علاوه بر سرمایش یا گرمایش سیالات در مبدل‌های تک فازی، مبدل‌های حرارتی هستند که می‌توانند برای گرم کردن یک مایع تا بخار شدن (یا جوشیدن) یا به‌عنوان کندانسورهایی برای خنک کردن بخار و کندانس آن به مایع استفاده شوند. در نیروگاه‌های شیمیایی و پالایشگاه‌ها، ریبویلرهایی که برای گرم کردن تغذیه ورودی در برج‌های تقطیر استفاده می‌شوند غالبا مبدل‌های حرارتی هستند.

   از آنجاییکه برای هر شخص دمای مطلوب محدوده متفاوتی دارد، انتخاب بهترین دما برای یک مکان کاری دشوار است. داده‌های میدانی و آزمایشگاهی در این زمینه برای تعریف شرایط بهینه برای غالب ساکنین جمع‌آوری‌ شده است. 6 عامل اصلی وجود دارند که بر آسایش حرارتی تاثیر می‌گذارند.

   مهم‌ترین عواملی که بر روی آسایش حرارتی اثر می‌گذارند، مواردی هستند که منجر به افت یا افزایش حرارت می‌شوند که عبارت‌اند از: سرعت متابولیسم، پوشش عایقی، دمای هوا، دمای تشعشعش میانگین، سرعت هوا و رطوبت نسبی. پارامترهای روانی و ذهنی مانند توقع هر شخص نیز بر آسایش حرارتی اثر می‌گذارد. آسایش حرارتی شرایطی از ذهن است که رضایت خاطر از شرایط محیطی حرارتی را بیان می‌کند و با ارزیابی ANSI/ASHRAE STANDARD 55 برقرار می‌شود. یکی از مهم‌ترین اهداف اصلی HVAC (گرمایش، تهویه و سرمایش) برقراری آسایش حرارتی ساکنین برای مهندسین طراح است.

   واحد فن کویل (FCU) دستگاه ساده‌ای شامل یک مبدل حرارتی گرمایش یا/ و سرمایشی یا کویل و فن است. FCU بخشی از سیستم HVAC است که در اماکن مسکونی، تجاری و صنعتی دیده می‌شود. واحد فن کویل دستگاهی متنوع است و برای کنترل دمای محلی که در آن نصب‌شده یا چندین مکان، استفاده می‌شود. کنترل دستگاه به‌صورت دستی یا یا ترموستات انجام می‌شود که در این حالت، توان عملیاتی آب به مبدل حرارتی با استفاده از شیر کنترل و/ یا سرعت فن کنترل می‌شود.

   در محاسبات مربوط به گرمایش و تهویه مطبوع، پارامتر هایی همچون دمای خشک، دمای مرطوب، نقطه شبنم، رطوبت نسبی و .... مورد نیاز است. مهندسین با تشکیل نموداری که به آن نمودار سایکرومتریک گفته می­ شود، توان محاسبات پارامتر های مذکور را با داشتن 2 پارامتر، میسر کرده اند.

   سیستم CCHP مجموعه ای است که قابلیت تولید همزمان گرمایش، سرمایش و برق را دارا می باشد. مهمترین ویژگی مجموعه CCHP استفاده از انرژی های هدر رفته می باشد. انرژی های هدر رفته به سه شکل اگزاست، بخار و آب گرم در کلیه نیروگاه ها وصنایع مختلف در دسترس می باشد. گرمای هدر رفته مولدهای برق اعم از مولد های دیزلی و توربین های گازی به صورت اگزاست می باشد و همچنین در مولد های دیزلی با وجود یک مبدل، آب گرم نیز تولید می شود. همچنین در برخی از صنایع و نیروگاه ها نیز بخار اتلافی زیادی موجود می باشد که تمامی این انرژی های اتلافی به عنوان منابع گرمایی در چیلرهای جذبی قابل استفاده می باشند.

   در سيستم‌ هاي گرمايشي با آب، در اثر افزايش دما، حجم آب افزايش يافته و بنابراين حجم افزايش يافته بايد به محفظه اي هدايت شود و تا هنگامي‌ که سيستم خاموش و سرد مي‌شود و کاهش حجم مي‌يابد مجددا به درون سيستم انتقال يابد. به اين محفظه‌ها، منبع انبساط گفته مي‌شود. منابع انبساط به سه نوع باز، بسته و ترکيبي تقسيم مي‌شوند. منبع انبساط علاوه بر جبران انبساط و انقباض آب، تأمين فشار سيستم و آبگيري را نيز انجام مي‌دهند.

  هدف همه سیستم های گرمایش خورشیدی ذخیره سازی گرما توسط مصالح ساختمانی و رها سازی آن در زمان هایی است که تابش خورشید وجود ندارد. هنگامیکه مصالح ساختمانی گرما را برای استفاده های بعدی ذخیره می نمایند گرمایش خورشیدی فضای مطلوبی را برای داخل خانه مهیا می نماید.

كنترل و محاسبات دقيق بارهاي حرارتي و برودتي در ساختمانها، از روشهاي مهم صرفه جويي انرژي ساختمان است که به دلايلی از جمله نبود برنامه هاي نرم افزاري در زمينه محاسبات بارها مطابق با استانداردها و سياستهاي ايران مورد سهل انگاری قرار گرفته است. اتلاف انرژي عمده در بخش ساختمانهاي جديد و امكان ناپذير بودن كنترل بارها و محاسبات دقيق در ساختمانهاي بزرگ باعث نوشتن برنامه نرم افزار ایرانی تابش (محاسبات بار حرارتی و سرمایشی ساختمان) شد.

میکرو مبدل‌های حرارتی، یا مبدل‌های حرارتی میکرو ساختار، مبدل‌هایی که هستند که حداقل یک سیال در آن با قید ابعادی کمتر از 1 میلی‌متر جریان دارد. معمول‌ترین این محدودیت‌ها میکرو کانال‌ها هستند که قطر هیدرولیک کمتر از 1 میلی‌متر دارند. میکرو کانال‌ها را می‌توان از فلز، سرامیک، و حتی پلاستیک‌های ارزان‌قیمت ساخت. از میکرو کانال‌ها در کاربردهای بسیاری استفاده می‌شود مانند: