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Refroidissement par effet Peltier

C’est vers 1834 que Jean Charles Peltier (1785-1845) découvre ce phénomène thermoélectrique qui porte son nom l’effet Peltier.
Celui-ci s’aperçoit qu’il existe un phénomène de transfert, de déplacement d’énergie (de chaleur) lorsqu’on soumet deux types de conducteurs, bons et mauvais conducteurs électriques à une tension de type continu. Le sens de se déplacement d’énergie dépendant du sens de circulation du courant, c'est donc un système réversible.

L’effet Peltier c’est l’inverse de l’effet Seebek (Thomas Johann Seebeck 1770 – 1831) découvert un petit peu plus tôt vers 1822, celui-ci démontre que lorsque l’on raccorde 2 fils de métaux différents et que l’on chauffe l’une des extrémités, un courant (déplacement d’électrons) continu est généré dans le circuit.
De nos jours compte tenu des performances des semi-conducteurs l’effet Peltier est une vraie alternative pour refroidir, réfrigérer des installations de très petite puissance, il n’est pas de nature à remplacer les systèmes à compression beaucoup plus performants.

https://www.abcclim.net/effet-thermoelectrique-peltier.html

Fonctionnement de l’effet Peltier

Faisons circuler un courant continue dans une succession de semi-conducteurs qui ont la propriété d’être soit bon, soit de mauvais conducteurs reliés entre eux par des connexions de cuivre, le tout étant pris en sandwich par deux plaques conductrices de chaleur.

On observera qu’une des deux plaques se chargeant positivement d’électrons (moins d’électrons) deviendra chaude et la deuxième plaque se chargeant négativement d’électrons (plus d’électrons) deviendra froide.
Ces semi-conducteurs agissants comme thermocouples permettent le déplacement de cette énergie sous forme de chaleur, ils sont généralement constitués de tellure de bismuth, éléments les mieux adaptés au fonctionnement à température ambiante.
La difficulté principale de l’effet Peltier est de pouvoir évacuer la chaleur émise par effet Joule sans contrarier la production de froid, plus on n’aura la capacité d’évacuer la chaleur plus la production frigorifique sera importante.

effet peltier

Principales utilisations de la technologie Peltier.

L’utilisation la plus commune se retrouve dans les petits réfrigérateurs, les glacières 12 V, l’électronique pour le refroidissement des processeurs. On retrouve cette technologie dans les laboratoires pour le refroidissement des solutions d’analyses biologique ou en milieu hospitalier pour le transport d’organes par exemple, d’autres domaines plus pointus utilisent l’effet Peltier comme l’aéronautique, l’astronomie, le spatial pour refroidir les caméras et les systèmes électroniques embarqués.
L’industrie militaire utilise largement ce type de refroidissement notamment pour les systèmes de guidage infrarouge de missiles.
Dans l’industrie chimique et agroalimentaire cette méthode de refroidissement peu encombrante et silencieuse trouve un grand nombre d’applications pratiques.