Extracteur d’air V-Series : Une solution innovante pour évacuer les fumées de laboratoire

Dans la conception de laboratoires en Amérique du Nord, il est courant de voir de volumineux systèmes d’extraction d’air métalliques avec de grandes buses de dilution sur les toits. Ces systèmes visent à minimiser la re-circulation de l’air en diluant les fumées dangereuses avec l'air ambiant. Bien que l'intention soit louable, l'hypothèse selon laquelle la dilution des fumées est la seule stratégie conforme n’est pas tout à fait vraie. C'est là qu'intervient la série V, une solution d’extraction d’air haute performance pour laboratoire, résistante à la corrosion et développée par PLASTEC Ventilation.

Haute résistance à la corrosion grâce au polypropylène

La série V est entièrement fabriquée en polypropylène (PP), offrant une résistance inégalée aux gaz corrosifs tels que l'acide chlorhydrique, les vapeurs d'acide sulfurique et autres composés agressifs que l'on trouve généralement dans les évacuations des laboratoires. Contrairement aux systèmes métalliques qui nécessitent des revêtements lourds ou des alliages particuliers pour résister dans les environnements difficiles, la série V est intrinsèquement résistante aux attaques chimiques, offrant ainsi une durabilité sans complexité ni coût supplémentaire.

Décharge grande vitesse : 3 000 pi/min par conception

Là où les systèmes traditionnels utilisent la dilution pour atteindre de faibles concentrations près des entrées d'air, la série V adopte une approche différente : l’élévation du panache apportée par l'élan.

• Vitesse de décharge : 3 000 pieds par minute (fpm) grâce à la buse d’accélération
• Extension de la cheminée verticale : 5 à 10 pieds supplémentaires en option pour améliorer l'élévation du panache
• Pas besoin d'air de dilution : le système évacue tout le volume d'air à grande vitesse, préservant ainsi le débit massique total tout en maximisant la quantité de mouvement verticale

Il en résulte un panache haut, étroit et efficace qui transporte rapidement les contaminants au-dessus du niveau du toit, même en présence de vents traversiers.

Pourquoi la dilution n'est pas toujours nécessaire

Les normes ANSI/ASHRAE et ANSI Z9.5 n'imposent pas de dilution. Ils exigent que les systèmes d’extraction de l’air empêchent une exposition dangereuse aux prises d'air ou aux zones occupées. La mesure clé est la dispersion effective, et non l'utilisation de l'air ambiant.

D'après les calculs d'élévation du panache (modèle de Briggs) :

Où:

• : élévation du panache (mètres)
  
  
• : vitesse d'échappement (m/s)
  
  
• D : diamètre de la cheminée (m)
  
  
• U : vitesse du vent à hauteur de cheminée (m/s)

Augmenter la vitesse d'échappemen est souvent plus efficace pour augmenter la hauteur du panache que diluer avec l'air ambiant.

Une extraction de l’air à grande vitesse et bien dirigée peut surpasser les débits plus volumineux et dilués.

Ceci est également confirmé par les modèles de dispersion du panache gaussien, qui montrent qu’augmenter la hauteur effective de la cheminée réduit de manière exponentielle la concentration de contaminants au niveau du sol et à proximité.

Où:

 

• : concentration de contaminants au niveau du sol (µg/m³)
  
  
• Q : débit massique du polluant (µg/s)
  
  
• u : vitesse du vent à hauteur de cheminée (m/s)
  
  
• 
  : coefficients de dispersion horizontale et verticale (m)
  
  
• H : hauteur effective de la cheminée (m), y compris la montée du panache

Cette équation illustre qu'avec l’augmentation de H, le terme exponentiel réduit considérablement la concentration au niveau du sol, ce qui fait de l'élan vertical un outil puissant de conformité.

En résumé : Avec un panache concentré et rapide, la série V peut obtenir une dispersion équivalente (voire meilleure) sans ventilateurs ou entrées d’air supplémentaires ni d’infrastructures plus importantes.

Le coût caché de la dilution

L'ajout de dilution à un système d’extraction d’air signifie souvent une augmentation significative du volume d'air total, parfois de 50 % ou plus. Bien que cela réduise la concentration de contaminants, cela s'accompagne également de coûts énergétiques réels :

• Plus d'air nécessite un ventilateur plus grand
• Des ventilateurs plus grands nécessitent une puissance moteur plus élevée
• Les moteurs haute puissance nécessitent une consommation d'électricité plus élevée

Par exemple, doubler le débit d'air pour obtenir une dilution pourrait facilement nécessiter un moteur 2 à 3 fois plus puissant, en fonction de la résistance du système. Cela conduit à :

• Des coûts d'équipement initiaux plus élevés
• L’augmentation des factures d'énergie pendant toute la durée de vie du système
• Conduits et structures de support surdimensionnés

En revanche, la série V permet une dispersion efficace sans gonfler artificiellement le volume du système, ce qui permet de contrôler la consommation d'énergie et les coûts.

Compact, conforme, économique

La série V permet aux concepteurs de laboratoire de :

• Réduire les charges structurelles et l'encombrement (PP léger vs métal revêtu lourd)
• Éliminer les ventilateurs à dilution et réduire la consommation d'énergie
• Simplifier l'installation grâce à des sections de cheminées standard et des outils préconfigurés
• Réduire le coût total de l'installation et de la maintenance sur le cycle de vie

Conçu pour les laboratoires modernes

Des campus universitaires aux installations de biotechnologie, les laboratoires recherchent des solutions plus sûres, plus simples et plus durables. La série V répond à ces 3 exigences :

• Construction résistante à la corrosion
• Fonctionnement économe en énergie
• Conformité ANSI/ASHRAE dès la conception

Pour les ingénieurs et les concepteurs prêts à repenser l’extraction de laboratoire, la série V offre une alternative puissante. Même protection, encombrement réduit, meilleur rapport qualité-prix.