Module thermoélectrique à effet Peltier - Refroidissement d'eau
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Module thermoélectrique à effet Peltier - Refroidissement d'eau



  1. #1
    FBMeca

    Module thermoélectrique à effet Peltier - Refroidissement d'eau


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    Bonjour à tous,

    Ma question concerne les calculs d'un module thermoélectrique à effet Peltier pour le refroidissement de l'eau entre une entrée et une sortie. Le module Peltier de refroidissement de l'eau auquel je fais référence est le suivant https://www.ebay.co.uk/itm/385113292...BoCv8EQAvD_BwE , et ressemble à ceci (le petit ventilateur est utilisé pour refroidir le dissipateur thermique) :

    Screenshot 2024-03-15 111917.png

    Supposons que je dispose d'informations sur:
    • L'efficacité du Peltier lui-même : 5%
    • Puissance de consommation : 70 W
    • La différence de température maximale entre le côté chaud et le côté froid du Peltier, indépendamment de la température du côté chaud : environ 60°C.
    • Supposons une température du côté froid d'environ -10°C, par exemple.
    • La température de l'eau à l'entrée est de 30°C

    L'eau s'écoule à travers l'élément bleu et rencontre de petites parois de séparation comme dans un échangeur de chaleur. En supposant un débit de 1 l/min, comment puis-je raisonnablement (mais en faisant des hypothèses) calculer la différence de température entre l'entrée et la sortie ?
    Quel raisonnement puis-je utiliser pour calculer le transfert de chaleur entre le module Peltier et l'élément bleu, et quelle sera la température correspondante de mon eau à la sortie ?

    Je serais très heureux de votre aide et de vos conseils!

    FBMeca

    N.B. La fiche technique de l'élément Peltier utilisé dans ce module de refroidissement, le TEC1-12706, donne les informations suivantes:

    Screenshot 2024-03-15 114320.png

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  2. #2
    jacknicklaus

    Re : Module thermoélectrique à effet Peltier - Refroidissement d'eau

    Bonjour,

    un raisonnement approximatif est de dire que où Puissance est la puissance utile consommée par le refroidissement de l'eau de Delta T degrés. Un ordre de grandeur de cette puissance est donnée par tes chiffres : 70 W x 5% = 3.5 W.

    Ca donne Delta T = 21 °, tous calculs faits. Ta température de sortie serait alors d'environ 10°... ce qui est sans doute optimiste.

    En effet, la grande question est : est ce que 5% de rendement est la bonne valeur? Pour aller plus loin il faudrait étudier en détail l'échangeur lui même...
    There are more things in heaven and earth, Horatio, Than are dreamt of in your philosophy.

  3. #3
    Kondelec

    Re : Module thermoélectrique à effet Peltier - Refroidissement d'eau

    Sans même faire le calcul 3.5W et 1l/min, non ça ne donne pas 21°C de delta...

    Plutôt que de fixer un rendement (on devrait plutôt parler de COP) il faudrait étudier le système dans sa globalité. Sur le module indiqué en lien la limitation viendra de la capacité d'échange radiateur/air.
    Il faudrait prendre de vrais chiffres, mais je ne serais pas étonné que le module chauffe l'eau plutôt que la refroidir, car ce ventilateur me semble bien petit pour 72W

  4. #4
    jacknicklaus

    Re : Module thermoélectrique à effet Peltier - Refroidissement d'eau

    Citation Envoyé par Kondelec Voir le message
    Sans même faire le calcul 3.5W et 1l/min, non ça ne donne pas 21°C de delta...
    ah ben oui, c'est pas 21 mais 0,05...
    oups !
    There are more things in heaven and earth, Horatio, Than are dreamt of in your philosophy.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    FBMeca

    Re : Module thermoélectrique à effet Peltier - Refroidissement d'eau

    Merci pour vos messages. Oui l'idee serait effectivement d'analyser le module refroidisseur en detail. Si quelqu'un aurait d'autres pistes: c'est avec plaisir!

  7. #6
    Kondelec

    Re : Module thermoélectrique à effet Peltier - Refroidissement d'eau

    est-ce que tu disposes du coefficient d'échange du dissipateur ?

  8. #7
    FBMeca

    Re : Module thermoélectrique à effet Peltier - Refroidissement d'eau

    Pour revenir sur une de tes remarques: le systeme marche bel et bien (https://www.youtube.com/watch?v=pvtm...annel=RCLifeOn pour une demonstration avec un wattage Peltier plus eleve).
    Ensuite tu as raison, si on arrive a degager la chaleur rapidement il en resultera une capacite de refrigeration de plus en plus grande. Je n'ai pas les valeurs de dissipation thermiques exactes, mais on peut peut etre essayer de l'assumer, ou bien en regardant sur https://www.fischerelektronik.de/en/ ou https://www.digikey.com/en/products/...management/219 et essayer de trouver un echangeur thermique equivalent?

    Ils donnent souvent la resistance thermique, a partir de laquelle on peut calculer le coefficient d'echange?

  9. #8
    Janpolanton

    Re : Module thermoélectrique à effet Peltier - Refroidissement d'eau

    L'éclairage bleu, ça fait encore plus de froid.

  10. #9
    Kondelec

    Re : Module thermoélectrique à effet Peltier - Refroidissement d'eau

    Sur cette vidéo ça fonctionne bien parce que les dissipateurs sont beaucoup plus efficaces.

    Prenons par exemple ce ventilateur, annoncé pour 1.6K/W : https://befr.rs-online.com/web/p/heatsinks/1898959

    L'alimentation à elle seule dissipe 72W, donc le radiateur va se stabiliser à 72/1.6 = 45°C au dessus de la température ambiante, si il fait 20°C on arrive donc à 65°C.
    A cette température la face froide devrait se stabiliser vers 0°C, mais pour une puissance absorbée nulle, et ce calcul est sans compter les résistances thermiques à chaque interface (module dissipateur, module échangeur, échangeur eau), et en prenant au sérieux la fiche technique du module, qui est toujours un peu optimiste.

  11. #10
    Roro600

    Re : Module thermoélectrique à effet Peltier - Refroidissement d'eau

    Bonjour. Je voudrais savoir en sortie d'alimentation pour un module Peltier j'ai 10 volt. Au lieu de 12 volt pour une machine a bière. Merci

  12. #11
    Kondelec

    Re : Module thermoélectrique à effet Peltier - Refroidissement d'eau

    Bonjour. Je voudrais savoir en sortie d'alimentation pour un module Peltier j'ai 10 volt. Au lieu de 12 volt pour une machine a bière. Merci
    Il peut y avoir 2 raisons, soit l'alimentation a un soucis et ne donne pas ce qu'il faut, soit le module est en court circuit.
    Si le module est déconnecté de l'alimentation quelle tension mesure tu ?
    Si tu mesures l'intensité (attention à bien se mettre en calibre 10 ou 20A et à mesurer en série avec le module) combien as tu ?

    Cette question mériterait un fil à part dans la rubrique dépannage.

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