Le refroidissement thermoélectrique utilise l’énergie électrique pour créer une différence de température entre deux types de matériaux. L’effet thermoélectrique est à la base du refroidissement thermoélectrique et est utilisé dans les refroidisseurs thermoélectriques, les pompes à chaleur, les appareils de chauffage et les générateurs thermoélectriques. Lorsqu’un courant traverse un appareil thermoélectrique, la chaleur est déplacée d’un côté à l’autre. L’effet peut aller de deux manières. Il peut convertir les différences de température en tension électrique ou utiliser l’électricité pour faire des différences de température, ce que l’on appelle l’effet Peltier.
Une pompe à chaleur Peltier, également appelée pompe à chaleur thermoélectrique, transfère la chaleur d’un côté de l’unité à l’autre. Il va extraire l’énergie thermique d’un côté, ce qui le refroidit, et mettre cette chaleur de l’autre côté, ce qui le chauffe. Un dissipateur de chaleur doit être utilisé ou l’appareil deviendra trop chaud et se frire. Ces appareils peuvent refroidir la bière, réchauffer le café, faire fonctionner un petit réfrigérateur ou faire fonctionner un four chauffant.
Les refroidisseurs thermoélectriques (TEC), ou systèmes de refroidissement thermoélectriques, ont une matrice de pastilles semi-conductrices entre deux grosses électrodes. Lorsqu’une source de tension continue est connectée entre eux, le côté chargé négativement deviendra plus froid et le côté chargé positivement deviendra plus chaud. L’électrode négative sera en contact avec tout ce qui est refroidi, comme un appareil ou un composant. L’électrode positive est connectée à un dissipateur thermique qui dissipera l’énergie.
Un système de refroidissement thermoélectrique peut être trouvé dans un certain nombre d’appareils. De tels dispositifs se trouvent dans les ordinateurs pour refroidir les microprocesseurs et les amplificateurs de puissance. Ils sont utilisés dans les engins spatiaux pour aider à modérer les fluctuations extrêmes de température entre le côté obscur et le côté ensoleillé. On les trouve également dans les glacières portables utilisées en camping, dans divers types d’équipements électroniques tels que les appareils photo numériques et dans les déshumidificateurs.
Un générateur thermoélectrique, en revanche, est l’opposé d’un refroidisseur thermoélectrique mais utilise toujours l’effet thermoélectrique. Dans le générateur, les différences de température entre les deux côtés de l’unité sont utilisées pour générer de l’énergie électrique. Ces deux appareils ont une structure et des matériaux similaires.
Même si le refroidissement thermoélectrique est moins efficace que la réfrigération, il présente certains avantages distincts. Si un refroidissement à petite échelle est requis, le refroidissement thermoélectrique peut être moins cher et plus pratique que la réfrigération. Il n’a pas de pièces mécaniques mobiles, il est portable, durable, dure longtemps et ne nécessite pas beaucoup d’entretien.