Mesure Hygrométrie intérieure

[sbs]

Bonjour,

Je me pose une question "métaphysique" sur la mesure d'hygrométrie. J'ai un station avec mesure hygro-intériere/extérieure. Comme nous sommes en hivers et que nous chauffons, l'hygrométrie intérieure est sensiblement plus basse (~30-35%) que l'hygro extérieure ( ~70-90%).

J'ai voulu tenter l'expérience de mesurer l'impact de l'aération de la piece (ou se trouve le capteur intérieur) sur l'hygrométrie intérieure. Et là surprise, pendant la durée d'aération, l'hygrométrie intérieure a baissé. Comme il faisait froid, je n'ai pas prolongé l'expérience, mais cela m'a interpellé.

Aujourd'hui qu'il fait grand beau, nous avons ouvert plus longtemps et la rebelotte, l'hygrométrie à commencé par chuter, puis après quelques heures, donnent un leger signe d'augmentation.

Est-ce un phénomène normal et qu'est ce qui peut l'expliquer?

[ced the red]

Bonjour ,

Il s'agit d'un phénomène complètement normal que je vais résumer d'une manière simple (voire simpliste).

En effet une particule d'air froid contient moins d'humidité qu'une particule d'air chaud . Donc en refroidissant l'air intérieur la température du point de rosée baisse et l'HR (%) avec .

D'où l'intérêt d'ouvrir ou d'aérer ses pièces l'hiver au plus froid le matin , l'air intérieur s'assèche en se refroidissant.

http://www.alertes-meteo.com/divers_pheno/humidite.htm

[sbs]

Merci pour cette réponse qui découle du bon sens. J'avais oublié que la mesure d'hygrométrie est relative.

[mm91]

Je dis la même chose que ced the red, mais exprimé différemment :

L’air intérieur et l’air extérieur c’est le même (heureusement !), il contient la même quantité d’humidité (en g/m3 d’air).

Donc quand tu ouvres la fenêtre cette quantité d’humidité ne change pas.

C’est seulement l’humidité relative qui baisse car la température a baissé et la quantité d’humidité que peut contenir un air plus froid est plus faible.

En ouvrant la fenêtre l’humidité relative diminue mais tu augmentes les risque de condensation

.

Cette notion d’humidité relative entraîne beaucoup de confusion ; il est souvent beaucoup plus évident de raisonner en quantité de vapeur d’eau (humidité absolue en g/m 3).

L’humidité relative n’est intéressante que si l’on veut savoir si l’on est proche de la condensation (point de rosée) ce qui n’était pas l’objet de ta question.

Une petite astuce mémotechnique:

Quand on parle d'humidité relative, bien penser: "humidité relative à la température"

[ced the red]

Pour extrapoler un peu sur le taux d'humidité relative et pour faire simple, il est plus simple de mon point de vue de regarder la température du point de rosée pour connaitre l'humidité d'une masse d'air . A comparer bien sûr avec la température de l'air lui -même .

Après cela devient plus complexe.

[mm91]

Cette notion de HR conduit d’ailleurs à des truc idiots :

Prenons l’exemple d’une journée calme, bien ensoleillée (donc hors arrivée d’une masse d’air différente) comme le 5 juin 2010 par exemple:

La HR a varié de 92 à 32%, on risque donc d’en conclure que l’air est devenu « plus sec »

En y regardant de plus près on s’aperçoit que la quantité de vapeur d’eau est seulement passé de 12.2 à 11 g/m3, ce qui est très peu comme variation.

Donc la masse d’air, du point de vu quantité d’humidité, n’a pratiquement pas varié et on ne peut pas dire qu’il est arrivé un air « plus sec »

En fait la variation d’humidité relative est due uniquement à la variation de température.

On observe d’ailleurs très bien la symétrie des deux courbes (rouge et violette)

Cela n’a rien d’extraordinaire, mais je trouve que ça incite quand même à une mauvaise interprétation.

