier par trois l’efficacité du puits climatique. Or une VMC double flux peut être installée indépendamment du puits canadien et c’est un système qui n’utilise aucunement la géothermie.

Des limites de confiance

Même si des cas de personnes convaincues par le puits canadien existent, ils restent marginaux. En effet, comme nous l'avons montré, le puits canadien a du mal à faire sa place. Dans de nombreux cas, la construction d’un puits canadien s’est faite malgré l’avis défavorable de l’architecte. Par exemple, dans notre étude de cas, l’architecte était peu convaincu de ce système car il manquait de preuves de son efficacité. En effet, c’est un système peu utilisé donc construire un puits canadien dans les années précédentes était et reste aujourd'hui encore une sorte de « saut dans l’inconnu ».

Une autre raison expliquant les limites de confiance est l’efficacité du puits canadien. Ce système reste un système cher avec peu de retour sur investissement surtout qu’il n’est qu’une solution de préchauffage et qu’il faut en plus penser à investir dans un autre système de chauffage. Dans l’exemple de fiabitat, un coût de 3000 € pour une économie de 114 € par an mène à un minimum de 27 ans pour le rentabiliser, sans compter l’entretien. Surtout que la durée de vie d’un puits canadien est difficile à estimer puisque cela ne fait que 15 ans que l’on a vraiment commencé à en parler. Cependant, le puits canadien reste une solution assez écologique donc malgré le coût économique important, nous pouvons être en mesure de nous demander si du point de vue environnemental, ce genre de système n’est pas préférable à utiliser.

Impact environnemental

Le puits canadien pose quelques problèmes vis-à-vis de l’environnement. D'abord, la présence des tuyaux dans le sol ne permet pas qu’il y ait des arbres sur le terrain. Ensuite, l’installation peut avoir un léger impact au niveau de la zone du puits canadien. En effet, il faut déplacer beaucoup de terre pour enfouir les tuyaux. Ce déplacement peut déranger les espèces vivantes présentes dans le sol telles que les vers de terre. Ces espèces étant responsables de la formation d’humus, on peut penser que celle-ci risque d’être perturbée lors de l’installation d’un puits canadien. Cet impact reste tout de même limité car la terre étant ensuite remise par dessus les tuyaux, les animaux peuvent y retourner.

Finalement, le puits canadien a un impact assez limité sur l’environnement. Le plus gros facteur de pollution reste la fabrication des matériaux utilisés, notamment pour les tuyaux. Mais comme il est indiqué dans la partie « Matériaux », il existe des alternatives plus naturelles que le plastique comme le grès pour encore limiter cet impact. Il est donc possible de réaliser une installation qui soit peu négative pour l’environnement.

Impact sur la santé

Si l’installation du puits canadien n’est pas faite correctement, celui-ci peut présenter des risques pour la santé. En effet, il peut y avoir une détérioration de la qualité de l’air envoyé dans l’habitat, d’abord à cause de l’eau stagnante si elle est mal évacuée.

Un autre facteur de risque est la présence de radon dans l’air. Le radon est un gaz radioactif présent dans le sol. Il est issu de la décomposition d’autres éléments radioactifs tels que le radium ou l’uranium. S’il est inhalé, il peut être un problème pour la santé. En effet, c’est un composé radioactif qui, irradie les voies respiratoires et augmente les risques de cancer du poumon. D'après le Ministère des Solidarités et de la Santé, la concentration de radon dans l'habitat ne doit pas émettre plus de 300 Bq/m³. Or si les conduits du puits canadien sont mal isolés de l’extérieur, du radon risque de se fixer à l’air qui circule dans les tuyaux et donc d’arriver dans la maison.

Annexes

Trajectoire

Pour ce projet, nous avons imaginé une représentation graphique donnant l'importance de l'utilisation de systèmes fonctionnant sur des principes similaires au puits canadiens en fonction du temps. C'est une version très simplifiée mais visuelle de la chronologie complète.

Chronologie complète

Dans cette partie, nous avons regroupé l'ensemble des événements qui nous paraissaient avoir influencé la trajectoire du puits canadien.

