在热声制冷的基础上，课题组进行了低环境温度及高温热声热泵的研究，作为传统热泵在低温与高温应用时遭遇的瓶颈提供一种替代解决方案。设计并组建了一台采用反向布置结构的1kW 自由活塞斯特林热泵，通过实验考察了泵热温升、输入电功、运行频率以及回热器类型对系统性能的影响。在20~50、0~50、-20~50°C的泵热温升下分别获得了1.75、1.5与1.4的整机COP。可应用于电动汽车领域，具备节能效果。在（20℃，92℃）温区的COP达1.5以上，应用于商务开水器领域，具有50%以上的节能效果，如图1所示。

图1，自由活塞斯特林开水器及其性能曲线

       设计了一台超低温环境下运行的电驱动双作用行波热声热泵，图1为一个单元的热泵实验系统，在不同的运行工况下对双作用热声热泵的核心部件进行了初步的测试，测试的结果符合预期。单元热泵实验台在低温253K环境下，向323K热端泵热达到了260W，COP达到了2.1左右。该单元热泵实验为后续的双作用行波热声热泵的设计、实验打下了基础。

图2，双作用行波热声热泵单元实验台