Module Peltier !

[Theo03]

Bonjour est ce que quelqu'un pourrais me dire de quelle couple de métaux sont constituer les modules pelletier ? Merci !
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[Antoane]

Bonjour et bienvenue !

Les modules Peltiers commerciaux utilisent des barreaux de semi-conducteurs dopés N et P, et non des métaux, cela permettant d'obtenir de meilleurs résultats : plus forte différence de température pour une tension donnée et plus faible puissance dissipée pour une puissance transmise donnée.

Cela se voit par exemple dans cette table : http://www.electronics-cooling.com/2...k-coefficient/
les coefficients Peltiers sont bien plus grands pour les semi-conducteurs que pour les métaux.

Voir également l'image http://patentimages.storage.googleap...00036_0001.png tirée de http://www.google.com/patents/WO2006033875A2?cl=en.


Bref : on ne peut pas aisément fabriquer un module Peltier "à la maison".

[Theo03]

Merci de votre réponse , pouvez vous me dire ou peux on trouver ses semi conducteurs svp merci ! Ou sinon quel matériaux peux on trouver qui ont les propriétés similaires ?merci

[jacounet86]

Salut .

Il doit y en avoir chez tous les revendeurs en électronique ,en France , Europe , Chine , USA .

Amicalement . Jacounet .

[A voir en vidéo sur Futura]

[Theo03]

Quel est le meilleur thermocouple que l'on trouve facilement dans le commerce ?

[Antoane]

Bonjour,

pouvez vous me dire ou peux on trouver ses semi conducteurs svp merci !

Je doute fort que tu en trouves.

Ou sinon quel matériaux peux on trouver qui ont les propriétés similaires ?

En théorie à peu près n'importe quel ocuple de métaux peut faire le travail, mais les différences de température mises en oeuvres sont très faibles... comme tu peux le voir dans la table que j'ai postée en lien plus haut, en faisant une jonction en nichrome-nickel, tu obrtiendras tout au plus 50µV/K aux bornes du thermocouple... Soit 0,5mV pour 10°C d'écart.

D'ooù la conclusion esquissée plus haut : mieux vaut utiliser des modules peltiers tout-faits.

[jacounet86]

Salut .

Les modules Pelletier , y-en a des tonnes ...suffit de tapper le nom " module Pelletier " , on en trouve sur la baie , sur ama . etc .
Les prix de moins de 10€ à 40€.
Par contre les caractéristiques intéressantes comme le rendement ... y-a rien .
Si , ... on a la puissance/énergie consommée 60W , 72 W ,150W ( côté chaleur ), mais pas la puissance/énergie absorbée côté froid ...
Là est le problème .
Ce n'est que mon avis .
M'enfin , c'est un module Pelletier , il fait du froid ,... pardon il absorbe des calories , n'en demandez pas plus ...!!!

Amicalement . Jacounet .

[terriblement]

Salut .

Les modules Pelletier , y-en a des tonnes ...suffit de tapper le nom " module Pelletier " , on en trouve sur la baie , sur ama . etc .
Les prix de moins de 10€ à 40€.
Par contre les caractéristiques intéressantes comme le rendement ... y-a rien .
Si , ... on a la puissance/énergie consommée 60W , 72 W ,150W ( côté chaleur ), mais pas la puissance/énergie absorbée côté froid ...
Là est le problème .
Ce n'est que mon avis .
M'enfin , c'est un module Pelletier , il fait du froid ,... pardon il absorbe des calories , n'en demandez pas plus ...!!!

Amicalement . Jacounet .

Il n'absorbe pas, il déplace.

On compte environ 10% de rendement pour un transfert, et largement moins en utilisation thermocouple

[jacounet86]

Salut .
Oui déplace est plus judicieux que absorbe , ça fait moins boulimique ,et plus juste ...
Par contre puisque tu parles de 10% de calories pompées et déplacées pat rapport à celles produites côté chaud , ...je suis demandeur de telles caractéristiques pour chaque type de module vendu .
Exemple 150W côté chaud , soit xx calories par secondes produites , et 15 Watts déplacés côté froid soit xx calories par secondes déplacées .
Ca doit pas être difficile à calculer suffit d'un bac à eau en verre et plonger l'engin dans l'eau côté froid , en isolant bien côté chaud , et mesurer la masse d'eau sa température avant ,et après , le temps , la masse d'eau => énergie déplacée .
C'est pas à l'acheteur de faire ce genre de manip ...non ? .