Autre exemple :

Quand il fait très froid, l’air est en général très sec.

Est-il sec en relatif ou en absolu ?

Réponse :

En relatif puisque un air froid peut contenir moins d’humidité (absolue !)

Mais en absolu aussi car en général ce ne sont pas les perturbations océaniques (humides) qui apportent l’air froid, mais plutôt l’air continental (sec).

Et la mesure de la HR ne donne aucun renseignement sur ce point.

Un autre exemple :

On entend dire que par grand froid le chauffage sèche l’air dans une maison.

Si la température intérieure reste à 20°C la HR intérieure ne devrait pas changer par grand froid (extérieur) : l’air est le même à l’extérieur et à l’intérieur.

C’est bien l’humidité absolue qui diminue, on le sent bien sur la peau, et dans ce cas c'est bien la baisse d'humidité absolue qui fait baisser l'humidité relative.

Après il y a toute une discussion possible sur l’influence de l’humidité absolue ou de l’humidité relative sur le corps humain et sur toute la nature…?

[jackT]

Après il y a toute une discussion possible sur l’influence de l’humidité absolue ou de l’humidité relative sur le corps humain et sur toute la nature…?

C'est en ce sens que l'humidité relative est importante : tous les phénomènes d'évaporation et dessèchement dépendent de l'humidité relative. Plus l'humidité relative est faible, plus il y aura dessèchement.

Exemple :

un air ayant une humidité absolue de 9 g d'eau par mètre cube et une température de 12°C aura une HR d'environ 84%.

un air ayant une humidité absolue de 9 g d'eau par mètre cube et une température de 22°C aura une HR d'environ 46%.

Bien que l'humidité absolue de ces deux airs soit la même, l'air à 46% HR sera plus desséchant que l'air à 84%, comme le montrerait d'ailleurs un cheveu ou le poil de crin (d'un hygromètre) qui serait plus sec avec une HR de 46%...

Donc la masse d’air, du point de vu quantité d’humidité, n’a pratiquement pas varié et on ne peut pas dire qu’il est arrivé un air « plus sec »

En fait la variation d’humidité relative est due uniquement à la variation de température.

On observe d’ailleurs très bien la symétrie des deux courbes (rouge et violette)

Comme le mentionne "ced the red" plus haut, il suffit de regarder le point de rosée pour avoir une idée de l'évolution de l'humidité absolue : tout changement d'humidité absolue va entraîner un changement du point de rosée, et à l'inverse un point de rosée stable va indiquer une humidité absolue stable.En regardant la courbe du point de rosée de ton exemple, on voit que ce paramètre reste essentiellement stable durant la journée, et on voit que l'humidité absolue augmente très légèrement entre 7 et 10 heures , puis retourne ensuite à son niveau initial.

[jackT]

... Donc en refroidissant l'air intérieur la température du point de rosée baisse et l'HR (%) avec .

C’est seulement l’humidité relative qui baisse car la température a baissé et la quantité d’humidité que peut contenir un air plus froid est plus faible.

Je ne comprends pas vos raisonnements :

Prenons un air intérieur avec une HR de 35% et une température de 20°C.

Si on refroidi cet air par exemple à 12°C, l'humidité relative devrait passer à 58%... L'air intérieur étant loin d'être saturé en eau, il n'y a aucune raison qu'il perde de l'eau lors de son refroidissement et son humidité absolue (et donc le point de rosée) ne devrait pas changer : l'humidité absolue d'un air qui se refroidit ne change pas tant que celui-ci n'est pas saturé en eau (HR=100%).

Comme l'humidité absolue ne change pas et que la quantité totale d'eau que peut contenir l'air diminue en se refroidissant, la HR augmente mais ne diminue pas...

Pour sbs :

Cela pourrait signifier que l'air intérieur a été mélangé avec un air extérieur ayant une humidité absolue plus basse (et donc un point de rosée plus bas).

utilises tu un humidificateur ?

