Froid Peltier

[invitef7923328]

Bonjour à tous,

j'ai un nouveau projet.
Je souhaite transformer mon plancher chauffant en plancher rafraîchissant.

Pour ce faire, je souhaite créer du froid à l'aide de module Peltier collé sur une "boite" en acier, ou autre mais l'acier est plus simple à souder, et faire baisser la température d'environ 2 degrés entre l'entrée et la sortie.

Or je ne vois pas comment dimensionner le nombre de module Peltier pour que cela fonctionne ...

D'avance je vous remercie de votre aide !!


Données :
- Débit : 2 000 l / hr
- Température maximale d'entrée : 28 °C
- Température de sortie en régime établie : 20 °C
- Dimension de la "boite" : 1.20 m x 25 cm x 5 cm (L x l x H)
- Température ambiante : 30 °C
-----

[inviteede7e2b6]

hello ,

ca va être RUINEUX tant en fournitures de modules , qu'en consommation électrique....

bref , projet à revoir.

les modules pelletier ont un rendement calamiteux , c'est pourquoi on continue à utiliser
les systèmes à fluide comprimé pour le refroidissement

[invitef7923328]

Pixel,

Avant de calculer le coût de fonctionnement et le de fourniture (qui dépendent de la puissance nécessaire), je souhaite étudier le projet et sa faisabilité.

[invite6dffde4c]

Bonjour et bienvenu au forum.
PIXEL a totalement raison.
Et vous devriez vous renseigner sur le fonctionnement des modules Peltier. Ils ne fabriquent pas du froid. Ce sont des pompes à chaleur. C’est à dire que la chaleur que vous pompez du côté froid vers le côté chaud il faut l’évacuer avec un radiateur adéquat.

Commencez donc par calculer la puissance qu’il faut pour refroidir l’air. Puis, regardez dans les docs des modules Peltier, combien de puissance chacun peut transférer avec la différence de température entre les deux côtés (qui sera plus grande que celle entre l’air de sortie et d’entrée à cause de la résistance thermique des radiateurs).
Maintenant vous aurez tout ce qu’il vous faut, et n’oubliez pas que le radiateur côté chaud doit aussi évacuer la puissance « inutile » dissipée par le module.
Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite0bbe92c0]

Pixel,

Avant de calculer le coût de fonctionnement et le de fourniture (qui dépendent de la puissance nécessaire), je souhaite étudier le projet et sa faisabilité.

Et bien faites le calcul : comme vous avez le débit et le delta-T supposé (les autres données ne servent à rien) vous avez une idée de l'énergie à extraire par unité de temps; de là , connaissant le rendement (calamiteux) des modules Peltier, il n'y a plus qu'à faire une règle de 3.

Personne ne va perdre du temps à vous faire le calcul, vu que les données sont fumeuses à la base.

[invitef7923328]

Bonjour,

bien entendu avant même de poser la question je me suis renseigner sur les modules Peltier.

La puissance thermique nécessaire pour faire baisser de 2 degrés l'eau avec son débit est de 4 560 W (calcul également fait auparavant).

Mais avec cette puissance thermique je ne vois pas comment la convertir en quantité de module Peltier.
Le rendement d'un module Peltier dépends du delta de température entre ces 2 faces.
Je connais la température de la face chaude (environ 30° avec les dissipateurs) mais pas celle de la face froide.
Donc je ne connais pas le rendement et je ne peux dimensionner le dissipateur.

[inviteede7e2b6]

si tu comptes 30 % de rendement pour du pelletier , ( un peu optimiste )

tu vois que tu va consommer "à la louche" 4 500 W x 3 = 13 500 W

inutile de poursuivre , sauf si tu es salarié d'EDF

[invitef7923328]

Pour continuer dans un esprit scientifique, supposons que je sois salarié de EDF et que je n'aime pas le bruit (donc pas de pompe à chaleur)

[inviteede7e2b6]

et si ma tante en avait....

