Procédés de déshumidification de l’air
Deux techniques, un seul objectif : réduire l’excès d’humidité de manière contrôlée
Avant d’aborder plus en détail les deux procédés de déshumidification de l’air, il nous faut néanmoins briser un mythe :
Chauffer l’air ne le rend pas plus sec
Le chauffage ne fait certainement pas partie des moyens de déshumidification. Certes, de l’air chaud peut absorber plus d’eau que de l’air froid. Ainsi, si on chauffait une pièce à teneur en eau constante, il est vrai que l’on observerait dans un premier temps une baisse du taux d’humidité relative.
Cependant, plus l’air est chaud, plus il est susceptible d’entrer en contact avec des surfaces plus froides, sur lesquelles l’humidité se condense à nouveau. Un simple réchauffement de l’air ne suffit donc pas à faire disparaître l’humidité puisque la teneur en eau reste la même.
La seule solution technique qui permette d’assécher l’air ambiant de manière efficace et durable est la déshumidification par condensation ou adsorption.
Condensation versus adsorption
Tous les appareils proposés sur le marché en tant que déshumidificateurs à réfrigération, déshumidificateurs à condensation ou déshumidificateurs électriques ou à effet Peltier sont basés sur le principe de la condensation.
Mais il existe également différentes techniques de déshydratation par adsorption.
Parmi elles figurent notamment les granulés, encore fort appréciés en maints endroits. Ce procédé ne permet toutefois d’obtenir une déshumidification permanente de l’air qu’avec des appareils électriques à régénération par air chaud, plus connus en tant que déshydrateurs à adsorption.
Tout est fonction du procédé
Malgré le nombre et les variations des désignations, les appareils en vente sur le marché appartiennent en règle générale toujours à l’une de ces deux catégories, dont les dénominations ne laissent pas de doute sur le procédé de déshumidification mis en œuvre.
Hormis les granulés, tous les appareils électriques fonctionnent de la même manière, à savoir que l’air ambiant est d’abord aspiré à l’aide d’un ventilateur pour ensuite être asséché dans l’appareil avant d’être réintroduit dans la pièce, où l’air sec se mélange à nouveau à l’air ambiant plus humide, jusqu’à ce que le niveau d’humidité souhaité soit atteint.
Pourtant, les procédés de déshumidification, comme les domaines et les limites d’application des deux groupes d’appareils diffèrent considérablement les uns des autres.
Condensation
Comme nous l’avons déjà constaté au chapitre 1 avec la courbe de saturation, la capacité de l’air à absorber l’eau dépend uniquement de sa température. Plus la température est basse, moins l’air peut se charger d’eau.
Mais que se passe-t-il lorsque l’air gorgé d’eau refroidit brusquement au contact d’une surface plus froide ?
Dans ce cas, le seuil de saturation (100 % d’humidité relative) est dépassé et l’air ne peut plus lier l’excédent d’humidité qui se condense et forme des gouttelettes d’eau sur la surface plus froide.
Même l’air peut avoir ses vapeurs
Parce qu’à cette température la vapeur se condense en eau, on parle de point de rosée. Vous avez certainement déjà observé ce phénomène de condensation sur des bouteilles en verre en été ou sur les vitres en hiver ou tout simplement sur le miroir de la salle de bains pendant votre douche. La brume et la rosée du matin sont elles aussi des exemples visibles d’une saturation en humidité de l’air froid.
En refroidissant, l'air ne peut plus emmagasiner autant de vapeur d'eau et l’excédent d’humidité se condense sur les surfaces plus froides.
Ce principe physique est mis à profit dans les déshumidificateurs à condensation, également appelés pour cette raison « déshumidificateurs à réfrigération », puisqu’ils refroidissent le flux d’air en dessous de son point de rosée et en extraient l’humidité par condensation sur une surface froide.
L’offre du marché en matière de déshumidificateurs à réfrigération s’étend des puissants déshumidificateurs à condensation avec compresseur (ou déshumidificateurs à réfrigération avec compresseur) aux déshumidificateurs Peltier, particulièrement compacts et, dans l’absolu, économes en énergie, mais dont le rendement est sensiblement plus faible et le bilan énergétique nettement moins bon.
Pour simplifier, on peut dire que les déshumidificateurs Peltier on besoin de quatre fois plus d’énergie que les appareils à compresseur pour extraire de l’air un litre d’eau.
Adsorption
Tandis que les déshumidificateurs à condensation refroidissent l’air à son point de rosée pour en extraire l’humidité, les déshydrateurs à adsorption utilisent le principe de la sorption et exploitent la différence de pression de vapeur entre l’air humide et un sorbant hygroscopique.
Les granulés déshydratants en font également partie, même s’ils permettent seulement de maintenir un environnement sec dans de petits contenants fermés.
Les granulés : tout sauf une solution à long terme
L’utilisation originelle et principale des sachets de granulés est de protéger les marchandises sensibles à l’humidité pendant leur transport et leur stockage. Chacun d’entre nous connaît ces petits sachets qui accompagnent les sacs, les appareils électroniques, les produits pharmaceutiques et parfois même certains vêtements.
Force est d’admettre que les granulés sont loin de constituer une réelle alternative aux déshumidificateurs. À cela s’ajoute qu’il s’agit d’une solution à usage unique peu économique qui oblige à racheter régulièrement des sachets de rechange puisque les granulés ne sont pas régénérés. L’agent déshydratant agit comme une éponge qui absorbe en permanence l’eau de l’air et doit être remplacée une fois qu’elle est complètement imbibée – une procédure pour le moins onéreuse à la longue.
Il en va tout autrement pour les appareils électriques à régénération par air chaud. Ces derniers renferment une roue de séchage recouverte de matières fortement hygroscopiques, telles que le gel de silice ou le chlorure de lithium, qui capturent les molécules d'eau de l’air aspiré à son passage à travers la roue.
Afin que la roue de séchage puisse absorber l’humidité en continu, celle-ci doit être évacuée. C’est là qu’intervient la régénération par air chaud : de l’air chaud est insufflé dans la partie régénération de la roue où l’apport d’énergie thermique expulse du gel de silice la vapeur d’eau liée au préalable dans la roue.
Chapitres suivants portant sur la condensation :
Chapitre 2.1 - Déshumidificateurs à condensation avec compresseur
Chapitre 2.2 - Déshumidificateurs à condensation à effet Peltier
Chapitres suivants portant sur l’adsorption :
Chapitre 2.3 - Déshydrateurs à adsorption
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Connaissances pratiques sur les déshumidificateurs – Tous les chapitres en un coup d’œil
Chapitre 1 : Connaissances de base sur l’humidité – Tout est d’une relativité absolue
Chapitre 2 : Vue d’ensemble des procédés de déshumidification de l’air – Condensation et adsorption
Chapitre 2.1 : Déshumidificateurs à condensation avec compresseur
Chapitre 2.2 : Déshumidificateurs à condensation à effet Peltier
Chapitre 2.3 : Déshydrateurs à adsorption
Chapitre 3 : Quelle solution de déshumidification pour quelle application ?