{"id":1811,"date":"2016-06-06T01:35:47","date_gmt":"2016-06-06T05:35:47","guid":{"rendered":"http:\/\/nagashur.com\/blog\/?p=1811"},"modified":"2016-06-06T01:39:11","modified_gmt":"2016-06-06T05:39:11","slug":"concevoir-un-waterchiller-pour-aquarium-avec-des-peltiers","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/nagashur.com\/blog\/2016\/06\/06\/concevoir-un-waterchiller-pour-aquarium-avec-des-peltiers\/","title":{"rendered":"Concevoir un waterchiller pour aquarium, avec des peltiers"},"content":{"rendered":"

L’eau d’un aquarium doit \u00eatre \u00e0 une temp\u00e9rature adapt\u00e9e \u00e0 ses occupants. Dans les pays temp\u00e9r\u00e9s, on installe souvent un chauffage pour augmenter la temp\u00e9rature de l’eau en hiver, mais ici aux Antilles, je rencontre le probl\u00e8me contraire : l’eau est trop chaude pour certains animaux ou certaines plantes. Pour refroidir l’eau, une solution simple est d’utiliser des ventilateurs qui soufflent sur la surface de l’eau, comme je l’ai fait par le pass\u00e9,<\/a>\u00a0mais cette solution est limit\u00e9e et ne peut permettre une baisse de temp\u00e9rature que de quelques degr\u00e9s. Elle entra\u00eene \u00e9galement une \u00e9vaporation plus rapide. L’objectif de ce projet est d’utiliser une plaque \u00e0 effet Peltier<\/a> (ou plusieurs) pour g\u00e9n\u00e9rer du froid et ainsi pouvoir refroidir l’eau. La plaque Peltier est un composant \u00e9lectrique et peut donc facilement \u00eatre contr\u00f4l\u00e9e, et il est ainsi possible, avec une sonde de temp\u00e9rature, de r\u00e9guler facilement la temp\u00e9rature souhait\u00e9e. Dans ce billet, je pr\u00e9senterai le projet et le concept g\u00e9n\u00e9ral, et les solutions envisag\u00e9es pour la mise en oeuvre.<\/p>\n

<\/p>\n

Principe\u00a0de la plaque Peltier<\/h2>\n
\"Plaque<\/a>

Plaque \u00e0 effet Peltier (cc Chani tth)<\/p><\/div>\n

Une plaque Peltier est un dispositif \u00e9lectrique qui g\u00e9n\u00e8re une diff\u00e9rence de temp\u00e9rature entre ses deux faces si on l’alimente en courant \u00e9lectrique. On nommera les deux faces “face froide<\/strong><\/em>” et “face chaude<\/strong><\/em>“. Le principe est que quand la plaque est aliment\u00e9e, elle g\u00e9n\u00e9rera une diff\u00e9rence de temp\u00e9rature entre les deux faces, par exemple de 30\u00b0C. Ainsi, si la face chaude est maintenue \u00e0 30\u00b0C, la face froide sera 30\u00b0C plus froide, donc \u00e0 0\u00b0C. Pour utiliser une plaque Peltier, il faudra donc \u00e9galement refroidir la face chaude, car sinon sa temp\u00e9rature s’\u00e9l\u00e8vera consid\u00e9rablement, et la face froide ne sera pas particuli\u00e8rement froide.<\/p>\n

Le plan est donc d’utiliser un radiateur de processeur de PC pour refroidir la face chaude, afin de g\u00e9n\u00e9rer un froid cons\u00e9quent sur l’autre face. A partir de l\u00e0, un second \u00e9changeur thermique pourra refroidir ce que l’on souhaite.<\/p>\n

Concevoir un\u00a0waterchiller bas\u00e9 sur un peltier : l’\u00e9changeur thermique secondaire<\/h2>\n

Le concept du waterchiller sera donc d’avoir un syst\u00e8me \u00e0 base de Peltier, avec une plaque du m\u00eame nom refroidie par un gros radiateur de PC (avec le ventilateur adapt\u00e9), et sur la face froide un \u00e9changeur thermique dans lequel circule l’eau que l’on souhaite refroidir. Comme \u00e9changeur thermique, on utilisera donc un waterblock<\/a> pour CPU.<\/p>\n

Une autre solution serait d’appliquer la face froide du Peltier sur la vitre de l’aquarium. Cependant, j’ignore si l’effet serait efficace, et je crains qu’on obtienne de la glace au point de contact. Mais c’est une solution \u00e0 essayer, car ce serait la plus simple. Je ferai des essais dans une cuve sans poissons (peut \u00eatre en appliquant ceci sur la vitre\u00a0du dessous de l’aquarium, le sol isolant les habitants de la partie r\u00e9ellement froide?).<\/p>\n