[invitef7923328]

et si ma tante en avait....

Je tenais à te remercier pour ta précieuse aide

[inviteede7e2b6]

t'es gentil.... mais me fader un devoir de vacances sur un sujet aberrant.....


apparemment, les masochistes ne se bousculent pas

mais si un se dévoue , merci à lui !

[invitef7923328]

Avec des mecs comme toi, je comprends pourquoi les chercheurs se barrent de France !

Bref .... Bonne retraite à toi ...

Pour en revenir au début,
ma question n'est pas sur la consommation (d'on je me fous) mais sur le calculs des éléments (enfin surtout sur les pistes, je n'ai pas demander de me faire les calculs)

[inviteede7e2b6]

tu crois que les chercheurs sous-traitent leur job sur futura ??

c'est nous faire bien trop d'honneur

je ne suis pas à la retraite ( si je devais compter sur les gens de ta compétence pour la payer , je serais mal parti !)

[invite6dffde4c]

...
ma question n'est pas sur la consommation (d'on je me fous) mais sur le calculs des éléments (enfin surtout sur les pistes, je n'ai pas demander de me faire les calculs)

Re.
De toute façon ce n’est pas la peine d’essayer de vous aider.
Je vous ai donné la démarche à suivre dans le post #4.
Mais elle ne vus intéresse pas.
J’arrête.
Ciao.

[invitef7923328]

Bonjour et bienvenu au forum.
PIXEL a totalement raison.
Et vous devriez vous renseigner sur le fonctionnement des modules Peltier. Ils ne fabriquent pas du froid. Ce sont des pompes à chaleur. C’est à dire que la chaleur que vous pompez du côté froid vers le côté chaud il faut l’évacuer avec un radiateur adéquat.

Commencez donc par calculer la puissance qu’il faut pour refroidir l’air. Puis, regardez dans les docs des modules Peltier, combien de puissance chacun peut transférer avec la différence de température entre les deux côtés (qui sera plus grande que celle entre l’air de sortie et d’entrée à cause de la résistance thermique des radiateurs).
Maintenant vous aurez tout ce qu’il vous faut, et n’oubliez pas que le radiateur côté chaud doit aussi évacuer la puissance « inutile » dissipée par le module.
Au revoir.

Commencez donc par calculer la puissance qu’il faut pour refroidir l’air : le but n'est pas de refroidir l'air mais de l'eau !!
combien de puissance chacun peut transférer avec la différence de température entre les deux côtés : C'est fait mais comme expliquer avant il me manque des données !!
Maintenant vous aurez tout ce qu’il vous faut, : bah non il me manque des données d'où ma question a but instructif sur ce forum !!
n’oubliez pas que le radiateur côté chaud doit aussi évacuer la puissance « inutile » dissipée par le module : oui mais encore faut-il connaître cette puissance !!

Bon, maintenant que les incompétents critique pour masquer leur ignorance, ils serait bon que les gens qui savent ce manifestent, enfin s'il y en a sur ce forum !!

Conclusion, même le "modo" n'y connait rien ... (aucune réponse au poste #4, bien que cela m'intéresse mais pas vous !!!)

Bonne soirée

[invitef7923328]

Bonjour et bienvenu au forum.
PIXEL a totalement raison.
Et vous devriez vous renseigner sur le fonctionnement des modules Peltier. Ils ne fabriquent pas du froid. Ce sont des pompes à chaleur. C’est à dire que la chaleur que vous pompez du côté froid vers le côté chaud il faut l’évacuer avec un radiateur adéquat.

Commencez donc par calculer la puissance qu’il faut pour refroidir l’air. Puis, regardez dans les docs des modules Peltier, combien de puissance chacun peut transférer avec la différence de température entre les deux côtés (qui sera plus grande que celle entre l’air de sortie et d’entrée à cause de la résistance thermique des radiateurs).
Maintenant vous aurez tout ce qu’il vous faut, et n’oubliez pas que le radiateur côté chaud doit aussi évacuer la puissance « inutile » dissipée par le module.
Au revoir.

