Toplotni izmenjevalci so primerni za različne medije, pogoje delovanja, temperature in tlake, njihova struktura pa se razlikuje. Posebne klasifikacije izmenjevalnikov toplote so naslednje:
Razvrstitev po principu prenosa toplote:
1. Posredni izmenjevalnik toplote: Dve tekočini z različnimi temperaturami tečeta v prostoru, ločenem s steno. Do izmenjave toplote pride med dvema tekočinama s toplotno prevodnostjo na površini stene in konvekcijo na površini stene. Posredni izmenjevalniki toplote vključujejo oklepne-in-cevne, koaksialne in druge vrste. Indirektni izmenjevalniki toplote so najbolj razširjen tip.
2. Regenerativni izmenjevalnik toplote: Toplota se prenaša iz tekočine z visoko-temperaturo v tekočino z nizko-temperaturo prek medija za shranjevanje toplote, sestavljenega iz trdnega materiala. Vroči medij gre najprej skozi trden material, da doseže določeno temperaturo, nato pa hladen medij segreje s trdnim materialom, s čimer se doseže prenos toplote. Regenerativni izmenjevalniki toplote vključujejo rotacijske in-preklopne tipe.
3. Tekočinsko-povezan indirektni izmenjevalnik toplote povezuje dva površinska izmenjevalnika toplote prek krožečega medija za prenos toplote. Medij za prenos toplote kroži med visoko-temperaturno tekočino in nizko-temperaturno tekočino, sprejema toploto v visoko-temperaturni tekočini in jo sprošča nizko-temperaturni tekočini v nizko-temperaturni tekočini.
4. Toplotni izmenjevalnik-v neposrednem stiku, znan tudi kot mešalni toplotni izmenjevalnik, vključuje dve tekočini v neposrednem stiku in mešanju za izmenjavo toplote. Primeri vključujejo hladilne stolpe in plinske kondenzatorje.
5. Kombinirani izmenjevalnik toplote združuje prednosti posredne izmenjave toplote s paro-vodno površino in neposredne izmenjave toplote z mešanjem vode-vode. V primerjavi s posredno izmenjavo toplote s paro-vodno površino nudi večjo učinkovitost izmenjave toplote; v primerjavi z neposredno izmenjavo toplote z mešanjem pare-vode zagotavlja večjo stabilnost in nižji hrup enote.
