IMPACT DE LA CHARGE DE REFROIDISSEMENT SUR LES PERFORMANCES D'UN RÉFRIGÉRATEUR THERMOÉLECTRIQUE PORTABLE
DOI :
https://doi.org/10.59277/RRST-EE.2026.3.20Mots-clés :
Réfrigérateur thermoélectrique, Effet Peltier, Refroidissement thermoélectrique, Performances du dissipateur thermique, Analyse de la charge de refroidissementRésumé
Cette étude examine l'influence de la charge frigorifique sur les performances d'un réfrigérateur thermoélectrique portable basé sur l'effet Peltier. Un système de réfrigération compact, utilisant un module thermoélectrique TEC1-12710 alimenté en 12 V CC, a été analysé expérimentalement sous différentes charges frigorifiques, configurations de dissipateur thermique et modes de convection. Le système a été divisé en un compartiment de réfrigération et en une zone de dissipation thermique côté chaud, où trois dissipateurs thermiques différents ont été évalués en convection naturelle et forcée. Les résultats expérimentaux démontrent que la charge frigorifique influe de manière significative sur le taux de transfert thermique, le temps de refroidissement et le coefficient de performance. Parmi les configurations testées, le dissipateur thermique optimisé fonctionnant en convection forcée a atteint le taux de transfert thermique et le coefficient de performance les plus élevés. Des tests sur différents aliments et leurs combinaisons ont montré qu'une masse thermique accrue entraîne des temps de refroidissement plus longs et une consommation d'énergie accrue. Ces résultats soulignent l'importance d'une dissipation thermique efficace et d'une gestion optimisée de la charge pour améliorer les performances des systèmes de réfrigération thermoélectriques portables, notamment pour les applications mobiles et à faible consommation.
Références
(1) Z. Chen, M. Liao, X. Hu, Y. Ma, S. Jiang, X. Chen, F. Zou, X. Fan, Z. He, Study on the performance of a thermoelectric refrigerator under natural convection heat transfer conditions, Applied Thermal Engineering, 230, p. 120822 (2023).
(2) X. Lv, Y. Fu, Y. Mao, H. Gu, L. Wang, C. Dong, J. Shen, Research on multi-space portable box based on thermoelectric refrigeration technology, Applied Thermal Engineering, 263, p. 125368 (2025).
(3) E. A. Elibol, M. Z. Yilmazoglu, A. E. Aksoy, F. Aktas, Thermal analysis of a refrigeration system integrated with a thermoelectric couple and microchannels using TiO2-water nanofluid, International Journal of Heat and Fluid Flow, 108, p. 109491 (2024).
(4) V. Oruç, A. G. Devecioğlu, Experimental assessment of the retrofit of an internal heat exchanger in refrigeration systems: The effect on energy performance and system operation, Applied Thermal Engineering, 180, p. 115843 (2020).
(5) Y. N. Nandanwar, P. V. Walke, V. P. Kalbande, M. Mohan, Performance improvement of vapour compression refrigeration system using phase change material and thermoelectric generator, International Journal of Thermofluids, 18, p. 100352 (2023).
(6) Q. Xu, B. Deng, Y. Wang, W. Liu, G. Chen, Small, affordable, ultra-low-temperature vapor-compression and thermoelectric hybrid freezer for clinical applications, Cell Reports Physical Science, 4, 12, p. 101735 (2023).
(7) C. Săvescu, A. M. Morega, M. Roman, C. Nechifor, Experimentally validated studies of thermoelectric generators installed on a compressor test bench, Rev. Roum. Sci. Techn. – Électrotechn. et Énerg., 70, 2, pp. 193–198 (2025).
(8) Y. Qu, E. Pan, F. Zhu, F. Jin, A. K. Roy, Modeling thermoelectric effects in piezoelectric semiconductors: New fully coupled mechanisms for mechanically manipulated heat flux and refrigeration, International Journal of Engineering Science, 182, p. 103775 (2023).
