Hotte de ventilation laminaire – Construisez une hotte avec un filtre HEPA

( mis à jour le: November 14, 2020, at 07:55 AM )
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Une hotte de ventilation laminaire est un appareil très pratique permettant d’effectuer un travail stérile de manière simple et sûre.

Une hotte consiste d’un pré-filtre épais, d’un souffleur et d’un filtre extrêmement fin, le dénommé filtre HEPA ( High Efficiency Particulate Air) qui filtre les particules dans l’aire à un tel dégré que l’air sortant du filtre HEPA est casiment stérile.

Ceci permet de faire des transferts dans un flux d’air stérile sans avoir à se soucier des contaminants que l’air pourrait véhiculer dans les cultures.

Vous devriez commencer la construction en sélectionnant un filtre HEPA et un souffleur.

La taille du filtre HEPA dépend de la surface de travail que vous désirez. La plus petite taille de filtre que vous pouvez raisonnablement utilser (pour une culture à l’échelle de la maison) est de 1 pied x 1 pied, bien que 1 pied x 2 pieds soit un peu mieux.

Quelques sources pour les filtres HEPA

Worldwide sources

www.aafeurope.com
(Austria, Belgium, Bosnia & Hercegovina, Bulgaria, Canada, China, Croatia, Czech Republic, Finland, France, Germany, Great Britain & Eire, Greece, Hungary, India, Italy, Luxembourg, Malaysia, Mexico, Middle-East, Netherlands, Saudi Arabia, Serbia, Singapore, Slovakia, Slovenia, South Africa, Spain, Taiwan, Turkey, United Arab Emirates (UAE), USA)

www.camfil.com
(Australia, Austria, Belgium, Brasil, Canada, China, Danmark, Deutschland, España, France, Ireland, Italia, Malaysia, Netherlands, New Zealand, Polska, Schweiz, Singapore, Suomi, Sverige, United Kingdom, USA)

Country specific sources

Trouver un souffleur pour le filtre

Une fois que vous vous êtes décidé sur la taille du filtre HEPA, vous devez trouver un souffleur adéquat qui corresponde au filtre que vous avez acheté. C'est une étape très importante alors assurez-vous de bien étudier les instructions qui vont suivrent.

Chaque filtre a une "résistance" lorsque l’air souffle au travers à une certaine vitesse, cette résistance est appelée la "pression statique".

Appuyez et pressez avec votre main sur votre bouche. Essayez ensuite de souffler à travers. En relation à la fermeté avec laquelle vous pressez sur votre bouche, vous éprouverez quelques difficultées à expulser l'air et vous constaterez une certaine résistance. Cette résistance est la pression statique.

Chaque filtre possède un pression statique différente à son point de travail. Le point de travail est atteint lorsque la quantité d'air sortant du filtre est suffisante pour permettre à la hotte de souffler un flux d'air permettant de garder les contaminants à distance.

La pression statique est exprimée en pouce de colomne d'eau dans l'unité anglaise. Une valeure typique serait 1" (pouce), l'unité standart internationale (SI) pour la pression est le Pa (Pascal).

1 pouce de colomne d'eau correspond à peux près à 250 Pa. Chaque filtre possède une fiche technique (consulter le fabricant si ce n'est pas le cas avec le votre) où la pression statique au point de travail est inscrite. Avant que l'air n'entre dans le souffleur, elle est préalablement filtrée par un filtre de four d'à peu près 1" (2.5cm) d'épaisseure plassé en face du souffleur pour le protéger ainsi que le filtre HEPA de plus grosses particules de poussière ou de poils divers. On peut dire que la pression statique au point de travail pour ce filtre est de 0.2" (50 Pa).

D'après Stamets (Paul Stamets and J.S.Chilton: The Mushroom Cultivator p. 347 ff) la vitesse de l'air sortant de la surface du filtre doit être d'au moins 100 pieds par minute. A peux près 30 mètres par minutes or 0,5 mètres par seconde. Afin de déterminer un souffleur adéquate pour votre filtre, il faut suivre quelques étapes:

1. Trouver la surface de votre filtre en multipliant la largeur et la hauteur en pieds ( par exemple, le plus petit filtre utilisable serait de 2 pieds sur 1 pied)

2pieds x 1pied = 2 pieds²

2. . Multiplier la vitesse de l'air requis (celle que Stamets spécifies, 100 pieds/min) avec la surface de votre filtre

100 pieds/min x 2 pieds² = 200 pieds³/min

Alors 200 pieds³/min(= pcm = "pieds cube par minute") est la quantité d'air que votre souffleur doit fournir à la somme des PRESSIONS STATIQUES du filtre HEPA et du pré-filtre.

NOTE: 1 pcm= 1.7m³/h

Alors si vous utilisez le filtre ci-dessus avec 1"(250Pa) de pression statique et un préfiltre de four avec une pression statique de 0,2", votre souffleur doit produire200 pcm(340m³/h) d'air à une pression statique de 1.2"(300Pa).

Trouver le bon souffleur
Chaque souffleur devrait possèder une ficher technique avec un courbe charactéristique indiquant le flux de sortie relatif à une pression statique. Chaque souffleur possède un fiche technique (consultez le fabriquant si ce n'est pas le cas avec votre souffleur) où la corrélation entre le flux et la pression statique se trouve représentée par un graphique ou une table.

