Les purificateurs d’air doivent-ils avoir le filtre à l’avant ou à l’arrière ?

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Les purificateurs d’air doivent-ils avoir le filtre à l’avant ou à l’arrière – est-il préférable de pousser ou de tirer l’air ? Le laboratoire Smart Air de Pékin a effectué des tests sur le même ventilateur avec le filtre HEPA de chaque côté, et les résultats contredisent l’intuition de la plupart des gens.

Lorsque j’ai fabriqué mon premier purificateur bricolé, j’ai mis le filtre à l’avant :

En quelques semaines, plusieurs personnes m’ont dit que j’étais un idiot. Pourquoi as-tu mis le filtre à l’avant ? Il devrait aller à l’arrière !

De nombreuses personnes ont une forte intuition que le filtre devrait aller à l’arrière

Voici une suggestion plus respectueuse qu’à l’accoutumée sur 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 Quora a dit que c’est comme essayer de pousser une corde.

Ventilateur de purificateur à l'avant pousser tirer l'air

Mais quand je pousse plus loin, la plupart des gens ont du mal à trouver une bonne raison. Pour certains, je pense que c’est purement une intuition d’avoir de l’air provenant d’une source pure. Mais voici les deux raisons les plus cohérentes que j’ai entendues :

Claim 1 : Le filtre à l’avant  » protège  » le ventilateur.

C’est probablement la meilleure raison que j’ai entendue. Oui, mettre le filtre derrière le ventilateur empêchera la poussière de frapper le moteur et de s’y accumuler. Je pense qu’il y a un petit avantage non nul de cela, bien que je n’ai vu personne le tester réellement.

Mais voici une vérification instinctive : les gens font fonctionner des ventilateurs  » non protégés  » (nous les appelons simplement  » ventilateurs « ) tout le temps, et cela ne semble pas causer beaucoup de dommages.

Filtre de ventilateur

Claim 2 : le filtre à l’avant améliore les performances.

C’est une idée étrange pour moi. J’ai demandé à plusieurs docteurs en physique, et ils ont dit que ça ne devrait pas faire de différence. La quantité d’air qui entre est égale à la quantité d’air qui sort.

Mais qui sait ? Peut-être qu’il y a quelque chose sur le processus de circulation de l’air que je ne comprends pas. Ma bête noire, c’est quand les gens pointent vers une théorie et supposent que cela prouve la question, sans vraiment la tester. Je suis donc allé le tester !

Test du filtre de purificateur d’air à l’avant et à l’arrière

Il est difficile de faire le test avec ce premier ventilateur que j’ai utilisé (ci-dessus) car mettre le filtre à l’arrière m’obligerait à mettre du ruban adhésif autour de l’écran arrière. Cela altérerait le ventilateur, donc nous ne pouvons pas comparer des pommes avec des pommes.

Heureusement, j’ai testé beaucoup de ventilateurs différents.

Et j’ai fini par me fixer sur ce ventilateur en forme de tube que j’appelle le Cannon.

Il est parfait pour ce test car je peux facilement mettre le filtre HEPA à l’avant ou à l’arrière. C’est donc ce que j’ai fait ! J’ai effectué 20 tests de particules de 0,5 micron dans mon appartement à Pékin.
J’ai également demandé à un laboratoire tiers de tester les deux versions dans un test CADR.

Les résultats ? Dans les deux tests, mettre le HEPA du côté de l’admission a en fait fait légèrement pire ! Voici les résultats du test CADR, plus contrôlé.

Test d'efficacité d'efficacité avant-arrière du filtre

J’ai été surpris. Je pensais qu’ils auraient les mêmes performances.

Maintenant, la partie suivante est difficile à comprendre pour moi, mais l’équipe de Smart Air a la chance d’avoir un ingénieur aéronautique. Voici un détail important concernant le ventilateur Cannon que je n’ai pas mentionné :

Filtre de purificateur d'air DIY Cannon

Le ventilateur n’est pas au milieu. Au lieu de cela, il est à peu près aux 2/3 de la longueur du tube. Et selon notre ingénieur, il est utile d’avoir plus de distance entre le ventilateur et le filtre afin qu’une colonne de pression puisse se former.

Encore, je n’ai toujours pas saisi la physique, j’invite donc toute personne plus experte à ajouter son explication ici. Mais deux ensembles de données indépendants montrent que le fait de mettre le HEPA à l’avant entraîne des réductions plus importantes des particules.

Si le ventilateur se trouvait exactement au milieu, nous émettons l’hypothèse que les performances seraient égales avec le HEPA à l’avant ou à l’arrière.

Bottom Line:

Des tests contrôlés n’ont trouvé aucun avantage à mettre le filtre à air à l’arrière (en le tirant) par rapport à l’avant (en le poussant). Au lieu de cela, les résultats ont montré que la distance entre le filtre et le ventilateur affectait davantage les performances du purificateur.

Tests d’entrée-sortie

Je pense que c’est une démonstration fascinante de la façon dont j’ai trébuché dans une bonne conception. Je ne connaissais pas grand-chose à la dynamique des flux d’air, mais j’ai fait beaucoup de tests d’entrée-sortie avant de choisir cette configuration. En d’autres termes, j’étais agnostique quant à ce qui se passait à l’intérieur du ventilateur, mais j’ai testé différents ventilateurs, mesuré le résultat qui m’importait (réduction des particules), et cela m’a conduit à une bonne conception – même si je ne pouvais pas expliquer pourquoi à l’époque.

Spéculation : Est-ce que les flux d’air turbulents expliquent pourquoi le  » filtre en premier  » est le pire ?

Nous ne sommes pas sûrs à 100% de cela, mais d’après les recherches sur les ailettes de guidage, mettre un filtre avant le ventilateur rendra l’air entrant dans le ventilateur turbulent.

Ailettes de guidage du purificateur

Faire fonctionner le ventilateur dans un flux d’air turbulent (par opposition à un flux laminaire) a deux conséquences :

A. L’efficacité du ventilateur est réduite.

B. Le ventilateur sera plus bruyant.

Cependant, nous ne savons pas si cet effet serait suffisamment important pour être significatif.

Poser le filtre après le ventilateur signifie que l’air turbulent (provenant du ventilateur) entre dans le filtre. Nous ne savons pas quel effet cela a sur l’efficacité du filtre.

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