闭式冷却塔当直流电通过两种不同导电材料构成的回路时,结点上将产生吸热或放热现象,结点处是吸热还是放热取决于电流的方向,这是法国人珀尔帖在1834年首先发现的。实验表明,闭式冷却塔结点上的换热量(珀尔帖热)QP与电流Ⅰ成正比,Qp=rabI,式中比例常数丌ab(珀尔帖系数)与选用的材料a、b有关,并与结点的温度成正比。当选用半导体材料时,珀尔帖效应特别显著,因此现代的热电制冷装置均采用半导体材料,故热电制冷也称为半导体制冷。

       热电制冷是利用电能直接使热量从低温物体移至高温物体的。把一只P型半导体元件和一只N型半导体元件连接成热电偶,接上直流电源后,在接头处就会产生温差和热量的转移。在图中,上面的接头处的电流的方向是N→P,温度下降并且吸热,这就是冷端。而在下面的接头处,电流的方向是P→N,温度上升并且放热,因此是热端对热电偶能制取的冷量极其有限,实用中是把许多对热电偶组合起来使用。闭式冷却塔把若干对半导体热电偶在电路上串联起来,而在传热方面则是并联的,这就构成了一个常见的制冷热电堆。按图示接上直流电源后,这个热电堆的上面是冷端,下端是热端。借助热交换器等各种传热手段,使热电堆的热端不断散热并且保持一定的温度,把热电堆的冷端放到工环。