Dates	Evenements
Entre 15000 et 12000 ans av J.C.	Peuple vivant à côté du Jourdain qui a connu un changement climatique très important, qui les poussa à construire leurs habitations en conséquence, à une profondeur d'1,40 m. Dans chaque bourg était construite une « maison » plus grande qui abritait un puits qui servait à piéger l’air froid nocturne. Un des premiers exemples d'utilisation de géothermie de surface.
4500-3950 ans av   J.C.	Néolithique Final : "La Peña de los Gitanos" à 6 km au nord-est de Montefrio, Grenade. Ces grottes ont servi d'abris naturel pour les premiers habitants de la région.
2000 ans av J.C.	Cappadoce, Turquie : Des villages entiers sont construits à même la roche pour se protéger des ennemis mais également pour profiter de la géothermie naturelle.
1er millénaire avant J.C.	Égyptiens du nouvel empire : La température de la nuit étant plus fraîche que celle du jour, les gens fortunés faisaient entrer de l’air frais dans leur cave la nuit. Lorsqu'il faisait chaud dans l'après-midi, ils ouvraient la porte de la cave pour apporter un courant d’air rafraîchissant. La climatisation de l’époque reposait donc sur l’architecture des habitations.
Aux alentours de l'an 0	La domus romaine était construite autour de l'Atrium. Pendant la nuit, l’air frais descendait le long du toit et passait par le trou rectangulaire où se trouvait l’atrium. L'ensemble de son architecture était réfléchi pour préserver l'air frais de la nuit, favoriser la circulation de l'air et rafraîchir par évaporation de l'eau de pluie. Réflexion dans l'architecture des systèmes de réfrigération naturelle.
Moyen Âge	Apparition des premiers poêles en céramiques (combustion du bois) : Ils prennent peu de place et leur taille est adaptable pour chaque type d'habitation contrairement au puits canadien qui nécessite un espace extérieur assez important.
15ème siècle	Fort de Bahla en Oman : une tour à vent sur un bâtiment défensif (reconnu depuis environ 500 ans).
16ème siècle	Début d'excavation des "Grottes de Sacromonte", à Grenade, par des populations majoritairement musulmanes, juives et gitanes.
18ème siècle	Construction des chambres de Sirocco à Palerme : captent le vent sec et chaud et l'emmènent vers une source d'eau (artificielle ou naturelle) dans une grotte afin que l'air s'y refroidisse et se charge en humidité (utilisation de l'air).
Autour du 18ème siècle	Création de conduits entre des habitations et des galeries drainantes d'eau de pluie en Provence. Système permettant de refroidir en utilisant la température fraîche dans les canaux souterrain et humide. Création du puits provençal.
Début du 19ème   siècle	A Kashan : maisons traditionnelles construites par de riches marchands avec des Bagdir (= tour à vent en Iranien).
1851	James Harisson, un australien, conçoit le premier système de réfrigération basé sur le principe d'évaporation. [1]
1860	Premiers poêles à pétrole et à fioul : c'est un choc culturel et industriel pour la société qui commence à utiliser ces nouvelles technologies. Les impacts des poêles sont peu connus à cette époque et le combustible nécessaire est disponible à profusion. Il n'y a aucune nécessité de chercher des alternatives.
1902	Willis Haviland Carrier, un américain, créé le premier système de climatisation moderne qui va prendre de l'ampleur face aux systèmes de rafraîchissement naturel.
1912	Premier radiateur électrique (développement dans les années 1970 avec le choc pétrolier).
1942	Premier réacteur nucléaire mis en route à Chicago, aux USA.
1950	Apparition du chauffage central au fioul puis au gaz en 1960 (le chauffage traverse chaque pièce à l'aide d'un réseau de tuyaux). C'est une modernisation du mode de chauffage efficace et qui nécessite peu de place, utilisable en ville.
1963	EDF produit ses premiers watts d'électricité d'origine nucléaire. C'est le "tout nucléaire français".
1969	Interdiction de l'aération uniquement par ouverture de fenêtres en France.
1973	Premier choc pétrolier : l'augmentation du prix du pétrole et du gaz favorise le développement de l’utilisation de l'électricité ainsi que le développement du puits canadien, à la marge.
1974	Implémentation de la première réglementation thermique (RT) en France suite au choc pétrolier. Elle a pour objectif de faire baisser de 25% la consommation énergétique des bâtiments résidentiels neufs.
