Caractérisation du biotope dû à la condensation dans un échangeur air-sol (EAHE) pour analyser le risque sanitaire

L’usage d’un échangeur air-sol (EAHE) ou puits canadien couplé à un système de ventilation mécanique permet d’amortir et de déphaser la variation périodique de la température extérieure. Cela permet de préchauffer l’air de ventilation en période hivernale et de le rafraîchir en période estivale, entraînant des économies d’énergie. Cependant, durant certaines périodes, des condensats vont apparaître dans le puits, s’écouler dans celui-ci et s’accumuler en fin de puits. Ces condensats vont former un biotope propice au développement de micro-organismes dont certains sont pathogènes et peuvent contaminer l’air de ventilation. L’étude proposée a donc pour objectif de caractériser en volume et température sur une période de deux ans (année sèche et année humide) le biotope présent en fin de puits à l’aide de modélisations numériques. Ces conditions sont ensuite comparées aux conditions de développement des micro-organismes pathogènes identifiés dans les condensats. Pour atteindre cet objectif, différents modèles numériques ont été établis. Premièrement la partie horizontale du puits dans laquelle a lieu l’essentiel des transferts de chaleur et de masse, ainsi que la modélisation de l’écoulement des condensats dans cette partie du puits. Deuxièmement la géométrie particulière de la fin du puits où s’accumulent les condensats et où auront également lieu des transferts de chaleur et de masse. L’écoulement de l’air à l’interface des condensats varie en fonction de la quantité de condensats présents en fin de puits. Les transferts de chaleur convectifs peuvent donc être de types forcés, naturels ou mixtes et faire également varier les transferts de masse. Les modélisations numériques ont pu être validées à l’aide de relevés expérimentaux réalisés sur une installation témoin. Celle-ci est constituée de deux tuyaux enterrés à une profondeur allant de 1,25 m à l’entrée à 2 m à la sortie sur une longueur de 25 m. La pente de 3 % permet l’évacuation des condensats et les concentre dans un volume à base cylindrique. L’analyse des micro-organismes a eu lieu sur différentes stations (air extérieur, condensat, sortie de puits, air intérieur). Les échantillons prélevés ont fait l’objet d’une extraction d’ADN, d’un séquençage et d’un traitement bio-informatique pour identifier les micro-organismes (bactéries et fungi). Les espèces bactériennes et fongiques identifiées ont été comparées aux bases de données FAPROTAX et FUNGUILD pour identifier les pathogènes et ce sont les normes allemandes TRBA 460 et 466 qui ont permis le classement des micro-organismes pathogènes en fonction de leur niveau de risques pour l’homme.