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Concept
Échangeur air-sol
Résumé
Un échangeur air-sol (également connu sous les noms de puits provençal, puits canadien ou puits climatique) est un échangeur géothermique à très basse énergie utilisé pour rafraîchir ou réchauffer l'air ventilé dans un bâtiment.
Ce type d'échangeur est notamment utilisé dans l'habitat passif.
L'échangeur air-sol sert à alimenter un bâtiment en air en le faisant circuler auparavant dans un conduit enterré qui selon les conditions climatiques le refroidit ou le préchauffe en utilisant l'inertie thermique du sol. L'air sert de fluide caloporteur tandis que le tube sert d'échangeur thermique tout en canalisant l'air jusqu'au bâtiment.
Le puits provençal, bien que principalement utilisé comme système de rafraîchissement naturel, peut être également utilisé l'hiver pour préchauffer l'air entrant ou pour maintenir hors gel une habitation. Il en est de même du puits canadien.
Ce système est basé sur le simple constat que la température sous terre :
est différente de celle de l'air en surface ;
sa variation peut se modéliser comme la somme de deux oscillations l'une annuelle (été/hiver) et l'autre journalière (jour/nuit) ;
sa variation subit une plus faible amplitude par rapport à sa moyenne annuelle d'autant plus que la profondeur augmente ;
sa variation journalière, à faible profondeur, est déphasée dans le temps par rapport à celle de l'air en surface du fait de l'inertie thermique de la terre.
Ces constats sont à mettre en parallèle avec les données suivantes :
la profondeur du sol à partir de laquelle la température est considérée comme hors gel est d'environ en plaine sous les latitudes françaises métropolitaines.
la température moyenne saisonnière du sous-sol à de profondeur se rapproche davantage de la température de confort (18 à 26 °C) l'été que l'hiver (en plaine sous les latitudes françaises métropolitaines).
les variations des températures saisonnières été/hiver n'interviennent pratiquement plus à partir de de profondeur où la température reste quasi constante tout au long de l'année.
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