Лаборатория „Изследване на топлофизични свойства на материали“ е създадена през 2013 г. под ръководството на проф. д-р Никола Калоянов, в рамките на проект за създаване на университетски научноизследователски комплекс (УНИК).

Лабораторията е оборудвана със съвременна измервателна апаратура от най-висок клас за експериментално изследване на коефициент на топлопроводност, специфичен топлинен капацитет и температуропроводно число на практически всички видове твърди и течни материали. Апаратурата позволява измервания на топлофизичните свойства  в температурен диапазон от -70 °С до 1500 °С.

"Център за енергийни анализи" (ЦЕА) е научноизследователска лаборатория с университетски статут и ръководител проф. д-р Никола Калоянов. Aкредитирана е за обследване за енергийна ефективност и сертифициране на сгради и промишлени системи.

В ЦЕА се провеждат изследвания и се разработват проекти в областта на енергийната ефективност и възобновяемите енергийни източници. Това включва сгради, системи за отопление, вентилация и климатизация, централизирано топлоснабдяване, абонатни станции, промишлени топлотехнически системи, системи за използване на възобновяеми енергийни източници, обследване за енергийна ефективност и енергийно сертифициране на сгради, оценка на потенциала за намаляване на разходите за енергия и технико-икономическа оценка на енергоспестяващи мерки, разработване на общински планове и програми за оползотворяване на ВЕИ и енергийна ефективност, оценки за съответствие с изискванията за енергийна ефективност. Екипът на ЦЕА е в основата на разработването и актуализирането на националната нормативна база по енергийна ефективност.

Експерименталната площадка за изследване на технологии за оползотворяване на възобновяеми енергийни източници (ВЕИ) е създадена под ръководството на проф. д-р Никола Калоянов, в рамките на проект за създаване на университетски научноизследователски комплекс (УНИК). На площадката са изградени различни експериментални системи, включително адсорбционна система за получаване на студ от слънчева енергия, система за загряване на гореща вода с различни видове топлинни слънчеви колектори, система за изследване на енергийните характеристики на пасивни слънчеви елементи, термопомпа за оползотворяване на топлината на земята, и други. Площадката разполага и с метеорологична станция от висок клас, оборудвана със система за измерване на пълна и дифузна слънчева радиация.

Към катедра "Топлинна и хладилна техника" е обособена научно-изследователска лаборатория "Охлаждане и замразяване" (ръководена от н. с. I ст. Костадин Фикиин), която разработва проекти в рамките на Научноизследователския сектор (НИС) на ТУ-София, финансирани главно от рамковите програми на Европейския съюз за научни изследвания, технологично развитие и демонстрационни дейности. От 2004 г.  лабораторията играе роля и на Национална контактна точка към МОМН по 6-тата и 7-мата рамкови програми на ЕС в областта на храните, аграрните науки и биотехнологиите. Лабораторията работи в тясно сътрудничество с международни организации и научни мрежи като Международния хладилен институт (МХИ), Глобалния алианс на хладилната верига, Международната хладилна академия, Европейската асоциация за хладилно съхранение и логистика, Европейската федерация по хранителна наука и технологии, и други.

Лабораторията е работила (като част от международни консорциуми, включващи академични, изследователски и индустриални центрове от цяла Европа) по десетки проекти, между които: "Моделиране на топлинните свойства и поведението на храните при производството, съхранението и дистрибуцията", "Нова ефективна технология за индивидуално бързо замразяване на храни посредством хидрофлуидизация", "Мрежова архитектура за вятърно електропроизводство чрез акумулиране на енергия и преместване на товара в промишлени хладилни хранилища", "Подобряване на оборудването за хладилно съхранение в Европа", "Криогенно съхранение на енергия за възобновяем изкуствен студ и електрозахранване".

Катедра "Топлина и хладилна техника" разполага и с няколко лаборатории, предназначени основно за учебна дейност, които са изградени под ръководството на водещи преподаватели от катедрата:

• Хладилна техника и технологии (доц. д-р Цветан Божков)
• Системи за поддържане на микроклимат в сгради (проф. д-р Ивайло Банов)
• Отоплителна техника (доц. д-р Мерима Златева)

• Възобновяеми енергийни източници (доц. д-р Мерима Златева)

• Топлопренасяне и топлообменни апарати
• Термодинамика