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Réalisation d'un dissipateur pour solutions nutritives thermique -en construction - -----

(Soumis : 25/08/2012 08:54 - Dernière mise à jour : 25/04/2014 15:56)
-dissipateur de solution a effet peltier-





1/descriptif technique de la palque a effet pelteir :


1° - Définition :



Deux matériaux conducteurs de natures différentes a et b sont reliés par deux jonctions en X et W. Dans le cas de l’effet Peltier, un courant électrique I est imposé au circuit, en plaçant par exemple une source de courant électrique entre Y et Z, ce qui entraîne une libération de chaleur Q à une jonction et une absorption de chaleur à l’autre jonction. Le coefficient Peltier est relatif aux matériaux a et b


2° - Théorie


L’effet Peltier est lié au transport d’entropie par les porteurs de charges (électrons ou trous) au sein du matériau. Ainsi lorsqu'il y a dans le schéma de principe ci-dessus une libération de chaleur en X et une absorption en W, cela est dû au fait que les électrons ou les trous gagnent de l'entropie en passant du matériau b au matériau a en W (il y a donc absorption de chaleur), tandis que réciproquement ils reperdent de l'entropie en passant du matériau a au matériau b en X (il y a donc libération de chaleur).

Image IPB


3° - Applications


L'effet Peltier est à la base des systèmes de refroidissement par effet thermoélectrique :

-réfrigérateurs alimentaires de petite taille (par exemple de voiture) .

-refroidissement des solutions dans les laboratoires d'analyses biologiques et médicales. Procédé utilisé dans le système de refroidissement des thermocycleurs ;
containers utilisés pour le transport d’organes à transplanter .

-applications dans lesquelles les vibrations constituent une gêne considérable, comme par exemple les systèmes de guidage laser ;
applications pour lesquelles le bruit de fond électronique est gênant, par exemple pour l'analyse dispersive en énergie .

-système de refroidissement des caméras d'astronomie .

-système de refroidissement d'autodirecteurs infrarouge de missiles air-air, par exemple sur le AIM-9 Sidewinder ou le MICA IR .

-système de déshumidification .

-refroidissement des microprocesseurs sur-cadencés, afin de limiter leur température. Bien que peu puissant, il est apprécié dans la mesure où il ne fait appel à aucune pièce mobile, et n'est donc source d'aucune nuisance sonore. Mais un problème persiste : celui de la condensation. En effet, de par sa nature même, l'effet Peltier crée un différentiel de température important entre deux plaques de métal, et une condensation se produit alors sur la partie la plus froide.


4° - le peltier :

un peltier c'est ceci :

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2/conception et description théorique du montage :


attention !!!!


avant de commencer je tiens a mettre en garde toute personne ne se sentant pas capable de réaliser ce montage car il va s'agir de faire cohabiter de l'eau et de l'électricité ce qui demande beaucoup de rigueur en tèrme d'étanchéité des circuits électriques !!!!!



1° -description :

il va s'agir de récupérer la technologie peltier contenu par une glacière réfrigèré de voiture et de le détourner de ça fonction initiale afin de " rafraichir " une solution nutritive .

2° - materiel a prevoire pour la realisation de l'appareil :


- une glacière réfrigère que l'ont trouve en moyenne à 20 euro .
- un ventilateur de pc diamètre 120

- une alimentation de pc dite " noname" puissance 400 watt .

- une bonne plaque de ciporex qui servira pour la confection de la bouée .

- du câble de petite section pour montages électroniques

-de la gaine thermoretractable d'un diamètre adapté à celui des câbles électriques que vous aurez choisi et d'un diamètre supérieur qui devrait contenir une paire de câbles .

-d'un tube de silicone (ce dernier va beaucoup nous aider car il est diélectrique ce qui signifie qu'il ne transmet pas les electrons et va donc beaucoup nous servir pour isoler l'électrique de l'eau ) .

- d'outil divers tels que couteau / fer à souder / briquet / scie / perceuse / tournevis divers .







3/mise sur plan du projet


j'ai utilisé le logiciel sketch up pour réaliser ces derniers .

l'idée c'est de réaliser un dissipateur thermique avec un budget le plus petit possible et vous allez être surpris du coût de votre appareil .


pour les dissipateurs j'ai décidé de garder la solution d'origine fournie par la glacière pour car elle parait dans ce cas à mon sens être une des plus simple à utiliser. (en sachant que d'autres techniques peuvent être utilisées j'en parlerai en clôture de ce topic.) .

donc on immerge le radiateur producteur de froid et on laisse en dehors le radiateur qui produit du chaud chacun de ces éléments dépassant de la bouée centrale qui permet d'être toujours bien placé dans l'eau .




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le ventilateur servira à refroidir la partie productrice de chaud car elle a besoin d'être dissipée pour éviter de la "cramer" .


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le radiateur inférieur (dit phase froide ) devra être disposé dans la partie inférieure de la bouée et siliconée à cette dernière afin de garantir une étanchéité parfaite entre l'eau et la partie électrique du dispositif et le peltier devra être disposé dans une loge préparée à cet effet dans la plaque de ciporex qui servira de bouée au dispositif .


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je définirai par la suite lors de tests si il est bénéfique ou non de brasser l'eau en direction du dissipateur pour assurrer une grande circulation au contact de celui-ci ou non . .


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je ferai par la suite une variante à la création en remplaçant le ventirad par un refroidissement liquide conçu à l'aide d'un water block pour processeur de pc pour mettre en évidence l'importance mais aussi l'incidence du refroidissement du peltier par rapport à son fonctionnement ainsi qu'évaluer le gain obtenu par rapport à l'investissement supplémentaire.



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