Module Peltier

Un module Peltier est généralement utilisé dans des petites applications de refroidissement et dans ce cas, on évacue la chaleur dégagée par la face chaude avec un radiateur + ventilateur idéalement.

Mais étant lorsqu'on veut l'exploiter pour sa face chaude (ce qui est mon cas), est-il nécessaire d'évacuer la chaleur de la face froide ? En effet, j'ai remarqué qu'en branchant le module, la face froide se refroidit bien pendant qq secondes, puis finalement se réchauffe petit à petit jusqu'à devenir relativement chaude elle-même (moins que la face chaude, mais qd même ...). Est-ce risqué pour le module de ne pas "refroidir" la face froide ? Dois-je évacuer la chaleur qui se propage peu à peu sur la face froide ? Avec quoi ?

(je sais que beaucoup me répondront qu'il est préférable d'utiliser des résistances pour créer de la chaleur, mais je tiens vraiment à avoir ma réponse sur le module Peltier)

bonjour
Je n'ai pas bien compris ton interrogation ! 8)
l'effet Peltier est un "simple" transfert d'entropie.
quel que soit le coté utilisé (chaud/froid) le Δ T° restera "à peu pres" constant .

Je pense que je me suis interrogé quand j'ai constaté que la face censément froide se réchauffait peu à peu jusqu'à devenir plutôt chaude... j'ai peur de griller le module ! Maintenant, si le fait que la face chaude soit très chaude (normal) et que la face froide soit également chaude n'est pas un problème en soi, et qu'il n'y a donc pas besoin de "refroidir" la face froide, tout va bien...

mcrae:
Je pense que je me suis interrogé quand j'ai constaté que la face censément froide se réchauffait peu à peu jusqu'à devenir plutôt chaude... j'ai peur de griller le module ! Maintenant, si le fait que la face chaude soit très chaude (normal) et que la face froide soit également chaude n'est pas un problème en soi, et qu'il n'y a donc pas besoin de "refroidir" la face froide, tout va bien...

faut regarder le DS de ton module peltier pour les caracteristiques MAX en thermique, j'ai vu des soudures de raccordement fondres toutes seules :grin: sur des modules cheaps

C'est la face chaude qu'il faut refroidir.

Si tu dissipes pas la chaleur sur la face chaude, du fait de la conduction thermique la face froide va se réchauffer et le delta de température va diminuer jusqu'à être quasi nul

Pour avoir un delta le plus constant possible il faut:

  • Pour faire du froid, refroidir la face chaude
  • Pour faire du chaud, maintenir la face froide "fraiche" ou du moins utiliser la chaleur produite

en gros il a toujours une face qui doit rester à température la plus constante possible

Comme l'a dit Artouste un module Peltier ne peut faire qu'un delta de température entre ses deux plaques.
Il a aussi un delta_max qu'il ne peut dépasser soit à cause d'un auto échauffement, soit parce qu'il existe des ponts thermiques qui court-circuitent le module Peltier.
Auto échauffement :
Plus on fait passer de courant plus on augmente le delta de température entre les plaques mais parallèlement on augmente l'effet Joule qui est proportionnel au carré de l'intensité donc à partir d'un certain courant on chauffe plus par effet Joule qu'on ne refroidit par effet Peltier.
Si tu recherche des images sur Internet tu verra des assemblages "à plusieurs étages" pour pouvoir mettre en série ces delta_max.

C'est la face chaude qu'il faut refroidir.

Pas d'accord. C'est vrai que le plus souvent on veut refroidir un objet et que dans ce cas là c'est bien la face chaude sur laquelle il faut placer un dissipateur thermique mais on peut aussi vouloir chauffer.
Donc oui il faut un radiateur sur la face "libre" que le peltier refroidisse ou chauffe.
De toute façon il n'y a qu'une face de disponible puisque l'autre est déjà connectée à l'objet dont on veut réguler la température.
Conseil : il ne faut pas trop mégoter sur la surface du dissipateur thermique, inutile de mettre des m2 non plus.

Plus on fait passer de courant plus on augmente le delta de température entre les plaques mais parallèlement on augmente l'effet Joule qui est proportionnel au carré de l'intensité donc à partir d'un certain courant on chauffe plus par effet Joule qu'on ne refroidit par effet Peltier.

Et j'imagine que cet auto echauffement risque de griller le module ... Merci pour cet éclaircissement. Je vais donc ajouter un radiateur à la face froide.

En fait la face chaude est collée sur une grande plaque d'acier (4 fois plus grande que le module et qui sert de diffuseur). Si je collais également une plaque d'acier identique sur la face froide, serait ce suffisant pour dissiper la chaleur causée par l'auto échauffement ou bien faut il vraiment en passer par un radiateur (parce que j'essaie d'avoir une installation la plus fine possible ...) ?

mcrae:
...
En fait ...

En fait , lien vers le DS de ton module Peltier pour y lire ses caractéristiques propres ?

Des modules Peltier , il en existe des centaines de references

Bonjour,

mcrae:
Est-ce risqué pour le module de ne pas "refroidir" la face froide ? Dois-je évacuer la chaleur qui se propage peu à peu sur la face froide ? Avec quoi ?

Je ne sais pas si tu as bien compris le principe du module pelltier. Pour expliciter ce qu'a dit Artouste, le module pompe de la chaleur sur la face froide et la dissipe sur la face chaude. Si tu refroidis la face froide tu refroidis aussi la face chaude.

Je me pose une question: pourquoi tu n'utilise pas une bête résistance chauffante?
Un module Peltier n'est intéressant pour chauffer que dans la mesure ou tu peux pomper de la chaleur quelque part (et encore je ne suis pas sur qu'on fasse beaucoup d'économies par rapport à une résistance chauffante).