\"Waterblock<\/a>

Waterblock simple en cuivre (cc Bubus)<\/p><\/div>\n

 <\/p>\n

En attendant, le plan g\u00e9n\u00e9ral est de refroidir l’eau qui circule dans le waterblock sur la face froide, et ainsi refroidir progressivement l’eau de l’aquarium. Toutefois, cette solution pose un probl\u00e8me : les waterblocks<\/a> sont en cuivre ou en aluminium, et ces m\u00e9taux sont toxiques pour les crustac\u00e9s, et probablement pour d’autres types d’animaux. Il me faut donc une solution pour \u00e9viter cela.<\/p>\n

Un troisi\u00e8me \u00e9changeur thermique?<\/h2>\n

L’id\u00e9e sera alors de faire un double circuit : j’utilise le waterblock en cuivre pour refroidir un premier liquide, et ce liquide passe dans un second \u00e9changeur thermique fabriqu\u00e9 avec un mat\u00e9riau non toxique pour mes animaux.<\/p>\n

Ok, le circuit commence \u00e0 devenir un peu complexe! Le probl\u00e8me est de trouver un tel \u00e9changeur thermique. L’id\u00e9al serait un metal recouvert d’une couche protectrice, mais comment savoir si la couche est uniforme, si elle est bien faite, combien de temps celle ci durera? J’ai d\u00e9cid\u00e9 de jouer la s\u00e9curit\u00e9, et d’utiliser un mat\u00e9riau neutre : le verre. Apr\u00e8s quelques recherches, j’ai trouv\u00e9 des condenseurs<\/a> en verre, de type graham<\/a>, qui pourraient faire l’affaire.<\/p>\n

J’en ai achet\u00e9 3 sur aliexpress, et ils sont bien arriv\u00e9s, en parfait \u00e9tat :<\/p>\n

\"Condenseurs<\/a>

Condenseurs graham de 200 et 300mm<\/p><\/div>\n

Il y a un double circuit dans ces dispositifs : un circuit en spirale, que l’on peut voir \u00e0 l’int\u00e9rieur, et qui est reli\u00e9 aux extr\u00e9mit\u00e9s gauche et droite du condenseur, et un second circuit, dont les entr\u00e9es se situent de part et d’autre des tubes, et qui passe dans la chambre qui entoure la spirale centrale en verre. Le contenu des deux circuits n’est jamais en contact \u00e0 aucun point. Mon plan est donc d’utiliser cette particularit\u00e9 pour permettre \u00e0 l’eau “pollu\u00e9e” du circuit peltier de refroidir l’eau de l’aquarium qui circulera dans le second circuit.<\/p>\n

\"Gros<\/a>

Gros plan sur un condenseur graham de 200 mm<\/p><\/div>\n

Bien sur, c’est un plan, donc il comporte sans doute des failles. En effet, la conductivit\u00e9 thermique du verre est plus de 70 fois moindre que celle de l’aluminium, et 300 fois moindre que celle du cuivre. Ce second \u00e9changeur ne sera donc peut \u00eatre pas \u00e0 la hauteur, car de plus il est pens\u00e9 pour condenser de la vapeur, pas forc\u00e9ment pour des \u00e9changes thermiques comme je les pr\u00e9vois.<\/p>\n

Mais je ferai l’exp\u00e9rience, et si \u00e7a ne fonctionne pas, j’ai de toutes fa\u00e7ons une id\u00e9e pour utiliser ces colonnes spiral\u00e9es, avec des horloges \u00e0 liquides (c’est la raison pour laquelle j’ai pris les deux petits : les minutes et les heures, le grand est pour l’aquarium).<\/p>\n

 <\/p>\n

Une autre possibilit\u00e9 serait d’avoir un petit bac en verre, dans lequel l’eau de l’aquarium passerait, et sur l’une des parois de celui ci se trouverait un ou plusieurs Peltiers. Ainsi, si de la glace se formait \u00e0 cet endroit, \u00e7a n’aurait pas grande importance, puisque ce bac secondaire ne contiendrait pas d’animaux.<\/p>\n

Il y a donc beaucoup \u00e0 exp\u00e9rimenter, et si toutes les solutions envisag\u00e9es sont viables, je ferai des tests pour trouver la plus efficace, soit en terme de rapidit\u00e9 de refroidissement, soit en terme d’efficacit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique (ou les deux).<\/p>\n

La prochaine \u00e9tape sera d\u00e9j\u00e0 de faire un syst\u00e8me Peltier produisant efficacement du froid, ce que nous verrons dans le prochain billet de cette s\u00e9rie.<\/p>\n

 <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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