Quelle est la meilleure position pour le filtre des purificateurs d’air : à l’avant ou à l’arrière ? Est-il préférable de faire circuler l’air en le poussant à travers le filtre ou en l’aspirant à travers celui-ci ? Le laboratoire Smart Air à Beijing a réalisé des tests en plaçant le filtre HEPA de chaque côté d’un même ventilateur, et les résultats contredisent l’intuition de la plupart des gens.
Lorsque j’ai fabriqué mon premier purificateur d’air DIY, j’ai placé le filtre à l’avant :
En quelques semaines, plusieurs personnes m’ont qualifié d’idiot. “Pourquoi avoir mis le filtre à l’avant ? Il aurait dû être placé à l’arrière !”
Le positionnement du filtre à l’arrière : une intuition répandue et controversée
Voici une suggestion plus respectueuse que d’habitude concernant ma vidéo de test en direct :
Je suis fasciné par le nombre de personnes qui ont cette intuition. Par exemple, ce commentateur sur le site web Quora compare cette action à celle d’essayer de pousser une corde.
Cependant, lorsque j’approfondis la question, la plupart des gens ont du mal à trouver une justification valable. Pour certains, cela semble être une simple intuition selon laquelle l’air doit provenir d’une source pure. Cependant, voici les deux raisons les plus solides que j’ai entendues :
Argument #1 : Le filtre situé à l’avant “préserve” le ventilateur.
C’est sans doute l’un des arguments les plus convaincants que j’ai entendus. En effet, placer le filtre derrière le ventilateur empêche la poussière d’atteindre le moteur et de s’y accumuler. Je crois qu’il y a là un léger avantage, même si je n’ai pas vu de véritables tests réalisés à ce sujet.
Cependant, voici une observation empirique : les gens utilisent régulièrement des ventilateurs sans “protection” (nous les appelons simplement “ventilateurs”) et cela ne semble pas causer de dommages importants.
Argument #2 : Le filtre frontal améliore les performances.
C’est une idée étrange pour moi. J’ai posé la question à plusieurs physiciens et ils m’ont assuré que cela ne devrait pas faire de différence. La quantité d’air qui entre est égale à la quantité d’air qui sort.
Cependant, qui sait ? Il se peut qu’il y ait quelque chose que je ne comprenne pas dans le processus de circulation de l’air. Ce qui me dérange le plus, c’est lorsque les gens se basent sur une théorie et supposent que cela prouve une chose, sans avoir effectué de véritables tests. C’est pourquoi j’ai décidé de réalise mes propres tests !
Test du purificateur d’air : filtre à l’avant vs filtre à l’arrière
Il était difficile de réaliser un test avec le premier ventilateur que j’ai utilisé (mentionné ci-dessus) car en plaçant le filtre à l’arrière, j’aurais dû utiliser du ruban adhésif autour de l’écran arrière. Cela aurait modifié le fonctionnement du ventilateur et nous n’aurions pas pu comparer les résultats de manière équitable.
Heureusement, j’ai effectué des tests avec de nombreux autres ventilateurs différents.
L’appel à un laboratoire
J’ai également fait appel à un laboratoire tiers pour effectuer un test CADR des deux versions. Et devinez quoi ? Dans les deux tests, placer l’HEPA du côté de l’aspiration a en réalité légèrement empiré la situation ! Voici les résultats du test CADR, qui est une méthode plus contrôlée.
J’ai été surpris. Je m’attendais à ce qu’ils produisent des résultats similaires.
La partie suivante est un peu complexe pour moi, mais l’équipe de Smart Air est chanceuse d’avoir un ingénieur aéronautique parmi eux. Voici un détail important concernant le ventilateur Cannon que je n’ai pas mentionné auparavant :
Le ventilateur n’est pas situé au centre. Il se trouve environ aux 2/3 du tube. Selon notre ingénieur, cette disposition permet une plus grande distance entre le ventilateur et le filtre, ce qui permet la formation d’une colonne de pression.
Encore une fois, je n’ai pas encore totalement compris les principes physiques en jeu, et je serais ravi d’accueillir l’explication d’experts dans ce domaine. Cependant, deux ensembles de données indépendants montrent que placer le filtre HEPA à l’avant conduit à une plus grande réduction des particules.
Si le ventilateur était situé exactement au centre, nous supposons que les performances seraient les mêmes, que le filtre HEPA soit placé à l’avant ou à l’arrière
Tests d’entrée-sortie
Je trouve cela vraiment fascinant de voir comment j’ai involontairement découvert une bonne conception. À l’époque, j’avais une connaissance limitée de la dynamique des flux d’air, mais j’ai réalisé de nombreux tests d’entrée-sortie avant d’opter pour cette configuration. En d’autres termes, je ne comprenais pas pleinement ce qui se passait à l’intérieur du ventilateur, mais j’ai testé différentes options, mesuré les résultats qui m’intéressaient (la réduction des particules) et cela m’a conduit à une conception efficace, même si je ne pouvais pas l’expliquer précisément à l’époque.
Hypothèse : Est-ce que le flux d’air turbulent pourrait expliquer pourquoi la configuration “filtre en avant” est la moins favorable ?
Bien que nous ne puissions pas être totalement certains, les études sur les aubes directrices suggèrent que placer un filtre devant le ventilateur peut générer un flux d’air turbulent à l’entrée.
Le fait de faire fonctionner le ventilateur dans un flux d’air turbulent (par opposition à un flux laminaire) a deux conséquences :
A. L’efficacité du ventilateur sera réduite.
B. Le ventilateur sera plus bruyant.
Cependant, nous ne savons pas si cet effet serait suffisamment important pour être significatif.
En plaçant le filtre après le ventilateur, l’air turbulent généré par ce dernier pénètre dans le filtre. Nous ne connaissons pas encore l’impact que cela peut avoir sur l’efficacité du filtre.
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