Commencez donc par calculer la puissance qu’il faut pour refroidir l’air : le but n'est pas de refroidir l'air mais de l'eau !!
combien de puissance chacun peut transférer avec la différence de température entre les deux côtés : C'est fait mais comme expliquer avant il me manque des données !!
Maintenant vous aurez tout ce qu’il vous faut, : bah non il me manque des données d'où ma question a but instructif sur ce forum !!
n’oubliez pas que le radiateur côté chaud doit aussi évacuer la puissance « inutile » dissipée par le module : oui mais encore faut-il connaître cette puissance !!

Bon, maintenant que les incompétents critique pour masquer leur ignorance, ils serait bon que les gens qui savent ce manifestent, enfin s'il y en a sur ce forum !!

Conclusion, même le "modo" n'y connait rien ... (aucune réponse au poste #4, bien que cela m'intéresse mais pas vous !!!)

Bonne soirée

PS : pour Pixel : je ne suis pas chercheur (sinon je ne serai pas là !!), juste un mec (qui n'a pas de leçon à recevoir d'un retraité) qui essaye de trouver des solutions à ses questions !

[RomVi]

Bonjour,

bien entendu avant même de poser la question je me suis renseigner sur les modules Peltier.

La puissance thermique nécessaire pour faire baisser de 2 degrés l'eau avec son débit est de 4 560 W (calcul également fait auparavant).

Mais avec cette puissance thermique je ne vois pas comment la convertir en quantité de module Peltier.
Le rendement d'un module Peltier dépends du delta de température entre ces 2 faces.
Je connais la température de la face chaude (environ 30° avec les dissipateurs) mais pas celle de la face froide.
Donc je ne connais pas le rendement et je ne peux dimensionner le dissipateur.

Bonjour

Pour commencer il faut déterminer le Dt entre chaque face du module : Les température de l'eau et de l'air sont fixées, il faut ajouter environ 3°C pour les interfaces eau/module et module/eau/air si on utilise une boucle de liquide également pour refroidir (ou ajouter environ 12°C si on refroidit avec des radiateurs en alu classiques).

On a donc un Dt de (30-20) + 3 = 13°C

Il suffit de consulter la fiche d'un module classique, par exemple ici : http://www.produktinfo.conrad.com/da...t_CP_12705.pdf

Pour un Dt de 13°C on dissipe environ 30W avec une alim de 15.4V et 4.6A, soit 71W.
Pour dissiper 4560W il faudra donc utiliser 10 792W de puissance électrique. Si on utilise le même modèle que celui de la fiche technique il faudra 152 modules.

L'approximation de PIXEL est plutôt bonne...

[obi76]

Bon, maintenant que les incompétents critique pour masquer leur ignorance, ils serait bon que les gens qui savent ce manifestent, enfin s'il y en a sur ce forum !!

Conclusion, même le "modo" n'y connait rien ... (aucune réponse au poste #4, bien que cela m'intéresse mais pas vous !!!)

Ce qui vous a été dit est exactement la démarche à suivre. Si ça ne vous convient pas, je ne sais pas où on peut clamer l'incompétence...

[invitef7923328]

Bonjour

Pour commencer il faut déterminer le Dt entre chaque face du module : Les température de l'eau et de l'air sont fixées, il faut ajouter environ 3°C pour les interfaces eau/module et module/eau/air si on utilise une boucle de liquide également pour refroidir (ou ajouter environ 12°C si on refroidit avec des radiateurs en alu classiques).

On a donc un Dt de (30-20) + 3 = 13°C

Il suffit de consulter la fiche d'un module classique, par exemple ici : http://www.produktinfo.conrad.com/da...t_CP_12705.pdf

Pour un Dt de 13°C on dissipe environ 30W avec une alim de 15.4V et 4.6A, soit 71W.
Pour dissiper 4560W il faudra donc utiliser 10 792W de puissance électrique. Si on utilise le même modèle que celui de la fiche technique il faudra 152 modules.

