THERMOÉLECTRICITÉ

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Conducteurs : propriétés

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Couple thermoélectrique

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Alliages de tellurure de bismuth

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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.

Conversion directe de l'énergie thermique

La première application qui est apparue et qui est encore largement utilisée se rapporte à la mesure de température à l'aide de thermocouples. Dans cette application, la fidélité de l'indication prime la notion de rendement. Les couples utilisés [...]

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Écrit par :

  • : ingénieur de l'École supérieure de physique et de chimie industrielles (E.S.P.C.I.) de Paris, ingénieur en chef à la Direction des activités Télécom de la Compagnie Industrielle des Télécommunications (C.I.T.-ALCATEL)

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Pour citer l’article

Michel ALAIS, « THERMOÉLECTRICITÉ », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 28 juin 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/thermoelectricite/