TIPE Calcul de rendement sur glacière/module à effet Peltier

[invitef4a649c1]

Bonjour,

Dans le cadre des TIPE, nous travaillons sur l'effet Peltier et plus précisément sur les modules à effet Peltier. Nous avons décidé d'étudier une glacière qui fonctionne avec ces derniers, et surtout de tenter d'arriver à en déterminer le rendement. Elle se branche directement sur le courant ou sur un allume cigare, que les modules transforment en différence de température.

Dans notre expérience, nous avons disposé des thermocouples "enregistreurs" et fait des relevés réguliers sur les radiateurs intérieurs et extérieurs (qui entourent directement les modules peltier), au fond de la glacière et à la sortie du ventilateur. Nous allons recommencer la manipulation d'ici peu, et nous en profiterons pour calculer le débit d'air qui sort du ventilateur extérieur.

Mais nous ne savons pas comment remonter au rendement le plus efficacement possible avec nos données ? De plus, ce ne sera que le rendement de la glacière.

En complément , pour essayer de calculer directement le rendement d'un module, nous allons également envoyer du courant continu dans un module que nous aurons posé sur un radiateur (sur la face chaude du module) et nous poserons un bloc d'aluminium sur la face froide, jusqu'à ce qu'e nous arrivions à faire se solidifier une goutte d'au à sa surface. De même, ici, comment pourrait-on remonter au rendement ?

Merci d'avance pour votre aide, si vous avez quelques idées
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[Boumako]

Bonjour

Pour déterminer le rendement il faut mesurer la puissance dissipée par le module. Dans une glacière ce n'est pas évident, car il est difficile d'évaluer le flux qui traverse les parois, toutefois tu peux procéder par interpolation : Il faut placer une résistance dans la glacière, et mesurer différents points (t° à l'équilibre = f(puissance)). Pour une température égale à l'ambiant le flux qui traverse les parois de la glacière est nul.
Tu peux aussi faire des mesures avec le module non alimenté pour déterminer le flux en fonction de la température d'équilibre (cette fois tu sera donc au dessus de l'ambiant).

En ce qui concerne la manip de la goutte d'eau ce ne sera pas très précis.

[invitef4a649c1]

Merci de ta réponse,

Je ne comprends pas bien le principe de l'interpolation. Il s'agit de faire un relevé de température en différents points, ou pas vraiment ? Si oui, on en a fait en quatre point pour l'instant : sur le radiateur interne, externe, au fond de la glacière et à la sortir d'air extérieure. En fait ne vois pas bien comment faire rentrer la résistance en jeu. Et si l'on calcule ces températures, comment retombe-t-on sur la puissance exactement, puisqu'on ne connait pas la fonction qui lie la température et la puissance pour la glacière ?

[Boumako]

Tu n'es pas obligé de tracer plusieurs points, tu peux aussi faire uniquement 2 mesures :
Si par exemple la glacière descend à 5°C avec une t° ambiante de 20°C (donc un Dt de -15°C) il suffit de placer une résistance additionnelle dans la glacière arrêtée, et de chercher pour quelle puissance tu atteins 20+15 = 35°C, ainsi tu sais précisément quelle est la puissance qui traverse les parois de la glacière pour un Dt de 15°C. Tu sais aussi quelle est la puissance qui alimente le module en marche (en mesurant U et I), donc tu peux calculer le rendement.

[A voir en vidéo sur Futura]