L'indicateur CADR : Taux de distribution de l'air pur

Performance CADR des purificateurs d'air

Le taux de distribution de l'air pur (CADR) est un chiffre de mérite qui correspond au nombre de mètres cubes par minute d'air dont on a retiré toutes les particules d'une distribution de taille donnée. Pour les filtres à air qui sont traversés par de l'air, il s'agit de la fraction de particules (d'une distribution de taille donnée) qui ont été retirées de l'air, multipliée par le débit d'air (en PCM) à travers l'appareil. Plus précisément, c'est le CFM de l'air d'une pièce de 28,5 m3 qui a été débarrassé de toutes les particules d'une taille donnée, en plus du taux auquel les particules tombent naturellement dans l'air. Les différents filtres ont des capacités différentes pour éliminer les différentes distributions de particules, c'est pourquoi on mesure généralement trois CADR pour un appareil donné :

  • La fumé
  • Le pollen 
  • La poussière

En combinant la quantité de flux d'air et l'efficacité d'élimination des particules, les consommateurs sont moins susceptibles d'être induits en erreur par un filtre à haute efficacité qui filtre une petite quantité d'air, ou par un grand volume d'air qui n'est pas très bien filtré.

Applicabilité

Les cotes CADR ont été développées par l'Association of Home Appliance Manufacturers (AHAM) et sont mesurées selon une procédure spécifiée par l'ANSI/AHAM AC-1. Les notations sont reconnues par les détaillants, les fabricants, les organismes de normalisation et les organismes gouvernementaux tels que l'EPA et la Federal Trade Commission.

Les filtres à air pour toute la maison ne sont pas couverts par la spécification CADR parce que la mesure est effectuée dans une pièce standard de 28,5 m3, de la taille d'une pièce typique de la maison, qui présente des caractéristiques de débit d'air différentes de celles des filtres pour toute la maison. Les mesures sont effectuées avec le filtre en marche et non en marche, de sorte que les particules qui tombent naturellement de l'air ne sont pas comptées dans le fonctionnement du filtre. La mesure ne s'applique qu'aux particules, pas aux gaz.

Tout dispositif ou technologie qui élimine les particules de l'air peut être testé pour les numéros CADR. Toute personne disposant de l'équipement nécessaire peut effectuer les mesures ANSI/AHAM AC-1. L'AHAM effectue les tests pour les fabricants qui sont membres rémunérés de l'AHAM et qui choisissent d'utiliser son service, ce qui permet au fabricant d'afficher un sceau certifiant que l'AHAM a effectué le test. C'est la cas des purificateurs fellowes DX 95.

Les chiffres du CADR reflètent les particules qui restent dans l'air et qui n'ont pas été capturées par le filtre ou une autre technologie. Certains filtres à faible efficacité utilisent l'ionisation, qui attache une faible charge électrostatique aux particules, ce qui peut entraîner le regroupement de plusieurs petites particules, ce qui réduit le nombre de mesures. L'ionisation peut également entraîner la fixation de particules sur des surfaces telles que les murs et les sols, ce qui réduit le nombre de particules dans l'air, mais sans que les particules soient définitivement éliminées de l'air.

CADR est l'un de ces termes techniques qui ne sont pas faciles à comprendre.  Il signifie "Clean Air Delivery Rate" (taux de livraison d'air pur).

En bref, c'est le volume d'air filtré.

COMMENT ÇA FONCTIONNE ? 

La CADR est issue de l'AHAM (Association des fabricants d'appareils ménagers). C'est un moyen pour vous de comparer la quantité d'air propre provenant des purificateurs d'air. Le CADR de l'AHAM est un programme volontaire. Il est donc possible de savoir si un purificateur d'air aura un numéro CADR.

Il y a 3 tailles de particules mesurées. Elles donnent chacune une indication de la capacité du purificateur d'air à éliminer les plus petites particules (fumée) jusqu'aux particules de plus grande taille (pollen).

