مبدل حرارتی سیستمی است که برای انتقال حرارت بین منبع و سیال در حال کار استفاده می شود. کاربرد مبدل های حرارتی در هر دو فرایند سرمایش و گرمایش می باشد. ممکن است سیالات توسط یک دیواره ی جامد برای جلوگیری از مخلوط شدن جدا شوند یا در تماس مستقیم باشند.

مبدل های حرارتی در صنایع مختلفی کاریرد دارند که شامل : گرمایش فضا، تبرید،تهویه ی مطبوع، نیروگاهها، کارخانه های شیمیایی و پتروشیمی، پالایشگاه های نفت و تصفیه ی فاضلاب و غیره می باشند.

در مبدل های حرارتی جریان موازی، دو سیال در یک انتها وارد مبدل می شوند و به موازات یکدیگر به سمت دیگر حرکت می کنند. این پیکربندی زمانی ترجیح داده می شود که دو سیال دقیقا به دمای یکسانی برسند، زیرا تنش حرارتی را کاهش داده و سرعت انتقال حرارت یکنواخت تری ایجاد می کند.

در مبدل های حرارتی جریان مخالف، سیال ها از دو طرف مخالف وارد مبدل می شوند و هدف از این عمل به حداکثر رساندن انتقال حرارت بین سیالات می باشد. در مبدل های حرارتی جریان متقاطع، دو سیال عمود بر یکدیگر از طریق مبدل حرکت می کنند.

1. مبدل حرارتی دو لوله : مبدل های حرارتی دولوله ساده ترین مبدل های مورد استفاده در صنایع هستند. این مبدل های حرارتی به دلیل طراحی و نگهداری ارزان آ ن ها، انتخاب مناسبی برای صنایع کوچک می باشند. از طرف دیگر راندمان پایین تر آن ها، صنایع مدرن را به استفاده از مدل های پوسته و لوله و صفحه ای سوق داده است. هنگامی که یک سیال از طریق لوله کوچکتر جریان می یابد، سیال دیگر به وسیله ی شکاف حلقوی بین دو لوله جریان می یابد. این جریان ها ممکن است موازی یا مخالف در یک مبدل حرارتی دولوله باشند.
2. مبدل حرارتی پوسته و لوله : مبدل حرارتی پوسته و لوله که به نام های مبدل حرارتی لوله ای و مبدل آب گرم موتورخانه نیز معروف است، مجموعه ای از پوسته استوانه ای شکل و لوله های گذر سیال می باشد که برای افزایش یا کاهش دمای سیال در لوله ها مورد استفاده قرار می گیرد. در یک مبدل حرارتی پسته و لوله، دو سیال در دماهای مختلف از طریق مبدل حرارتی جریان می یابند.یکی از سیالات از سمت لوله و سیال دیگر در خارج از لوله ها در داخل پوسته جریان دارد.
3. مبدل حرارتی صفحه ای : یک مبدل حرارتی صفحه ای دارای تعدادی از صفحات نازک شکل انتقال حرارت است که در کنار هم قرار گرفته اند. مبدل های حرارتی صفحه ای مبدل هایی با جریان مخالف هستند که سیال ها از دوطرف مخالف وارد مبدل می شوند و این امر سبب تغییرات دمای بالا و افزایش راندامان آن می شود.