На самом деле самой удобной темой будет та, где у вас есть доступ к эксперименту, а не сухому расчету.
Сейчас мы живем в эпоху "зеленых" энергетических трендов, я бы советовал искать что-то в сфере водорода, как пример:
- Проектирование и расчет процессов тепломассопереноса в электролизерах, можно как щелочных, так и твердополимерных системах.
Или
- Использование водорода в качестве добавки к метановому топливу в газовой турбине
Интересным направлением может служить сфера "свалочного газа", например, особенности его добычи, очистки, утилизации с последующим получением электрической и тепловой энергии.
Уже немного забитая тема, но все равно интересная и актуальная: тепловой насос, его и спроектировать и собрать не так сложно.
Естественно это все лишь приблизительные очень общие темы, поскольку надо знать доступ к какому оборудованию у вас есть, и какая у вас выпускающая кафедра, теплоэнергетика включает в себя довольно много отраслей.
Сам я летом получил магистра по направлению 13.04.01 (Теплоэнергетика и теплотехника) с темой диплома: Тема: "Разработка и создание ключевых компонентов автономного энергетического комплекса с водородным аккумулированием с построением имитационной модели энергетического комплекса" - и по названию дипломной работы вообще не скажешь что это относится к теплоэнергетике.