  • CADR de la fumée (0,09 - 1 micron)
  • Poussière CADR (0,5 - 3 microns)
  • Pollen CADR (5 - 11 microns)

Deux facteurs influencent l'échelle de notation CADR.  Il s'agit de l'efficacité du filtre et du débit d'air à travers les filtres.

Pris ensemble, ils donnent une indication de la quantité d'air filtré que vous obtiendrez du système de purification de l'air.

Le CADR représente la quantité d'air propre qui sort du purificateur d'air à la vitesse la plus élevée du ventilateur.  Il n'est mesuré que sur la vitesse la plus élevée du ventilateur.  Si vous faites fonctionner le purificateur d'air sur une vitesse de ventilateur plus faible, le CADR sera plus faible puisque le débit d'air du ventilateur est moindre.

En Asie et en Europe, le CADR est donné en mètres cubes par heure.

TAUX DE FOURNITURE D'AIR PUR EN FONCTION DE LA TAILLE DE LA PIÈCE

Vous vous demandez peut-être comment convertir le CADR en quelque chose de pratique comme la taille de votre chambre.

Selon l'AHAM, ils suggèrent de prendre la cote CADR et de la multiplier par 1,55 pour obtenir la taille de la pièce.  Ceci est basé sur une hauteur de plafond de 2, 5 mètres.

TAILLE DES PARTICULES DU CADR

Comme indiqué ci-dessus, il existe trois numéros CADR. Ce que vous verrez souvent est une cote CADR et dans de nombreux cas, il s'agit d'une moyenne des trois cotes.

Bien que les noms soient fumée, poussière et pollen, cela ne représente que les tailles relatives des particules en suspension dans l'air qui sont testées.  Par exemple, les particules de poussière peuvent aller de la poussière fine qui est plus petite que la plage de l'échelle CADR.

Le CADR du pollen représente les plus grosses particules en suspension dans l'air.  Cela représente des choses comme les phanères d'animaux, les poils d'animaux, les acariens et les spores de moisissure de plus grande taille, le pollen et la poussière.

La poussière CADR est constituée de squames et de poussières d'animaux de compagnie de taille plus fine.

Si vous cherchez à éliminer la fumée de tabac, il est juste de dire que vous voudrez éliminer à la fois les particules de fumée et les odeurs de fumée de tabac.  Le CADR de la fumée est une appellation un peu erronée, car il ne mesure que les particules.  Il ne reflète en aucun cas ce à quoi il faut s'attendre en matière d'élimination des odeurs.  Bien que, étant donné qu'il reflète les plus petites particules qu'ils testent, c'est le meilleur chiffre à utiliser pour l'élimination de la fumée ou de la pollution de l'air.

Actuellement, l'AHAM CADR (Clean Air Delivery Rate) ne dispose d'aucun test de qualité de l'air pour l'élimination des gaz ou des odeurs.  Il ne donne donc pas de résultats pour les composés organiques volatils ou tout autre gaz.

ÉCHELLE CADR

L'échelle CADR va jusqu'à 400-450 en fonction de la taille des particules mesurées. La CADR de la poussière peut atteindre 400 et celle du pollen et de la fumée 450.

Le CADR donne une indication de la performance relative.  Il est principalement utilisé pour déterminer la couverture de la taille de la pièce par le purificateur d'air.

En outre, le programme Energy Star pour les purificateurs d'air est basé en partie sur le CADR de la poussière.  Pour obtenir la désignation Energy Star, le purificateur d'air doit avoir un indice CADR de poussière au moins deux fois supérieur à la puissance de la vitesse la plus élevée du ventilateur.

Ainsi, si le purificateur d'air consomme 100 watts à la vitesse élevée du ventilateur, il doit avoir un indice CADR de poussière d'au moins 200.

FILTRES A AIR ET CADR

Certaines marques critiquent le Clean Air Delivery Rate parce qu'il pénalise l'utilisation de filtres HEPA et de charbon actif plus efficaces.

