換熱器的最佳化，提高制冷機效率的最簡單的途徑，就是通過擴大換熱器的表面積，縮小換熱器中的溫差。但同時提高了機器的價格，并增大了重量和尺寸。

　　第二條途徑是提高換熱器的傳熱系數，達到這一目的的主要方法是提高換熱過程中的流速。在其他條件相同時，換熱器的熱效率大約與流速成正比地增加，但其摩擦損失則與流速的平方甚至立方成正比地增加。

　　為了得到最高效率的結構，考慮到這些前后矛盾的因素，必須實現換熱器的最佳化。最佳化的課題是綜合性的，因此解決它非常困難。

　　在保持規定的條件下，最大限度滿足所提要求的換熱器是最佳的。這些要求可能是各種各樣的。通常是要提出換熱器(蒸發器、冷凝器和回熱器)的研制任務，采用該換熱器就能得到最高的經濟效果。

　　整個冷庫制冷機最佳化時，換熱器和壓縮機同時選擇。此時，要考慮相應的基本投資費用和運行費用。在這總任務范圍內，可以提出部分任務，如把運行費用保持在給定的水平，而降低基本投資費用。換言之，降低換熱器價格而保持制冷機的熱力和能量指標；降低運行費用，而確定最佳溫差或者在其它相同條件下提高可靠性。對于運輸裝置，這類課題的特點是尋求換熱器的最小外形尺寸和重量。

　　在解決最佳化課題時，必須考慮一系列集中在結構上的實際限制。如換熱器中空氣的流速受到允許的噪聲級的限制；在某一個工廠生產的許多機型中，選擇每一臺機型的肋片和管子的尺寸都不可能是任意的換熱器應該是彼此最高通用化了的；對于新機型的工業生產，其工藝設備的研制時間不應太長等等。

　　換熱器最佳化結構參數的選擇，需要大量的計算。例如：為了尋求管徑、管數及管矩，肋片的厚度、寬度及肋距和管組數的最好的綜合指標，如每個量計算五個數值，就要計算近80000個方案。

    
　　完全解決這些課題，只有靠電子計算機才有可能。在大量科學研究準備工作之后，在已經做好的理論及實驗研究基礎上，按提出的計算方法和程序，才能完全解決這些課題。為在一系列情況下解決局部課題，進行一些試驗，進而找出未知參數的最佳值是合適的。