Eléments de dimensionnement d'un échangeur air/sol, dit « puits canadien » - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Pré-Publication, Document De Travail Année : 2006

Eléments de dimensionnement d'un échangeur air/sol, dit « puits canadien »

Résumé

L'utilisation d'un échangeur air/sol, système appelé communément « puits canadien » en France et parfois « puits provençal » lorsqu'il sert à rafraîchir l'habitation, connaît un développement important depuis quelques années. Il consiste à utiliser comme entrée pour la ventilation de la maison, de l'air qui a préalablement circulé dans un tube enterré à une certaine profondeur. La température du sous-sol étant moins variable que celle de l'air extérieur cela permet d'avoir une entrée d'air plus tempérée. En hiver, l'air est réchauffé avant de pénétrer dans la maison ; en été il est rafraîchit. Il s'agit ainsi du système de géothermie le plus simple qui soit, avec une consommation électrique réduite à la celle du ventilateur utilisée pour la circulation de l'air. Ce système est utilisé traditionnellement en Amérique du nord pour maintenir les habitations hors gel sans chauffage pendant l'hiver pourtant très rigoureux (à noter que le terme de « puits canadien » n'est pas employé au Canada). Ce système permet de compenser de manière notable la perte de chaleur induite par les débits de ventilation imposés par la réglementation française actuelle. En été, il permet d'abaisser la température maximale de quelques degrés. Le système doit être désactivé pendant les intersaisons afin de ne pas refroidir la maison alors que l'on recherche la chaleur. L'entrée d'air est alors directement prise sur l'extérieur sans passer par le puits canadien. Le dimensionnement d'un puits canadien est assez délicat du fait du nombre de paramètres à optimiser : longueur, diamètre et nombre de tubes, profondeur d'enfouissement, distance entre les tubes, débit de ventilation. La notice de dimensionnement présentée ici a pour but de proposer des critères objectifs pour le choix de ces différentes caractéristiques. Ce travail est basé sur des simulations numériques d'échange thermique par convection forcée dans un tube enterré. Ceci permet de mettre en évidence l'effet du diamètre, de la longueur, du débit volumétrique de la différence de température entre le sol et l'air entrant sur le flux thermique fourni par le puits canadien. Dans un second temps, nous présentons des simulations de flux annuel en fonction de la profondeur d'enfouissement de la gaine. Ceci permet de mettre en évidence les périodes d'apport de chaleur et/ou de fraîcheur au cours de l'année et la nécessité de coupure aux intersaisons. Enfin nous donnons quelques éléments pour le calcul des pertes charge aérauliques.
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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

hal-00172582 , version 1 (17-09-2007)

Identifiants

  • HAL Id : hal-00172582 , version 1

Citer

David Amitrano. Eléments de dimensionnement d'un échangeur air/sol, dit « puits canadien ». 2006. ⟨hal-00172582⟩
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