Lycee Jean Rostand Présentation du suivi du puits canadien

Présentation Le puits canadien ou provençal est un dispositif destiné à utiliser la chaleur du sol pour réduire les besoins énergétiques d’un bâtiment. Réversible, il peut être utilisé en hiver pour préchauffer l’air qui pénètre dans le bâtiment, on parle alors de puits canadien, ou en été pour refroidir l’air dans ce cas c’est le puits provençal. Cette technique est très ancienne et était déjà utilisée dans l’antiquité.

Principe Plus on descend dans le sol, plus la température est constante au cours des saisons.

Schéma simplifié

Conception Une prise d’air neuf, Un ou plusieurs tuyaux, Un ventilateur, Une arrivée d’air dans le bâtiment, Un système de régulation.

Contexte de l’opération Lors de la conception du bâtiment Sciences, le maître d’ouvrage a souhaité une approche sous l’angle de la Haute Qualité Environnementale. C’est dans ce contexte que la technique du puits canadien a été avancée. Or sur ce type de bâtiments, l’efficacité d’un tel système ne fait pas l’unanimité. Après un certain nombre de discussions, il a été décidé de recourir à cette technique de façon ‘’expérimentale’’ pour essayer de mettre en évidence l’intérêt de cette technique.

Le suivi Comme on l’a vu ci-avant, le maître d’ouvrage entend obtenir un retour d’expérience sur le puits canadien. L’objectif de ce suivi est de mettre en évidence les bénéfices apportés par l’installation mise en place. Deux pistes sont à explorer : les économies d’énergie, l’amélioration du confort d’été.

L’installation Le choix des locaux à traiter s’est porté sur les deux amphithéâtres du rez-de-chaussée. En effet, ces deux locaux qui ne sont pas climatisés sont amené à accueillir des effectifs importants sur des périodes longues. On peut donc craindre des problèmes d’inconfort. Le puits canadien devrait permettre d’améliorer le confort de façon plus efficace qu’une simple ventilation habituellement installée dans ce type de locaux.

Evolution de la température sans puits canadien

Evolution de la température avec puits canadien

Mise en œuvre

Les moyens techniques Pour mener à bien le suivi de l’installation, il a été prévu, dans le cadre du projet, la mise en oeuvre d’équipements spécifiques : Sondes enterrées pour caractériser l’évolution de la température du sol, Sondes de température ambiante dans les locaux, Sondes de température extérieure, Automate de télésurveillance permettant de collecter les valeurs mesurées au pas horaire et d’agir sur les consignes de fonctionnement, Un accès distant au système pour récupérer les données sur tableur et modifier certains paramètres.

Implantation

La méthode L’efficacité d’un tel équipement est entièrement liée à sa gestion : Programmation des horaires de fonctionnement, Automatisation du démarrage en fonction des températures, Rationalisation des périodes d’utilisation froid/chaud en fonction de la saison et de l’inertie du système, Régulation du débit et by-pass du système en fonction des besoins.

La méthode Le comportement de l’installation est complexe à modéliser, il dépend : De la réaction de l’échangeur air/sol que constitue le puits canadien, en fonction des conditions d’utilisation, De l’évolution dynamique des conditions climatiques dans les amphithéâtres, elles-mêmes liées à la structure thermique des locaux, inertie…

La mission L’installation sera opérationnelle d’ici un an environ. Dans un premier temps, il s’agit de réfléchir aux besoins en terme de programmation de la régulation : - Mode de fonctionnement, - Horaires, - Variation du débit…

La mission Dans un deuxième temps, Il s’agira alors d’optimiser le fonctionnement en essayant des modes de programmations sur des périodes suffisamment longues et de comparer les résultats. Fonctionnement : Sans puits canadien, Avec puits canadien le jour et refroidissement nocturne, Avec puits canadien jour et nuit …

La mission Les résultats attendus, sous forme statistiques, sont les suivants : Caractérisation de l’amélioration du confort d’été, sous la forme : réduction de x degrés pendant x heures, Caractérisation des économies d’énergie en hiver comparé à un système de ventilation traditionnelle, Validation du comportement du puits (échanges) par rapport aux modèles. C’est un projet qui devra se poursuivre sur plusieurs années.

La mission

La mission Nous recherchons des personnes : Susceptibles d’appréhender l’ensemble des phénomènes qui interviennent dans le procédé, Désireuses de mettre en œuvre une démarche statistique, Intéressées par la mise au point de la programmation du système en fonction des résultats obtenus, Ayant envie de s’investir sur un projet qui devra se poursuivre sur plusieurs années.

M e r c i d e v o t r e a t t e n t i o n