Un module peltier est intéressant quand on veux un asservissement de température.
C'est à dire quand on a besoin de chauffer et de refroidir -->pour passer d'un mode à l'autre il suffit d'inverser le sens du courant avec un pont en H par exemple.
Dans ce double mode de fonctionnement les deux faces peuvent être froides ou chaudes.il n'y a plus qu'une face reliée à l'objet à contrôler thermiquement et une face connectée "à la température ambiante" d'où le radiateur pour que sa température soit la plus constante possible. C'est comme cela qu'on régule les lasers des fibres optiques qui doivent fonctionner avec une température ambiante allant de - 40°C à + 80°C.

Je n'avais pas accroché au fait que tu ne voulais que chauffer.
Effectivement pour ne faire que chauffer ce n'est pas la solution technique la plus appropriée.
A moins que ce soit pour le plaisir d'apprendre à utiliser un peltier :grin: .

Et j'imagine que cet auto echauffement risque de griller le module .

Non c'est assez résistant et on fait attention de maintenir le courant en dessous des valeurs des "Absolute Maximum Ratings" de la datasheet
--> toujours lire les datasheets !.
Par contre ce qui arrive si l'auto échauffement l'emporte sur l'effet peltier c'est que l'asservissement ne comprend plus rien puisque le peltier marche à l'envers et il part en butée. Il n'y a plus de régulation.

Côté datasheet, voici les infos dont je dispose :
Couples : 127
Umax : 14.2V
Pmax : 71.2W
Imax : 5A
Tmax : 67°C
Dimensions : 40x40x3.5
A priori je suis dans le clou puisque je le branche en 12V 2A.

Mon projet final est d'ajouter des plaques chauffantes sur mon meuble bureau (plus pour m'amuser et découvrir qu'autre chose), et j'essaie donc d'avoir l'installation la plus fine possible.
J'ai d'abord testé le fil résistif (voir sujet ici) et là je suis en train de découvrir le module Peltier.

Le fil résistif fonctionne bien mais je ne trouve pas ça hyper pratique parce que je ne sais pas trop comment le fixer à la surface d'une part, qu'il faut faire pas mal de "serpentins" d'autre part pour avoir une surface chauffante un peu efficace, et qu'il faut trouver un matériau pour isoler d'un côté et diffuser de l'autre, tout ça en fixant l'ensemble à un support de meuble en bois...

Du coup, hop, module Peltier ! Je me suis dit que puisque pour produire du froid (= pomper la chaleur) il faut dégager de la chaleur, je pouvais utiliser cette chaleur pour chauffer, plutôt que d'utiliser le froid qui ne me sert à rien dans mon cas. Or je me retrouve avec un module qui se retrouve très vite en situation d'auto-échauffement du fait que je n'ai pas installé de radiateur-ventilo côté chaud (ce qui ne serait pas très productif dans mon cas).

Exemple de peltier


Auto echauffement :
Il se produit quand on veut refroidir (référence de température sur la face froide) , pas quand on veut chauffer (référence de température sur la face chaude).

J'en ai parlé( et je me suis déjà expliqué) parce que je n'avais pas accroché au fait que tu ne voulais que chauffer. Il faut dire qu'un peltier cela n'a pas un bon rendement et utiliser un peltier alors qu'on a pas besoin de refroidir n'est pas la première solution qui vient à l'esprit.
Néanmoins la curiosité est une qualité.

Je ai l'impression qu'en te donnant des informations trop techniques je t'ai embrouillé.

Je vais essayé de désembrouiller.

Température max ou plutôt delta de température max :
Le peltier est entouré d'air qui fait pont thermique. La face chaude qui chauffe l'air, plus quelques autres joyeusetés font qu'en fonction des caractéristiques dimensionnelles du module il existe un écart max entre les faces chaude et froide qu'il est impossible de dépasser.

Auto échauffement :
Le courant qui circule dans les blocs N et P produit un dégagement de calories par effet Joule.
Cet effet Joule est proportionnel au carré de l'intensité du courant.
A partir d'une valeur de courant les calories apportées par effet Joule seront plus importantes que celles déplacées par effet Peltier.
Ce qui veut dire que quand on veut refroidir il ne faut jamais dépasser les valeurs indiquées dans la datasheet.
C'est UNIQUEMENT un problème de valeur max de courant, c'est une balance entre une "extraction" et un apport de calories.
C'est une mise en garde pour respecter les valeurs limites de courant.

Maintenant si la référence de température est prise sur la face chaude ce n'est pas gênant puisque les deux effets vont dans le même sens et donc on a encore moins de risque d'entrer en auto échauffement.

Radiateur:
J'insiste: ce que j'ai écrit est vrai quand on veut faire du chaud et du froid.
Il faut une face du module peltier à la température ambiante (donc stable) pour avoir un asservissement stable.

Mais regarde cette image :


Tu verra que seules les faces externes peuvent être reliées à un radiateur, les faces intermédiaires (face chaude et froide accolées) sont flottantes en température.
Donc un modules peut fort bien fonctionner sans radiateur du moment qu'il n'est pas asservi ( c'est ce non asservissement que j'avais strappé dans le première lecture).
Après cela dépendra de la réalisation mécanique : si le support qui recevra la face froide conduit la chaleur il se comportera comme un radiateur.

Bonjour,
Sinon comme moyen de chauffage encastrable tu pourrais essayer l'induction. Ca doit être intéressant comme exercice :slight_smile:

J'ai grillé quelques fusibles et fait chauffer ma prise 12v avec une mini-glacière électrique, que je n'utilise plus tellement c'était inefficace.