1977	L'architecte Claude Micmacher, pionner de l'écoconstruction, est le premier à employer le terme "puits canadien" dans son ouvrage "Manuel de construction rurale".
1982	Le second choc pétrolier aboutit à la mise en place de la deuxième réglementation thermique. L'objectif : réduire la consommation énergétique de 20% par rapport à celle de 1974.
1985	Le prix du fioul chute ce qui entraine la régression de l'utilisation des énergies vertes.
1987	Le radon entre dans la liste des substances cancérigènes.
1988	Troisième RT : les exigences de performances des systèmes énergétiques sont étendues aux bâtiments non résidentiels.
Années 1990	Avec le soutien de l'ADEME, la MDE (Maîtrise de la Demande d'Énergie) est introduite en France. Elle vise la diminution de la consommation générale d'énergie à travers la demande plutôt que l'offre.
1997	Début du premier démantèlement d'une centrale nucléaire : celle de Brennilis. Les centrales vieillissent et en construire de nouvelles coûte cher (surtout que l’opinion publique s’y oppose). Il faut trouver des alternatives.
2000	Réglementation thermique : à la différence des réglementations précédentes, elle exige un confort d'été des bâtiments à travers le coefficient TIC (Température Intérieure   Conventionnelle). Elle vise une réduction de la consommation énergétique de 20% pour les bâtiments résidentiels et 40% pour les tertiaires par rapport à la RT 1988.
2003	Canicule en Europe. Environ 15 000 décès en France.
2005	Réglementation Thermique : privilégie les énergies renouvelables. Un bâtiment climatisé ne peut pas consommer plus qu'un bâtiment non climatisé.
2007	Record de vitesse avec une voiture électrique : Roger Schroer roule à plus de 487 km/h.
2002-2008	Le marché français des PAC géothermiques augmente de 170% et fait de la France le deuxième parc de production installé en Europe après la Suède. Cette technologie ne nécessite pas de moyen de chauffage supplémentaire, possède un bon rendement et est fiable. De plus, un encadrement qualitatif est développé (certifications des équipements, charte des fabricants et installateurs, ...).
2012 - Juillet	L'ADEME précise que l'état du marché actuel sur le puits canadien ne permet pas de garantir l'efficacité des puits climatiques par manque d'offres industrielles et de compétences reconnues.
2012	Le secteur des bâtiments absorbe 44,5% de la consommation d'énergie finale en France.
2012	Réglementation thermique : plus exigeante que les autres RT et basée sur le label BBC (Bâtiment Basse Consommation), elle s'applique à tous les bâtiments neufs (sauf quelques exceptions). Elle a pour objectif de limiter la consommation énergétique à un maximum de 50 kWhEP/(m2.an).
2013	Projet Fondatherm® du pôle Tenerrdis : système de blocs de béton creux qui constituent la fondation du bâtiment et récupèrent la chaleur du sous-sol en laissant circuler l'air à l'image d'un échangeur air-sol. Fonctionne sur le même principe que les puits climatiques.
2014	Lancement d'un championnat de formule E organisé par la FIA (Fédération Internationale de l'Automobile). La voiture électrique se fait une place dans la société, ce qui pose une nouvelle problématique : Il faut repenser le réseau électrique et réduire la consommation générale d'énergie pour pouvoir supporter la recharge rapide simultanée des batteries de tous les véhicules sur le marché.
2015 - Mars	Le programme RAGE (Règles de l'Art Grenelle Environnement 2012) publie plusieurs documents à propos des puits climatiques : guides sur la conception et le dimensionnement, sur l'installation et la mise en service, sur l'entretien et la maintenance ainsi qu'un rapport sur les performances des puits climatiques (août 2014).
2017 - Janvier	Programme d’Action pour la qualité de la Construction et la Transition Énergétique (PACTE) qui publie un calepin de chantier sur les puits climatiques en habitat individuel et en tertiaire en Janvier 2017.
2020	Nouvelle norme RT2020 pour la réglementation thermique. Elle visera probablement à avoir de bâtiments qui produisent de l'énergie au lieu de la consommer (Bâtiments à Énergie Positive BEPOS). Le puits canadien est inscrit dans les 4 exemples d'installations favorisant la production d’énergie, accompagné des panneaux solaires thermiques, poêles à bois et ballons thermodynamiques.

