Le puits canadien appliqué dans le tertiaire
Qui dit industriel pense immédiatement grands volumes et gros besoins énergétiques. Le puits canadien est très performant pour y répondre en respectant les contraintes de la réglementation thermique. Il est beaucoup plus performant par exemple qu’une pompe à chaleur, ne serait-ce que par son aspect écologiquement responsable lié à l’absence de mise en œuvre de substances toxiques.
Dans le cas qui nous intéresse, les buts à atteindre ainsi que les contraintes sont souvent très différents de l’implantation dans le secteur résidentiel. Pourtant, à la base, le principe est le même que dans votre maison. On va dimensionner une installation permettant de disposer d’une quantité d’air prédéterminée à une température assez stable durant l’année. Il convient de le distribuer en bonnes quantités à chaque endroit et en fonction de l’heure, l’air provenant de l’échangeur géothermique.
Constructions passives, mais pas seulement
Dans tous les cas, l’analyse des besoins, et en particulier pour le confort l’été, va permettre de procéder au calcul de la longueur nécessaire. Les possibilités d’implantation sur le lieu déterminent le nombre de conduits parallèles possibles. Les matériaux disponibles pour le capteur lui-même sont très divers et les espaces habituellement disponibles pour son implantation dans le sol lors du chantier sont classiquement vastes. La quantité de gaines à enfouir est aussi assez impressionnante, en comparaison d’un chantier résidentiel. On a régulièrement affaire à des dizaines de conduites parallèles. Il est très classique, afin d’éviter des terrassements sur une trop grande surface, de faire la répartition des gaines à la fois sur un plan horizontal et sur un plan vertical. Cela donne une sorte de faisceau de gaines beaucoup plus efficace qu’un seul conduit de section équivalente. L’ensemble du capteur disparaît ensuite, enfoui sous les espaces paysagers ou bien les zones de stationnement de véhicules légers. L’existence de ces zones spécifiques est de toute façon imposée par la réglementation. Le matériel spécifique au puits canadien lui-même se composant simplement de quelques ventilateurs, les coûts d’exploitation et de maintenance sont très très faibles.
Le puits canadien n’a pas obligatoirement pour vocation de répondre à l’ensemble des besoins de chauffage en hiver. La température de l’air qu’il fournit ne permet pas d’assurer cette fonction, sauf dans des bâtiments à énergie passive. Un appoint autre sera donc probablement utile lors des pics de froid. Néanmoins, une structure de bâtiment et une isolation bien étudiées permettent de réduire ce besoin complémentaire de chauffage à un strict minimum. Le coût ridiculement faible de son fonctionnement pour assurer le confort d’été sans faire appel à une unité lourde de climatisation classique compense très fortement cette contrainte. Pour améliorer la gestion fine de l’ensemble, cet appoint peut ne pas être délivré centralement. Il peut s’agir de petites résistances électriques ou de petites batteries en différents points critiques du réseau aéraulique.
Grands volumes et usages diversifiés
Dans le cas présent, les buts à atteindre sont définis précisément par la réglementation en vigueur : insuffler la bonne quantité d’air à chaque endroit. En organisant également l’extraction de l’air usé, on obtiendra le confort désiré dans chaque zone. Le volume traité est souvent assez énorme en comparaison de celui d’une maison. De grandes économies sont possibles par une gestion fine des scénarios d’occupation. Pour prendre un exemple concret, dans un complexe hôtelier, les nuisances sonores dans les pièces de repas sont tout à fait tolérables de nuit hors des heures de service, période durant laquelle justement elles ne sont pas envisageables dans les chambres. Ces scénarios sont souvent très précis : zones d’accueil, zones de restauration aux heures des services, zones de séjour privé, zones de cuisine ou d’activités techniques hors public, etc. L’architecture elle-même, ne serait-ce qu’avec des hauteurs d’étage importantes, permet facilement le passage de réseaux aérauliques précis à la fois pour l’air neuf et pour l’air extrait. Certaines parties des lieux peuvent se retrouver assez longuement non utilisées du fait de la saisonnalité de l’exploitation. Faire des économies d’énergie sur le conditionnement thermique de l’air de toute une aile d’hôtel en la laissant dériver naturellement des consignes optimales engendre une économie de chaleur qui n’a rien à voir avec le fait de garder fermée la porte de l’unique chambre d’amis de votre logis.
Réseaux aérauliques importants
La vmc pour un grand bâtiment est conçue avec des matériels beaucoup plus modulaires que les simples caissons prêts à l’utilisation de nos pavillons. Devoir ajouter ici ou là un by-pass aéraulique n’est pas embêtant, d’autant plus qu’on le motorisera. La distribution ne peut pas habituellement être conçue comme la pieuvre desservie par un unique caisson central dans une maison. Les différentes ramifications obligent à des registres d’équilibrage dont la motorisation commandée centralement permet justement de répondre aux scénarios des variations d’occupation. Une économie complémentaire intervient également lorsque la ventilation se trouve peu sollicitée. Au lieu de fermer fort la plupart des registres de vmc, il est logique de commander la réduction de la vitesse du ou des ventilateurs du puits canadien, et donc leur consommation. Une ventilation conçue sur la base d’un puits canadien sera beaucoup plus efficace qu’une classique vmc double-flux. On est en fait plutôt dans le cas d’une double gestion complète à la fois de l’air entrant et de l’air extrait. Des batteries d’échange sont installées aux points névralgiques des réseaux. Elles peuvent être by-passées en fonction de la saison pour ne pas affaiblir l’efficacité du puits climatique lors de certaines périodes.
Toutes ces optimisations sont décidées à la fois par un système de programmation informatique central et par des terminaux dans certaines zones. Les techniques actuelles réduisent ces organes décentralisés à de simples terminaux de type tablette tactile. La mise en œuvre est très aisée, tout étant relié à l’unique bus informatique servant également à la distribution du son, de l’image, d’Internet. Cette communication des terminaux permet également une surveillance en temps réel de l’ensemble des paramètres, pouvant aller jusqu’à des alertes préventives de défaillances potentielles.
Un exemple spécifique d’application du concept au maintien en conditions d’un grand volume très atypique est celui d’une serre. L’utilisation pour la génération d’eau chaude est assez marginalement reportée.
