Qu'est-ce qu'un déflecteur : comment en fabriquer et en installer un sur un tuyau ?

Les personnes qui installent elles-mêmes des cheminées et des systèmes de ventilation d'extraction demandent souvent une explication détaillée de ce qu'est un déflecteur.

Un déflecteur est un dispositif aérodynamique en forme de capuchon, installé au-dessus d'une cheminée ou d'un conduit de ventilation pour assurer un renouvellement d'air efficace. Son utilisation réduit la pression en haut du conduit ou de la cheminée, favorisant ainsi le tirage naturel.

J'ai décidé de consacrer un article à part entière à ce sujet, où j'aborderai l'objectif, la conception et le principe de fonctionnement de ces capuchons. J'y traiterai la question en détail. classification, gamme de tailles, leurs avantages et inconvénientsJe le ferai. revue des modèles populairesJe vais vous le dire, Comment fabriquer soi-même un déflecteur et les spécificités de son installation sur le toit.

Objectif du déflecteur

Emploi ventilation par extraction naturelle Cela dépend directement des conditions atmosphériques. Le tirage dans la cheminée est généré par la différence de température et de pression entre l'extérieur et l'intérieur du bâtiment.

Le vent influe sur le fonctionnement du système d'ingénierie. Les rafales peuvent augmenter ou diminuer le tirant d'eau, selon la force et la direction des courants.

L'installation d'un déflecteur sur le conduit réduit l'influence des conditions atmosphériques sur la ventilation. Ce dispositif oriente les courants d'air dans la bonne direction, accélérant ainsi l'évacuation de l'air vicié du bâtiment par les conduits.

De plus, la buse de ventilation remplit les fonctions suivantes :

L'utilisation d'un déflecteur augmente l'efficacité de la ventilation naturelle jusqu'à 20 %.

Conception et principe de fonctionnement des têtes

Les chapeaux de ventilation varient en forme, en conception et en taille. Ils vont des simples chapeaux en forme de champignon aux chapeaux sphériques et en forme de H plus complexes. Quel que soit leur design, tous les modèles partagent trois éléments structurels de base :

Certains déflecteurs, comme le DS, sont équipés d'une grille filtrante. Celle-ci retient les petits débris, notamment la poussière, tout en réduisant les courants d'air.

Principe de fonctionnement

Le fonctionnement de l'unité principale repose sur la loi de Bernoulli. Une relation s'établit à l'intérieur du boîtier entre l'air évacué par le conduit d'échappement et la pression. Le rétrécissement du conduit d'air par le diffuseur accélère le flux d'air. La pression dans le conduit diminue, créant ainsi une dépression.

Examinons le principe de fonctionnement étape par étape :

1. La tête montée sur le tuyau capte le flux d'air.
2. La masse d'air entrant dans le boîtier est dirigée vers le diffuseur, où elle est ensuite divisée en flux qui contribuent à réduire la pression à la sortie du conduit de ventilation.
3. L'air vicié est évacué du bâtiment par un conduit et se retrouve dans le vide ainsi créé. Des rafales de vent emportent l'air pollué dans l'atmosphère.

À la sortie d'un conduit de ventilation ou d'une cheminée, la différence de pression augmente lorsque la hauteur de refoulement est correctement dimensionnée et installée à la hauteur adéquate. Cette différence de pression accrue entraîne une augmentation du taux de renouvellement d'air.

Avantages et inconvénients de l'utilisation des déflecteurs

L'évent de toit ou la sortie de cheminée doit être muni d'un chapeau. Son installation est indispensable. Je suggère d'en examiner les avantages et les inconvénients afin d'évaluer l'utilité de cette conception.

Avantages :

• protection du chenal contre les précipitations, les débris et la pénétration des oiseaux ;
• traction accrue ;
• réduire la probabilité de poussée inverse ;
• éteindre les étincelles sur la cheminée.

L'un des inconvénients est le risque de problèmes de ventilation lorsque des courants d'air ascendants frappent le chapeau. Pour éviter cela, je recommande d'installer un chapeau à deux cônes.

Classification des têtes de ventilation

Les déflecteurs sont classés selon leur matériau de fabrication. Les modèles en acier galvanisé, en acier inoxydable et en aluminium sont considérés comme les plus faciles d'utilisation. Les produits en cuivre sont coûteux. Les modèles en plastique et en céramique ont une durée de vie limitée.

La classification principale repose sur les caractéristiques de conception :

1. Statique – sans pièces mobiles.
2. Rotatif – se compose d'une base fixe et d'un élément rotatif muni de pales.
3. Les unités statiques à ventilation assistée se composent d'une base fixe. Pour extraire efficacement l'air contaminé, un ventilateur électrique axial complète le dispositif.
4. Une girouette à éjecteur avec corps rotatif se compose d'une base fixe et d'un chapeau rotatif monté sur un palier. Une girouette fixée au sommet assure la rotation dans le sens du vent.