Un système existant depuis les romains ?

Mettons un terme à une idée reçue :  NON, nous ne pouvons pas affirmer que le puits canadien existait à l’époque romaine !  En effet, nous n’avons, aujourd'hui, trouvé aucune information qui permettrait de prouver que ce système était déjà utilisé durant l’Antiquité romaine. En contrepartie, nous ne pouvons pas prouver que cette idée reçue est fausse, mais nous avons tout de même une piste.

L’Hypocauste pourrait être la clé du quiproquo. Il s’agissait d’un moyen de chauffage des bâtiments par circulation de fumée chaude sous le sol, effectivement utilisé par les Romains. Cependant, dans ce système aucune utilisation de la géothermie, puisque le chauffage est au bois grâce à un four central.

On peut ainsi trouver des ressources qui font un lien entre Hypocauste et puits canadien mais pas pour des raisons géothermiques. On peut par exemple lire dans une thèse de 2002 : « L'utilisation d'échangeurs air/sol pour le préchauffage et le rafraîchissement des bâtiments remonte fort loin dans le temps, des civilisations anciennes utilisant déjà des hypocaustes ». Ainsi, de site internet en site internet ne citant pas leurs sources, l’information s’est sûrement déformée au point de faire croire que le puits canadien existe depuis les Romains. De nos recherches nous n’avons pas eu de trace de cette affirmation avant 2002. Ceci pourrait avoir plusieurs explications : soit cette idée reçue est effectivement apparue à ce moment, soit nous pourrions l'expliquer par le fait qu’avant 2003 et sa canicule, le puits canadien était un système encore moins connu du grand public.

Il faut également comprendre pourquoi cette information aurait pu aussi bien se diffuser. Dire que les Romains utilisaient déjà ce système peut servir plusieurs propos. Cela peut par exemple permettre de mieux marquer les esprits ou encore d’agir, dans l’imaginaire collectif, comme une preuve de l’efficacité de cette technologie. C’est enfin une information rapide a ajouter dans un article et qui permet d'introduire rapidement le sujet, c'est donc très pratique.

Le mystère reste donc entier …

Simulation numérique de puits canadiens

Démarche

Dans cette annexe, nous allons nous intéresser à l’efficacité énergétique du puits canadien. Mais rappelons tout d’abord que cette technologie n’est pas un système de production d’énergie, par conséquent, on ne peut pas exactement la comparer à un système de chauffage ou refroidissement classique comme une pompe à chaleur ou une chaudière.

Dans cette étude, nous allons nous concentrer sur l’utilisation de puits canadien chez le particulier. Nous avons choisi de nous intéresser à cette configuration car même si des exemples pour des bâtiments communautaires existent (voir étude de cas), ils restent tout de même marginaux.

Pour plusieurs raisons nous avons décidé de nous tourner vers la simulation numérique. Celle-ci nous permet d’étudier n’importe quel puits canadien en rentrant ses paramètres. Nous pouvons donc voir l’influence de ces derniers (position géographique du puits, etc) sur l’efficacité du système. Nous avons utilisé le programme puicana V1.0 développé par Guillaume Varet et Marien Billard dans le cadre d’un Projet d’Initiation à la Recherche et Développement à l’INSA Lyon (Département Génie Civil et Urbanisme). Ce logiciel nous a été conseillé par Frédéric Kuznik, directeur du Centre d'Energétique et de Thermique de Lyon (CETHIL). Ce programme utilise le logiciel de simulation thermique TRNSYS module 460, qui permet de simuler un puits canadien.

Avant de commencer l’étude, nous tenions à préciser que ce programme ne simule pas de puits canadien équipés de VMC double flux. Ainsi, nous pourrons voir ses réelles performances en tant que système utilisant la géothermie de faible profondeur car la plupart des constructeurs de puits canadiens montrent les performances avec VMC double flux. Cela nous parait biaisé du fait que ce système peut être installé dans n'importe quelle maison, indépendamment d’une utilisation de la géothermie. Cependant, la simulation prend en compte l’utilisation d’un by-pass.

Le puits que nous avons construit a été dimensionné selon des caractéristiques moyennes pour subvenir aux besoins de ventilation d'une maison de campagne pour 4 personnes.

Caractéristiques du puits simulé

Surface maison	180 m2
Débit de ventilation	180 m3/heure pour remplacer 1/3 du volume de la maison par heure conformément aux réglementations
Vitesse d’air	2 m/s
Longueur du tuyau	80 m (un temps passer dans le tube de 40 secondes)
Matériaux	Polyéthylène Haute densité, matériaux le plus répandu

Les caractéristiques du sol seront rentrées en fonction de la situation géographique du puits étudié en se basant sur la carte : « La texture des horizons supérieurs du sol en France métropolitaine ».

