Module peltier, alimentation

[RomVi]

Un lien sur un exemple ?

C'est une clim très localisée, mais ça reste une clim tout de même : http://www.climsom.com/fra/sur-matel...SCT=&UNV=&PNS=

Oui par contre rendement de 1.9???? Je croyais que pour des peltiers c'était de l'ordre de 0.6?

Il faut parler de COP plutôt que de rendement, et dire que ce COP est de 0.6 n'a de sens que pour un point de fonctionnement précis. En réalité le COP varie de 0 à environ 4/5 selon les conditions d'utilisation.

RomVi, je suis interessé si tu peut donner des exemples car pour l'instant tout porte à croire que les peltiers ne sont pas utilisables pour refroidir efficacement

Je ne vois pas ce que je pourrais donner comme exemple, il n'y a pas plus simple qu'un radiateur avec un ventilateur fixé dessus.
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[tidog]

Je reviens vers vous car j'ai de nouvelles infos et de nouveau besoin de conseils. J'ai appris grâce à un logiciel de simulation que la puissance transmise par l'accélérateur est de 60W.
peltier.jpg
Actuellement l'élément est refroidi par un bloc d'aluminium ou circule de l'eau à une temperature de 20°C. La température souhaité est de (environ) 150°C au niveau de la cible. Pour certaines raisons on veux remplacé ce système par un module peltier. Celui-ci donne 100W pour delta T=20°C.

Je suis un peu perdu dans mon raisonnement car par le calcul, quand je cherche à trouver la puissance nécessaire à dissiper en fonction de la température j'obtiens toujours beaucoup plus de 60W. Je ne comprends pas comment cette énergie peut être aussi faible et donner des températures aussi élevées. D'après mes humbles connaissances quand la température est élevée et au contact d'une source d'énergie constante, la puissance développée est censée être proportionnelles à la température.

Comment savoir si mon module peltier peut remplacer le bloc d'eau? Si la puissance à dissiper est de 60W je dirais oui, mais en calculant avec les températures je trouve une puissance plus élevée. Ai-je réellement 60W à dissiper? Si oui je pense que le peltier pourrait faire l'affaire reste plus qu'à savoir à quelle température le régler.

En bref comment feriez-vous?

[RomVi]

Actuellement l'élément est refroidi par un bloc d'aluminium ou circule de l'eau à une temperature de 20°C. La température souhaité est de (environ) 150°C au niveau de la cible. Pour certaines raisons on veux remplacé ce système par un module peltier.

Je ne suis pas certain que la solution retenue soit idéale ; peut on connaitre ces raisons ? L'eau n'est pas suffisante pour atteindre la consigne de 150°C ?

Comment savoir si mon module peltier peut remplacer le bloc d'eau? Si la puissance à dissiper est de 60W je dirais oui, mais en calculant avec les températures je trouve une puissance plus élevée. Ai-je réellement 60W à dissiper? Si oui je pense que le peltier pourrait faire l'affaire reste plus qu'à savoir à quelle température le régler.

Si il y a 100W à dissiper sur la face "froide" alors il ne peut y avoir que 60W sur la face chaude.

[DAUDET78]

Si il y a 100W à dissiper sur la face "froide" alors il ne peut y avoir que 60W sur la face chaude.

Tu peux expliquer le raisonnement ?

[RomVi]

Je pense que ma phrase était mal formulée, ce que je voulais dire c'est que coté chaud il y a forcément les 100W du coté froid, plus éventuellement la puissance injectée dans le module, donc on ne peut pas avoir que 60W.

[tidog]

Je ne suis pas certain que la solution retenue soit idéale ; peut on connaitre ces raisons ? L'eau n'est pas suffisante pour atteindre la consigne de 150°C ?



Si il y a 100W à dissiper sur la face "froide" alors il ne peut y avoir que 60W sur la face chaude.

Oui, le composant qui est irradié dégage de la chaleur, dans ce labo ils testent différents matériaux (expliquer pourquoi serait trop long). Chaque matériaux dégagent différemment de la chaleur quand il est bombardé (je suis incapable d'expliquer pourquoi). Pour certaines raisons encore plus techniques on a besoin de réguler la température des matériaux, environ à 150°C et pour l'instant avec le système "watercooling" on ne régule pas, on refroidit à une valeur fixe. D'où la nécessité de changer cela.