Les têtes peuvent être ouvertes ou fermées par un boîtier extérieur.

La forme est choisie en fonction du conduit d'échappement : ronde, carrée ou rectangulaire. Des adaptateurs permettent d'installer des embouts ronds sur des tuyaux rectangulaires.

Gamme de tailles

Examen des modèles de hottes de ventilation efficaces

La conception des déflecteurs de ventilation de toiture varie, ce qui influe sur l'efficacité du système d'ingénierie.

Les modèles les plus simples, sans équipement électrique, permettent une circulation naturelle des masses d'air.

Les hottes équipées d'un ventilateur et d'un système d'automatisation améliorent le tirage et régulent automatiquement la vitesse et le volume d'air évacué par le conduit d'évacuation.

Le plus simple des bouchons

On observe souvent un chapeau en forme de champignon sur les conduits de ventilation et les cheminées des maisons individuelles. Théoriquement, cette structure fait office de déflecteur. En pratique, elle empêche simplement les précipitations de pénétrer dans la cheminée. Ce chapeau a peu d'effet sur le tirage.

La popularité de ce champignon tient à sa conception simple. Pour le fabriquer, il suffit de façonner un disque de métal en forme de parapluie, d'y fixer trois pieds en bande de métal à l'aide de rivets, et de le fixer au tuyau avec un serre-joint.

Casquette Volpert-Grigorovich

La popularité de ce modèle tient à son efficacité et à sa facilité de fabrication. Le couvercle est facile à réaliser soi-même à partir de tôle galvanisée. Il se compose de cinq parties :

• diffuseur conique ;
• 3 racks ;
• parapluie conique ;
• capuchon conique inversé;
• Bague de fixation sur un tuyau d'échappement rond.

Si vous installez un chapeau sur une cheminée rectangulaire, utilisez un adaptateur.

Sa conception repose sur une structure conique évasée vers le bas. Une plaque conique inversée est fixée sous le capuchon. Ceci crée un flux d'air supplémentaire sans créer de stagnation d'air sous le capuchon.

Le rétrécissement du canal entraîne une augmentation de la vitesse d'écoulement sous la plaque conique inférieure. L'augmentation de la différence de pression améliore le tirant d'eau.

Buse TsAGI

Ce modèle est conçu pour optimiser la ventilation en exploitant la pression du vent et la différence de pression qui en résulte. Un capuchon conique standard à trois pieds est installé à l'intérieur de la buse. L'extérieur du parasol est recouvert d'une toile cylindrique fixée aux mâts.

La buse peut notamment être montée sur un conduit d'air à l'aide d'une bride, d'un bandage, de rails ou d'un embout.

Je considère la formation de glace sur les parois intérieures de l'écran cylindrique en hiver comme un inconvénient majeur.

À mesure que l'épaisseur de la glace augmente, l'orifice de sortie se bloque.

La buse est sensible aux courants d'air. Par temps calme, une résistance au courant d'air se crée à l'intérieur du boîtier. Le déflecteur est pratique pour la ventilation domestique grâce à sa facilité de montage et à sa durabilité.

Hormis de rares cas de givrage, la buse TsAGI remplit parfaitement sa fonction.

Buse de ventilation statique-mécanique Astato

Le déflecteur porte le nom de l'entreprise française qui l'a conçu. Le fabricant a intégré un ventilateur pour un fonctionnement actif.

Une fois le moteur démarré, le conduit de ventilation conserve ses performances aérodynamiques. Il se crée alors une dépression égale à la somme de la pression atmosphérique et de la poussée du ventilateur.

Le déflecteur peut fonctionner en mode passif, moteur éteint. Le vide créé est égal à la somme de la gravité et de la pression du vent.

Le déflecteur s'installe sur les bâtiments de plain-pied et à plusieurs étages. Un raccord à embout est prévu pour les tuyaux ronds. Pour les conduits rectangulaires, la buse est fixée à l'aide d'un adaptateur.

Je considère le coût élevé du modèle avec ventilateur à deux vitesses comme un inconvénient – ​​de 1300 à 4000 USD.

Déflecteur de ventilation DS

La buse DS ressemble à une copie de l'Astato. Elle diffère du déflecteur français par l'absence de ventilateur électrique et d'autres pièces mobiles.

Trois plaques coniques sont installées à l'intérieur du boîtier. L'un des conduits tronqués de la hotte est situé au-dessus du conduit d'échappement.

La poussée est augmentée par le vide supplémentaire créé par la différence de pression à l'intérieur et à l'extérieur du corps du déflecteur.

Dans sa conception originale, la hotte est installée sur la hotte d'extraction pour évacuer naturellement l'air du bâtiment. Elle peut être associée à un ventilateur, vendu séparément.

