Psychrometric chart/fr

Le diagramme psychrométrique est un outil essentiel pour évaluer tout système de climatisation. L'air contient de la vapeur d'eau ainsi que d'autres gaz ; lorsqu'il est refroidi ou chauffé, son humidité relative et sa teneur en eau varient. Le diagramme psychrométrique représente l'humidité relative et l'enthalpie de l'air humide en fonction de la température et de la teneur en eau, permettant ainsi de modéliser les processus de climatisation en traçant des courbes sur le diagramme.

L'axe horizontal de ce graphique représente la température de l'air en degrés Celsius et varie de -10°C à +55°C.

La teneur en humidité de l'air est mesurée en grammes de vapeur d'eau par gramme d'air (cet article utilise le système international d'unités). L'axe vertical du graphique, gradué de 0,000 à 0,030, représente le rapport d'humidité.

En langage courant, le terme « humidité » désigne l' humidité relative , c'est-à-dire la teneur en eau de l'air exprimée en pourcentage de la teneur en eau maximale pour une température donnée. Cette teneur en eau maximale est représentée par la ligne rouge étiquetée 100 % sur le graphique. Aucune donnée n'apparaît au-delà de cette ligne, car à pression atmosphérique normale au niveau de la mer, l'air ne peut avoir une teneur en eau supérieure à ce seuil. Les autres lignes rouges, étiquetées 90 %, 80 %, etc., indiquent les valeurs d'humidité relative correspondant à une température et une teneur en eau données.

Connaissant la température et l'humidité relative de l'air, vous pouvez les reporter sur ce graphique. Par exemple, l'air à 20 °C avec une humidité relative de 70 % (point 1 sur le graphique du tutoriel) aura une teneur en eau de 0,010 gramme par gramme d'air.

Si vous chauffez de l'air, sa température augmentera et le point correspondant sur le graphique se déplacera vers la droite. Si nous chauffons notre air à 20 °C et 70 % d'humidité relative à 25 °C, l'humidité relative diminuera à 50 % (point 2 sur le graphique du tutoriel), à condition que le chauffage ne modifie pas l'humidité de l'air.

Si l'on refroidit cet air, on constate sur le graphique que lorsque la température atteint 14 °C, l'humidité relative est de 100 % (point 3). Il s'agit du point de rosée de l'air à une teneur en humidité de 0,010. À cette température, la condensation se produit, l'humidité se condensant au contact de l'air. Si l'on continue à refroidir, la teneur en humidité diminue et le point sur le graphique se rapproche de la ligne des 100 %. C'est la déshumidification .

Si l'on prend de l'air à 20 °C et 70 % d'humidité relative et qu'on y pulvérise des gouttelettes d'eau à 20 °C, celles-ci s'évaporeront, augmentant ainsi l'humidité de l'air. Cependant, la vaporisation de l'eau à 20 °C nécessite que l'air fournisse l'énergie nécessaire à cette évaporation. Cet apport d'énergie refroidira l'air, de sorte que l'on obtient un air plus froid mais plus humide. Ce phénomène est appelé refroidissement adiabatique .

D'après le graphique : l'air à 20 °C et 70 % d'humidité relative (point 1) se situe entre les courbes de 40 et 60 J/g d'air sec, mais plus proche de la courbe de 40, soit environ 45 J/g d'air sec. On peut estimer, toujours d'après le graphique, que la courbe de 45 J/g croiserait celle correspondant à 100 % d'humidité relative à une température de l'air d'environ 17 °C (point 4). On en déduit que la température minimale à laquelle le refroidissement par évaporation peut refroidir cet air est de 17 °C.

Pour mesurer le taux d'humidité de l'air, on utilise un thermomètre à bulbe humide ou un thermomètre à fronde.

Il s'agit d'un thermomètre dont l'élément de mesure de température est enveloppé dans un linge humide. Lorsque l'air circule autour de cet élément, l'eau s'évapore et sa température baisse jusqu'à atteindre le point de rosée de l'air ambiant. Cette température peut alors être lue sur le thermomètre.

L'air à 20°C, humidité relative 70% (point 1) aura une température de bulbe humide de 14°C (point 3).

Un thermomètre à fronde est un thermomètre fixé à une poignée, ce qui permet de le faire tournoyer dans l'air. Ce mouvement d'air rapide au-dessus du thermomètre humide permet d'atteindre plus rapidement sa température cible.

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