Известные термоэлектрические тепловые насосы имеют определенные недостатки, связанные со способами соединения теплообменников с термоэлектрическими модулями и подключения этих термоэлектрических модулей к источнику питания, а также к контроллеру.

Теперь опишем эффект Пельтье, который является полезным. Имеется некоторый проводник, состоящий из двух разнородных материалов, спаеных между собой. Электрон при переходе в систему с энергией выше его собственной, теряет часть своей энергии, охлаждается, а значит, снижает температуру системы. Таким образом возникает эффект охлаждения. И наоборот, при переходе в систему с энергией ниже собственной, электрон отдает часть своей энергии, а соответственно высвобождается теплота, происходит повышение температуры системы. Возникает разница температур. Стоит заметить, что количество электронов очень велико, а движение их не строго направлено, поэтому свой путь отдельный электрон может пройти только за несколько десятков лет. Эффект Пельтье происходит на фоне теплоты Джоуля, которая выделяется равномерно и прогревает всю систему. Поэтому поверхность теплого контакта следует стабилизировать при температуре окружающей среды, т.е. организовать сброс теплоты, как той, которую сбрасывает охлаждаемое тело, так и теплоту Джоуля. Таким образом термоэлектрический тепловой насос перемещает теплоту от среды с более низкой температурой к среде с более низкой температурой, вопреки второму закону термодинамики. Стоит поточнее разобраться с эффектами, участвующими в этом процессе. Эффект Пельтье, отводящий теплоту. Эффект Джоуля, выделяющий теплоту по всему объему, половина которой поступает на горячий, а половина на холодный спай. И также эффект теплопроводности- естественной передачи теплоты от более горячего спая к менее горячему.