Un flux d'air traversant le déflecteur à une vitesse de 5 à 10 m/s augmente la pression d'air à 10-40 Pa. Les performances maximales sont observées à une humidité relative de 50 % et une température de +25 °C.^OC, écart par rapport à l'horizon du flux de vent 30^O.

Déflecteur turbo

Le dispositif rotatif est composé d'une tête sphérique rotative et d'un cadre fixe.

L'élément de turbine ressemble à un tambour muni de fines pales métalliques. La rotation est amorcée par un vent léger de 0,5 m/s dans le sens du flux d'air.

Une dépression partielle se crée sous le capot. Une dépression se crée à l'extrémité du conduit, réduisant ainsi le risque de refoulement.

Comparé aux capots sans éléments mobiles, le déflecteur turbo augmente jusqu'à 4 fois l'efficacité de l'évacuation de l'air du capot.

Par temps chaud, l'air chaud est rapidement évacué de la pièce, ce qui permet de réduire les coûts de climatisation. La condensation et la formation de glace sont rares à l'intérieur de la hotte sphérique rotative.

Le fonctionnement écoénergétique est assuré par la suppression du ventilateur électrique. Outre l'air vicié, le déflecteur turbo extrait la poussière, la vapeur et les gaz lourds du conduit de ventilation.

Par temps calme, la buse rotative ne fonctionne pas, ce que je considère comme son principal inconvénient.

girouette rotative

Ce dispositif se compose d'un ensemble de visières incurvées, montées sur un système de roulement pour permettre leur rotation. La forme de la casquette évoque une capuche ou un filet de pêche, ce qui lui a valu d'autres appellations.

Le sommet des auvents est équipé d'une girouette. L'élément de guidage oriente la toile dans le sens du vent.

La conception particulière de la girouette influe sur son principe de fonctionnement :

• le flux du vent fait tourner la girouette et le capuchon dans le sens du mouvement du vent ;
• L'air s'infiltre sous le capot, entre les visières adjacentes ;
• Sous la calotte, les flux sont redirigés vers le haut ;
• Selon les lois de l'aérodynamique, un vide est créé en raison d'une chute de pression et d'une augmentation de la vitesse des flux en mouvement ;
• Le tirage dans le tuyau d'échappement augmente, créant ainsi les conditions nécessaires à l'évacuation forcée de l'air vicié du bâtiment.

La girouette a une conception complexe. Je ne recommande pas ce modèle pour l'autoproduction.Je tiens à souligner les limites de ce travail. Une girouette sur la sortie d'échappement est efficace. à une charge de vent ne dépassant pas 0,8 kPa.

Module sans pointe en forme de H

La buse n'est généralement pas installée sur les toits des maisons individuelles. Le module est utilisé sur les conduits d'évacuation et les cheminées des bâtiments industriels.

Un déflecteur installé sur un conduit de ventilation peut augmenter le tirage en dirigeant les flux d'air vers des éléments verticaux puis en aspirant l'air vicié par des tubes horizontaux.

Le module n'est pas recouvert d'un auvent. Des tubes horizontaux assurent la protection contre les intempéries. Le déflecteur en forme de H est particulièrement efficace par temps venteux avec de fortes rafales.

Pour évacuer l'air vicié du bâtiment, on utilise des courants d'air dirigés du bas vers le haut.

Quel modèle choisir ?

Pour une installation facile et rapide d'une hotte aspirante à domicile, je recommande les modèles Volpert-Grigorovich et TsAGI. Si vous envisagez d'en acheter une, privilégiez un modèle à ailettes rotatives ou à déflecteur turbo.

Malgré sa vocation industrielle, les artisans ont appris à fabriquer un déflecteur en forme de H à partir de raccords de tuyaux d'égout en PVC. Ce dispositif s'installe sur la sortie d'évacuation d'une maison de campagne ou d'une dépendance.

Un déflecteur en forme de H est assemblé sur la cheminée à partir de trois tés en acier galvanisé ou inoxydable pour l'empêcher de fondre sous l'effet des hautes températures.

Nous fabriquons un déflecteur TsAGI de nos propres mains.

Le chapeau Grigorovich, en forme de champignon, est plus facile à fabriquer. Je recommande de ne pas opter pour la solution de facilité et de choisir le déflecteur TsAGI. Sa fabrication n'est pas plus complexe, mais il améliore le tirage et prévient l'effet inverse.

Pour ce projet, vous aurez besoin de tôle galvanisée, d'une cisaille à métaux, d'une riveteuse manuelle avec des rivets et d'un outil de marquage. Une fois les matériaux préparés, nous commençons la fabrication du TsAGI :

1. Marquez les pièces sur la tôle galvanisée. Découpez une bande rectangulaire de 15 x 90 cm à l'aide d'une cisaille à métaux. Cette ébauche servira à fabriquer le corps cylindrique.

