冷凝器的必要性基于热力学第二定律——根据热力学第二定律，封闭系统内部热能自发的流动方向是单向的，即只能从高热流向低热，在微观世界表现为承载热能的微观粒子只能由有序变成无序。所以，一个热机在有能量输入做功的同时，下游也有能量放出，这样上下游才会有热能差距，热能的流动才会成为可能，循环才会继续下去。
液体制冷剂在蒸发器中吸收被冷却的物体热量之后，汽化成高温低压的蒸汽、被压缩机吸入、压缩成高压高温的蒸汽后排入冷凝器、在冷凝器中向冷却介质（水或空气）放热，冷凝为高压液体、经节流阀节流为低压低温的制冷剂、再次进入蒸发器吸热汽化，达到循环制冷的目的。
主要部件有电机（压缩机、风机等用）、操作开关、电磁接触器、连锁继电器、过电流继电器、热动过电流继电器、温度调节器、湿度调节器、温度开关（除霜、防止结冻等用）。压缩机曲轴箱加热器，断水继电器，电脑板及其它部件组成。
控制
由多个控制器件组成，它们是：
制冷剂控制器：膨胀阀、毛细管等。
制冷剂回路控制器：四通阀、单向阀、复式阀、电磁阀。
制冷剂压力控制器：压力开闭器、输出压力调节阀、压力控制器。
电机保护器：过电流继电器、热动过电流继电器、温度继电器。
温度调节器：温度位式调节器、温度比例调节器。
湿度调节器：湿度位式调节器。
除霜控制器：除霜温度开关、除霜时间继电器、各种温度开关。
冷却水控制：断水继电器、水量调节阀、水泵等。
报警控制：超温报警、超湿报警、欠压报警及火警报警、烟雾报警等。
其它控制：室内风机调速控制器、室外风机调速控制器等。
氟里昂12（CF2Cl2）代号R12。氟里昂12是一种无色、无臭、透明、几乎性的制冷剂，但空气中含量超过80%时会引起人的窒息。氟里昂12不会燃烧也不会爆炸，当与明火接触或温度达到400℃以上时，能分解出对人体有害的氟化氢、氯化氢和光气（COCl2）。R12是应用较广泛的中温制冷剂，适用于中小型制冷系统，如电冰箱、冰柜等。R12能溶解多种有机物，所以不能使用一般的橡皮垫片（圈），通常使用氯丁二烯人造橡胶或丁睛橡胶片或密封圈。
烟气冷凝余热回收装置，利用温度较低的水或空气冷却烟气，实现烟气温度降低，靠近换热面区域，烟气中水蒸汽冷凝，同时实现烟气显热释放和水蒸汽凝结潜热释放，而换热器内的水或空气吸热而被加热，实现热能回收，提高锅炉热效率。
锅炉热效率提高：1NM3天燃气燃烧生产理论烟气量约为10.3NM3（大约为12.5KG）。以过量空气系数1.3为例，产生烟气14NM3（大约16.6KG）。取烟气温度200摄氏度降低至70摄氏度，放出物理显热约1600KJ，水蒸汽冷凝率取50%，放出汽化潜热约1850KJ，总计放热3450KJ，约是天然气低位发热量的10%，若取80%烟气进入热能回收装置，可以提高热能利用率8%以上，节省天燃气燃料近10%。
因冷却水大多数含有钙、镁离子和酸式碳酸盐。当冷却水流经金属表面时，有碳酸盐的生成。另外，溶解在冷却水中的氧还会造成金属腐蚀，形成铁锈。由于锈垢的产生，冷凝器换热效果下降。严重时不得不在壳体外喷淋冷却水，结垢严重时会堵塞管子，使换热效果失去作用。研究的数据显示水垢沉积物对热传输的损失影响，随着沉积物的增加会造成能源费用的加大。即使很薄的一层水垢就要增加设备中结垢部分40%以上的运行费用。保持冷却通道中不含矿物沉积物可以很好的提高功效、节约能源、延长设备的使用寿命，同时节约生产时间和费用。
冷凝器在制作时，管板与列管的焊接一般采用手工电弧焊，焊缝形状存在不同程度的缺陷，如凹陷、气孔、夹渣等，焊缝应力的分布也不均匀。使用时管板部分与工业冷却水接触，而工业冷却水中的杂质、盐类、气体、微生物都会构成对管板和焊缝的腐蚀。研究表明，工业水无论是淡水还是海水，都会有各种离子和溶解的氧气，其中氯离子和氧的浓度变化，对金属的腐蚀形状起重要作用。另外，金属结构的复杂程度也会影响腐蚀形态。因此，管板与列管焊缝的腐蚀以孔蚀和缝隙腐蚀为主。从外观看，管板表面会有许多腐蚀产物和积沉物，分布着大小不等泡。以海水为介质时，还会产生电偶腐蚀。双金属腐蚀也是管板腐蚀的一种常见现象。