Dune rapide étude de marché, nous estimons que le coût total de cette installation est d’environ 4000 €.

Résultats : Influence de la géographie

Pour étudier l’influence de la géographie sur les performances du puits canadien nous allons étudier différents puits ayant les mêmes caractéristiques techniques autour de différentes villes.

Etude de l'efficacité de différents puits canadiens en fonction de l'implantation géographique

Lieu	Type de sol	Economie chauffage (kWh/an)	Economie climatisation (kWh/an)
Bordeaux	Sableux	184,7	638,4
Chambéry	Sablo-Limoneux	532,9	604,7
Clermont-Ferrand	Argileux	319,0	548,6
Lille	Limoneux	305,3	268,0
Lyon	Sablo-Limoneux	391,7	769,5
Nantes	Limoneux	237,0	561,6
Nice	Sableux	52,3	1092,0
Paris	Limoneux	334,2	459,4

• Graphiques de comparaison de la température à l'entrée et à la sortie du puits canadien simulé près de différentes villes françaises en fonction des heures (sur un an)
• 
  Bordeaux
• 
  Chambéry
• 
  Clermont-Ferrand
• 
  Lyon
• 
  Nantes
• 
  Nice
• 
  Paris

Analyse des résultats :

Le puits canadien est donc un système qui est plus rentable en été qu’en hiver ce qui est d’autant plus vrai dans des régions du sud de la France comme autour de Nice. Cela est cohérent avec le graphique de température du sol en fonction des mois de l’année. En été, le sol à 2 m de profondeur est à environ 12 °C. Ainsi, un puits canadien à Chambéry par exemple, peut faire baisser la température de l'air de 30 °C à 18 °C, soit une différence de 12°C. Au contraire en hiver, le sol à une température d’environ 6 °C va difficilement réchauffer un air de -2°C à 4°C soit une différence de 6°C.

On peut aussi observer que les puits « côtiers » sont moins rentables face au puits « continentaux » du fait de la stabilité plus grande des températures dans ces régions. Nos conclusions sont d’ailleurs ici cohérentes avec les expériences d’une personne en Normandie sur son propre puits canadien. Ses résultats sont intéressants car ils donnent quelques chiffres et permettent de conclure que l’utilisation d’un puits canadien dans son cas n’est pas rentable. En revanche, son installation est à eau glycolée, il y a donc une limite de comparaison avec nos résultats.

De nos recherches, nous avons vu que de nombreux constructeurs mettent en avant l’efficacité globale du puits climatique en sommant les économies de chauffage et de refroidissement. Le problème est que l’utilisation de cette technique en été relève généralement plus d’un confort que d’une véritable nécessité. D'autant plus que beaucoup de maisons ne possèdent pas de système de climatisation. Dans les maisons qui n’aurait pas prévu de solution de refroidissement nous pouvons considérer qu’il ne s’agit pas d’une vraie économie. D'autres fabricants comme Eole mettent en avant sur leur site des performances uniquement de refroidissement sans préciser sur quelles installations ils se basent.

Malheureusement, ce logiciel semble montrer ses limites. L’économie énergétique engendrée par un tel puits semble être sous-estimée face à d’autres chiffres disponibles sur internet. Nous avons tout de même décidé de donner ces résultats car ils nous paraissent intéressant sur l’évolution des paramètres entre eux. Nous avons aussi cherché d’autres chiffres mais les seuls auxquels nous avons eu accès sont des chiffres issus de constructeurs de systèmes écologiques comme le puits canadien. Il faut donc également faire attention à ce que ces chiffres ne soient pas surestimés.

Etude de chiffres d’un constructeur

Prenons les exemples qui nous sont donnés sur le site de fiabitat. Le site nous présente trois graphiques, le premier compare un système sans et avec puits canadien, le deuxième un système sans et avec puits canadiens + double flux et le troisième nous montre la même comparaison que le premier graphique mais cette fois dans une maison très efficace énergétiquement.

Que faut-il en retenir ? En comparant les deux graphiques, on peut estimer que dans un système puits canadien + double flux, le double flux participe à 2/3 des économies d’énergie. On voit d’ailleurs que dans la situation 1 l’installation permet d’économiser 113 € soit environ 1 200 kWh sur un an (pour un prix de 0,095 € le kWh), soit des chiffres environ 3 fois supérieurs aux notre (pour véritablement comparer il faudrait avoir le détail des puits en étude). On voit donc qu’il faut se méfier des gens promouvant avec de très bons chiffres car ils sont généralement obtenus grâce à un système double flux.

