Comment combattre l'humidité dans une pièce

Comment combattre l'humidité dans une pièce

Les problèmes d'humidité sont fréquents dans pièces en sous-sol. Un air trop humide favorise la croissance de moisissures sur les murs et répand des odeurs de moisi fort peu agréables . Si vous êtes confrontés à un tel problème, vous pourriez courir vous acheter un déshumidificateur d'air, mais ce n'est pas forcément la meilleure méthode. Aujourd'hui, nous vous présentons une solution à base de capteurs Yoctopuce qui permet de baisser le niveau d'humidité d'une pièce de manière simple et pragmatique.


Pour déshumidifier une pièce, il faut évacuer la vapeur d'eau en suspension dans l'air. Un déshumidificateur électrique fonctionne en condensant d'une manière ou d'une autre cette vapeur d'eau en gouttelettes, qui sont ensuite récupérées dans un réservoir pour être évacuées ultérieurement. Ce système à deux désavantages:

  • Il faut régulièrement vider le réservoir, ou le raccorder au circuit d'eaux usées
  • Ce genre d'appareil est très gourmand en électricité, donc au final assez cher à l'utilisation


Il y a une autre manière pour évacuer la vapeur d'eau: c'est de remplacer purement et simplement l'air de la pièce par de l'air plus sec, venant de l'extérieur, selon le bon vieux principe de l'aération. Bien sûr, selon la saison, l'air risque d'être plus froid, ce qui nécessitera un peu plus d'énergie pour le chauffage si la cave est tempérée, mais cette énergie est peu de chose par rapport à la consommation d'un déshumidificateur. De plus, le réchauffement ultérieur de cet air venu de l'extérieur fera baisser son humidité relative, ce qui sera bénéfique pour les problèmes d'humidité. Voyons donc comment réaliser une installation d'aération automatique optimisée pour extraire l'humidité.

Vue d'ensemble


Pour décider quand il est opportun de procéder à l'aération, on installe à l'intérieur et à l'extérieur du bâtiment des Yocto-Meteo pour mesurer la température et l'humidité. Pour faire circuler l'air, le plus simple est de poser dans deux fenêtres opposées deux ventilateurs à clapet, l'un pour extraire l'air humide et l'autre pour faire entrer l'air sec. Le clapet électrique ferme l'accès d'air lorsque le ventilateur n'est pas utilisé. Les deux ventilateurs peuvent être commandés avec un unique Yocto-PowerRelay.

Installation de déshumidification automatique par ventilation
Installation de déshumidification automatique par ventilation



Les deux ventilateurs seront toujours actionnés simultanément. Il est important d'utiliser deux ventilateurs identiques pour s'assurer que le volume d'air déplacé dans les deux sens soit le même. Sinon, on risque d'aboutir soit à une situation de surpressurisation (qui poussera de l'air froid et humide de la cave dans la maison) ou de dépressurisation (aspirera de l'air chaud de la maison dans la cave, et donc fera entrer de l'air froid dans la maison).

On peut remplacer le ventilateur en insertion par une ouverture motorisée de la fenêtre en imposte. Elle a l'avantage d'être beaucoup plus discrète qu'un ventilateur. Si la pièce est traversante et l'environnement raisonnablement exposé au vent, on peut même envisager de remplacer les deux ventilateurs par des fenêtres motorisées, comme c'est fait en général sur les églises ou autres bâtiments classés pour lesquels un ventilateur ne serait pas acceptable. La commande de ventilation sera toutefois un tout petit peu plus complexe puisque le moteur doit être piloté dans le bon sens en fonction de l'action à effectuer (ouvrir ou fermer), et exigera un Yocto-MaxiPowerRelay plutôt qu'un simple Yocto-PowerRelay.

L'emplacement du capteur extérieur n'est pas très important. Il ne faut pas chercher à le mettre juste vers la prise d'air mais plutôt à un endroit représentatif de la masse d'air extérieur, et qui ne sera pas influencé par la mise en marche de la ventilation. Si on a le choix, le conseil des hommes du métier est de le mettre plutôt du côté Nord (naturellement plus humide), pour avoir une mesure plutôt pessimiste.

Reste à déterminer la logique pour savoir quand aérer la pièce. Pour cela, une petite théorie sur l'humidité s'impose...

Mesure de l'humidité


Il existe plusieurs manières de manière de mesurer la quantité de vapeur d'eau dans l'air.

La plus fréquemment utilisée sur les hygromètres communs est l'humidité relative (HR), exprimée en %. Elle semble intuitive, mais c'est un peu trompeur: le pourcentage représente le rapport entre la pression de vapeur d'eau par rapport à la pression d'eau à saturation pour la température actuelle. Pas si intuitif que ça... Notons simplement que c'est une mesure utile pour la météorologie (une humidité relative de 100% correspond à la formation de pluie, de brouillard ou de rosée) ainsi que pour mesurer le confort de l'air dans lequel on vit (idéalement entre 35% et 65%).

