Рассмотренный вариант ЭК-холодильника оказывается достаточно эффективным, причем его энергетическая эффективность будет зависеть от того, насколько близко его нижний температурный уровень совпадает с характерной точкой перегиба на температурной зависимости ε(Т). Если рабочая точка совпадает с точкой перегиба, теоретический холодильный коэффициент оказывается равным коэффициенту Карно.
Для того чтобы достичь охлаждения в широком температурном интервале, целесообразно использовать каскадное соединение таких охладителей аналогично известному в криогенной технике охлаждению по методу Пикте или каскадированию термоэлектрических охлаждающих модулей. В этом случае описанный ранее охладитель станет одним из элементов каскада холодильных циклов, которые связывают охлаждаемый объект и тепловой резервуар. Для повышения эффективности такого каскадного охладителя ЭК-элементы могут быть изготовлены из различных материалов, в результате чего происходит повышение точки Кюри (и точки перегиба) от элемента к элементу.
С точки зрения увеличения термодинамической эффективности ЭК-охладителя ключевой задачей является разработка материалов с заданной температурной зависимостью γ(Т).
Важными преимуществами твердотельного охлаждения является большая плотность твердого тела по сравнению с плотностью пара или газа в парокомпрессионных устройствах. Изменение энтропии на единицу объема в твердых материалах в 6—8 раз выше, чем в газе [3], что позволяет существенно сократить габариты холодильников при сохранении их холодопроизводительности. С другой стороны, ЭК- и магнитокалорический методы получения искусственного холода могут осуществлять экологически чистое охлаждение в широком интервале температур как ниже, так и выше комнатной температуры.
Другое преимущество калорических методов охлаждения состоит в их высокой эффективности: это связано с тем, что нагрев и охлаждение являются практически обратимыми термодинамическими циклами в отличие от процессов сжатия и расширения пара в рабочем цикле парокомпрессионного холодильника. В области комнатных температур калорические холодильники потенциально на 20—30 % эффективнее устройств, работающих по парогазовому циклу [3, 4].
Твердотельные охладители, в том числе и термоэлектрические, обладают еще и такими достоинствами [3, 4], как удобство и простота эксплуатации, бесшумность, независимость от ориентации в пространстве, легкость и удобство дистанционного управления, принципиальная возможность использования гибридных систем, когда в одном технологическом цикле задействованы охладитель и функциональная электронная схема.
