Подано модель каскадної проникної батареї охолодження потоків рідин та газів. Описано метод розрахунку температурних полів та визначення енергетичних характеристик батареї охолодження. Результати розрахунків для термоелектричних матеріалів засвідчують наявність оптимальних значень швидкості теплоносія в каналах, густин електричного струму, за яких холодильний коефіцієнт набуває максимальних значень. Використання 2 – 3 каскадів проникних термоелементів дає можливість підвищити холодильний коефіцієнт у 1.2 – 1.7 раза за граничних перепадів температур та збільшити глибину охолодження на 30 – 40 К.