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Les modules thermoélectriques Madep

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Éléments plats

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Éléments à étages

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Éléments miniatures

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Éléments circulaires

Madep vous propose des éléments adaptés à différentes surfaces et applications :

  • Les éléments plats standards (TEM) : modules à effet Peltier pour le réchauffement et le refroidissement
  • Les éléments plats générateurs (TEG) : modules à effet Seebeck qui transforment la chaleur en énergie électrique
  • Les éléments à étages : modules à effet Peltier pour le réchauffement et le refroidissement avec delta de température significativement supérieur
  • Les éléments miniatures : modules à effet Peltier plus petits qu’une pièce de 1 centime pour des applications telles que le refroidissement de diodes laser, IR et toutes les configuration de petite puissance
  • Les éléments circulaires : modules à effet Peltier équipés d’une ouverture centrale pour le passage de lumière, câble, sonde ou tout autre matériel de petite taille
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Ensemble Peltier échange liquide-liquide

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Ensemble Peltier échange liquide-air

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Ensemble Peltier échange air-air

Les ensembles thermoélectriques (TEA) sont des dispositifs compacts.

Spécialement conçus pour le réchauffement et le refroidissement et générant du courant, ils sont disponibles sous différentes formes, connectiques, céramiques, tailles, options d’étanchéité, alimentations et métallisations.

  • Plat ou à étages, standard ou miniature, module haute performance, trou central ou en anneau
  • Métallisations : or, nickel, cuivre, étain
  • Tolérance épaisseur et planéité : + 0,2 mm ; + 0,1 mm ; + 0,05 mm ; +0,025 mm ; + 0,015 mm
  • Étanchéité : non étanche, silicone blanc RTV, silicone translucide, époxy noir
Exemple d'un ensemble Peltier échange air-air
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Quelles sont les applications des modules thermoélectriques ?

Les modules thermoélectriques Peltier assurent le refroidissement d’un point chaud, ils sont donc très utiles dans tous les domaines nécessitant un contrôle précis de la température.

Automobile

Automobile

Les modules Peltier sont utilisés dans les technologies de sièges chauffants et systèmes d’air conditionné, assurant une gestion efficace de la température pour un faible niveau de consommation électrique.

Electronique-semi-conducteurs

Électronique et semi-conducteurs

Ces modules thermoélectrique sont très présents pour la gestion de température de composants et de systèmes électroniques, comme les puces et cartes informatiques avancées, les CPU coolers et les dispositifs de traitement des semi-conducteurs.

Production-d-energie

Production d’énergie

En utilisant l’effet Seebeck, les modules Peltier peuvent également devenir des générateurs de puissance thermoélectrique et ainsi transformer la chaleur directement en électricité. Ces modules à faible émission de carbone et entretien réduit sont un moyen fiable et écologique de produire de l’électricité.

Reseau-et-telecommunications

Réseau et télécommunication

Capteurs infrarouges, stabilisation de la température des équipements des réseaux optiques, rafraîchissement sans compresseur des stations des bases cellulaires, les applications des dispositifs thermoélectriques Peltier sont nombreuses dans le domaine de la télécommunication.

Industrie

Industrie

Très présents dans l’industrie, les modules Peltier sont parfaits pour la gestion de température des appareils et machines industrielles. On les retrouve aussi dans des systèmes d’impression de masse, les refroidisseurs, plaques froides, échangeurs de chaleur et toutes installations de stockage demandant un refroidissement contrôlé comme par exemple les refroidisseurs de bière ou de vin.

Medical

Médical et Grand public

On retrouve l’effet Peltier dans beaucoup d’appareils grand public tels que les distributeurs de boissons, mini réfrigérateurs, glacières électriques, mais également dans le domaine médical pour les appareils de chromatographie en phase liquide et gazeuse, les centrifugeuses, les lasers médicaux ou encore les cycles thermiques pour la réplication ADN.

Qu’est-ce qu’un module thermoélectrique ?

L’effet thermoélectrique Peltier est un phénomène physique de déplacement de chaleur provoqué par le passage d’un courant électrique. L’effet PELTIER, découvert en 1834 par le physicien Français Jean-Charles-Athanase Peltier, montre qu’un courant qui circule entre deux matériaux conducteurs de nature différente, génère une différence de température au niveau de leur jonction dépendant du sens de circulation du courant.

Son effet inverse, l’effet Seebeck, découvert par le physicien Allemand Thomas Johann Seebeck en 1821, montre qu’une différence de température entre deux matériaux conducteurs de nature différente, entraîne une différence de potentiels au niveau de leur jonction, produisant un courant électrique.
Bien que ces principes soient connus depuis longtemps, l’étude des matériaux semi-conducteurs permet à présent de les exploiter.

Un module thermoélectrique est formé d’éléments semi conducteurs en tellurure de bismuth avec dopage de type P ou N, placés entre deux plaques conductrices puis deux plaques céramiques électro-isolantes :

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1. Semi-conducteur P
2. Semi-conducteur N
3. Céramique électro-isolante
4. Conducteurs électriques
A. Chaleur absorbée (côté froid)
B. Chaleur libérée (côté chaud)

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Les modules Peltier sont construits de façon à faire passer un courant électrique continu dans une succession de semi-conducteurs ayant des propriétés du type P ou N (bonne conductivité électrique ou mauvaise conduction de la chaleur). Pour un sens du courant donné, il se crée ainsi une absorption de chaleur aux jonctions P-N et une libération de chaleur aux jonctions N-P. Appliquer une chaleur sur une des plaques permet, par l’effet Seebeck, de générer un courant.

Quels sont les avantages d'un module thermoélectrique ?
  • Sa simplicité de construction (pas de serpentin, ailettes optionnelles suivant les applications)
  • L’absence d’utilisation de fluide frigorigène (certains étant dangereux pour l’environnement)
  • Le peu d’entretien nécessaire (pas de pièces d’usure)
  • L’absence de pièce mobile : pas de bruit, de vibrations ou d’usure mécanique
  • La haute résistance des cellules aux contraintes mécaniques en compression (permettant l’utilisation des éléments thermoélectriques comme support mécanique)
  • Un excellent ratio puissance de refroidissement vs encombrement : un élément industriel de 55 × 58 mm peut générer jusqu’à environ 300 W de flux thermique dans des conditions optimales, soit 9.4 W/cm² (associé cependant à un coefficient de performance de 0.5 à 0.75)
  • Supporte les chocs et les secousses, à la différence des circuits de fluides frigorigènes.
Comment choisir son module thermoélectrique ?

Lors du choix du module thermoélectrique Peltier, il est recommandé de suivre ces étapes :

  1. Confirmer la température ambiante
  2. Confirmer la température souhaitée de l’environnement ou de l’objet
  3. Confirmer la quantité d’énergie thermique à dissiper (Q)
  4. En déduire la capacité de refroidissement nécessaire du module (Qc = 1,5*Q)
  5. Nous contacter pour choisir le module adapté à votre demande, en fonction de Qc que vous avez trouvée, et des courant/tension requis. Si un seul composant ne suffit pas, il est possible de connecter en série ou en parallèle plusieurs modules pour augmenter la performance.

Des simulations et des tests supplémentaires sont requis afin de valider que le produit est conforme à vos besoins. Pour plus de précision et d’expertise, n’hésitez pas à nous contacter.