現(xiàn)有的蒸汽壓縮熱泵難以實現(xiàn)200℃以上的工作溫區(qū)，且環(huán)保安全工質(zhì)匱乏，而采用溫室效應(yīng)較低的CO2熱泵技術(shù)，則面臨系統(tǒng)壓力工作過高、能效不高等難題。

　　中國科學院理化技術(shù)研究所團隊聚焦于采用如氦氣、氬氣、氮氣等綠色工質(zhì)的熱聲斯特林技術(shù)研究，這是一種具有廣闊應(yīng)用前景的新一代熱泵技術(shù)。

　　近期，研究團隊對包括熱聲斯特林熱泵技術(shù)在內(nèi)的幾種潛在可實現(xiàn)超高溫熱泵技術(shù)等研究工作作了總結(jié)，對未來超高溫熱泵技術(shù)（600K至1600K）所涉及的關(guān)鍵材料、關(guān)鍵技術(shù)等發(fā)展方向提出了建議及展望。

　　團隊提出電調(diào)相，建立了雙作用熱泵的“反相運行”的聲場調(diào)相機制，實現(xiàn)系統(tǒng)中聲功的反向傳輸、高溫換熱器與低溫換熱器功能對調(diào)，保障了壓縮機的低溫運行，解除了超高溫壓縮機研制的困難和挑戰(zhàn)，研制出泵熱溫度超過200℃的雙作用自由活塞型熱聲斯特林超高溫熱泵原型樣機。

　　研究團隊進一步研究了完全無運動部件的熱聲熱泵，實驗樣機以熱能驅(qū)動，可以將140℃左右的低品位熱能泵送到270℃以上的熱源。

　　相關(guān)研究工作分別發(fā)表在《自然-能源》（Nature Energy）、《應(yīng)用物理快報》（Applied Physics Letters）、《能源》（Energy）上。研究工作得到國家自然科學基金委員會等的支持。

固態(tài)和氣體循環(huán)高溫熱泵潛在應(yīng)用示意圖

自由活塞熱聲斯特林超高溫熱泵實物圖