Le site nous dit également clairement : « Le puits canadien […] n’est ici utile que pour produire un rafraîchissement estival ». Ceci renforce nos conclusions basées sur la simulation.

Enfin, la comparaison entre le premier et le troisième graphique nous montre qu’un puits canadien dans une habitation où l’énergie est déjà à faible coût (généralement dans les maisons neuves et écologiques), le puits canadien est encore moins rentable. Or c’est généralement dans ce type de maison que l’on construit actuellement des puits canadiens.

Etude de cas : Gymnase de l'équinoxe (69230 St Genis Laval)

Photo du gymnase de l'Equinoxe de Saint-Genis-Laval

Le gymnase de l’Equinoxe situé à Saint-Genis-Laval est un exemple de bâtiment collectif possédant un puits canadien. Nous allons essayer d’identifier quels ont été les différents facteurs qui ont amené à ce choix d’installation. Toutes nos informations proviennent d’un entretien avec Mme Pascale PASO, responsable du service des sports de la mairie de Saint-Genis-Laval. Nous la remercions de nous avoir accueillis et d’avoir répondu à nos questions.

Saint-Genis-Laval est une commune faisant partie de la métropole de Lyon, comptant un peu plus de 20000 habitants. En 1997, le lycée Descartes est construit sans gymnase. Les lycéens ont donc dû se déplacer dans toute la ville en bus pour suivre les cours d’EPS. La mairie était également obligée de louer certaines installations d’autres communes pour répondre aux besoins des associations et des établissements scolaires. En 2001, une nouvelle équipe municipale a été élue et la construction d’un nouveau gymnase fut l’une de leurs promesses de campagne.

La mairie fait alors appel à un cabinet de conseil pour évaluer les besoins en termes d’installations de la commune et pour connaître les attentes des Saint-Genois (établissements scolaires, associations, résidents,…). L’équipe municipale voulait anticiper en amont le projet pour ne pas être déçue du résultat, comme cela s’était déjà produit pour d’autres infrastructures.

L’équipe municipale était sensibilisée aux questions environnementales. Le nouveau gymnase se voulait alors écologique mais aussi bien intégré dans le paysage. Il deviendrait un « phare » en faisant rayonner la ville de Saint-Genis-Laval pendant la réception d’équipes extérieures. La mairie a donc pris la décision de faire appel à l'Agence Locale de l’Energie et du Climat (anciennement ALE) pour les guider dans leur projet. Dans l’appel d’offres, il était précisé que la mairie recherchait un architecte à la fois spécialisé dans les installations sportives et sachant intégrer des normes environnementales.

Photo d'une pancarte affichée à l'intérieur du gymnase expliquant le principe du puits canadien

Avec l’aide de l’ALEC, 8 cibles de Haute Qualité Environnementale ont été choisies. Les quatre cibles prioritaires étaient : relation harmonieuse du bâtiment avec son environnement, gestion de l’énergie, gestion de l’eau et gestion de l’entretien et de la maintenance. Pour cela, différents dispositifs ont été mis en place : une chaudière bois, la toiture végétalisée, la récupération des eaux de pluie, le puits canadien et une ventilation double flux.

L’idée du puits canadien est venue de l’échange avec l’ALEC. L’architecte n’était pas convaincu par le procédé car, selon lui, il n'avait pas fait ses preuves et il n'avait pas assez de chiffres. Le puits canadien a finalement été choisi pour un besoin d’affichage de la mairie. En effet, ce procédé « eco-friendly » renforçait l’image verte du gymnase.

La construction du gymnase a bénéficié de différentes subventions. Au total, le projet aura coûté 5 millions d’euros dont 1,3 millions d’euros de subventions. Cependant, aucune subvention ne fut allouée pour le respect de normes environnementales. Seule la chaudière bois a reçu une aide du département du Rhône. Nous n'avons pas de chiffre mais Mme PASO nous a assuré que le puits canadien représentait une partie négligeable du coût. En effet, creuser était nécessaire car le terrain de sport est en contrebas. Seuls les tuyaux ont représenté un surcoût.

