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RÉSUMÉ
Dans un contexte économique très largement concerné par les problèmes d’énergie, la recherche de nouvelles technologies se penche sur les propriétés physiques qui pourraient être utilisés pour fabriquer des générateurs sur des grandes plages de puissance. Il s'avère que les nanotechnologies bénéficient grandement au développement de ces systèmes thermoélectriques. Après une explication physique des phénomènes, l'article présente l’utilisation énergétique des phénomènes concernés au travers de deux cas : l’émission thermoélectrique et la thermoélectricité. Tout ces résultats laissent présager des améliorations spectaculaires du rendement des générateurs et refroidisseurs thermoélectriques.
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-
John STOCHKOLM
INTRODUCTION
Des résultats très récents montrent une activité de recherche et développement très intense qui laisse présager, au vu des résultats de laboratoires, des améliorations spectaculaires du rendement des générateurs et refroidisseurs thermoélectriques.
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4. Utilisation énergétique des phénomènes thermoélectriques
Le couplage intrinsèque, au niveau des électrons eux-mêmes, des énergies thermique et électrique entraîne la réversibilité totale des possibilités de conversion énergétique. Il est possible de réaliser :
-
soit un générateur électrique qui sera un récepteur thermique ;
-
soit un générateur thermique (pompe à chaleur) qui sera un récepteur électrique.
Ces fonctionnements peuvent être schématisés par la figure 8.
4.1 Cas de l'émission thermoélectronique
4.1.1 Fonctionnement en générateur électrique
Il faut pour cela se reporter à la figure 5 en s'intéressant au cadran générateur (figure 9).
On peut définir un point de fonctionnement Q lorsque le générateur est branché aux bornes d'une charge RC . Pour améliorer les performances, il faut accroître Icc et V0 . Voyons comment augmenter V à partir du schéma énergétique électronique (figure 10).
La f.é.m. V0 sera donnée par le bilan énergétique suivant :
( 5 )
en première approximation,
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - GERL (M.), ISSI (J.P.) - Traité des Matériaux. - Vol. 8, chap. 8, Presses polytechniques et universitaires romandes, Suisse (1995).
-
(2) - NOLAS (G.S.), SHARP (J.), GOLSMID (H.J.) - Thermoelectrics. - Springer, Material Sciences, vol. 45 (2001).
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(3) - Handbook of Thermoelectrics. - D.M. ROWE ed. CRC Press, London (1995).
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(4) - DOBRETSOV (L.N.), GOMOYUNOVA (M.V.) - Emission electronics. - Israel Program for Scientific Translation, Jerusalem (1971).
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(5) - Encyclopedia Universalis France. - Vol. 16, p. 45 (1974).
-
(6) - FOURNIER (A.) - Électronique et radioélectricité générale. - Chap. 7, Delagrave Paris (1961).
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