Catégorie techniques écologiques : Energie renouvelable

Il fonctionne selon un système géothermique de surface.
L’utilisation du puits provençal permet de réduire, en été, la température du logement et de limiter la consommation de chauffage durant l’hiver.
Pour cela, il suffit de faire passer une partie de l’air neuf de renouvellement, avant qu’il ne pénètre dans la maison, dans des tuyaux enterrés dans le sol (à une profondeur d’environ 1 à 2 mètres).
En fait, il faut enterrer le tube au minimum à 60cm de profondeur pour que la température soit considérée comme hors gel.
De plus, les variation saisonnières (été/hiver) sont quasiment nulles à partir de 10 à 15 mètres de profondeur, ce qui implique que la température est quasi-constante durant les saisons.
En moyenne, le tube est enterré à une profondeur allant de 1 à 2 mètres.

L’air de renouvellement passant dans le conduit enterré sera selon les conditions climatiques soit refroidi soit préchauffé et ce en utilisant l’inertie thermique du sol.

L’utilisation du puits provençal part de la constatation que la température sous terre :

• est différente de celle de l’air que l’on trouve en surface
  
• subit une variation plus faible par rapport aux changements de saison et au rythme jour/nuit

L’élément majeur du puits provençal est le tube.
Celui-ci doit résister à la corrosion, à l’écrasement, être imperméable, résister à un traitement chimique ou thermique et avoir une paroi lisse (pour faciliter l’évacuation des condensats).
Si le tube s’avère ne pas être d’une seule pièce il faut que les jointures des différentes parties répondent aux mêmes critères.
Les tubes les plus efficaces sont ceux en polypropylène avec une couche intérieure coextrudée qui a la particularité d’avoir des propriétés bactéricides grâce à des ions d’argent.

Le tube sert d’échangeur thermique tout en canalisant l’air jusqu’au bâtiment.

• Le circuit d’air peut être fermé:
  Dans ce cas, le tube forme une boucle partant sous terre et revenant au bâtiment. Ce système est avantageux sur le plan thermique et reste même efficace par temps humide .Cependant, il ne participe pas au renouvellement de l’air intérieur, il sera donc nécessaire d’installer un second circuit d’air.
  
  
• Le circuit d’air peut être ouvert:
  Dans ce cas, il faut prévoir lors de la construction du puits une pente constante du tube afin d’évacuer et d’éviter d’avoir de l’eau stagnante qui réduit les performances de l’installation.
  Le tube doit être enterré au moins à 1,5 mètre de profondeur ce qui permet de mettre le tube à l’abri du gel. De plus, la variation de température journalière est déphasée (à cette profondeur) par rapport à celle de la surface. Notons qu’à cette profondeur la température moyenne mensuelle varie au cours des saisons.

Le principe de fonctionnement du puits provençal repose sur la circulation d’air dans le tube. L’air sert alors de fluide caloporteur.

• La circulation de l’air peut être passive:
  Dans ce cas, le tube est positionné du coté des vents dominants pour créer une surpression en entrée de tube. On peut également utiliser une cheminée provençale (cheminée solaire) pour créer une dépression en sortie de tube.
  Ces techniques ont l’avantage de ne pas consommer d’énergie mais par contre ils dépendent de la météo (vent, ensoleillement)
  Il faudra prendre en compte ces paramètres afin d’adapter la taille des prises d’air et du tube et prévoir une régulation de l’air manuelle par obstruction (vanne, etc…)
  
  
• La circulation de l’air peut être mécanique:
  Dans ce cas, on utilise une ventilation motorisée adaptée. Lors de l’installation de la ventilation mécanique contrôlée(VMC), qui est (dans les logements) une obligation légale en France (comme dans un grand nombre de pays européens), il faudra prendre en compte la perte de charges supplémentaires engendrées par le puits provençal dans le calcul de la puissance de l’appareil.

Le flux d’air devant circuler dans le bâtiment, si celui-ci ne comporte qu’une seule pièce, l’entrée du puits ira l’alimenter directement. S’il s’agit d’un logement d’habitation, une VMC simple flux suffira.
Par contre si le bâtiment comporte plusieurs pièces et/ou un étage une double flux sera nécessaire afin d’assurer une bonne répartition de l’air de renouvellement.

Il est important de noter que le puits provençal peut être une porte d’entrée pour les nuisibles de l’homme (rongeurs, pollens..), il faudra donc l’équiper de protections tels que crépine et filtres. Les filtres les plus fins (contre les pollens) nécessitent un entretien plus régulier et doivent être changés plus souvent pour éviter de bloquer l’arrivée d’air. Sans ces protections, l’accumulation de matière organique et végétale couplé à l’eau de condensation serait un terrain propice au développement des champignons, moisissures et bactéries.
De plus, si l’évacuation des condensats du puits se fait dans un réseau d’eau usée, cela implique l’installation d’un siphon qui doit rester plein et l’eau doit être non stagnante.
En effet sans ce dispositif, l’air aspiré par la VMC proviendra du puits mais aussi des égouts engendrant mauvaises odeurs et risques sanitaires.

Concernant le rendement de l’échange thermique entre le flux d’air et le sol, il faut savoir qu’il dépend :

• de la nature du sous-sol :
  
• du dimensionnement du tube et du débit d’air
  
• de la profondeur d’enfouissement du tube
  
• du taux d'hygrométrie du flux d’air dans le tube

• En résumé :
  En hiver, on constate que la température du sol, à environ 1,5 mètres de profondeur, est plus élevée que la température extérieure. L’air froid prélevé est alors préchauffé par son simple passage dans les tuyaux souterrains avant d’entrer dans la maison, ce qui aide à limiter la consommation de chauffage.
  A l’inverse, en été, le sol à cette profondeur a une température moins élevée que la température extérieure .L’air frais amené par les tuyaux souterrains agit alors comme une climatisation naturelle.

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