L'eau au contact des matériaux est irradiée et je crois que cela les dérange. Je ne connais pas totalement les raisons, on me demande de mettre en place le système peltier. Je pense qu'ils ont des raisons particulières.

Je ne comprends pas le raisonnement non plus.

Les 60W correspondent à la puissance délivrée par le faisceau de particule (est-il à prendre en compte ou il faut prendre uniquement les températures créer par les matériaux pour en déduire une puissance? Je ne sais pas). Je cherche juste à prouver ou non que je peux utiliser le peltier.

Je vais faire une petite expérience cet après-midi (heure canadienne) avec un peltier, une alim 5A, un morceau d'alu et un décapeur thermique comme source de chaleur. Savez-vous comment je peut connaitre la puissance délivrée à l'alu? Je pensais mesurer la température de l'alu et extrapoler une puissance.

[DAUDET78]

Pour certaines raisons encore plus techniques on a besoin de réguler la température des matériaux, environ à 150°C et pour l'instant avec le système "watercooling" on ne régule pas, on refroidit à une valeur fixe.

Je comprend pas ....
Si tu refroidit à une valeur fixe, c'est une régulation ?

La température de la cible dépend de ce qu'elle reçoit en bombardement et de la quantité de calorie que tu évacues avec la flotte.

En réglant le débit d'eau, tu régules la température de la cible .

Evacuer les calories avec un Peltier ou une circulation d'eau, c'est le même combat. Sauf que la circulation d'eau, ça marche !

[tidog]

Je comprend pas ....
Si tu refroidit à une valeur fixe, c'est une régulation ?

La température de la cible dépend de ce qu'elle reçoit en bombardement et de la quantité de calorie que tu évacues avec la flotte.

En réglant le débit d'eau, tu régules la température de la cible .

Evacuer les calories avec un Peltier ou une circulation d'eau, c'est le même combat. Sauf que la circulation d'eau, ça marche !

Je me suis mal exprimé, je veux dire qu'on refroidit a un débit fixe d'eau à 20°C, il n'y a pas dé régulation, si par exemple on augmentait la puissance du faisceau, la température augmenterait. Et quand le matériaux bombardé change, la température est différente.

Oui pour le débit d'eau, si pompe ou vanne de régulation il y a. Ce qui n'est pas le cas.

Avec le peltier cela fonctionne aussi, forcément, sinon la technologie n'existerait pas, même si c'est beaucoup moins efficace. Il faut y voir qu'içi le budget n'a pas d'importance, ils préfèrent ne pas utiliser l'eau...

Comment je peut obtenir les calories que doit dissiper le peltier pour réguler à 150°C? Il faut utiliser 60W? SI la puissance/flux est fixe à 60W, comment connaitre la dissipation dans les différents matériaux? Pour moi 60W en entrée=60 en sortie donc 60 sur le peltier. Cette puissance me pertube car d'une part on a une puissance fixée à 60W, et d'autre part on a des températures qui nous permettent de déterminer une autre puissance, très supérieure.

[DAUDET78]

Oui pour le débit d'eau, si pompe ou vanne de régulation il y a. Ce qui n'est pas le cas.

Ben c'est ce qu'il faut faire, mettre une vanne et un régulateur de température .

[tidog]

Ben c'est ce qu'il faut faire, mettre une vanne et un régulateur de température .

Malheureusement ce n'est pas moi qui décide!

[DAUDET78]

Malheureusement ce n'est pas moi qui décide!

Et bien que les décideurs trouvent la solution.
On t'a expliqué pourquoi le Peltier, c'était Niet.

[RomVi]

Je pense comprendre la raison, à mon avis réduire le débit ne fonctionnerait pas forcément. On peut imaginer que le matériau testé soit par exemple du plastique, et necessite un dissipateur à 30°C pour maintenir la pièce à 150°C, ou bien du métal, et cette fois le dissipateur doit être maintenu par exemple à 140°C.
Par ailleurs passer un débit d'eau très faible n'est pas forcément évident, et il n'est même pas certain que ça marche car on ne pourra monter qu'à 100°C avant de vaporiser l'eau.