La mairie a beaucoup communiqué sur la construction de ce gymnase. Le respect des normes de qualité environnementale a été mis en avant avant, pendant et après la construction. Durant les travaux, des visites étaient organisées sur le chantier. Les différents acteurs du projet (élus, associations et riverains) étaient invités et les choix de construction étaient détaillés. Aujourd'hui, des plaquettes explicatives des différents procédés restent affichées à l’intérieur du gymnase. La mairie est très fière de ce gymnase et de l’image qu’il donne de la ville.

La pompe à chaleur (PAC) géothermique

Explications

PAC géothermique

La PAC géothermique est un système permettant de récupérer l’énergie calorifique du sol pour chauffer un bâtiment. Cela nécessite l’utilisation d’un fluide frigorifique, comme de la saumure (solution d’eau saturée en sel) ou du glycol (composé chimique organique), qui sera chauffé sous terre, comprimé pour échanger son énergie avec le système d’eau du chauffage ou l’air de la ventilation, avant d’être à nouveau détendu et réchauffé sous terre. Il existe par ailleurs deux types de PAC géothermique :

·       La PAC de surface, dont le fluide plonge à une profondeur variant de 60 cm à 1,20 m. Cependant, le réseau de captage doit être étendu en surface et doit représenter environ 1,5 fois celle de la maison à chauffer. Seuls les propriétaires de grands terrains peuvent donc en installer. On peut aussi installer une corbeille géothermique à 4 mètres de profondeur, ce qui consiste en un tuyau enroulé en spirales.

·       La PAC de profondeur, dont le fluide plonge dans un tube en U descendant à plus de 80 mètres sous terre (cf SGV : Sonde Géothermique Verticale).

Malgré quelques défauts, comme la difficulté d’installation en ville (cf solutions pour le développement en ville) ou le refroidissement du sous-sol, ce système présente énormément d’avantages par rapport au puits canadien. Tout d’abord, il n’est pas sujet à des risques de gel, ni à des problèmes d’hygiène à la suite d’une contamination au radon. Il est aussi plus pratique, puisque l'on peut l'arrêter à tout moment en stoppant l'approvisionnement en saumure, il est donc plus facile à nettoyer et plus facile à régler. De plus, il est auto-suffisant. Nul besoin d’ajouter un système de chauffage annexe et il est possible de récupérer la chaleur de l’été pour la stocker dans le sol. Il est en revanche impossible de faire de la cogénération en dehors d’une exploitation industrielle. Néanmoins, ces avantages ne sont rien face à l’atout financier que la PAC représente. D’après les chiffres de l’ADEME, une PAC géothermique horizontale a un coût de 100€/m² TTC et 167€/m² TTC pour des capteurs verticaux. Ainsi, il faut compter entre 20.000 et 40,000 € pour en installer une, ce qui est une somme importante, certes, mais il existe des aides financières :

·       Tout d’abord, l’Etat français a mis en place un crédit d’impôt s’élevant à 30% du prix d’achat.

·       Ensuite, l’ANAH (Agence Nationale de l’Habitat) prend en charge 30 à 50% des travaux d’installation et propose une aide de solidarité écologique s’élevant à 3,000 €, tout comme une aide à titre d’investissements d’avenir de 3,000 € également.

·       Il existe aussi des aides régionales, comme en Île-de-France où l’on peut percevoir 1,300 €.

·       Enfin, il existe une prime de conversion chaudière à hauteur de 4,000 €, ce qui rend la PAC géothermique plus intéressante à installer qu’un puits canadien dans un logement qui ne serait pas neuf.

Toutes ces aides ne représentent pas le seul avantage économique à installer une PAC géothermique plutôt qu’un puits canadien. En effet, ne payant plus qu’1 kWh d’électricité pour 3 à 4 kWh de chaleur produite, l’utilisateur voit son installation devenir rentable en à peine 5 ans en moyenne, ce qui est entre 3 et 5 fois plus rapide qu’avec un puits canadien. De plus, même si la durée de vie d’un tel dispositif est de 15 à 20 ans, tout n’est pas à changer à chaque fois. Les capteurs enterrés sous terre ont par exemple une durée de vie de 40 ans.

Voir l'exemple de la famille Lemonnier.

Solutions pour le développement en ville

Il est possible d’installer des champs de sondes géothermiques pour des bâtiments plus grands, comme cela est fait en Suisse. Cela correspond à plusieurs SGV raccordées entre elles pour amplifier le dégagement de chaleur. En été, il est également possible de stocker la chaleur dans le sous-sol (« earth-cooling »[2]).