EDIT : Chez moi, j'utilise un humidificateur et j'ai en ce moment :

air extérieur : 8.5°C, HR 53% soit un point de rosée de -0.5°C

air intérieur : 21.6°C, HR 39% soit un point de rosée de 7.1°C

L'humidité absolue de l'air intérieur est plus élevée que celle de l'air extérieur. Si l'air intérieur avait la même humidité absolue que l'air extérieur, son humidité relative serait d'environ 23%

[ced the red]

Bonjour ,

Ok jackT l'air entrant dans la maison assèche l'air intérieur du fait de ses propriétés propres ( froid et sec avec donc un Td plus bas que celui à l'intérieur de la maison)

Petite question utilisant le même raisonnement : Dans une voiture tout le monde envoie de l'air chaud pour enlever la buée sur les vitres.

Quels sont les effets de cet air chaud sur l'humidité à l'intérieur de la voiture ?

Est-ce efficace ?

Quelle devrait être la solution pour assécher l'air dans la voiture ?

[jackT]

Bonjour ,

Ok jackT l'air entrant dans la maison assèche l'air intérieur du fait de ses propriétés propres ( froid et sec avec donc un Td plus bas que celui à l'intérieur de la maison)

Petite question utilisant le même raisonnement : Dans une voiture tout le monde envoie de l'air chaud pour enlever la buée sur les vitres.

Quels sont les effets de cet air chaud sur l'humidité à l'intérieur de la voiture ?

Est-ce efficace ?

Quelle devrait être la solution pour assécher l'air dans la voiture ?

Si il y a formation de buée à l'intérieur des vitres, cela veut dire que le point de rosée de l'air à l'intérieur de la voiture est supérieur à la température de la surface intérieure des vitres.Donc pour éviter la formation de cette buée on peut :

- diminuer le point de rosée de l'air de la voiture en enclenchant la climatisation : l'air asséché par la condensation dans le climatiseur remplace l'air intérieur de la voiture et son point de rosée diminue. SI la buée disparait, ce n'est pas parce que la température de l'air de la voiture baisse, mais c'est que l'air a été asséché par un air ayant un point de rosée plus bas.

-augmenter la température de la surface intérieure des vitres . selon l'écart entre le point de rosée de l'air de la voiture et celui des vitres, il faut un certain temps avant que les température s'équilibrent en amenant de l'air chaud…

Le mieux est de faire les deux : enclencher la clim pour diminuer le point de rosée de l'air entrant et augmenter la température de cet air en mettant également le chauffage à fond...

Je n'ai pas pris en compte ici l'augmentation du point de rosée dû à l'air humide expiré par les occupants de la voiture....

[ced the red]

Mon astuce perso est la même que pour les habitations, je laisse entrer l'air extérieur plus froid quelques instants ( la voiture "dort" dans un garage) en ouvrant une portière . Puis en roulant je mets la clim auto . Souvent j'étais gêné par un envahissement de buée à l'intérieur avec juste un petit halo de vision sur le pare-brise .

D'ailleurs au démarrage de la voiture quand la buée est bien présente ce système cumulé avec un peu de chauffage est efficace .

[jackT]

.... je laisse entrer l'air extérieur plus froid quelques instants ...

Pour en revenir à la question initiale de sbs, une baisse de la température en elle-même ne peut pas expliquer la baisse d'humidité relative qu'il a observé .Si un air proche de 20°C et ayant une humidité relative initiale de 35% est refroidi, l'humidité relative de cet air va augmenter et non diminuer, et son humidité absolue ne va pas changer.

[mm91]

Pour en revenir à la question initiale de sbs, une baisse de la température en elle-même ne peut pas expliquer la baisse d'humidité relative qu'il a observé .

Si un air proche de 20°C et ayant une humidité relative initiale de 35% est refroidi, l'humidité relative de cet air va augmenter et non diminuer, et son humidité absolue ne va pas changer.