Si la résistance thermique du matériau varie fortement alors effectivement il faut pouvoir adapter la résistance thermique de l'interface, et un peltier pourrait convenir, son rôle ne sera pas de dissiper, mais de faire passer la chaleur plus ou moins facilement vers le dissipateur.

Pour retenir cette solution ou dimensionner il faut bien plus de données, et ce n'est certainement pas en utilisant un décapeur thermique que tu pourra effectuer des mesures. Il faudrait plutôt modéliser les différents cas de figure sur un logiciel de simulation thermique, comme Solidworks. Il faudrait également préciser les contraintes (la pièce doit être exactement à 150°C ou est-ce un maximum ? à quel endroit cette température doit elle être stabilisée ? Quelles est la nature de ces "particules" ?)

[RomVi]

Visiblement en regardant le schéma j'ai l'impression qu'il s'agit d'un spectro à rayons X, dans ce cas il n'y a pas à s’inquiéter, on ne va pas "irradier" l'eau.

[DAUDET78]

Il faut revenir les pieds sur terre Et faire, en premier lieu la chasse au Dahut !

Je dirais que je dois la maintenir aux alentours de 200°C. Les dépassements de températures sont de l'ordre de 60-70°C donc avec 2 peltiers combinés en étages je dois pour avoir une delta T d'environ 120°C, largement suffisant je pense.

Tant que vous n'avez pas trouvé le Dahut ( pardon le Peltier) qui tient à 200° , toutes vos élucubrations sont des fariboles qui sont plus des conversations d’alcoolos au bar du Café du Commerce que du raisonnement scientifique . Point barre.

[tidog]

Je pense comprendre la raison, à mon avis réduire le débit ne fonctionnerait pas forcément. On peut imaginer que le matériau testé soit par exemple du plastique, et necessite un dissipateur à 30°C pour maintenir la pièce à 150°C, ou bien du métal, et cette fois le dissipateur doit être maintenu par exemple à 140°C.
Par ailleurs passer un débit d'eau très faible n'est pas forcément évident, et il n'est même pas certain que ça marche car on ne pourra monter qu'à 100°C avant de vaporiser l'eau.

Si la résistance thermique du matériau varie fortement alors effectivement il faut pouvoir adapter la résistance thermique de l'interface, et un peltier pourrait convenir, son rôle ne sera pas de dissiper, mais de faire passer la chaleur plus ou moins facilement vers le dissipateur.

Pour retenir cette solution ou dimensionner il faut bien plus de données, et ce n'est certainement pas en utilisant un décapeur thermique que tu pourra effectuer des mesures. Il faudrait plutôt modéliser les différents cas de figure sur un logiciel de simulation thermique, comme Solidworks. Il faudrait également préciser les contraintes (la pièce doit être exactement à 150°C ou est-ce un maximum ? à quel endroit cette température doit elle être stabilisée ? Quelles est la nature de ces "particules" ?)

Oui je pense que je comprends, la seule solution avec l'eau serait de pour réguler sa température.

Comment cela de faire passer la chaleur? C'est ce que fait un dissipateur non?

Le problème c'est que je n'ai aucune idée de comment simuler cela. Sur la simu que j'ai faite, quand j'enlève l'eau la température des éléments augmente à des valeurs astronomiques. Je pensais qu'il fallait modéliser les échanges de chaleur, mais comment?

Ces particules sont des protons, et non ce n'est pas un spectro à rayon x c'est un accélérateur de particules électrostatique tandem 4MeV.

[tidog]

Il faut revenir les pieds sur terre Et faire, en premier lieu la chasse au Dahut !Tant que vous n'avez pas trouvé le Dahut ( pardon le Peltier) qui tient à 200° , toutes vos élucubrations sont des fariboles qui sont plus des conversations d’alcoolos au bar du Café du Commerce que du raisonnement scientifique . Point barre.

Il n'a pas à tenir 200°C, théoriquement, à l'équilibre il ne devrait plus y avoir que 30°C, comme pour l'eau en soit.

[DAUDET78]

Il n'a pas à tenir 200°C, théoriquement, à l'équilibre il ne devrait plus y avoir que 30°C, comme pour l'eau en soit.

