เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นอุปกรณ์สากลที่ช่วยให้การแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างของเหลวเย็นและของเหลวร้อนสามารถตอบสนองความต้องการด้านการผลิตอุตสาหกรรมที่แตกต่างกัน ในฐานะอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนสากลเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในหลายสาขาเช่นวิศวกรรมเคมีการบินและอวกาศไมโครอิเล็กทรอนิกส์โลหะวิทยาการสื่อสารและพลังงาน
ในปี ค.ศ. 1774 วัตต์เสร็จสิ้นการเปลี่ยนแปลงของเครื่องยนต์ไอน้ำแยกกระบวนการควบแน่นออกจากร่างกายและผลิตเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเครื่องแรกที่ใช้สำหรับการควบแน่น การพัฒนาเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนมีประวัตินานกว่า 240 ปี! ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีเชิงทฤษฎีและกระบวนการผลิตเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนได้พัฒนาจากหลอดเหล็กหล่อไม่กี่ตัวที่เก่าแก่ไปจนถึงเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเปลือกและท่อเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน microchannel เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่แตกต่างกัน
ตามหลักการการทำงานโดยปกติแล้วตัวแลกเปลี่ยนความร้อนสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท: หนึ่งคือตัวแลกเปลี่ยนความร้อนประเภทพาร์ติชันซึ่งของเหลวเย็นและร้อนไหลไปทั้งสองด้านของสื่อที่เป็นของแข็งโดยไม่ต้องสัมผัสและความร้อนจะถูกถ่ายโอนระหว่างของเหลวเย็นและร้อนผ่านของแข็ง เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเปลือกและท่อและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นเป็นรูปแบบของการถ่ายเทความร้อน ประเภทที่สองคือตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไฮบริดซึ่งเกี่ยวข้องกับการสัมผัสและการผสมของของเหลวเย็นและร้อนเพื่อให้ได้การถ่ายเทความร้อน เป็นที่รู้จักกันในนามเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ติดต่อและใช้กันทั่วไปในหอคอยระบายความร้อนและผู้ทำนายในระบบการผลิตพลังงาน ประเภทที่สามคือเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่สร้างใหม่ซึ่งทำให้เกิดการถ่ายเทความร้อนโดยการไหลของของเหลวเย็นและร้อนเป็นระยะผ่านร่างกายที่เก็บความร้อน มันยังเป็นที่รู้จักกันในนามเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบปฏิรูปเช่นเครื่องป้องกันอากาศแบบหมุน
ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมาการใช้พลังงานของโลกเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและเทคโนโลยีการถ่ายเทความร้อนที่เพิ่มขึ้นสำหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนได้ค่อยๆกลายเป็นสาขาการวิจัยที่ร้อนแรงมีบทบาทสำคัญในการอนุรักษ์พลังงานการป้องกันสิ่งแวดล้อมและการลดต้นทุน เทคโนโลยีการถ่ายเทความร้อนที่เพิ่มขึ้นของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: การถ่ายเทความร้อนที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องและการถ่ายเทความร้อนที่เพิ่มขึ้นแบบพาสซีฟ การเพิ่มประสิทธิภาพที่ใช้งานหมายถึงการประยุกต์ใช้อินพุตพลังงานเพิ่มเติมกับระบบการถ่ายเทความร้อนเพื่อให้ได้การถ่ายเทความร้อนที่เพิ่มขึ้นเช่นการใช้การสั่นสะเทือนเป็นระยะกับอุปกรณ์การใช้สนามไฟฟ้าหรือสนามแม่เหล็กแบบคงที่กับระบบ ฯลฯ การถ่ายเทความร้อนที่ใช้งานเพิ่มความซับซ้อนของระบบลดความน่าเชื่อถือและ จำกัด การใช้งานเนื่องจากความต้องการอุปกรณ์เพิ่มเติม การถ่ายเทความร้อนที่เพิ่มขึ้นแบบพาสซีฟหมายถึงการบรรลุผลการถ่ายเทความร้อนที่เพิ่มขึ้นโดยการปรับโครงสร้างของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อเปลี่ยนสถานะการไหลโดยไม่ต้องพึ่งพาพลังงานภายนอก การถ่ายเทความร้อนที่เพิ่มขึ้นแบบพาสซีฟสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนได้โดยไม่ต้องใช้ NEED สำหรับกองกำลังภายนอกอาศัยการปรับเปลี่ยนโครงสร้างบางส่วนเท่านั้นทำให้เป็นทิศทางสำคัญสำหรับการวิจัยที่ตามมาเกี่ยวกับการถ่ายเทความร้อนที่เพิ่มขึ้น