Oui, tu as raison (et mon explication était fausse)D'ailleurs je viens de faire l'éxpérience en ouvrant la fenêtre:

avant ouverture:

T=22.1°C, HR=37.2%

10 mn après ouverture:

T=19.2°C, HR=32.5%

10 mn après fermeture

T=21.5°C, HR=36.8%

Il faut donc trouver une autre explication....mais laquelle ?

[sbs]

Oui, tu as raison (et mon explication était fausse)

D'ailleurs je viens de faire l'éxpérience en ouvrant la fenêtre:

avant ouverture:

T=22.1°C, HR=37.2%

10 mn après ouverture:

T=19.2°C, HR=32.5%

10 mn après fermeture

T=21.5°C, HR=36.8%

Il faut donc trouver une autre explication....mais laquelle ?

J'avais l'impression que l'air ambiant dans la maison est plus humide que l'air extétieur qui est froid et sec. Lorsque l'on ouvre, on "moyenne" l'humidité ambiante avec l'extérieure, d'où la chute de HR, mais la remontée à un niveau presque identique à celui de départ en çà peine 10' n'est pas compatible avec cette théorie.

Peut-être est un artéfact lié à la technologie de mesure de l'hygrométrie ambiante. Je sais que je dérive un peu de ma question originale, mais quelle phénomène physique est mis en oeuvre pour mesurer l'hygrométrie?

En cherchant un peu je n'ai pas trouvé, comment fonctionne l'hygromètre de ma station météo. Par contre j'ai trouvé :

Il faut se rappeler qu'un hygromètre ne donne pas de résultats immédiats. Il peut nécessiter jusqu'à deux heures pour produire une lecture stable dans un nouveau milieu ou pour s'ajuster à une variation soudaine de l'humidité relative.

Donc peut-être que nous n'observons qu'un artefact de mesure lié à la variation rapide de température.

[jackT]

...Peut-être est un artéfact lié à la technologie de mesure de l'hygrométrie ambiante.

C'est effectivement sûrement de ce côté là qu'il faut chercher.En reprenant les données du test effectué par mm91 :

- Point de rosée extérieur (d'après les données d'hier de sa station) : 5°C

- Point de rosée intérieur avant aération : 6.8°C (air intérieur légèrement plus humide qu'à l'extérieur)

- Point de rosée intérieur après aération : 2.3°C !

Les valeurs de l'hygromètre indiqueraient, après aération de la pièce, que l'humidité absolue de l'air intérieur est descendue à un niveau plus bas que celle de l'air extérieur! Ce qui est très probablement faux.

[mm91]

Oui, je pense aussi que la mesure de l’hygrométrie est fausse car pas stabilisée

Le viens de regarder les enregistrements faits par un enregistreur JRI-Sélène (*), chez moi pendant mes quelques jours d’absence à Noël où j’avais coupé le chauffage (sans ouvrir les fenêtres !) :

(je n’ai plus d’enregistrement intérieur avec ma station WS2300 pour cause d’utilisation du capteur pour la mesure solaire !)

(*) d'après les spécifications constructeur:

précision de la HR=+ou-2% entre 10 et 95%

précision de la température=+ou-0.5°C entre -5et50°C

22 décembre T=20.2°C, HR=35%

coupure du chauffage

23 décembre T=.13.7°C, HR=37%

24 décembre T=10.5°C, HR=36.5%

25 décembre T=5°C, HR=35%

remise en marche chauffage

30 décembre T=22.7°C, HR=35%

Conclusion :

Malgré la très grande variation de température : pas de variation de la HR !

A noter que pendant toute cette période la HR extérieure n’est jamais descendu au dessous de 86%

Alors ???

[ced the red]

Bonjour,

Dans son numéro de septembre 2010 (le n°11) Météo-Le Magazine (MF) consacre 2 pages à l'humidité de l'air .Reprenant tout ce qui a été dit ici , ils ajoutent :

"Une aération par une journée chaude , a fortiori orageuse , humide , l'air enfermé [...] contiendra beaucoup de vapeur d'eau .

