Refroidir de l'eau avec un élément Peltier

Un élément Peltier
Il faut savoir qu'un élément Peltier (appelé également TEC, Thermo Electric Cooler), lorsqu'il est parcouru par un courant continu, a une face chaude ainsi qu'une face froide.
Pour que la face froide soit réellement froide, il faut évacuer la chaleur de la face chaude. Sans cela, la chaleur se transmet sur la face censée être froide, et le Peltier risque d'être abimé.
Un élément Peltier est bon marché, en général de 2 à 25 €, le tarif varie en fonction de la puissance ( , , voire pour les plus courants ). Plus la puissance est importante, plus le refroidissement sera efficace. La tension maximum admissible est en général aux alentours de 15 Volts, donc une alimentation 12 Volts (de type PC) convient parfaitement.

Refroidissement de la face chaude des éléments Peltier : eau ou ventilateur ?

La réponse est un peu plus complexe qu'il n'y paraît.

Cas du refroidissement par eau (le refroidisseur en aluminium baigne donc dans de l'eau froide)

Élément Peltier refroidi par eau
Un élément Peltier dont la face chaude est refroidie par l'eau, et la face froide en contact avec un waterblock
Dans ce cas de figure, plus le volume d'eau est important et plus cette dernière est froide, plus le refroidissement sera efficace. Néanmoins, elle va se réchauffer au fil du temps, impliquant donc un refroidissement moindre.
Pour pallier à ca, il est possible :

- d'utiliser de l'eau courante (branchée au robinet par exemple, avec une évacuation)
- d'utiliser un gros volume d'eau
- de remplir l'eau de glaçons ou de pains de glace

Cas du refroidissement par ventilateur

Élément Peltier refroidi par un ventilateur
Deux Peltiers sur un gros waterblock, avec deux refroidisseurs surmontés par des ventilateurs
Refroidisseur et ventilateur de chez Thermalright
Refroidisseur et ventilateur de chez Thermalright
Dans ce cas, le refroidissement sera constant, et un équilibre sera présent au bout d'un certain temps. Plus le ventilateur est performant plus le refroidissement sera efficace (logique !).
Vous pouvez trouver d'excellents ventilateurs sur Ebay : , , ou . Dans tous les cas et quelque soit la marque, il vous faut un kit ventilateur + refroidisseur imposant (à l'inverse de ceux pris en photo plus haut, qui étaient les seuls que j'avais sous la main).



Alors, conclusion ?

En réalité, tout dépend du temps pendant lequel vous avez besoin de refroidir le Peltier. A cause du radiateur et ventilateur basiques dont je dispose, le refroidissement par eau est plus efficace si l'on se base sur une durée de 30 minutes ou une heure environ. Je pense que le résultat serait différent avec un ventilateur performant comme ceux listés plus haut. De même, si vous avez besoin d'un fonctionnement sur une longue durée et/ou récurrent, aucun doute, partez sur un ventilateur et un radiateur performants. Le tarif rentre aussi en ligne de compte, car ces derniers peuvent être coûteux (entre 50 et 100 euros).

Dans quoi faire circuler l'eau ?

Water Cooling Block
de 40x40mm
L'idéal est une sorte de radiateur en aluminium, avec une entrée, et une sortie. Très utilisé dans le domaine du Watercoooling, son nom courant est un Water Cooling Block , trouvable par exemple.
Il en existe de différentes dimensions, certains peuvent recevoir deux peltiers côte à côte, comme celui pris en photo ci-dessous. Il est envisageable d'en mettre 4 au total si on en met sur les deux faces.
Pour info, l'usage de l'aluminium se justifie par la nécessité d'échanges thermiques facilités.
Refroidissement de la façe chaude de l'élément Peltier par un ventilateur
Gros plan sur un watercooling block accueillant deux Peltier, surmonté par deux refroidisseurs

Comment coller le peltier aux différents éléments ?

Pâte thermique pour processeur
Pâte thermique
Artic Silver
Pour cela, il faut utiliser de la pour faciliter les échanges thermiques, ainsi que de la (quelques gouttes suffisent).

Attention, une fois collés, ils seront très difficiles à séparer, le risque étant de casser l’élément peltier qui est fragile lors du décollage (je parle d'expérience !).
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Qui est l'auteur ?

Passionné de nouvelles technologies, je propose mes services de développement Web, principalement dans l'élaboration de scripts et d'algorithmes sur mesure, ainsi que plus généralement dans la réalisation de sites internet évolués (e-commerce, etc...) et du référencement (SEO).
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