कोई भी स्टर्लिंग इंजन प्रतिलोम में गर्मी के पम्प के रूप में भी काम करता है; जब गति को शैफ्ट पर प्रयुक्त किया जाता है तब जलाशयों के बीच तापमान का अंतर आता है। स्टर्लिंग क्रायोकूलर के सभी महत्वपूर्ण अवयव स्टर्लिंग इंजन के समरूप ही होते हैं। इंजन और ताप पम्प, दोनों में ही ताप, फैलाव के स्थान से दबाव के स्थान की ओर प्रवाहित होता है, फिर भी निगतन की आवश्यकता थर्मल अनुपात के विपरीत गर्मी को प्रवाहित करने के लिए पड़ती है, विशेषकर तब, जब दबाव का स्थान, फैलाव के स्थान से अधिक गर्म होता है। फैलाव के भाग के बाह्य कोने को थर्मल रोधी कक्ष के अंदर रखा जा सकता है, जैसे कि उष्णीय फ्लास्क. प्रभावस्वरूप गर्मी को इस कक्ष से क्रायोकूलर के क्रियाशील गैस द्वारा दबाव के स्थान में पम्प किया जाता है। दबाव का स्थान आसपास के तापमान से ऊपर होगा ऐसे में गर्मी पर्यावरण में प्रवाहित हो जायेगी.

उनके आधुनिक उपयोगों में से एक क्रायोजेनिक्स में है और एक सीमा तक शीतलक में. आदर्श शीतलक तापमान में, स्टर्लिंग कूलर सामान्य तौर पर मुख्यधारा के रेनकिन कूलरों के मुकाबले लागत को लेकर कम प्रतिस्पर्द्धात्मक होते हैं, क्योंकि ऊर्जा का कम इस्तेमाल करते हैं। फिर भी 40° से −30 °C से कम तापमान में रेनकिन के शीतलक प्रभावी नहीं होते क्योंकि कोई अनुकूल शीतलक इस क्वथनांक के साथ इस न्यूनतम तापमान के लिए उपयुक्त नहीं हैं। स्टर्लिंग क्राईकूलर −200 °C (73 K) तक नीचे की गर्मी को उठा सकते हैं, जो कि वायु (ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और अर्गोन) को तरल बनाने के लिए काफी हैं। विशेष बनावट के आधार पर ये 40–60 K तक नीचे भी जा सकते हैं। क्रायोकूलर्स इस मामले में अन्य क्रायोकूलर तकनीक से अधिक प्रतिस्पर्द्धात्मक हैं। क्रायोजेनिक तापमान पर प्रदर्शन का गुणांक आदर्श रूप में 0.04–0.05 है (4–5% दक्षता के अनुकूल)। अनुभव के आधार पर कहा जा सकता है कि ये यन्त्र पंक्तिबद्ध प्रवृत्ति में हैं, जहां पर "T" क्रायोजेनिक तापमान है। इस तापमान में ठोस वस्तुओं का विनिर्दिष्ट ताप के लिए न्यूनतम मान होता है, ताकि रीजेनरेटर को अनेपक्षित वस्तुओं से बनाया जा सके जैसे कि कपास. 

पहले स्टर्लिंग क्रिया क्रायोकूलर का निर्माण 1950 के दशक में फिलिप द्वारा किया गया तथा उसका वाणिज्यीकरण तरल वायु उत्पाद के संयंत्रों वाली जगहों पर किया गया। फिलिप्स क्रायोजेनिक व्यवसाय तब तक चलता रहा तब तक 1990 में स्टर्लिंग तुषार-जानिक BV, नीदरलैंड में वह विभाजित नहीं हो गया। यह कंपनी आज भी स्टर्लिंग क्रायोकूलर्स और क्रायोजेनिक शीतलक सिस्टमों के विकास और निर्माण में सक्रीय है।

छोटे आकार के बहु-विविध स्टर्लिंग क्रायोकूलर्स व्यावसायिक रूप में उपलब्ध हैं जैसे कि विद्युत संवेदक को ठंडा करने हेतु या कभी-कभी छोटे संगणक को ठंडा करने के लिए। इस अनुप्रयोग के लिए, स्टर्लिंग क्रायोकूलर्स, उपलब्ध होने वाली सबसे उच्च प्रदर्शन तकनीक है, क्योंकि वे न्यून तापमान में भी ताप उपयोगिता को उठा लेने में सक्षम हैं। वे आवाज नहीं करते, कम्पन-मुक्त होते हैं, छोटे आकारों में उन्हें प्रवर्धित किया जा सकता है और कम लागत के होते हैं। 2009 तक केवल क्रायोकूलर्स को ही व्यवसायिक रूप से स्टर्लिंग यंत्र माना गया है। 

स्टर्लिंग क्रायोकूलर
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गैस विकल्पन के मुद्दे
उन्नीसवीं सदी का उत्तरार्ध