建筑节能一直是人们关注的焦点,在人类社会与自然的可持续发展过程中,建筑的“开源节流”,开发环保节能的制冷、发电技术显得尤为重要。相比于传统的机械制冷,热电制冷系统由于其具有的体积小、质量轻、温度识别精度高、环境友好、无机械噪音、无工质泄漏和不受重力影响等优势,为建筑通风制冷技术新的思路。但由于热电材料发展受限等原因,目前热电制冷系统的制冷效率较低,为改善这个问题,本文对热电热管耦合制冷系统的性能进行探究,设计一种多通道多级热电热管耦合制冷系统,通过理论分析和实验探究的方式对热电热管系统进行性能优化。首先建立了第三类边界条件下的一维的单级及多级热电制冷数学物理模型,理论研究影响热电制冷芯片工作效率的因素,包括工作电压、冷热端散热情况、环境温度及环境热损耗等,利用能量分析和?分析对单级和多级热电制冷模型进行优选。结果表明,不同级数的热电制冷模型在相适应的工作状态下,配合相应的冷热两端换热系数均能达到较佳的制冷效果。其次将金属泡沫铜作为换热单元应用于系统冷端的新风风道,利用数值模拟的方式对制冷系统的散热风道进行性能优化,强化传热。由风道流动与传热的数值分析可知,金属泡沫铜作为换热单元的风道散热性能要优于传统热沉,并且金属泡沫铜的布置方式会影响到风道的散热性能。最后,设计并搭建多通道多级热电热管制冷系统实验平台,探究工作电压、冷热端通风量、坏境温度对系统制冷性能的影响。经过实验探究可知以上因素不仅能够影响到系统的制冷性能,对系统运行的稳定时间也有影响。本文的研究对热电制冷系统的设计提出合理化的建议,同时也对提高热电制冷系统在大空间通风应用中的效率提出建议。