Ta truc à refroidir est bien à plus de 150° ????

[tidog]

Ta truc à refroidir est bien à plus de 150° ????

La température souhaitée oui
peltier.jpg
La on peut voir qu'avec 18°C d'eau et le faisceau de particules, la cible est à 157°C et l'aluminium en contact avec l'eau à peine à 25°C.
peltier.jpg
Pour 22°C d'eau cela augmente mais peu.

Si je met un peltier face chaude contre un ventirad de cpu, et face froide à l'air libre 22°C. Qu'est -il censé ce passer? (alimentation 14V, 3A)
http://peltiermodules.com/peltier.da...TEC1-12706.pdf

[DAUDET78]

Actuellement l'élément est refroidi par un bloc d'aluminium ou circule de l'eau à une temperature de 20°C. La température souhaité est de (environ) 150°C au niveau de la cible. Pour certaines raisons on veux remplacé ce système par un module peltier.

Donc tu nous racontes des carabistouilles depuis le début avec tes 200° .
Il y a une telle résistance thermique entre la cible et la zone de refroidissement que tes calories , tu les pompes à 20° sur la zone de refroidissement. Y a peut être des choses à améliorer pour diminuer cette résistance thermique .

[RomVi]

est ce que tu es sur de ta simulation ?
Pourrais tu me donner les dimensions et la nature des différentes interfaces ?

[tidog]

Donc tu nous racontes des carabistouilles depuis le début avec tes 200° .
Il y a une telle résistance thermique entre la cible et la zone de refroidissement que tes calories , tu les pompes à 20° sur la zone de refroidissement. Y a peut être des choses à améliorer pour diminuer cette résistance thermique .

Ah oui, j'avais fais une erreur c'est bien150°C désolé^^

L'aluminium est un très bon conducteur. Je les pompes à 20°C? Cela à déjà été étudié je ne pense pas que ce soit le problème.

Quand la cible est bombardée par les 60W (sur une surface très mince), le flux de chaleur passe alors dans les différents matériaux jusqu'à l'eau. Le contact avec l'eau permet alors d'évacuer ces calories, mais comment le quantifier? On évacue 60W ou P=DeltaT/R= environ 600W? Ensuite si on met le module peltier que ce passe il concrètement? La différence de température du peltier est liée uniquement à son alimentation?

[tidog]

est ce que tu es sur de ta simulation ?
Pourrais tu me donner les dimensions et la nature des différentes interfaces ?

Oui, je peux t'envoyer le programme (comment sur ce site?), il faut juste télécharger le logiciel gratuit energie2D pour le lire. C'est en anglais par contre. Tu auras les dimensions et tout les autres paramètres.

[RomVi]

Je n'ai pas besoin du programme, je ferais une simulation avec les outils que je connais, il me faut juste la nature et la géométrie de chacune des interfaces.
Sinon envoie juste ton fichier de simulation (il faut le compresser en zip pour le mettre en pièce jointe).

[RomVi]

Quand la cible est bombardée par les 60W (sur une surface très mince), le flux de chaleur passe alors dans les différents matériaux jusqu'à l'eau. Le contact avec l'eau permet alors d'évacuer ces calories, mais comment le quantifier? On évacue 60W ou P=DeltaT/R= environ 600W? Ensuite si on met le module peltier que ce passe il concrètement? La différence de température du peltier est liée uniquement à son alimentation?

Si on apporte 60W alors il faut dissiper 60W, plus ou moins les dissipations éventuelles. Si par exemple tu veux maintenir la face froide du module à 0°C alors l'air ambiant apportera un peu de chaleur à dissiper en plus. La différence de température entre les faces est une conséquence de la puissance dissipée, et non l'inverse.

[tidog]

Voilà le fichier, je n'ai pas pu envoyer le logiciel, le logiciel zipé ne passait pas, le lien:
http://energy.concord.org/energy2d/

Si ça pose problème je t'enverrais les données à l'écrit

[tidog]

Si on apporte 60W alors il faut dissiper 60W, plus ou moins les dissipations éventuelles. Si par exemple tu veux maintenir la face froide du module à 0°C alors l'air ambiant apportera un peu de chaleur à dissiper en plus. La différence de température entre les faces est une conséquence de la puissance dissipée, et non l'inverse.

