Теплоте́хника, отрасль науки и техники, изучающая методы получения, преобразования, передачи и использования теплоты, а также принципы действия и конструктивные особенности тепловых машин и устройств. Основными источниками теплоты являются природное органическое топливо (выделяет теплоту при сжигании), ядерное топливо, а также геотермальные ресурсы, энергия солнечной радиации. В конце 20 в. разработаны технологии сжигания твёрдых бытовых и промышленных отходов в целях их уничтожения и одновременного получения теплоты. Для сжигания топлива используют топки, печи, паровые котлы, котлы-утилизаторы и др. Важнейшая характеристика топлива – удельная теплота сгорания; для сравнительных расчётов применяется понятие условного топлива.

Теплоэлектроцентраль, Москва.Теплоэлектроцентраль, Москва.В теплотехнике различают два направления использования теплоты: теплоиспользование (теплота может непосредственно потребляться каким-либо технологическим процессом для направленного изменения свойств тел – расплавления, затвердевания, изменения структуры); теплоэнергетика (теплота преобразуется в другие виды энергии – механическую, электрическую). Цели и методы теплоиспользования многообразны. Например, нагрев широко применяется в металлургии (в производстве чугуна, стали), химической и пищевой промышленности. Подвод или отвод теплоты осуществляется в теплообменниках с помощью теплоносителей (наиболее часто используются вода и водяной пар). В теплоэнергетике для получения механической энергии (используется для привода каких-либо рабочих машин или электрогенераторов) применяют тепловые двигатели. Система теплофикации обеспечивает централизованное теплоснабжение жилых зданий, промышленных предприятий и учреждений в большинстве городов РФ. Передача теплоты осуществляется по тепловым сетям от производителя (теплоэлектроцентрали) по системе теплогидроизолированных трубопроводов потребителю. В начале 21 в. в жилых домах индивидуальной постройки широкое распространение (помимо использования водогрейного котла, печного или электрического отопления) получает применение тепловых насосов для отопления и горячего водоснабжения. Для прямого преобразования теплоты в электрическую энергию служат магнитогидродинамические и термоэлектрические генераторы, а также термоэмиссионные преобразователи энергии.

Теплоэлектроцентраль, Москва.Теплоэлектроцентраль, Москва.

Теоретическими разделами теплотехники, в которых исследуются законы превращения, свойства, а также процессы распространения теплоты, являются техническая термодинамика и теория теплообмена. В теплотехнических устройствах теплота может передаваться лучистым теплообменом, конвективным теплообменом, теплопроводностью.

Для установления оптимальных параметров использования тепловой энергии, анализа экономичности рабочих процессов тепловых машин и установок, а также создания новых, наиболее совершенных устройств применяют методы компьютерного моделирования и на основе разработанных моделей создают компьютерные программы для расчёта систем теплофикации, процессов и циклов теплоэнергетических установок, тепловых потерь с их наружной поверхности, оценки потребления тепловой энергии зданиями и др.