(9) A. Morega, M. Morega, M. Panait, Structural optimization of a thermoelectric generator by numerical simulation, Rev. Roum. Sci. Techn. – Électrotechn. et Énerg., 55, 1, pp. 3–12 (2010).
(10) C. Harsito, R. Delfianti, R. Syahroni, F. Nusyura, F. Minelli, Effect of aspect ratio on thermoelectric system performance for waste heat recovery as alternative energy in building, Results in Engineering, 26, p. 105115 (2025).
(11) A. Belkaid, I. Colak, K. Kayisli, A direct adaptive sliding mode high voltage gain peak power tracker for thermoelectric applications, Rev. Roum. Sci. Techn. – Électrotechn. et Énerg., 66, 2, pp. 131–136 (2021).
(12) E. Rovianto, R. Delfianti, F. Minelli, C. Harsito, R. Podder, S. R. Joshua, Crossflow Thermoelectric Kitchen Hood System for Enhancing Sustainable Energy in Buildings, Civil Engineering Journal, 12, 6, pp. 2402–2414 (2026).
(13) F. Săftoiu, A.-M. Morega, Cooling system for photovoltaic panels, Rev. Roum. Sci. Techn. – Électrotechn. et Énerg., 67, 3, pp. 343–348 (2022).
(14) H. K. Badaka, A. M. Morega, Simulation of biomass carbonization and heat recovery for electricity production using Seebeck modules, Rev. Roum. Sci. Techn. – Électrotechn. et Énerg., 69, 3, pp. 353–358 (2024).
(15) D. Dima, A. Dobrovicescu, C. Ioniţă, C. Dobre, Exergy analysis of the coupling of two CO2 heat pump cycles, Rev. Roum. Sci. Techn. – Électrotechn. et Énerg., 68, 2, pp. 236–240 (2023).
(16) Y. Hu, B. Shen, Experimental insights into thermoelectric freezer systems: Feasibility and efficiency, Energy Conversion and Management: X, 23, p. 100676 (2024).
(17) O. Kuznyetsov, V. V. Atamaniuk, Energy-based model of a liquid piston gas compression system, Rev. Roum. Sci. Techn. – Électrotechn. et Énerg., 70, 1, pp. 145–150 (2025).
(18) F. Afshari, M. Akif Ceviz, E. Mandev, F. Yıldız, Effect of heat exchanger base thickness and cooling fan on cooling performance of Air-To-Air thermoelectric refrigerator; experimental and numerical study, Sustainable Energy Technologies and Assessments, 52, p. 102178 (2022).
(19) B. Abderezzak, R. K. Dreepaul, K. Busawon, D. Chabane, Experimental characterization of a novel configuration of thermoelectric refrigerator with integrated finned heat pipes, International Journal of Refrigeration, 131, pp. 157–167 (2021).
(20) A. P. M. Cüce, T. Güçlü, E. Cuce, The Effect of Nanofluid Usage on Electricity Consumption in Thermoelectric Refrigeration Application: An Experimental Study, GJES, 8, 2, pp. 228–236 (2022).
(21) N. Alam, M. Salman Ali, S. Sajid, D. Sharma, Z. Hasan, Experimental investigation and analysis of cooling performance of solar thermoelectric refrigerator, Solar Energy, 263, p. 111892 (2023).
(22) *** Thermoelectric Cooler TEC1-12710, Hebei I.T. (Shanghai) Co., Ltd., https://www.hebeiltd.com.cn/peltier.datasheet/TEC1-12710.pdf.
(23) E. Fenton, M. Bozorgi, S. Tasnim, S. Mahmud, Solar-powered thermoelectric refrigeration with integrated phase change material: An experimental approach to food storage, Journal of Energy Storage, 79, p. 110247 (2024).
(24) *** Food and Foodstuff - Specific Heat, The Engineering ToolBox (2003), https://www.engineeringtoolbox.com/specific-heat-capacity-food-d_295.html.
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