Le problème est qu'avec un filtre HEPA ou mieux, la résistance au flux d'air est plus élevée.  Il en va de même avec beaucoup de charbon actif.  Si vous avez un pré-filtre en mousse de carbone avec de grandes ouvertures, il aura une résistance au flux d'air bien moindre qu'une couche d'épaisseur de charbon actif granulaire.

Le filtre à charbon est bien plus efficace pour éliminer la fumée et les odeurs.  Cependant, le filtre à air avec ce type de filtre aura une valeur CADR plus faible.

Une critique similaire s'applique aux filtres de type HEPA.  Disons qu'un filtre de type HEPA peut éliminer 90% des particules en suspension dans l'air alors qu'un vrai filtre HEPA est à 99,97%.

Il semble donc que le purificateur d'air HEPA soit meilleur.  

QUELQUES ÉLÉMENTS SUPPLÉMENTAIRES À PRENDRE EN COMPTE AU SUJET DE LA CADR

Il ne reflète l'air propre que sur la vitesse la plus élevée du ventilateur.  Il n'y a pas de mesures pour les vitesses de ventilateur inférieures. Si vous faites fonctionner le purificateur d'air à une vitesse de ventilateur plus faible, la couverture de la pièce sera moindre.

  • Ne tient pas compte du niveau sonore du purificateur d'air.
  • Il ne tient pas compte de l'ozone.
  • Des caractéristiques telles qu'une lampe UV-C n'ont aucun impact sur le classement CADR.  Cela pourrait avoir un impact sur le classement Energy Star, car la lumière UV ajoutera une puissance supplémentaire qui sera tirée par le purificateur d'air.
  • Ne représente pas la performance du filtre à air dans le temps.  Il s'agit d'une mesure de ce à quoi il faut s'attendre en ce qui concerne la quantité maximale d'air filtré d'un nouveau filtre à air.
  • Ne concerne que les filtres à air ambiant.  Il existe une norme de type CADR pour les purificateurs d'air de toute la maison.

Le classement CADR de la fumée ne reflète que l'élimination des particules en suspension dans l'air de plus petite taille (comme les particules de fumée de tabac).  Elle n'indique pas si un purificateur d'air domestique particulier est efficace pour l'élimination de la fumée de cigarette.

Les produits qui utilisent un filtrage électronique comme l'ionisation négative peuvent obtenir une augmentation artificielle de leurs performances.  Certains rapports indiquent qu'une charge d'ions négatifs peut faire en sorte que les particules en suspension dans l'air, comme les spores de moisissure, se collent les unes aux autres et adhèrent ensuite à la paroi de la chambre d'essai.  Dans le cadre du test CADR, cela se traduira par un filtrage de l'air alors qu'en réalité il n'a pas été filtré.

La classification n'est valable que pour un filtre donné, tel qu'il est utilisé dans un équipement spécifique, et lorsque le filtre est neuf. L'évaluation est basée sur un test de 20 minutes. Le choix d'un filtre plus ou moins efficace que celui pour lequel l'appareil a été conçu peut diminuer sa capacité à filtrer l'air. Une exception est faite lorsqu'un filtre à haute efficacité ne diminue pas le débit d'air du ventilateur. Cela n'est généralement possible qu'avec des filtres physiquement plus grands ou plus épais, qui ne peuvent généralement pas être utilisés dans une unité conçue pour des filtres plus petits. Les filtres dont l'efficacité est supérieure à celle du filtre d'origine peuvent ralentir le débit d'air du ventilateur, ce qui peut entraîner une baisse de la cote CADR.

En raison du processus de mesure, la cote CADR est destinée à être utilisée uniquement avec des équipements conçus pour des espaces résidentiels. Les salles blanches, les hôpitaux et les avions utilisent des filtres HEPA à haute efficacité et n'utilisent pas de cote CADR, mais peuvent utiliser des cotes MERV.

