Quels sont les différents types d’anémomètres ? 

Il existe de nombreuses technologies d’anémomètres mesurant la vitesse d’un flux d’air. Certaines sont plus adaptées à la mesure du vent (flux d’air extérieur), d’autres sont particulièrement utilisées pour la mesure d’un flux d’air en intérieur : air soufflé, air neuf, air repris, ou même courant d’air, aussi faible soit-il, fuite d’air au sein d’un bâtiment, mais aussi flux d’air au sein d’un conduit aéraulique faisant partie d’un système de climatisation ou de ventilation. 

Voici les différents types d’anémomètres et les domaines dans lesquels leur utilisation est préférable : 

1. Anémomètre à hélice (air intérieur et extérieur) : 
   Ils utilisent une hélice pour mesurer la vitesse d’un flux d’air. Ces modèles sont assez polyvalents, les plus sensibles étant préférés pour les mesures en intérieur, souvent avec une hélice de 100 mm de diamètre. Certains anémomètres portables à hélice de petits diamètres sont souvent utilisés en loisir pour mesurer la vitesse du vent en extérieur, mais les professionnels les utilisent aussi ce type de diamètre pour les mesures en gaine. 

2. Anémomètre à fil chaud (intérieur) : 
   Ces anémomètres évaluent la vitesse de l’air en exploitant un principe thermique simple : son capteur est un fil chauffé par effet Joule (faible courant électrique), et le passage d’un flux d’air va le refroidir par convection. Le refroidissement modifie la résistance électrique du fil, ce qui permet d’évaluer précisément la vitesse et le débit d’un flux d’air, même très faible (mesure en infiltrométrie pour détecter les défauts d’étanchéité dans un bâtiment). La précision de mesure de cette technologie est très élevée, mais exige en retour une grande qualité de fabrication et d’étalonnage de la part du fabricant. 

3. Mesure au tube de Pitot (intérieur) : 
   Ces anémomètres sont en fait des manomètres dont le capteur de pression est associé à la technologie du tube de Pitot : ils mesurent la variation de la pression dans un tube de Pitot au passage d’un flux d’air au sein d’une gaine ou d’une bouche de ventilation. La modification de la différence entre la pression statique et la pression totale générée par le flux d’air est alors utilisée pour déterminer la vitesse d’un flux d’air de manière assez précise, mais avec une sensibilité inférieure à celle du fil chaud (à partir de 2 m/s) et uniquement en gaine.  

4. Anémomètre à coupelles (extérieur, mesure du vent) : 
   Ces anémomètres mesurent la vitesse du vent en utilisant des coupelles attachées à un axe vertical. Le vent fait tourner les coupelles, et la vélocité de l’air est calculée en fonction de leur vitesse de rotation. Ces dispositifs restent sensibles pour mesurer des brises légères, mais peuvent aussi mesurer de puissantes rafales. 

5. Anémomètre à ultrasons (intérieur et extérieur) : 
   Les anémomètres ultrasoniques sont polyvalents et extrêmement précis. Ils sont par ailleurs très robustes car ils sont dépourvus de pièces mécaniques. Utilisés aussi bien en intérieur qu’en extérieur, ils sont souvent présents au sein des stations météorologiques, mais aussi dans certains environnements industriels spécifiques et dans la recherche scientifique pour l’étude de la dynamique de l’atmosphère. Ces appareils émettent des impulsions sonores entre 20 et 200 kHz, et disposent de récepteurs qui mesurent le temps de propagation des ondes sonores, directement induit par la vitesse de l’air qu’elles traversent.  

6. Anémomètre à effet Doppler ou anémomètres laser (intérieur et extérieur) : 
   Ces anémomètres sont des dispositifs très précis mais aussi très couteux. Ils sont aussi très similaires aux anémomètres radar (onde électromagnétique). Leur avantage est d’effectuer des mesures aussi bien dans l’air que dans des fluides non gazeux, et surtout de manière non intrusive, c’est-à-dire sans perturber l’écoulement du flux mesuré. Ces derniers émettent de la lumière ou des ondes électromagnétiques, et détectent le décalage de fréquence entre un faisceau émis et son retour. Ces appareils ne sont généralement pas utilisés dans le domaine HVAC. 
    