Voici à quoi ressemblent ces courbes pour 4 souffleurs (numérotés de 1 à 4).
NOTE: Chaque modèle de souffleur possède ses propres courbes charactéristiques. Ce diagramme montre les courbes de 4 modèles particuliers de souffleurs axiaux.Ce que vous pouvez clairement constater est que plus la pression statique est élevée, moins la quantité d'air fournie sera importante jusqu'à atteindre la pression statique maximale où la sortie d'air est de zéro.

Quelques fois ces données sont fournies sous forme d'une table.

Maintenant vous savez combien votre souffleur doit expulser et à quelle pression statique. Dans notre exemple, il s'agissait de 340m³/h à 300Pa.
Ce que nous allons faire maintenant est de nous reporter au diagramme et trouver la valeur de(=1.2") ") sur l'axe vertical. Ensuite vous vous déplacé vers la droite jusqu'à ce que vous atteignez 340m³/h.(=200pcm)
Maintenant, idéalement il devrait y avoir une courbe d'un souffleur qui passerait à travers ce point mais ce n'est pas toujours le cas.
Nous devons donc choisir un souffleur don’t les performances s'approchent de nos attentes.Dans la plus part des cas, nous devrions choisir un souffleur plus puissant s'il n'est pas trop puissant.
Trop puissant, c'est combien? Je dirais que le souffleur ne devrait pas délivrer plus du 20% d'air que ce que nous avons calculé auparavant. Alors dans notre cas, le souffleur acceptable le plus puissant devrait délivrer 400m³/h.
Dans cet exemple nous avons un souffleur qui délivre 300m³/hh (bien qu'en accord avec notre calcul, il devrait délivrer 340m³/h). Il s'agit la d'une différence de plus de 10%. Le prochain souffleur plus puissant dans ce diagramme délivre 530m³/h at 300Pa, ce qui est beaucoup trop.

Malgré qu'il soit recommendé de prendre un souffleur plus puissant, dans ce cas nous opterons pour le souffleur Nr.4 plus petit et meilleur marché à la place du Nr.1 beaucoup trop puissant qui délivre 530m³/h à 300Pa.

NOTE: : Ce diagramme n'est qu'un exemple pour un lot de 4 souffleurs particuliers. Les courbes des souffleurs que vous avez à disposition peuvent être légèrement différentes mais restent assez similaires.
Normalement, Si vous cherchez assez longtemps, vous trouverez un souffleur qui corresponde exactement à votre filtre HEPA.

Le schéma dans ce tutoriel utilise un in-line centrifugal fan | ventilateur centrifugeur en ligne, une autre bonne option (en fait une des plus utilisée pour les hottes de ventilation) est un squirrel cage blower | souffleur cage d'écureuil (également appelé shaded pole blower, souffleur à scrutin ombragé).

Vous pouvez trouver tous les articles ci-dessus chez www.ebay.com, souvent à des prix bien meilleurs que si vous les achetiez directement!

Construction de la hotte

Après avoir acheté le filtre HEPA et souffleur correspondant vous devez encore trouver du matériel pour la construction de la boîte qui va disposer des deux éléments ci-dessus.De manière général, c'est une boîte que vous voulez construire. La paroie frontale de la boîte est faite avec le filtre HEPA et une autre paroie comprendra l'entrée d'air pour le souffleur avec le préfiltre monté. Pour les parois, je me suis procuré des matériaux déjà coupés pour correspondre à la taille du filtre et du souffleur.Je commence par coller et visser le filtre à la paroi de dessous.
Ensuite j'ajoute les parois latérales…
….et la paroi de derrière.
Le souffleur est installé de manière à ce que l'entrée d'air se trouve vers le haut.
Une ouverture est découpée dans la paroi de dessus pour caller l'entrée d'air du souffleur.
Le souffleur repose sur une bare montée dans la boîte. Les points blancs sur la bare sont des bouts de mastique de silicone offrant un certain amortissement et permettant de minimiser les vibrations. Toutes les jointures sont mastiquées au silicone de manière à rendre la boîte hermétique à l'air.
La paroi du dessus avec le souffleur est vissée sur la boîte. L'espace autour de l'ouverture et toutes les fissures autour de la boîte sont fermées avec du mastique.
Un pré-filtre est installé au-dessus de la hotte. J'utilise un filtre de four, vous pouvez également utiliser d'autres filtres comme des filtres à air de voiture. Il faut juste vous assurer qu'ils soient assez grand et qu'ils n'offrent pas trop de résistance à l'air, autrement vous auriez besoin d'un filtre plus puissant.
Détail du pré-filtre.
Un filet est agraffé au cadre du filtre HEPA pour éviter de le toucher et de l'âbimer.
La hotte de ventilation terminée.
Quelques photos de styles similaires. La seule différence consiste dans le fait que le souffleur est installé 10 cm plus en profondeur, de manière à ce que le pré-filtre se situe à la même hauteur que le reste de la boîte. Ce qui le rend un peu plus attrayant à l'œil et plus compact. Plus de photos des styles sur la droite peuvent être trouvées dans la gallery