Une alternative consiste à installer des tubes à l’intérieur de pieux, dalles en béton et parois qui se trouvent en contacte avec le sol afin d’en récupérer la chaleur et de la transmettre par l’intermédiaire d’une PAC.

Sources

Références dans le texte :

Autres sources :

1. DELMET Pauline. Rafraîchir sa maison naturellement - Végétation, aération, ventilation, brumisateur, puits canadien, fontaine et plan d'eau. Ulmer, 2011, 96 p. (Habitat écologique) . ISBN 9782841384099

2. VASSAL Pierre, DERENNE Jean-Louis. La géothermie, une énergie d'avenir. Géorama - Le journal d'information du BRGM, juin 2004, n°12, p. 1. - p. 4. (http://sigesrm.brgm.fr/IMG/pdf/georama_12.pdf)

3. ECO-LOGIQUE Sàrl. Le puits canadien [ en ligne ]. Disponible sur : http://www.eco-logique.ch/2%20references/4%20articles-specialises/2017-11-22%20art%20puits%20canadien.pdf (consulté le 18/02/19)

4. LAPLAIGE P, LEMALE J. Géothermie de surface- Puits canadiens, capteurs enterrés et géostructures [en ligne]. In : Techniques de l'Ingénieur. 2010, 16p. Disponible sur https://www.techniques-ingenieur.fr/base-documentaire/construction-et-travaux-publics-th3/environnement-et-construction-42552210/geothermie-de-surface-be8592/ (consulté le 08 avril 2019)

5. DUTREIX Armand. Solutions de Bioclimatisme - les formes et techniques bioclimatiques. In : Bioclimatisme et performances énergétiques des bâtiments [en ligne]. Paris, Eyrolles, 2010, p.178 -186. Disponible sur https://unr-ra.scholarvox.com/reader/docid/45005555/page/1?searchterm=Bioclimatisme%20et%20performances%20énergétiques%20des%20b%C3%A2timents. ISBN : 2212127022

6. HERZOG Bruno. Le puits canadien. Eyrolles, France : Eyrolles, 2007, 116p p. (Collection Eyrolles Environnement) ISBN 978-2-212-12141-4

7. Jean GOGUEL, Jacques VARET. Géothermie [en ligne]. In Encyclopædia Universalis, [s.d.]. Disponible sur :https://www.universalis.fr/encyclopedie/geothermie/(Consulté le 20 février 2019)

8. Douce Cahute. Les maisons en Iran. Disponible sur : https://maison-monde.com/maisons-en-iran (Consulté le 23 février 2019)

9. BENDAOUD Hakim. Le sous-sol, une mine de chaleur à creuser. Le Moniteur des Travaux Publics et du Bâtiment, 8 février 2019, n° 6016, p. 58.

10. MATHIEU Pierre. "La priorité, c'est de stopper l'usage du charbon !". La dépêche du Midi, 5 mars 2019, p. 3.

11. LEYSENS Eric. "La géothermie assistée par PAC a été sacrifiée sur l'autel de la géothermie profonde". Génie Climatique [ en ligne ]. 21 septembre 2016. Disponible sur : http://genieclimatique.fr/Actualites/Entreprises-et-marches/Fiche/6272/%2522La-geothermie-assistee-par-PAC-a-ete-sacrifiee-sur-l%2592autel-de-la-geothermie-profonde%2522#.XM6XtNMzY6h

12. Zapping Sauvage. Les termites charbonnent comme jamais - ZAPPING SAUVAGE [YouTube]. France TV, 15 juillet 2018. disponible sur : https://www.youtube.com/watch?v=BUShDsSKfVY (consulté le 15/04/2019)

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23. ROULET Claude-Alain. Eco-confort - Pour une maison saine et à basse consommation d'énergie. Lausanne, Presses Polytechniques et Universitaires Romandes PPUR, 2012, 200 p. (P U POLYTECH ROM). ISBN 2880749034

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Auteurs

Achalme Manon, Beauvois Robin, Debar Marion, Desinde Hugo, Dhédin Rémi, Ghilardi Lisa, Leglise Lisa, Velásquez Sebastián

Dans le cadre du projet PASTECH du P2I4- L'énergie sous toutes ses formes de 2ème année du FIMI de l'Insa de Lyon

Projet de février à mai 2019