Quel anémomètre utiliser dans le domaine HVAC-R ? 

Pour la mesure des flux d’air dans le secteur de la ventilation et de la climatisation, il est conseillé d’utiliser un anémomètre portable à hélice ou à fil chaud. Ces appareils offrent une simplicité et un rapport précision-fiabilité-prix largement supérieurs aux autres technologies pour ce type d’application. 

Il faut aussi faire attention à la plage de mesure des instruments en question, pour choisir le modèle le plus adapté aux flux d’air à mesurer. 

Les flux d’intensité faible et modérée sont mieux pris en charge par un anémomètre à fil chaud. Ces instruments sont adaptés aux tests d’isolation et d’étanchéité d’un bâtiment (portes, fenêtres, etc.), mais aussi à la mesure dans les gaines de ventilation. Grâce à leur finesse, ces sondes sont capables de s’insérer dans un conduit via une petite ouverture, contrairement à une sonde à hélice dont le diamètre est plus large. 

Les anémomètres à hélice sont plus adaptés aux flux d’air plus abondants et à la mesure sur bouche. Ces modèles intègrent aussi un capteur de température pour effectuer une mesure simultanée de la température du flux d’air mesuré. Les thermo-anémomètres à hélice sont alors très adaptés à la mesure de la température, de la vitesse et du débit d’un flux sur les bouches de ventilation d’un bâtiment ou sur les grilles présentes en environnement industriel. 

Notez aussi que les anémomètres à tube de Pitot (qui sont en fait des manomètres équipés d’une sonde Pitot) sont aussi utilisés dans le secteur de la ventilation et de la climatisation au sein d’un conduit. Ils fournissent des mesures fiables, certains sont équipés d’une sonde de température thermocouple K pour mesure en même temps la température du flux d’air. 
 

Mesure sur bouche : l’importance des cônes de mesure de débit d’air 

Avec un anémomètre à fil chaud ou à hélice, l’accessoire le plus important pour l’étude des systèmes aérauliques est le cône de mesure de débit. Ce dispositif permet d’obtenir une mesure très précise du débit réel de l’air qui transite au niveau d’une bouche de ventilation en soufflage ou en extraction (évacuation). 

Ces cônes de mesure sont indispensables pour effectuer des mesures conformes aux règlementations en vigueur (comme la RE2020 en France) car ils permettent d’obtenir facilement une mesure de débit précise et fiable sans avoir à effectuer de mesure par balayage ou cadrillage (zonage point par point) au niveau d’une bouche. Ces deux dernières méthodes fournissent en effet une moyenne moins précise. Les cônes sont aussi les seuls à fournir une mesure de débit fiable sur les bouches de type à flux multidirectionnel (diffuseurs, etc.). 

Les cônes de mesure adoptent différentes dimensions, et morphologies selon la géométrie de la bouche en présence. Il est important d’utiliser un cône adapté à la bouche afin de couvrir la totalité de son ouverture. C’est pourquoi Sauermann propose une multitude de modèles de cônes pour prendre en charge les différents types de bouches d’un bâtiment. Certains cônes sont conçus pour les anémomètres à hélice, d’autres sont munis d’un orifice pour y insérer un anémomètre à fil chaud. 

Pour les anémomètres à hélice, les cônes de dernière génération intègrent un redresseur de flux dont la structure en nid d’abeille permet de fiabiliser la mesure de vitesse et de débit en supprimant les turbulences et la perte de charge due à l’application du cône sur la paroi autour de la bouche de ventilation. Ce système rétablit ainsi un flux laminaire quel que soit le type de bouche en présence. 

Notez aussi que pour la mesure sur bouche, un balomètre (débitmètre électronique) est aussi une excellente solution pour la mesure de débit d’air volumique en termes de précision et de fiabilité sur tout type de bouche. Par ailleurs, pour la surveillance permanente en poste fixe, la solution des ailes DEBIMO est aussi l’une des meilleures du genre pour le monitoring du débit d’air dans un conduit. 

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