Comprendre la classification CADR

Le sceau de l'AHAM (qui se trouve généralement au dos de la boîte d'un purificateur d'air) indique trois numéros CADR, un pour la fumée, un pour le pollen et un pour la poussière. Cet ordre va des particules les plus petites aux plus grandes et correspond aux particules les plus dangereuses aux moins dangereuses. Plus le numéro CADR est élevé, plus l'air est filtré par minute pour cette gamme de taille de particules. Les consommateurs peuvent utiliser ces cotes pour comparer les filtres à air des différents fabricants.

Les plages de taille de particules définies sont de 0,09 à 1,0 µm pour la fumée, de 0,5 à 3 µm pour la poussière et de 5 à 11 µm pour le pollen.

L'AHAM recommande de suivre sa règle des "2/3". Les filtres à air doivent être choisis pour les pièces de manière à ce que la valeur de leur CADR de fumée soit égale ou supérieure aux 2/3 de la surface de la pièce en unités de pieds carrés (valable pour les pièces d'une hauteur maximale de 2,4 m). Cette recommandation est basée sur l'hypothèse que la pièce aura un échange d'air avec d'autres pièces à un taux inférieur à un volume de pièce par heure, et que le client souhaite qu'au moins 80% des particules de fumée soient éliminées de l'air. Pour une pièce de 2,4 m de haut, cela signifie que le volume de la pièce doit être inférieur ou égal à 12 fois la valeur CADR. Des pièces beaucoup plus grandes peuvent être filtrées efficacement s'il n'y a pas d'air provenant de l'extérieur et s'il n'y a pas de source continue importante de particules dans la pièce.

Les grosses particules tombent naturellement de l'air plus rapidement que les petites, mais la cote CADR est basée sur le fonctionnement du filtre au-delà de cet effet. Ainsi, les indices CADR pour la poussière et le pollen sont inférieurs à ce que l'on pourrait attendre en considérant uniquement l'efficacité du filtre à éliminer les grosses particules. Ce "biais" contre l'efficacité du filtre à éliminer les grosses particules est un biais relatif en faveur de la capacité du filtre à éliminer les petits articles (fumée). Comme les particules de fumée sont les plus difficiles à filtrer (efficacité de filtrage plus faible par rapport aux grosses particules), les deux effets s'annulent en grande partie, de sorte que les indices CADR sont généralement similaires pour les petites et les grosses particules. Un filtre qui est très efficace pour éliminer les particules de fumée en utilisant un ventilateur lent ou des effets électrostatiques n'obtiendra pas d'aussi bons chiffres CADR pour le pollen et la poussière parce que ces particules tomberont et se déposeront sur les surfaces de la pièce pendant le test, avant que le filtre ait eu la chance de les recueillir.

Pour les particules de la taille de la fumée, un filtre MERV 12 peut fonctionner aussi bien qu'un filtre MERV 14 à la moitié de sa vitesse nominale (pour les particules de fumée), et un MERV 14 peut fonctionner comme un MERV 12 au double de sa vitesse nominale. Ceci est dû au fait que les particules de la taille de la fumée dépendent de la diffusion sur les fibres autant que de l'impact, plutôt que de l'impact complet comme la poussière. Une vitesse de l'air plus faible donne à la diffusion plus de temps pour que la particule adhère à la fibre ou aux particules précédemment fixées. À l'inverse, une vitesse de filtration plus élevée peut augmenter la collecte de particules plus grosses car l'impaction dépend de l'inertie des particules. Lorsqu'un filtre se bouche à cause de son utilisation, la vitesse de l'air du ventilateur diminue, de sorte que le CADR effectif pour la fumée peut en fait augmenter plutôt que de diminuer, tandis que le CADR pour la poussière sera plus faible du fait de la diminution de la vitesse du ventilateur, surtout parce que les particules tombent avant d'être filtrées.

Si la moitié du volume d'air de la pièce est échangée avec d'autres pièces toutes les heures, alors les filtres HEPA ne sont pas plus efficaces que les filtres de poussière à 85% d'efficacité (approximativement, MERV 13 ou 3M's MPR 1900). La vitesse du ventilateur de l'appareil sera le facteur dominant si l'air extérieur de la pièce entre trop rapidement.

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