L'humidité relative ne permet pas de comparer la quantité de d'eau dans l'air entre deux endroits distincts, car elle dépend beaucoup trop de la température de l'air: la température change la pression d'eau à saturation.

L'humidité relative (en bleu) est inversément corrélée à la température (en rouge)
L'humidité relative (en bleu) est inversément corrélée à la température (en rouge)


Donc, pour décider du moment opportun pour aérer, il faut une autre mesure d'humidité, qui ne dépende pas de la température, mais purement de la quantité d'eau dans l'air: c'est l'humidité absolue, qui se mesure en gramme d'eau par mètre cube d'air (g/m3). Ainsi, si l'on remplace de l'air intérieur par de l'air extérieur dont l'humidité absolue est plus faible, on est certain qu'on aura sorti de l'eau de la pièce, quelle que soient les températures intérieures et extérieures. Mais comment peut-on mesurer l'humidité absolue ?

Le plus simple est de calculer l'humidité absolue sur la base de l'humidité relative, de la température et d'un arsenal de lois physiques qui lie ces trois grandeurs les unes aux autres. Comme ces formules physiques ne sont pas toutes simples, nous avons récemment simplifié le problème en ajoutant directement dans le Yocto-Meteo le calcul de l'humidité absolue. Ainsi, si vous installez le dernier firmware, vous pourrez choisir l'unité de mesure de l'humidité qui vous intéresse le plus: g/m3 pour l'humidité absolue ou % RH pour l'humidité relative:

Configuration du Yocto-Meteo
Configuration du Yocto-Meteo


Bien entendu, dans vos programmes, vous pourrez lire simultanément les deux valeurs.

Processus de régulation


Dès lors que nous disposons de mesures de l'humidité absolue à l'intérieur et à l'extérieur, la régulation est assez triviale. Voici les conditions mesurées durant 24h avant l'installation du système:

Température et humidité absolue dans la cave avant l'installation du système
Température et humidité absolue dans la cave avant l'installation du système


On constate par exemple qu'il y a clairement 2g/m3 d'eau qui auraient pu être facilement évacués par une aération durant l'après-midi (la courbe bleu foncé de l'humidité absolue intérieure est de 2g/m3 environ supérieure à l'humidité absolue extérieure).

On peut donc imaginer une régulation selon le principe suivant:

  • Lorsque l'humidité absolue à l'intérieur est supérieure à l'humidité l'extérieure de 1 g/m3 au moins, aérer
  • Lorsque l'humidité absolue à l'intérieur est inférieure ou égale à l'humidité extérieure, stopper l'aération

On peut encore ajouter deux règles préemptives pour éviter dans tous les cas de déshumidifier au delà du seuil de confort, et d'ouvrir par temps de pluie:

  • Ne pas aérer lorsque l'humidité relative extérieure est supérieure à 85%
  • Ne pas chercher à déshumidifier lorsque l'humidité relative intérieure est inférieure à 30%

Transformé en code Python par exemple, cela nous donne:


outside = YHumidity.FindHumidity("Outside.humidity")
inside = YHumidity.FindHumidity("Inside.humidity")
fan = YRelay.FindRelay("Fan.relay")
while(True):
    if outside.get_relHum() > 85:
        fan.set_output(YRelay.OUTPUT_OFF)
    elif inside.get_relHum() < 30:
        fan.set_output(YRelay.OUTPUT_OFF)
    elif inside.get_absHum() >= outside.get_absHum()+1:
        fan.set_output(YRelay.OUTPUT_ON)
    elif inside.get_absHum() < outside.get_absHum():
        fan.set_output(YRelay.OUTPUT_OFF)
    YAPI.Sleep(1000)
 



Résultat


Il est encore un peu tôt pour tirer un véritable bilan du système puisqu'il vient d'être installé, mais on peut déjà étudier les effets du système d'aération.

Effet du système de régulation
Effet du système de régulation

  • L'enclanchement de la ventilation (à 13h sur le graphique ci-dessus) produit rapidement un effet très visible sur l'humidité absolue de la pièce
  • L'effet semble diminuer de manière asymptotique environ 1g/m3 au dessus de l'humidité absolue mesurée à l'extérieur. Nous avons donc modifié la règle de contrôle pour stopper l'aération lorsque ce seuil est atteint (plutôt qu'attendre l'égalité)
  • On constate encore quelques occurences d'améliorations de l'humidité dans la pièce dans l'après-midi, le système profitant automatiquement des améliorations à l'extérieur
  • Ensuite, le temps s'est gâté n'a plus offert de possibilités d'amélioration. Nous verrons donc à l'usage dans les jours à venir...

Selon l'environnement particulier, on peut imaginer d'autres règles, par exemple en utilisant la mesure de température extérieur pour éviter d'aérer aux heures les plus froides si l'on veut réduire l'impact sur le chauffage. Mais a priori cela ne devrait même pas forcément être nécessaire, car si la pièce est chauffée, elle arrivera très rapidement au seuil minimal de 30% d'humidité relative par le biais d'échanges d'air plus froid et n'aura donc quasiment jamais à s'aérer aux heures les plus froides.

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