5. Applications de la thermoélectricité
• Fonctionnement en pompe à chaleur
Le développement de la thermoélectricité a permis quelques réalisations pratiques.
Compte tenu des valeurs du facteur de mérite Z et des servitudes de montage qui tendent toujours à abaisser les performances, les températures aux premier, deuxième et troisième étages, pour une température chaude de 27 0C, peuvent atteindre − 40 0C, − 65 0C et − 80 0C.
Les rendements, qui dépendent des températures atteintes, sont moins simplement exprimables. D'une manière générale et simplifiée, les rendements sont de l'ordre de 0,5 lorsque le thermoélément fonctionne à la moitié de son ΔT maximal. Ces valeurs sont inférieures au rendement des dispositifs de réfrigération utilisant l'évaporation de liquides (réfrigérateurs à compresseur) ; les problèmes mettant en jeu de grandes puissances thermiques ne seront donc pas normalement du ressort de la thermoélectricité. En revanche, celle-ci constitue la solution de choix pour les problèmes de faible puissance, la réfrigération locale et la régulation fine :
– refroidissement des miroirs d'hygromètres à point de rosée ;
– refroidissement de cellules de détection dans l'infrarouge ;
– refroidissement de diodes lasers d'émission utilisées dans les télécommunications par fibre optique.
Signalons enfin le fonctionnement en chauffage dont le rendement est alors supérieur à l'unité, puisque à la puissance dissipée dans le dispositif s'ajoute la chaleur pompée par effet Peltier. Cette application, a priori séduisante du point de vue du rendement, n'a cependant abouti qu'à un faible nombre de réalisations pratiques, à cause de la complication relativement plus grande des dispositifs à effet Peltier par rapport aux dispositifs ordinaires utilisant l'effet Joule.
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