Au premier refroidissement , cette vapeur condensera sur les parois froides et sera à l'origine de moisissures. A l'inverse une bonne aération au moment le plus froid de l'hiver enfermera de l'air pauvre en eau , qui deviendra de plus en plus sec avec la montée des températures ."

Ce qui veut dire que cet air réchauffé sera sec ( HR basse ) mais pourra contenir plus d'eau que la particule d'air froid ( Td plus élevé).

Pour mm91 :

calcul du Td de la pièce :

22/12 : 4.3°

23/12 : -0.6°

24/12 : -3.3°

25/12 :-8.2°

30/12 : 6.5°

A 20.2° et 35% d'HR , l'humidité absolue est de 6g/m cube

A 5° et 35% d'HR , l'humidité absolue est de 2.3 g /m cube donc est plus sec que le précédent avec la même HR.

- en se refroidissant ( de 20.2° à 5°) l'air s'est asséché , puisque le Td est passé de 4.3° à -8.2°.

- l'HR ne représente qu'une proportion d'eau dans une particule d'air . C'est l'état présent de la particule d'air qui est exprimé par le taux d'HR.Une particule d'air sec et froid pourra avoir une HR supérieure dans cet état là que plus tard réchauffée mais sera plus sèche .

-enfin il ne faut pas omettre que même bien isolées les maisons sont soumises aux effets des conditions extérieures , donc l'air extérieur pénètre à l'intérieur des maisons , d'où surement le Td de mm91 plus élevé le 30 que le 22 .

CONCLUSION pou mm91 : le fait que l'HR soit la même quelle que soit la température est me semble-t-il .... une coïncidence !

[jackT]

- en se refroidissant ( de 20.2° à 5°) l'air s'est asséché , puisque le Td est passé de 4.3° à -8.2°.

Désolé de te contredire à nouveau sur ce point précis.... mais un air non saturé en eau (donc avec une HR < 100%) ne s'assèche pas si on baisse sa température, et ceci tant que sa température est plus haute ou égale à son point de rosée.Autrement dit , si on refroidi de 10°C un air ayant initialement 20.2°C et Td=4.3°, après refroidissement l'air aura une température de 10.2°C et toujours un Td de 4.3°C. Il faudrait refroidir cet air à moins de 4.3°C pour qu'il commence à s'assécher en perdant de l'eau par condensation.

En ce qui concerne les données montrées par mm91, les températures de l'air sont toujours largement supérieures aux Td, donc cette baisse de Td observée ne peut pas être la conséquence directe du refroidissement de l'air.

Ce qui veut dire que cet air réchauffé sera sec ( HR basse ) mais pourra contenir plus d'eau que la particule d'air froid ( Td plus élevé).

De la même manière , l'augmentation de la température de l'air entrainera la diminution de son humidité relative, mais son point de rosée ne sera pas modifié par l'échauffement.

Si tu n'es pas convaincu, regarde et utilise par exemple ce graphique très pratique et simple et qui permet de suivre l'évolution de l'humidité relative et du point de rosée lorsque la température de l'air change : http://formation.xpair.com/voirCours/temperature_rosee.htm

[mm91]

Encore une fois, toutes les confusions viennent du terme « air sec »

(sec en absolu ou en relatif ?)

Certes, c’est le relatif qui compte pour sécher le linge par exemple ou pour la transpiration des plantes.

Mais au sens littéral du terme un air sec c’est un air qui contient peu de vapeur d’eau..

L’humidité relative est une sorte d’ « artifice » qui permet seulement de savoir si on est plus ou moins loin de la saturation (condensation ou point de rosée)

Dans « humidité relative » il y a deux notions à la fois (quantité de vapeur d’eau et éloignement du point de rosée)

Dans « humidité » il n’y a qu’une seule notion (quantité de vapeur d’eau)

Je comprends bien que la discussion est sans fin. Du point de vue des phénomènes physiques on est tous d’accord (j’ai reconnu mon erreur du début de ce post, ce n’est pas nécessaire de me les ré-expliquer !), je parle ici seulement d’une tournure d’esprit.

