Grand oral physique thermo

Quelque chose qui a pu sans doute arriver est que vous êtes dans votre canapé, ordinateur sur les genoux, et au bout d’un certain temps celui-ci se met à chauffer jusqu’à gêner votre position. Cette chaleur est créée par l’activité du processeur de votre ordinateur c’est lui qui chauffe. C’est L'effet Joule est un effet thermique qui se produit lors du passage du courant électrique dans un conducteur. Il se manifeste par une augmentation de l'énergie thermique du conducteur et donc de sa température. L'effet porte le nom du physicien anglais James Prescott Joule qui l'a étudié vers 1860.

 Imaginez alors la chaleur que peut produire un data center, à savoir un local utilisé pour le stockage des serveurs d’une grande entreprise par exemple. En effet à cause de toute la chaleur qui est produite, les serveurs ont besoin d’être refroidis constamment, et en y réfléchissant tout le monde a besoin de cette chaleur à l’intérieur de leurs habitations ; ce qui m’a finalement amené à me poser comme question : dans quelle mesure est-il possible d’utiliser la chaleur produite par des serveurs pour chauffer un appartement ?

(Cette idée s’est rendue possible grâce au développement rapide des data centers, ces usines du numérique dont les puissants serveurs informatiques émettent tellement de chaleur que leurs opérateurs peinent à s'en débarrasser. A l'échelle européenne, la Commission estimait en 2020 que les centres de données consommaient 104 milliards de kilowatts, dont la moitié pour refroidir les bâtiments.)

Après diverses recherches et je suis tombé sur Paul Benoit, directeur de Qarnot computing qui a alors eu l’idée d’exploiter cette chaleur pour se chauffer. L’idée est de cacher quatre plaques informatiques équipées de processeurs dans un cache de la taille d’un radiateur. Celui-ci est branché à l’électricité et relié à internet par câble. Cet appareil qui peut mettre à distance la puissance de calcul de ses serveurs informatiques à la disposition des entreprises. " En échange, le chauffage est gratuit pour l’occupant des lieux, sa consommation lui étant remboursée et il peut moduler la température grâce à un thermostat. D’un côté, elle commercialise cette capacité de calculs, séduisant tous les secteurs qui en font une consommation intensive. En particulier les banques, les studios d’animation, les centres de recherche ainsi que des groupes industriels. De l’autre côté, la société vend ses radiateurs numériques qui sont dotés de cet avantage de rendre le chauffage gratuit.

Je vais à présent vous montrer un exemple d’utilisation de ce radiateur grâce à une démonstration :

Cf support

La première formule est la résistance thermique Rth quantifie l'opposition à un flux thermique entre deux matériaux entre lesquels s'effectue un transfert thermique, dans notre cas la chaleur est directement introduite dans la pièce donc cette résistance thermique sera faible.

[pic 1]

Où Phi est le flux thermique en watts (W) Delta T est la différence de température en kelvins (K). La résistance thermique s'exprime en kelvins par watt (K/W).

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