Ok je commençais à m'embrouiller. Admettons je veuille régler un peltier pour "refroidir" une surface de 10cm2 d'aluminium (lambda=237W/m.°C) ou 60w passent. Je veux que la température côté "chaud" de l'aluminium soit de 150°C. La température ambiante est de 20°C, Quels seraient les différentes valeurs de témpératures du peltier?

[RomVi]

Ok j'ai téléchargé le fichier, je regarderai demain.

Pour refroidir cette surface il faut nécessairement utiliser le module du coté où il absorbe la chaleur, qui est logiquement le coté le plus froid, l'autre face sera alors plus ou moins chaude, selon le point de fonctionnement choisi.
Si par exemple on choisi un Dt de 0°C la face chaude sera aussi à 150°C (il faudra utiliser un module spécial, capable de travailler à cette température), et il faudra injecter environ 20 ou 30W électrique pour absorber les 60W, on dissipera donc 80/90W sur l'autre face, mais c'est un non sens, car il suffit de dissiper directement en se passant de module.
L'utilisation du module n'a de sens que si tu veux amener la surface en question en dessous, ou très proche de la température ambiante.

[tidog]

Ok j'ai téléchargé le fichier, je regarderai demain.

Pour refroidir cette surface il faut nécessairement utiliser le module du coté où il absorbe la chaleur, qui est logiquement le coté le plus froid, l'autre face sera alors plus ou moins chaude, selon le point de fonctionnement choisi.
Si par exemple on choisi un Dt de 0°C la face chaude sera aussi à 150°C (il faudra utiliser un module spécial, capable de travailler à cette température), et il faudra injecter environ 20 ou 30W électrique pour absorber les 60W, on dissipera donc 80/90W sur l'autre face, mais c'est un non sens, car il suffit de dissiper directement en se passant de module.
L'utilisation du module n'a de sens que si tu veux amener la surface en question en dessous, ou très proche de la température ambiante.

Ah la mon esprit s'éclaire! J'étais dans le faux car le flux passe toujours du chaud vers le froid, donc on ne refroidit pas vraiment, on doit seulement dissiper dans l'air. Pour le non sens, je pense qu'il cherche effectivement à se rapprocher de la température ambiante.

Par contre quand tu dit "on choisit" un Dt, c'est plutôt en fonction du courant et de la puissance nécessaire que la deltaT est imposée non? Par exemple pour 80W à dissiper, une température de 150°C, si j'alimente en 15A ce module: http://www.thermonamic.com/TEC1-12715-English.PDF

J'obtiendrais une deltaT de 33°C donc sur la face chaude je n'aurais plus que 117°C? Si c'est cela il me suffit d'assembler 2 peltiers ensemble et de les alimenter en 15A, j'aurais alors une deltaT totale de 66°C et une température face chaude de 84°C. Par contre il me faudrait un peltier capable d'encaisser 150°C face froide? Voir 200°C, c'est la que la remarque de DAUDET à du sens, c'est infaisable pour cette plage de température. Sauf si je parviens à réduire un peu cette température en ajoutant quelques couches de matériaux. Si je descendais à une température de 50°C, je pourrais facilement la réguler en modifiant l'intensité.

Avoir 2 peltier augmente la delta T possible, cela change quoi de les mettre l'un au dessus de l'autre ou de les mettre à côté?

[tidog]

Par contre le problème auquel je vais me heurter c'est de simuler précisément les 60W du faisceau de particule. Peut être utiliser une résistance de puissance (valeurs connues) et essayer de déterminer la puissance délivrée par conduction au matériau. Ca va pas être simple. (j'ai à ma dispo une résistance CGS THS2518RJ1148).

[RomVi]

Bonjour

J'ai jeté un œil a la simu et j'ai quelques questions :
- Certains éléments de l'empilement semblent rentrer dans les autres, est-ce normal, où bien le positionnement est approximatif ?
- Ici il s'agit d'une simu en 2D, on considère que chaque élément est de profondeur infinie pour négliger les effets de bord. Dans la réalité peut on considérer chaque élément comme un carré, un disque ?
- Certaines données sont étranges, par exemple celle de l'eau. Est-ce voulu ?