2. Pour fabriquer un parapluie en acier galvanisé, découpez un cercle de 11,5 cm de rayon. Pour lui donner une forme conique, pratiquez une incision du centre vers le bord. Pliez le cercle à la main de façon à ce que les bords incisés se chevauchent. Le parapluie obtenu devrait ressembler à un petit cône.

3. Fixez le cône obtenu à la jonction des bords coupés à l'aide d'une raboteuse. Vérifiez la forme de la pièce et assurez-vous que les joints s'emboîtent parfaitement sans déformer le métal.

4. Percez des trous le long du joint conique pour fixer les bords superposés du métal. À l'aide d'une riveteuse manuelle et de rivets, assemblez la couture du parapluie.

5. Pour garantir une fixation solide, installez trois rivets à intervalles réguliers le long de la couture extérieure. Utilisez un quatrième rivet pour fixer le bord métallique à l'arrière du parapluie.

6. Découpez un second cercle de même diamètre dans de l'acier galvanisé. Formez-lui un autre cône, en fixant la jonction au bord du parasol à l'aide de trois rivets. Cette ébauche servira à fabriquer un adaptateur entre le tuyau de ventilation et la toile.

• Tracez les motifs des pétales à partir du centre du cône.
• Coupez le bout du bouchon avec une scie à métaux.
• Utilisez des ciseaux en métal pour couper les pétales et pliez-les à un angle de 90 degrés.^O dans la face convexe du cône.

Le résultat devrait être une pièce annulaire percée d'un trou dont le diamètre est égal à celui du tuyau d'échappement.

7. Placez temporairement l'anneau ainsi obtenu sur le tuyau d'échappement, pétales vers le bas. Essayez-le pour vérifier que les pièces s'emboîtent correctement.

8. Pour fixer l'anneau inférieur au parasol supérieur, fabriquez trois poteaux. Découpez trois bandes d'acier galvanisé, chacune de 20 cm de long et de 2 à 3 cm de large.

9. Disposez les bandes préparées à intervalles réguliers sur l'anneau déflecteur inférieur. Fixez chaque pièce avec trois rivets.

10. Pliez les montants en forme de « U » afin de créer des prolongements latéraux dépassant du parasol et de l’anneau inférieur. Leurs contours doivent correspondre au diamètre intérieur du cylindre qui sert de corps déflecteur.

11. Les montants, une fois cintrés, doivent présenter des sections verticales de 7 cm de hauteur. Vérifiez les dimensions à l'aide d'une règle.

12. Placez le parasol sur les poteaux. Marquez les emplacements de fixation. Percez deux trous traversants dans chaque poteau. Assemblez les pièces à l'aide de rivets.

13. Découpez un anneau dans une tôle galvanisée rectangulaire de 15 x 90 cm, sans joindre les bords pour l'instant. Testez la pièce contre les montants verticaux. Marquez l'emplacement des trous pour les rivets.

14. Percez les trous selon les repères. Fixez le boîtier aux poteaux à l'aide de rivets. Assemblez les bords superposés de l'anneau.

Fixez le déflecteur fini au tuyau d'échappement. Fixez les pétales aux parois du conduit à l'aide d'un collier de serrage. Le déflecteur TsAGI est prêt à l'emploi.

Règles d'installation des déflecteurs

Pour une ventilation adéquate, un déflecteur de fumée, qu'il soit acheté ou fabriqué maison, doit être installé correctement. Il ne s'agit pas de son mode de fixation à la cheminée, mais plutôt de son positionnement sur le toit. Pour créer un tirage, positionnez le déflecteur par rapport à la surface du toit à la hauteur suivante :

• à plus de 50 cm du faîtage ou du parapet du toit, lorsque le conduit d'évacuation est situé à moins de 1,5 m du point le plus haut du toit ;
• au-dessus ou au même niveau que la poutre faîtière, lorsque la distance entre le conduit d'air et le parapet est de 1,5 à 3 m ;
• au niveau ou au-dessus d'une ligne imaginaire tracée à un angle de 10°^O du sommet de la crête au sommet du capuchon du tuyau, lorsque la distance entre eux dépasse 3 m ;
• à plus de 50 cm du toit, n'importe où sur un toit plat.

Les immeubles de grande hauteur voisins peuvent créer une ombre aérodynamique. Une situation similaire se produit sur les toits des maisons individuelles de plain-pied entourées d'une dense végétation arborée.

Installer un déflecteur d'échappement dans une zone d'ombre aérodynamique est inutile. Pour que la hotte d'échappement fonctionne correctement, placez-la dans un endroit abrité du vent. Quelle que soit la forme du toit, le déflecteur doit dépasser le point le plus haut de celui-ci.

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