Bộ điều hòa tấm nhôm 50 Watt làm mát bằng hiệu ứng nhiệt điện cho thí nghiệm phòng thí nghiệm đại học

Trong hầu hết các trường hợp, nhiệt độ bề mặt lạnh thường được đưa ra như một phần của bài toán - nghĩa là một số vật thể sẽ được làm lạnh đến một nhiệt độ nào đó. Nói chung, nếu vật cần làm mát tiếp xúc trực tiếp với bề mặt lạnh của nhiệt điện thì nhiệt độ mong muốn của vật có thể được coi là nhiệt độ của bề mặt lạnh của TEM (Tc). Có những trường hợp vật cần làm mát không tiếp xúc trực tiếp với bề mặt lạnh của TEM, chẳng hạn như làm mát thể tích trong đó cần có bộ trao đổi nhiệt trên bề mặt lạnh của TEM. Khi loại hệ thống này được sử dụng, bề mặt lạnh của TEM (Tc) có thể cần phải lạnh hơn vài độ so với nhiệt độ mong muốn cuối cùng của vật thể. Nhiệt độ bề mặt nóng được xác định bởi hai thông số chính:
1) Nhiệt độ của môi trường xung quanh nơi nhiệt bị thải ra.
2) Hiệu suất của bộ trao đổi nhiệt giữa bề mặt nóng của TEM và môi trường xung quanh.

Hai nhiệt độ này (Tc & Th) và độ chênh lệch giữa chúng (∆T) là những thông số rất quan trọng và do đó phải được xác định chính xác nếu thiết kế muốn vận hành như mong muốn. Hình 3 thể hiện biểu đồ nhiệt độ điển hình của hệ thống nhiệt điện.

Thông số thứ ba và thường khó định lượng chính xác nhất là lượng nhiệt được loại bỏ hoặc hấp thụ bởi bề mặt lạnh của TEM, (Qc). Tất cả các tải nhiệt tới TEM phải được xem xét. Các tải nhiệt này bao gồm, nhưng không giới hạn, tải nhiệt chủ động (I2R) từ thiết bị điện tử cần được làm mát và tải nhiệt thụ động trong đó sự mất nhiệt có thể xảy ra thông qua bất kỳ vật thể nào tiếp xúc với môi trường xung quanh (ví dụ: dây dẫn điện, vật liệu cách nhiệt, không khí hoặc khí xung quanh các vật thể, ốc vít cơ học, v.v.). Trong một số trường hợp, hiệu ứng nhiệt bức xạ cũng phải được xem xét.