A+ Jac .

[DAUDET78]

Exemple 150W côté chaud , soit xx calories par secondes produites , et 15 Watts déplacés côté froid soit xx calories par secondes déplacées .

C'est difficile à dire car la puissance de "pompage de calorie" est fonction :
- du courant (plus il est grand, plus ça pompe)
- de la différence de température demandée (plus le delta est grand, moins ça pompe)
- et un peu de la température de la face chaude

Tu as des courbes sur les datasheets. Au zazard : http://www.farnell.com/datasheets/1880684.pdf

[jacounet86]

Hello .
Merci Daudet .
Bon je viens de voir le data sheet que tu donnes.
Je calcule un rendement de 34 % pour faire baisser la température de 20° C , dans une température ambiante de 25°C 35 W consommés et 12 W pompés .
Est-ce meilleurs qu'un compresseur
Donc on voit que pour faire une glacière , monsieur tout le monde a pas mal de calculs à faire, .
Bon à la louche un module 35 W max comme celui là devrait suffire pour faire la dite glacière avec 10l de liquide refroidi à 5°C .
Maintenant des modules comme ça pour faire une clim sur une voiture ou dans une maison ,rentable ou pas par rapport à un compresseur ...
On a ici une mini pompe à chaleur , sachant que ici c'est aussi réversible chaud et froid ,...refroidir l'air l'été côté plaque froide , en chauffant l'eau par l'autre côté chaud ...et chauffer l'air ambiant l'hiver .
Il faudrait quand même 430 modules 35 W pour avoir les 15 kW de chauffage d'une maison moyenne .
Mais rentable ou pas , faisable ou pas ...?
Bon visiblement ces modules ne sont pas faits pour ça ...mais plutôt pour faire des régulations en température de modules électroniques en spatial ou autre ...
A + Jacounet

[DAUDET78]

Je calcule un rendement de 34 % pour faire baisser la température de 20° C , dans une température ambiante de 25°C 35 W consommés et 12 W pompés .

Tu peux donner ton détail des calculs et le modèle choisi ?

PS : tu as considéré que la face chaude était à quelle température ?

[fabang]

Qu'il y ait 10L ou 1000L dans la glacière, ce qui compte pour maintenir la température à 10° c'est la résistance thermique de la galcière.
Ensuite l'autre problème c'est le temps de mise à température, si les 10L doivent passer de 25°C à 5°C en 10H ou 100H, c'est pas la même chose.
Pour 10L d'eau qui passe de 25°C à 5°C en10H hors perte par résistance thermique il faut déjà tirer plus de 23W. En gros il faudra compter plus de 24H avec les pertes.

[Kissagogo27]

Bonjour, un système frigo a compresseur tape facile des COP >1 , avec le Peltier c'est COP<1

[jacounet86]

Tu peux donner ton détail des calculs et le modèle choisi ?

PS : tu as considéré que la face chaude était à quelle température ?

Salut Daudet .
Face chaude choisie : 25° C.
température différence : 20° C.( en x)
I : 1.8 A.
Dans le tableau gauche heat removed en y =>12 W .
Dans le tableau de droite Waste heat en y =>35 W.

Maintenant reste à savoir si "waste" on le traduit par dissipée ( donc sous entendue totale ) dans le sens littéraire de waste , ou perdue ( celle qui ne sert pas ) dans le sens technique de mon dictionnaire .
Je dirais au flaire que c'est la chaleur totale ( dissipée ) , car je ne vois pas comment on pourrait trier ...
La COP de ces engins >1 ou <1 ????...

A+ . Jacounet

[DAUDET78]

Face chaude choisie : 25° C.