Je te remercie de ta vrai contribution !

Pour ma part les radiateurs seront refroidis par convection forcé, je prends donc
les 12 °C (que j'aimerais bien comprendre pour ma culture).
Donc Dt = 22 °C , on dissipe 35 W (suivant la doc de ton module)

Soit 5 320 W électrique, ce qui semble raisonnable. Peux-tu confirmer ?

Je reste à ta disposition pour échanger sur le sujet.

[RomVi]

Je te remercie de ta vrai contribution !

Pour ma part les radiateurs seront refroidis par convection forcé, je prends donc
les 12 °C (que j'aimerais bien comprendre pour ma culture).

Ce sont des contraintes d'ingénierie. C'est assez difficile à expliquer en 2 mots, mais il existe un optimum entre la puissance à dissiper et la taille du radiateur. On pourrait parvenir à un Dt plus faible avec un radiateur bien plus gros, des ailettes plus fines et une bonne ventilation, mais le prix augmente exponentiellement. On peut aussi prendre plus petit, mais le Dt augmente. Le radiateur "idéal" avec un bon refroidissement a environ un Dt de 10°C entre l'air et sa face à refroidir.
Avec une boucle d'eau et un radiateur à ailettes on arrive par contre assez facilement à atteindre un Dt plus faible. Le principe est le même qu'un watercooling dans un ordi, qui permet de descendre le processeur à une température très proche de l'ambiant.

Donc Dt = 22 °C , on dissipe 35 W (suivant la doc de ton module)

Soit 5 320 W électrique, ce qui semble raisonnable. Peux-tu confirmer ?

Je reste à ta disposition pour échanger sur le sujet.

Non, il faut regarder l'autre graphique. Pour un Dt de 22°C on dissipe environ 25W.

[invite01fb7c33]

Un plancher chauffant c'est pour réchauffer de l'air, pas de l'eau. Comment veux que l'on devine que c'est pas un plancher mais un truc bizarre qui doit refroidir de l'eau.

[obi76]

Bon, on va faire clair. Prochain post avec une attaque de la part d'ElectroMagic = fermeture sans somation.

Pour la modération,

[invitef7923328]

Un plancher chauffant c'est pour réchauffer de l'air, pas de l'eau. Comment veux que l'on devine que c'est pas un plancher mais un truc bizarre qui doit refroidir de l'eau.

[invitef7923328]

Ce sont des contraintes d'ingénierie. C'est assez difficile à expliquer en 2 mots, mais il existe un optimum entre la puissance à dissiper et la taille du radiateur. On pourrait parvenir à un Dt plus faible avec un radiateur bien plus gros, des ailettes plus fines et une bonne ventilation, mais le prix augmente exponentiellement. On peut aussi prendre plus petit, mais le Dt augmente. Le radiateur "idéal" avec un bon refroidissement a environ un Dt de 10°C entre l'air et sa face à refroidir.
Avec une boucle d'eau et un radiateur à ailettes on arrive par contre assez facilement à atteindre un Dt plus faible. Le principe est le même qu'un watercooling dans un ordi, qui permet de descendre le processeur à une température très proche de l'ambiant.



Non, il faut regarder l'autre graphique. Pour un Dt de 22°C on dissipe environ 25W.

Oui en effet, ce qui nous fait un rendement de 50 %.
Pas trop mal !!

Donc,
- surface froide = température de l'eau
- surface chaude = température ambiante (si tout va bien)

Donc pour 4 kW thermique nous sommes à 8 kW électrique !! c'est plutôt bon !!