Je me suis tout de même très souvent posé la question suivante :

à propos des capteurs modernes de nos stations (ceux qui mesurent à la fois la HR et la température comme celui-là : http://michel.mo.pagesperso-orange.fr/meteo/capteur2.JPG )

Ne sont-ils pas sensibles plutôt à l’humidité absolue ?

(et l’humidité relative serait donnée seulement par le calcul, en interne, avec la température ?)

(les anciens capteurs, eux, étaient effectivement sensibles à la HR)

Ce qui me fait dire ça c’est la parfaite symétrie entre la HR et la température que l’on observe très souvent sur les enregistrements quand l’humidité absolue est presque constante (Td presque constant).

Quelques exemples (voir courbe rouge et courbe violette):

http://icare.cinq.free.fr/meteo/2010/20100307.gif

http://icare.cinq.free.fr/meteo/2010/20100307.gif

http://icare.cinq.free.fr/meteo/2010/20100307.gif

http://icare.cinq.free.fr/meteo/2010/20100523.gif

http://icare.cinq.free.fr/meteo/2010/20100608.gif

Il me semble que si le capteur mesurait effectivement la HR , celle-ci ne « suivrait » pas aussi bien la température ?

Si quelqu’un peut me donner des renseignements au sujet de cette sensibilité réels des capteurs modernes (absolu ou relatif ?), je suis très intéressé.

[jackT]

Ne sont-ils pas sensibles plutôt à l’humidité absolue ?

Ce qui me fait dire ça c’est la parfaite symétrie entre la HR et la température que l’on observe très souvent sur les enregistrements quand l’humidité absolue est presque constante (Td presque constant).

Indépendamment de la méthode ou du type de capteur utilisée pour mesurer la HR, la théorie prédit que pour une humidité absolue constante, toute élévation de la température va entraîner une baisse de la HR et toute baisse de la température va entrainer une hausse de la HR.En utilisant par exemple ce calculateur et en gardant un point de rosée constant, tu pourras en modifiant la température obtenir les mêmes courbes (température et HR) en mirroir que tu observes avec les mesures de ta station.

[mm91]

Indépendamment de la méthode ou du type de capteur utilisée pour mesurer la HR, la théorie prédit que pour une humidité absolue constante, toute élévation de la température va entraîner une baisse de la HR et toute baisse de la température va entrainer une hausse de la HR.

En utilisant par exemple ce calculateur et en gardant un point de rosée constant, tu pourras en modifiant la température obtenir les mêmes courbes (température et HR) en mirroir que tu observes avec les mesures de ta station.

Ca j'ai bien compris. Ce nest pas l'objet de ma question.Mais justement, suivant les capteurs:

Ces capteurs modernes délivrent bien une HR (en sortie finale), mais la surface sensible elle-même du capteur(avant calcul interne éventuel) est-elle sensible à des g/m3 (H absolue) ou à une HR ?

[jackT]

Les capteurs capacitifs ou résistifs utilisent les propriétés hygroscopiques d'un matériel, et l'hygroscopicité d'un matériel ne dépend que de l'humidité relative - voir par exemple ici.

Donc pour ce type de capteur, la variation de capacité ou de résistance suit une variation de l'humidité relative.

Il est intéressant de savoir qu'il existe des capteurs de point de rosée, basés sur un procédé optique, qui eux mesurent directement l'humidité absolue - voir ici

[Boudu34]

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Le seul appareil précis pour vérifier "vos" humidités intérieures ou extérieures est le Psychromètre.

Ça se construit avec 2 thermomètres et ça permet, bien sûr, de tenir compte de la température de l'air mesuré.

Vous en avez un descriptif ici

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