電堆的設(shè)計(jì)運(yùn)行方式是指制冷系數(shù)最佳運(yùn)行方式和制冷量最大運(yùn)行方式.在電堆設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)選擇其中一種。電堆的實(shí)際運(yùn)行方式包括制冷系數(shù)最佳、制冷量最大、制冷溫差最大、恒電壓、恒電流、恒輸入功率、最小電流等多種，實(shí)際運(yùn)行方式與設(shè)計(jì)運(yùn)行方式可以不相同。
選擇運(yùn)行方式時(shí)，應(yīng)綜合考慮使用性質(zhì)、冷負(fù)荷的大小、散熱方式、運(yùn)行條件、對(duì)體積和重量的要求、對(duì)電源的要求、對(duì)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的要求等因素.按技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)的方法進(jìn)行分析。
在相同的設(shè)計(jì)條件下，按制冷系數(shù)最佳運(yùn)行方式設(shè)計(jì)的電堆耗電少、熱端散熱量小、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性好，電源體積和重量均較小、電源成本較低，但所需熱電元件多、電堆體積較大、電堆的成本較高。當(dāng)電堆的使用場(chǎng)合為對(duì)效率要求較高的便攜式冰箱、特種空調(diào)、微型冷飲裝置、大多數(shù)實(shí)驗(yàn)裝置、工業(yè)裝置以及大多數(shù)低溫醫(yī)療裝置時(shí)，應(yīng)按制冷系數(shù)最佳運(yùn)行方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。
如按制冷量最大運(yùn)行方式設(shè)計(jì)，則電堆耗電多、熱端散熱量大、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性差，但所需元件少、體積小、成本低。當(dāng)電堆的使用場(chǎng)合為對(duì)重量要求較高的低溫手術(shù)器械、電子裝置、軍事和航空航天裝備時(shí)，應(yīng)按制冷量最大運(yùn)行方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。特別是導(dǎo)彈制導(dǎo)部紅外部件等場(chǎng)所用的電堆，重量要求是第一位的，且為一次性使用，必須按制冷量最大運(yùn)行方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，以減小起飛重量。
當(dāng)需要較大制冷溫差時(shí)，由于不可能作到Q0=0，且制冷溫差最大時(shí)的電流條件就是制冷量最大的條件，所以應(yīng)按制冷量最大運(yùn)行方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。
無(wú)論采用哪種運(yùn)行方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，熱電制冷元件的面長(zhǎng)比都應(yīng)盡可能符合制冷系數(shù)最佳的尺寸條件。在實(shí)際運(yùn)行中，對(duì)于任一電堆，只要滿足制冷系數(shù)最佳的尺寸條件，只需調(diào)節(jié)電流就可以從任何一種運(yùn)行方式調(diào)節(jié)至另一種運(yùn)行方式。
