Мне когда-то в допроцессорную эпоху приходилось мучатся с
http://www.linear.com/product/LTC1923 работало, но в узком диапазоне температур при более-менее постоянной тепловой нагрузке. А при переходных процессах входило в осцилляции и овершоты. Проверьте, что схема сохранит стабильность при смене уставок переключателем нагрев-охлаждение. Из за температурной интеционности пельтье такие схемы часто впадают в перерегуляцию, т.е в пельте летит максимальный ток, он со свистом проскакивает рабочую точку, ток меняется на противоположный, тоже максимальный, и так без конца.