Qu’est-ce que l’humidité relative et pourquoi est-ce important

Humidité relative : une définition intuitive

L'humidité relative est une mesure de l'humidité absolue par rapport à quelque chose d'autre. La compréhension de ce "quelque chose d'autre" met naturellement en avant l'intérêt de mesurer l'humidité relative, permet de mieux en comprendre le comportement, et donc de mieux la contrôler.

L'humidité absolue est la quantité de vapeur d'eau qui se trouve dans la composition de l'air. L'air est une combinaison de nombreux gaz (azote, oxygène, argon, dioxyde de carbone, vapeur d'eau, etc.) et plus il y a de vapeur d'eau dans cette combinaison, plus l'humidité absolue est élevée.

Maintenant, la question est la suivante : y a-t-il une limite à la proportion dans laquelle la vapeur d'eau peut contribuer à la composition de l'air? L'air pourrait-il être composé à 95 % de vapeur d'eau, les 5 % restants étant pour l'oxygène, l'azote et autres gaz nécessaires à la vie? Poser la question est y répondre. Il existe une limite à laquelle l'air peut intégrer de la vapeur d’eau, et c'est par rapport à cette limite supérieure que l'humidité relative est calculée.

L'humidité relative est le rapport entre la quantité réelle de vapeur d'eau dans l'air (humidité absolue) et la quantité maximale de vapeur d’eau que l'air peut contenir dans des conditions environnementales identiques. Une façon intéressante d’y donner un sens intuitif est de considérer l'humidité relative comme la "densité de la vapeur d'eau" dans l'air.

Effet des conditions ambiantes et contrôle de l'humidité relative

"Conditions environnementales identiques"? Pourquoi préciser ceci? Cet ajout n'est pas banal et est en fait une clé pour comprendre le comportement de l'humidité relative et comment la contrôler. En effet, en tant que gaz, certaines propriétés de l'air sont affectées par les conditions ambiantes telles que la température et la pression, dont sa capacité à incorporer de la vapeur d'eau. Voici les conséquences de cette affirmation.

Contrôle de l'humidité relative par la température

Toutes choses étant égales par ailleurs, la "quantité maximale de vapeur d'eau que l'air peut contenir" augmente lorsque la température s'élève et se répercute en sens inverse sur l'humidité relative. Vous voulez réduire l'humidité relative dans une pièce? Augmentez la température et le tour est joué. L'inverse se produit lorsque l'on abaisse la température.

Contrôle de l'humidité relative par la pression

Encore une fois, toutes choses étant égales par ailleurs, "la quantité maximale de vapeur d'eau que l'air peut contenir" diminue lorsque la pression barométrique augmente, ce qui, dans ce cas, affecte l'humidité relative réelle dans la même direction. Vous voulez réduire l'humidité relative dans une "pièce"? Abaissez la pression barométrique et vous y êtes. Par exemple, si aucun effort de compensation n'est investi (système d'humidification, réduction de la température, système de pressurisation), l'air d'un avion est plus sec lorsqu'il est en vol que lorsqu'il est au sol puisque la pression atmosphérique diminue à mesure que l'on s'éloigne de la Terre. Cependant, dans un contexte terrestre ordinaire, le contrôle de l'humidité relative par la pression atmosphérique n'est, la plupart du temps, pas envisageable.

Contrôle de l'humidité relative par la vapeur d'eau

Enfin, toutes choses égales par ailleurs, si vous souhaitez augmenter l'humidité relative dans une pièce sans modifier la température ou la pression atmosphérique, vous pouvez injecter directement de la vapeur d'eau dans l'air. La plupart des humidificateurs domestiques fonctionnent ainsi. Pour réduire l'humidité relative, il faut trouver un moyen d'extraire l'eau de l'air. Dans la plupart des systèmes de climatisation, le moyen d'extraire la vapeur d'eau de l'air consiste à utiliser l'effet de la variation de température sur les niveaux d'humidité relative tout en profitant des effets associés à l'atteinte du point de rosée.

Pourquoi l'humidité relative est-elle importante?

Le taux d'humidité relative affecte directement la qualité globale de l'air et la santé humaine. Le graphique ci-dessous (adapté de Sterling et al. 1985) est un classique dans le domaine du CVAC (Chauffage Ventilation Air Conditionné) et du contrôle de la qualité de l'air. Auto-explicatif, ce tableau donne un aperçu intéressant de la façon dont la qualité de l'air est directement affectée par les niveaux d'humidité relative. La zone optimale pour la santé humaine globale et le confort se situe entre 40% et 60% d'humidité relative.

Bien entendu, des contextes plus spécialisés exigent des niveaux d'humidité relative bien différents. Dans le secteur des biotechnologies, par exemple, les incubateurs à CO2 utilisés pour la culture des cellules et des tissus doivent maintenir un taux d'humidité relative très élevé de 95 %, 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7. Les instruments travaillant dans ces environnements, comme notre capteur de CO2 DXC220 par exemple, doivent être spécifiquement conçus pour fonctionner dans des environnements aussi exigeants sur le plan électronique. Si la conception n'est pas correcte et que certains paramètres internes sont laissés au hasard (par exemple, la température interne et le point de rosée), la défaillance de l'instrument devient inévitable.