Une erreur au départ.
Comment tu fais pour maintenir la face chaude à 25° avec une température ambiante de 25° (et plutôt 35° dans une voiture)?
Comme tu montes un radiateur sur cette face chaude, elle sera à une température supérieure à la température ambiante de R_th*(puissance à évacuer)

Le R_th du radiateur est de l'ordre de 1 à 5°/W suivant sa surface d'échange thermique (plus un ventilateur ?)
Ca fausse déjà les calculs à la base !

[fabang]

Pour lever le doute sur waste, tu as aussi la courbe de la tension en fonction du courant (environ 15V pour 1,8A et dT 20°) ça fait dans les 27W.
Donc les 37W ça doit être les 10W tiré plus les 27W consommé.
La prouesse dans ton hypothèse, c'est la face à 25°C. En supposant que l'air ambiant soit à 20°C, pour avoir 25°C sur cette face il te faudrait une radiateur ayant un Rth de 0,14°C/W résistance de contact comprise (on va dire 0,05°C/W) donc au final un radiateur de 0,1°C/W. C'est une très gros machin avec turbine.
Pour info, le 25°C de la datasheet est réalisé sur une plaque à eau thermostatée.

[jacounet86]

Hello .

Pas de panique en prenant 75°C sur la plaque chaude (même config 1.8 A et 20° C de différence) , on a 18W déplacés et 45 Watts consommés => rendement 40%.
Sauf si j'ai rien compris...ce qui n'est pas impossible .
Amicalement . Jacounet .

[fabang]

Un peu de panique quand même. Si tu prends 75°C sur le coté chaud et 5°C sur le coté froid, le dT passe à 70°C et P transféré descend à 5W.

[jacounet86]

Hello.

Ce qui prouve que je n'ai rien compris comment fonctionnent ces graphiques/abaques .

Un exemple concret d'utilisation serait le bienvenu , pour qu'on comprenne ...

Merci pour tout le monde .

A+. Jacounet.

[fabang]

C'est tout simple, le dT c'est la différence de température entre la face chaude et la face froide.
Il faut seulement prendre des valeurs réalistes. 50°C pour le face chaude c'est possible, si elle est plaqué sur un dissipateur en alu bien dimensionné.
Tamb 25°C, dT radiateur 50° - 25° = 25°C. puissance à dissiper 40W environ (on refera une itération) Rth radiateur = 25°C/40W = 0,625°C/W et on retire 0,05°C/W pour la résistance de contact. Ça donne 0,575°C/W. C'est faisable avec un bon radiateur et un ventilateur (J'ai une glacière Peltier qui possède un ventilateur). Maintenant, si tu as une face froide qui fait 5°C avec le courant qui va bien, tu n'as pas encore pour autant 5°C dans la glacière, il faut prendre en compte sa résistance thermique. Un radiateur sur la face froide aide également à collecter les calories.
Avant de faire des calculs, il faut que tu mesures la résistance thermique de ta glacière. Par exemple tu dissipes 3W dans une résistance placée au milieu de la glacière, et tu mesures la différence de température entre 'intérieur et l'extérieur après 4 ou 5h de stabilisation (hé oui avec 3W c'est long de mettre les parois internes à température, et si tu envoies 30W c'est quand même du plastique et du polystyrène).

[jacounet86]

Salut .

Donc le graphique 50°C serait plus judicieux pour quelqu'un qui voudrait se bricoler une glacière .
Maintenant si on a une glacière de pique-nique classique , bien isolée , qu'on met une plaque/radiateur d'alu à ailettes côté froid couvrant le flanc soit environ 50cm sur 30 cm , et la même plaque radiateur d'alu à ailettes côté chaud en extérieur avec un ventilateur , étanchéité intérieure/ extérieure assurée par mastique adéquat ...
Serait-il judicieux pour le calcul des perf de l'engin ,de remplir la glacière d'eau à 20° , de mettre en fonctionnement et de faire un relever de delta T°C en fonction du temps .

A= ..Jac .

[fabang]

Le contenu de la glacière n'intervient pas dans sa résistance thermique. Les parois font toujours la même surface et l'épaisseur de l'isolant ne change pas. Tu peux la remplir d'eau, de plomb, de rien, ça change rien à la glacière.