[invite01fb7c33]

Pour la face chaude, on ne peut pas prendre la température ambiante. Il faut poser cette face chaude contre un radiateur qui à une certaine résistance thermique. Le radiateur qui lui a une grande surface de dissipation est en contact convectif (ou pulsé) avec l'air ambiant. Par exemple http://fr.rs-online.com/web/p/dissip...aleur/1898599/ on est proche d'un Rth de 1°C/W.
Donc si le Peltier doit évacuer 40W, la température de la face chaude est égale à Tamb + (Rth*40W) soit 70°C si Tamb 30°C.
Donc sur les courbes du Peltier le dT est de 50°C si tu veux 20°C sur la face froide.(la réalité est encore plus pénalisante car il faut prendre en compte les résistances thermique de contacts). On que le Peltier requiert d'excellent dissipateur avec ventilation forcée. Pour estimer le rendement, il faut faire une itération, la première fois pour estimer la température de la face chaude. Le rendement sera de l'ordre de 5% et pas de 50%. (la puissance à évacuer est celle prélevée sur le coté froid plus celle du peltier)

[RomVi]

Par exemple http://fr.rs-online.com/web/p/dissip...aleur/1898599/ on est proche d'un Rth de 1°C/W.

Cet argumentaire n'est pas très honnête. Pourquoi ne pas prendre un radiateur avec une résistance thermique de 10°C/W tant qu'à faire. Tu es en droit de trouver la demande farfelue, mais arranger les chiffres pour aller dans ce sens n'est pas un procédé très régulier. Comme je l'ai dis plus haut avec un radiateur ventilé adapté on arrive facilement à 10°C de Dt. Avec un échangeur à eau et un radiateur à ailettes on descend à 1 à 2°C.

Oui en effet, ce qui nous fait un rendement de 50 %.
Pas trop mal !!

Attention, on dissipe 25W pour une puissance électrique injectée de 71W, ce qui ne fait pas 50%, mais 35%.

[invite01fb7c33]

Tu peux me donner un exemple de dissipateur avec un dT de 10°C pour 40W (Rth 0,25°C/W).
La surface du Peltier est de 40mmx40mm. Même le dissipateur que j'ai mis en exemple est déjà optimiste, car pour atteindre cette valeur il faudrait répartir la puissance sur toute la surface.
En électronique de puissance le Rth d'un même dissipateur est exprimé en fonction de la répartition des sources chaudes. (Par exemples les datasheet de Semikron sont à cet égard bien faites)

[RomVi]

Comme je l'ai dis plus haut ce sont les performances d'un radiateur de processeur. Tu as un exemple ici avec une résistance de 0.09°C/W : https://www.grosbill.com/4-enermax_e...teur_radiateur
Les radiateurs ventilés plus "classique" ont une résistance thermique environ 2 fois plus grande.

Et une fois encore les chiffres de ton radiateur sont pour une convection naturelle...

[RomVi]

J'ai remis la main sur un test que j'avais effectué sur une glacière à Peltier 1er prix (vendue dans une enseigne discount). Le test est effectué à vide.
Les courbes indiquent l’évolution des températures dans la glacière, sur les ailettes coté froid et sur les ailettes coté chaud.
J'ai ajouté quelques détails sur la manip sur le coté. La valeur de dissipation U de la glacière étant déterminée par une autre manip (mesure de la température d'équilibre avec une résistance chauffante et ventilée dans la glacière).
On arrive à une résistance thermique du rad chaud de 0.2K/W, pourtant le refroidissement est loin d'être un foudre de guerre (ailettes de petite taille, radiateur enclavé dans la carcasse en plastique, ventilation par ventilateur tangentiel poussif).

[invite01fb7c33]

Comme je l'ai dis plus haut ce sont les performances d'un radiateur de processeur. Tu as un exemple ici avec une résistance de 0.09°C/W : https://www.grosbill.com/4-enermax_e...teur_radiateur
Les radiateurs ventilés plus "classique" ont une résistance thermique environ 2 fois plus grande.

Et une fois encore les chiffres de ton radiateur sont pour une convection naturelle...

Je n'ai jamais dit que cette Rth était avec ventilation. Cet exemple était donné pour introduire la nécessité de ventiler.