Aspiration et débit d’air

Bon, nous avons donc expliqué et démontré que les Airwatts publiés dans une brochure de produit ne constituent pas une bonne mesure de la performance. La qualité et la durée de vie d’un moteur devraient plutôt être prises en compte dans l’évaluation du coût, au même titre que les affirmations de performance.

Il reste deux éléments de performance essentiels dont nous n’avons pas encore parlé et qui déterminent la performance réelle d’un système d’aspirateur central :

(1) Débit d’air, exprimé en pi³/min (pieds cubes par minute)
(2) Aspiration, aussi appelée dépression, exprimée en pouces de colonne d’eau.

Imaginez qu’un moteur d’aspirateur central ressemble beaucoup à un moteur à réaction. Les pales de la turbine tournent à des milliers de tr/min (tours par minute), générant une énorme dépression et produisant une grande quantité de débit d’air. Un moteur d’aspirateur central fonctionne selon le même principe.

Alors que la mesure du débit d’air indique la quantité d’air que le moteur de l’aspirateur central peut déplacer, la mesure de l’aspiration nous indique la force de traction maximale que le moteur est capable de produire. Celle-ci est déterminée en aspirant verticalement une colonne d’eau de 2 pouces jusqu’à sa hauteur maximale, exprimée en pouces. D’où le terme « colonne d’eau ».

La courbe de performance d’un moteur d’aspirateur central présente une « relation inverse », ce qui signifie que lorsque le débit d’air est à son maximum, l’aspiration est à son plus faible niveau, et vice versa.

Le terme Airwatts a été créé pour déterminer le « point optimal » où l’aspiration et le débit d’air coexistent de la façon la plus efficace à un orifice donné le long de la courbe de performance. Toutefois, comme pour toute affirmation de performance présentée dans une brochure, la valeur maximale se situe en dehors de l’orifice de fonctionnement typique d’un système d’aspirateur central en fonction.

Il en va de même pour l’aspiration et le débit d’air. Un aspirateur central ne fonctionne pas avec un orifice de 2 pouces, là où le débit d’air est à son maximum. Vous ne pourriez pas non plus aspirer quoi que ce soit avec un orifice sous vide scellé de 0 pouce, lorsque l’aspiration est à son maximum.

Tout comme les feuilles mortes poussées par le vent sur un stationnement vide, c’est le mouvement de l’air (débit d’air) qui transporte la saleté dans votre système d’aspirateur central. Comme dans la nature, c’est la différence de pression atmosphérique (dépression) qui crée à la fois le mouvement et la vitesse de l’air.

La quantité et la vitesse à laquelle l’air se déplace (vitesse) ont un impact direct sur la capacité de votre aspirateur central à déplacer les débris. Dans le cas d’une douce brise océanique comparée à une tornade ou à un ouragan, c’est la différence entre faire sécher votre lessive et arracher votre maison de ses fondations.

Lorsque vous réduisez la taille de l’orifice du boyau de votre aspirateur central en utilisant, par exemple, un accessoire suceur plat, le résultat est une augmentation de la vitesse du débit d’air à mesure que l’aspiration augmente. On peut comparer cela au fait de marcher entre deux gratte-ciel par une journée autrement calme. Entre les bâtiments, vous constaterez une forte augmentation de la vitesse du vent. C’est ce qu’on appelle également l’effet Venturi.

Un ventilateur d’extraction de salle de bain typique peut produire un débit d’air important, comparable à celui d’un moteur d’aspirateur central. Toutefois, un ventilateur d’extraction de salle de bain n’est pas capable de générer suffisamment d’aspiration pour surmonter la résistance présente dans un système d’aspirateur central typique. Par conséquent, il ne générerait aucun débit d’air à l’extrémité du boyau d’un aspirateur central.

Plus tôt, nous avons présenté le terme « orifice efficace ou dépression de fonctionnement », qui correspond à l’orifice auquel les ingénieurs d’Ametek/Lamb ont déterminé qu’un moteur d’aspirateur central fonctionne généralement sous charge.

Pour démontrer pourquoi l’aspiration joue un rôle plus important dans la performance à l’extrémité du boyau, une expérience a été menée par les ingénieurs d’Ametek/Lamb à l’aide de trois systèmes :

Système 1 [ligne verte] – Un seul moteur 116765 (modèle Cana-Vac LS-550). Il s’agit de notre référence de base.

Système 2 [ligne rouge] – Deux moteurs 119412 utilisés en « série », ce qui ne modifie pas le débit d’air, mais augmente l’aspiration d’environ 70 %.

Système 3 [ligne bleue] – Deux moteurs 119412 utilisés en « parallèle », ce qui ne modifie pas l’aspiration, mais double presque le débit d’air.

Les résultats étaient clairs.

Les gains de performance du système à deux moteurs qui augmentait le débit d’air étaient annulés par les résistances du boyau de l’aspirateur central. Il présentait la plus faible performance en Airwatts à l’extrémité du boyau, tandis que l’augmentation de l’aspiration améliorerait considérablement la performance à l’extrémité du boyau. Cela est illustré par la différence entre la [ligne bleue et la ligne rouge].

Considérons cette expérience d’une autre façon. Imaginez votre boyau d’arrosage ordinaire. Plus la pression est élevée, plus le débit et la vitesse de l’eau à l’extrémité du boyau sont importants. Comme pour un aspirateur central, plus la distance entre la source et la buse du boyau est grande, moins la pression et le débit sont élevés.

Cependant, avez-vous déjà placé votre pouce sur l’extrémité de votre boyau d’arrosage? Que se passe-t-il avec la vitesse de l’eau? La pression augmente et la vitesse de l’eau augmente!

Il en va de même pour votre système d’aspirateur central. Plus le potentiel d’aspiration (dépression scellée) de votre moteur d’aspirateur central est élevé, plus sa capacité à surmonter les restrictions du système et à maintenir le débit d’air et la vitesse de l’air à l’extrémité du boyau pour déplacer les débris est grande.

Conclusion : Bien que l’aspiration et le débit d’air soient tous deux nécessaires dans un système d’aspirateur pour déplacer les débris, les systèmes ayant un potentiel de dépression (dépression scellée) plus élevé offrent une meilleure performance à l’extrémité du boyau dans une installation résidentielle.

Cela s’explique par le fait que la performance du débit d’air du moteur est en grande partie annulée par les restrictions présentes dans un système d’aspirateur central typique.

Cela peut être constaté dans l’expérience d’Ametek/Lamb. Chez Cana-Vac, nous recommandons que lorsque vous examinez les chiffres de performance, vous teniez également compte du potentiel de dépression scellée. Plus vous vous rapprochez de la dépression scellée en utilisant des outils restrictifs, plus le potentiel de vitesse de ce système est élevé.