냉각 대상을 차게 하기 위해 열의 양을 얼마나 줄여야 하는지를 산출합니다. 냉각 대상이 발열하는 특별한 경우를 제외하고, 일반적으로 냉각대상이 차가워지는 과정은 ‘주위에서 냉각 대상으로 유입되는 열의 양’과 관련지어 생각하면 이해하기 쉽습니다.
Ａ．냉장고 등의 상자 형태를 띤 구조물에서 진행되는 냉각의 경우.
밀폐된 공간에서 진행되는 냉각이기 때문에, 단열재의 열전도도
(熱傳導度)와 그 두께를 바탕으로 단열재의 열저항량을 산출합니다.
여기에 냉각체 안팎의 열전달로 발생한 열저항량을 합한 수치를 총
열저항량이라고 합니다.
Ｂ．단열이 되지 않는 구조물의 경우.
냉각 대상의 표면에서 발생하는 대류현상으로 인해 전달되는 열의
양을 바탕으로열 저항을 산출합니다.
Ｃ．유체 (액체와 기체) 냉각의 경우.
입구온도에서 출구온도까지 일정한 시간(유량)을 냉각하는 데 필요한
힘은 유체의 비열밀도, 유량, 온도차의 곱으로 산출합니다.
유량에 따라서는 냉각을 하는 데 매우 큰 힘이 필요하기도 하며,
때에 따라 펠티어 모듈을 사용하는 것이 최선이 아닌 경우도 있습니다.
또한 주위의 열량이 냉각된 유체배관에 유입되기 때문에 앞서
언급한 B항도 고려해야 합니다.
열전소자에서도 에너지 효율은 COP (Coefficient Of Performance)라고 정의되어 있는데, 이것을 성적 계수라고도 합니다. 이것은 모듈에 주어진 투입 전력 (P)에 대한 작업량(= 흡열량 Q)의 비율, 즉 (Q/P)이지만, 실제 펠티어 모듈의 적용 분야에서는성적계수가 아주 작은 값으로 나타나는 경우가 많아, 소형 냉장고 등에서는 (일반적으로) 0.2 정도로 나타납니다.
이러한 성적 계수의 최대값 (COPmax)은 전류치와 온도차에 의해 하나의 값으로 정해집니다. 그러나 전류치가 매우 작아 온도차가 적어질 경우에는 COP가 최대값을 가지게 되므로 이론상으로는 효율적이나, 실제로 그러한 제품은 상품가치가 없습니다. 그러므로, 이론상효율의 최대값 (COPmax)에 크게 주목할 필요는 없지만, 조금이라도 COP를 높이기 위해서는, 모듈 양면의 ‘열 교환 능력을 향상시키는 것’이 가장 중요합니다.
필요한 냉각 능력에 따라 모듈을 선택합니다. 최대 흡열량을 지표로써 참고할 수는 있지만, 실제로 모듈이 사용되는 곳은 온도차가 크고 흡열량이 작은곳입니다. 결과적으로 최대 흡열량의 10 ~ 30 % 정도만 사용하는 경우가 대부분이므로, 조금 여유를 두고선택하셔야 합니다.또한 현실적으로는 동작 전압과 모듈 치수도 고려해야 하기 때문에, 특성도（特性図）를 참조하여 결정해야 합니다.
냉각기능을 강화하고 싶은 경우에는 케스케이드(다단) 형을 선택하는 옵션도 있습니다.
아래의 표를 지표로 삼으십시오. 일반적으로 모듈 내부의 온도차가 50ｄｅｇ 정도일 경우에는1단 (싱글) 모듈을 사용하는 것이 좋습니다.
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최대 온도차(Th = 27 ℃)
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1 단 모듈
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68〜70℃
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FPH1/FPM1 시리즈
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2 단 모듈
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85〜95℃
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FPK2 시리즈
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