Qu’est-ce qu’un refroidisseur Peltier, et est-ce mieux pour votre PC ?

Vous pouvez refroidir un processeur ou un GPU avec de l’eau, de l’air et de l’azote liquide, mais qu’en est-il des électrons ? Les refroidisseurs Peltier peuvent utiliser la magie de l’électricité et de la physique pour refroidir vos composants, mais il y a une raison pour laquelle nous ne les utilisons pas tous.

Qu’est-ce que l’effet Peltier ?

L’effet Peltier (également connu sous le nom d’effet de refroidissement thermoélectrique) consiste à utiliser l’électricité pour refroidir ou chauffer un matériau. Il doit son nom au physicien français Jean Charles Athanase Peltier, qui l’a découvert en 1834. L’effet Peltier est le phénomène qui se produit lorsqu’un courant électrique traverse une jonction entre deux types de matériaux différents, provoquant l’apparition d’une différence de température à la jonction. Cette différence de température peut être utilisée pour refroidir ou chauffer la jonction, en fonction de la direction du courant. Cet effet peut être utilisé dans des dispositifs tels que les refroidisseurs thermoélectriques (TEC), qui sont utilisés pour refroidir les appareils électroniques, et dans les coussins chauffants ou autres dispositifs de chauffage.

L’effet Peltier est également appelé « réfrigération à l’état solide » car il utilise des matériaux à l’état solide (tels que les semi-conducteurs) pour obtenir un refroidissement, plutôt que les méthodes traditionnelles comme la compression et l’évaporation des réfrigérants. Cela en fait une alternative plus efficace et plus écologique aux méthodes de réfrigération traditionnelles. L’effet Peltier est également utilisé dans le sens inverse, c’est-à-dire qu’il peut être utilisé pour générer de la chaleur au lieu de refroidir. Il est souvent utilisé dans les coussins chauffants, les chauffe-mains et autres appareils similaires.

Par ailleurs, l’inverse est également vrai. Si vous soumettez les deux côtés de la jonction à une différence de température, vous produirez de l’électricité. C’est ce qu’on appelle l’effet Seebeck.

Comment fonctionnent les refroidisseurs Peltier

Lorsque vous utilisez un refroidisseur Peltier dans votre ordinateur, il se fixe à votre UC et utilise l’électricité pour refroidir l’UC. D’un côté du refroidisseur, la chaleur est absorbée par l’unité centrale, et de l’autre côté, elle est libérée. Un ventilateur est également utilisé pour aider à dissiper la chaleur dégagée par le côté chaud du refroidisseur.

Pour faire simple, les refroidisseurs Peltier utilisent l’électricité pour déplacer la chaleur du côté chaud vers le côté froid, et le ventilateur aide à refroidir le côté chaud, qui à son tour refroidit l’unité centrale. La partie « Peltier » du refroidisseur est donc en fait une pompe à chaleur, plutôt qu’un système de refroidissement en soi. Vous avez toujours besoin d’un refroidissement traditionnel par air ou par eau pour évacuer la chaleur.

Les refroidisseurs à effet Peltier sont-ils meilleurs ? Avantages et inconvénients

Les refroidisseurs à effet Peltier peuvent offrir des performances de refroidissement très élevées, notamment par rapport aux refroidisseurs à air traditionnels. Ils peuvent abaisser efficacement la température d’un processeur, même en cas de charges importantes. Cela inclut le refroidissement des processeurs à une température inférieure à la température ambiante.

Les refroidisseurs à effet Peltier sont aussi généralement plus petits que les refroidisseurs à air, ce qui les rend idéaux pour les PC de petite taille ou les espaces restreints. Ils peuvent être utilisés pour déplacer la chaleur de ces espaces restreints vers un endroit où elle peut être facilement dissipée.

En revanche, les refroidisseurs Peltier consomment beaucoup d’énergie, ce qui peut entraîner des factures d’électricité plus élevées et mettre à rude épreuve l’alimentation électrique de votre ordinateur. Ils sont aussi généralement plus chers que les refroidisseurs à air traditionnels et, souvent, ils n’offrent pas un meilleur refroidissement en termes absolus par rapport au refroidissement à air ou à eau.

Comme ils peuvent refroidir les processeurs à des températures inférieures à la température ambiante, les refroidisseurs Peltier peuvent provoquer de la condensation, ce qui peut endommager les pièces internes de l’ordinateur en provoquant des courts-circuits électriques et de la corrosion.

Refroidisseurs de CPU Peltier en situation réelle

Trouver des refroidisseurs de CPU qui utilisent l’effet Peltier, souvent appelés refroidisseurs « TEC », s’avère quelque peu délicat. Il en existait plusieurs à la fin des années 2000 et au début des années 2010, mais depuis lors, ils sont plutôt rares.

Il existe encore des produits que vous pouvez acheter sous la marque Intel Cryo, mis en œuvre par des partenaires tiers tels que Cooler Master, qui ont intelligemment combiné la technologie de refroidissement Peltier avec le refroidissement par eau AIO (All-In-One).

Il est plus facile de trouver des refroidisseurs TEC qui ne sont pas spécifiquement destinés à refroidir les CPU des PC, mais plutôt conçus pour le refroidissement général des puces à semi-conducteurs. Ils sont généralement destinés aux projets de bricolage ou aux systèmes informatiques spéciaux non standard qui doivent fonctionner dans des conditions où les refroidisseurs TEC sont utiles.

Pourquoi les refroidisseurs de PC à effet Peltier ne sont-ils pas courants ?

On pourrait penser que la capacité des refroidisseurs Peltier à réaliser (potentiellement) un refroidissement sub-ambiant attirerait de nombreux amateurs d’overclocking, mais jusqu’à présent, ils ne se sont pas avérés populaires. Les inconvénients de la technologie que nous avons déjà mentionnés ci-dessus expliquent certainement en partie pourquoi ils n’ont pas décollé, mais il y a plus que cela.

Tout d’abord, atteindre des températures inférieures à la température ambiante n’est pas vraiment un objectif que l’on cherche à atteindre. Un processeur fonctionnant sous sa température maximale de sécurité fonctionnera tout aussi bien en dessous de cette limite qu’au-dessus de sa limite inférieure. Tant que le processeur n’est pas bridé et qu’il atteint son niveau de performance le plus élevé sans dépasser la limite de température de sécurité, tout va bien.

Les processeurs modernes à hautes performances peuvent dégager des centaines de watts d’énergie thermique, et les refroidisseurs à effet Peltier ont besoin d’électricité pour fonctionner. Il y a un problème important de rendement décroissant lorsque vous devez utiliser l’effet Peltier pour refroidir des températures aussi élevées, et d’autres méthodes de refroidissement nécessitant beaucoup moins d’énergie peuvent s’en approcher suffisamment pour faire des refroidisseurs Peltier une niche dans une niche.

Il n’est donc pas surprenant que ces refroidisseurs ne soient pas grand public. Pour l’instant, ils n’en ont pas vraiment besoin, mais les changements futurs dans la conception des ordinateurs ou l’évolution actuelle vers des appareils mobiles comme les ordinateurs portables de jeu (désormais dotés d’un système de refroidissement par eau !) pourraient changer la donne.