[fabang]

Tu es en train de confondre la résistance thermique de la glacière (C'est le paramètre qui donne la température à l'équilibre) et la chaleur spécifique du contenu qui te donnera le temps pour arriver à la température d'équilibre.
Un congélateur vide ou plein consomme la même chose quand il a atteint sa température d'équilibre.
Une glacière de camping c'est fait pour maintenir les aliments au frais, pas pour les refroidir. La nuance est importante, tu achètes la bouffe au rayon frais et tu la mets dedans.
Fait le calcul de ce qu'il faut pomper comme calorie pour refroidir 20L d'eau de 20°C (4,18j pour refroidir 1g d'eau de 1°C), et ensuite calcul la puissance à absorber pour le faire en 1h, en 10h et en 100h.

[jacounet86]

Salut .
Je ne sais pas si je confonds ...
A mon avis , le facteur important me semble la puissance moyenne sur une durée ( donc l'énergie° ) qu'il faut à l'ensemble fini , le bac et son isolation , la partie module Pelletier et ses radiateurs côté chaud et froid , pour faire baisser disons de 20 ° C une quantité d'eau , fixons là à 10 L , lorsque la température extérieure est de 30° C .
C'est au pied du mur que l'on voit le maçon dit-on .
Une fois qu'on a le maçon et les matériaux , suffit de mesurer sa performance .
Non ?
Amicalement . Jacounet .

[fabang]

il y a toujours de la confusion dans les propos. Baisser de 20°C 10L d'eau sans donner de temps n'a pas de sens.
Fait donc le calcul (4,18j pour refroidir 1g d'eau de 1°C)....
Maintenant si tu donnes un temps, 1h par exemple, il va falloir une régulation pour empêcher ton eau de geler à -30°C.

[jacounet86]

Salut .
Je ne sais pas si je confonds ...
A mon avis , le facteur important me semble la puissance moyenne sur une durée ( donc l'énergie° ) qu'il faut à l'ensemble fini , le bac et son isolation , la partie module Pelletier et ses radiateurs côté chaud et froid , pour faire baisser disons de 20 ° C une quantité d'eau , fixons là à 10 L , lorsque la température extérieure est de 30° C .

Salut .
Oui le temps compte ...mais c'était acté de mon côté .......======>î
Oui faire les relevés durant 1 h , un relevé toutes les 5 mn ,avec un agitateur pour uniformiser la température comme il se doit .
A+. Jacounet

[ranarama]

hello !
Par analogie un circuit électrique RC attaqué en tension, est comparable à un circuit thermique : Cth la capacité thermique + Rth la résistance thermique , le tout attaqué par une puissance. ça s’appelle la méthode nodale de la thermique

avec un relevé pratique je sais pas si c'est possible d'identifier Rth et Cth de la mm manière qu'un filtre RC électrique (méthode de la tangente) mais je tenterais ^^

PS : fo un circuit RC par interface donc dans votre cas ( et par symetrie en 2D) on arrive à un systeme de 3 eq du 1er ordre

[Antoane]

Bonsoir,

Par analogie un circuit électrique RC attaqué en tension, est comparable à un circuit thermique : Cth la capacité thermique + Rth la résistance thermique , le tout attaqué par une puissance.

Par une différence de températures.

fo un circuit RC par interface donc dans votre cas ( et par symetrie en 2D) on arrive à un systeme de 3 eq du 1er ordre

L'ensemble du contenu de la glacière est à la même température ; il faut donc 1 capa et une résistance par interface (ou une résistance globale équivalente, valant l'inverse de la somme des conductances thermiques).

[ranarama]

Bsr,

J'avais bosser un peu la question car j'avais un petit projet de four thermique pour chauffer des diodes ou composant bref un four VIDE et ce modèle me parait correct :



Mais dans le cas d'un frigo les 3 nœuds reste les mm et donc les équations sont les mm (ou pas ?).

La seule inconnue du système à déterminer est la capacité du matériau isolant (les vendeurs que j'ai vu ne donne que la Résistance) par des essais et mesures A VIDE.

Cela fait plus qu' a ajouter un autre R + C pour modéliser ou identifier la charge

passionnant tout ça ^^