1、斯特林制冷循环
　　
　　前面讨论的气体节流和等熵膨胀制冷都是内冷法，即通过气体膨胀产生温降，再依靠气体的复热过程吸收热量，而斯特林(Sterling)循环的制冷原理是低温气体在等温膨胀过程中要从外界吸热，产生冷效应。它是一种由两个等温过程和两个等容回热过程组成的闭式热力学循环，也称为定容回热循环。
　　
　　理想斯特林循环的工作过程示意图及其在p-V图和T-s图上的表示(见图2.20)。两个汽缸与活塞形成两个工作腔:膨胀腔Vc0和压缩腔Va。两腔分别设置冷量换热器C和冷却器A进行换热，中间由回热器R连通。左面的活塞为膨胀活塞，右面为压缩活塞，两个活塞作折线式间断运动。假设在稳定工况下，膨胀腔(冷腔)保持温度乙，压缩腔(室温腔)保持温度几。汽缸内有一定量的气体，循环所经历的过程如下:

　　
　　等温压缩过程1-2:过程开始前，压缩活塞处右止点，膨胀活塞处于左止点，汽缸内气体压力为P1，容积为V1。压缩活塞向左移动而膨胀活塞不动，气体被等温压缩，压缩产生的热量由冷却器A带走，温度保持恒值Ta，压力升高到P2，容积减小到V2。
　　
　　定容放热过程2-3:两个活塞同时向左移动，气体的容积保持不变，V2=V3，直至压缩活塞到达左止点。当气体通过回热器R时，将热量传给填料，因而温度由Ta降低到Tco同时压力由仍降低到P4。
　　
　　等温膨胀过程3-4:压缩活塞停止在左止点，而膨胀活塞继续向左移动，百至左止点，温度为Tco的气体进行等温膨胀，通过冷量换热器C从低温热源(冷却对象)吸收一定的热量(制冷量)。容积增大到V4而压力降低到P4
　　
　　定容吸热过程4-1:两个活塞同时向右移动直至右止点，气体容积保持不变，V1=V4，回复到起始位置。当温度为Tco的气体流经时从回热器R填料吸热，温度升高到Ta，同时压力增加到P1。过程4-1中气体吸收的热量等于过程2-3气体所放出的热量。
　　
　　循环中过程3-4是制冷过程，理论制冷量Qo等于膨胀功与内能增量之和:
　　

　　
　　回热过程2-3和过程4-1中的换热量属于内部换热，与整个循环的能量消耗无关，故循环耗功量等于放热量减去吸热量W=Qk-Qo