Kompaktwärmezähler sind die technisch aufwendigsten Systeme zur Wärmeverbrauchserfassung. Sie unterliegen der europäischen Norm EN DIN 1434 und benötigen eine PTB-Bauartzulassung. Da Wärmezähler nicht einfach an Heizkörpern montiert werden können, erfordert ihr Einsatz, vorgeschrieben etwa bei Fußbodenheizungen, sorgfältige Planung und Auslegung in der Bauphase. Die Geräte unterliegen einer gesetzlichen Eichpflicht im Zeitraum von jeweils sechs Jahren. Das A und O von Wärmezählern ist die korrekte Dimensionierung des Zählers. Dabei muss darauf geachtet werden, dass ein Wärmezähler wenig im unteren Lastbereich seiner Nenngröße arbeitet, bei Spitzenlast aber dennoch nicht über seine Nennbelastbarkeit beansprucht werden darf. Zudem ist der Druckverlust der Wärmezähler bei der Pumpendimensionierung zu berücksichtigen. Der Einsatz im Rahmen von Funkfernablesesystemen ist bei Wärmezählern ebenfalls möglich. Wärmezähler sind für alle vorkommenden Fälle der Wärmeverbrauchsmessung anwendbar. Beschränkungen im Hinblick auf Temperaturbereiche und Temperaturdifferenzen bestehen nach DIN 4713 Teil 4 nicht.
Wärmezähler messen in physikalischen Einheiten. Ihre Verwendung hat den Vorteil, dass keine Bewertungsfaktoren für die Heizkörper zu ermitteln sind und dass auch Heizkörper nicht allgemein üblicher Bauart problemlos erfasst werden können. Obwohl Wärmezähler in physikalischen Einheiten anzeigen, dienen sie im Anwendungsbereich der Heizkostenverordnung nur zur Feststellung des anteiligen Wärmeverbrauchs im Rahmen der Heizkostenverteilung. Nur bei eigenständiger gewerblicher Wärmelieferung ist die Abrechnung nach physikalischen Einheiten (kwh, MJ) üblich.
Für den Einsatz in Klimaanlagen stehen Kältemengenzähler zur Verfügung, welche analog zum Wärmemengenzähler arbeiten. Auch hier werden physikalische Einheiten (kWh, MWh) erfasst und zur Abrechnung zur Verfügung gestellt. Zur Beachtung: Bei Installation und Austausch ist die Einbindung eines Fachbetriebes für die Schwitzwasserdämmung erforderlich. Bei nicht fachgerechter Ausführung der Dämmung kann es ansonsten durch Korrosion zu erheblichen Schäden in der Anlage kommen.