เพื่อลดการสูญเสียความร้อนที่ไม่สามารถกลับคืนได้ ความแตกต่างของอุณหภูมิในการถ่ายเทความร้อนของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่อุณหภูมิต่ำจะมีขนาดเล็ก ดังนั้นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจึงต้องมีพื้นที่ผิวเฉพาะที่สูง ในวิศวกรรม เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีพื้นที่ผิวในการถ่ายเทความร้อนมากกว่า 700 ตารางเมตรต่อลูกบาศก์เมตรของปริมาตรเรียกว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบกะทัดรัด วิธีการทำให้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนมีขนาดกะทัดรัดมากขึ้นมีดังนี้:

(1) เลือกและพัฒนาวัสดุแลกเปลี่ยนความร้อนใหม่ เปลี่ยนวัสดุที่มีความนำความร้อนต่ำด้วยวัสดุที่มีความนำความร้อนสูงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน

(2) ปรับปรุงรูปร่างทางเรขาคณิตของพื้นผิวการถ่ายเทความร้อนเพื่อเพิ่มการถ่ายเทความร้อนแบบพ convection ในจำนวนนี้ รูปร่างทางเรขาคณิตของใบพัดมีความสำคัญต่อประสิทธิภาพของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบกะทัดรัด การวิจัยเกี่ยวกับประสิทธิภาพของใบพัด (เช่น ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน, ประสิทธิภาพการต้านทานการไหล, ความแข็งแรง, ฯลฯ) เป็นส่วนสำคัญของการวิจัยเกี่ยวกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบกะทัดรัด

(3) การจัดเรียงช่องทางการไหลเป็นอีกปัจจัยที่สำคัญที่มีผลต่อประสิทธิภาพของมัน นี่เป็นเพราะในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหลายสตรีม การจัดเรียงของช่องทางการไหลจะมีผลต่อสมดุลความร้อนในท้องถิ่นภายในแต่ละช่องทาง ซึ่งจะส่งผลต่อประสิทธิภาพของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบกะทัดรัดใช้พื้นผิวการถ่ายเทความร้อนที่มีความกะทัดรัดสูง และรูปร่างของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนมีพื้นที่ด้านหน้าขนาดใหญ่และความยาวช่องทางการไหลสั้น ดังนั้น การจัดเรียงช่องทางการไหลจึงต้องการความแม่นยำสูงมาก