Проаналізовано підсистеми термостабілізації біогазових установок, у яких теплообмін відбувається за умов вільної та вимушеної конвекції. Проаналізовано теплотехнічні основи процесу біоконверсії, властивості середовищ, що використовуються як сировини у біогазових установках. Визначено фактори, які впливають на процеси теплообміну та гідродинаміки в елементах систем біоконверсії. Проаналізовано існуючі критеріальні залежності для розрахунку коефіцієнтів тепловіддачі за умов вільної та вимушеної конвекції та залежностей для визначення теплофізичних властивостей багатокомпонентних органічних сумішей. Запропоновано нетрадиційний підхід та експериментально-розрахункову методику визначення коефіцієнтів тепловіддачі від стінки до органічних сумішей з обмеженою інформацією про теплофізичні властивості за умов вільної та вимушеної конвекції для різного геометричного виконання поверхні теплообміну. Обгрунтовано застосування експериметально-розрахункового методу в конструктивному розрахунку та числовому експерименті утилізатора теплоти відпрацьованої суміші в системі біоконверсії.