Το καλοριφέρ είναι ένας εναλλάκτης θερμότητας που χρησιμοποιείται για τη μεταφορά θερμικής ενέργειας από το ένα μέσο στο άλλο με σκοπό την ψύξη και τη θέρμανση. Η πλειοψηφία των καλοριφέρ είναι κατασκευασμένα για να λειτουργούν σε αυτοκίνητα, κτίρια και ηλεκτρονικά.
Ένα ψυγείο είναι πάντα πηγή θερμότητας στο περιβάλλον του, αν και αυτό μπορεί να είναι είτε για το σκοπό της θέρμανσης ενός περιβάλλοντος είτε για την ψύξη του υγρού ή του ψυκτικού που παρέχεται σε αυτό, όπως για την ψύξη του κινητήρα του αυτοκινήτου και τους πύργους ξηρής ψύξης HVAC. Παρά το όνομα, τα περισσότερα θερμαντικά σώματα μεταφέρουν το μεγαλύτερο μέρος της θερμότητάς τους μέσω μεταφοράς αντί για θερμική ακτινοβολία.
Τα θερμαντικά σώματα χρησιμοποιούνται για την ψύξη κινητήρων εσωτερικής καύσης, κυρίως σε αυτοκίνητα αλλά και σε αεροσκάφη με έμβολο, σιδηροδρομικές ατμομηχανές, μοτοσικλέτες, σταθερές εγκαταστάσεις παραγωγής και άλλα μέρη όπου χρησιμοποιούνται θερμικές μηχανές (τα σκάφη που έχουν απεριόριστη παροχή σχετικά κρύου νερού έξω, χρησιμοποιούν συνήθως τους εναλλάκτες θερμότητας υγρού-υγρού).
Για να κρυώσει ο θερμικός κινητήρας, ένα ψυκτικό υγρό περνά μέσα από το μπλοκ κινητήρα, όπου απορροφά θερμότητα από τον κινητήρα. Στη συνέχεια, το ζεστό ψυκτικό τροφοδοτείται στη δεξαμενή εισόδου του ψυγείου (που βρίσκεται είτε στην κορυφή του ψυγείου, είτε κατά μήκος της μίας πλευράς), από την οποία διανέμεται στον πυρήνα του ψυγείου μέσω σωλήνων σε μια άλλη δεξαμενή στο αντίθετο άκρο του ψυγείου. Καθώς το ψυκτικό περνά μέσα από τους σωλήνες του ψυγείου στο δρόμο του προς την αντίθετη δεξαμενή, μεταφέρει μεγάλο μέρος της θερμότητάς του στους σωλήνες οι οποίοι, με τη σειρά τους, μεταφέρουν τη θερμότητα στα πτερύγια που βρίσκονται ανάμεσα σε κάθε σειρά σωλήνων. Στη συνέχεια, τα πτερύγια απελευθερώνουν τη θερμότητα στον αέρα του περιβάλλοντος. Τα πτερύγια χρησιμοποιούνται για να αυξήσουν σημαντικά την επιφάνεια επαφής των σωλήνων με τον αέρα, αυξάνοντας έτσι την απόδοση ανταλλαγής. Το ψυχρό υγρό τροφοδοτείται πίσω στον κινητήρα και ο κύκλος επαναλαμβάνεται. Κανονικά, το ψυγείο δεν μειώνει τη θερμοκρασία του ψυκτικού υγρού πίσω στη θερμοκρασία του αέρα περιβάλλοντος, αλλά εξακολουθεί να είναι επαρκώς ψύχεται ώστε να μην υπερθερμανθεί ο κινητήρας.
Αυτό το ψυκτικό είναι συνήθως με βάση το νερό, με την προσθήκη γλυκόλων για την πρόληψη του παγώματος και άλλων πρόσθετων για τον περιορισμό της διάβρωσης, της διάβρωσης και της σπηλαίωσης. Ωστόσο, το ψυκτικό μπορεί επίσης να είναι λάδι. Οι πρώτοι κινητήρες χρησιμοποιούσαν θερμοσίφωνα για την κυκλοφορία του ψυκτικού υγρού. Σήμερα, ωστόσο, όλοι οι κινητήρες εκτός από τους μικρότερους χρησιμοποιούν αντλίες.[5]
Μέχρι τη δεκαετία του 1980, οι πυρήνες των καλοριφέρ κατασκευάζονταν συχνά από χαλκό (για πτερύγια) και ορείχαλκο (για σωλήνες, κεφαλές και πλαϊνές πλάκες, ενώ οι δεξαμενές μπορούσαν επίσης να είναι από ορείχαλκο ή από πλαστικό, συχνά πολυαμίδιο). Ξεκινώντας από τη δεκαετία του 1970, η χρήση του αλουμινίου αυξήθηκε, καταλαμβάνοντας τελικά τη συντριπτική πλειονότητα των εφαρμογών καλοριφέρ οχημάτων. Τα κύρια κίνητρα για το αλουμίνιο είναι το μειωμένο βάρος και το κόστος.[απαιτείται παραπομπή]
Δεδομένου ότι ο αέρας έχει χαμηλότερη θερμική χωρητικότητα και πυκνότητα από τα υγρά ψυκτικά, πρέπει να διοχετεύεται αρκετά μεγάλος όγκος ροής (σε σχέση με το ψυκτικό) μέσω του πυρήνα του ψυγείου για να συλλάβει τη θερμότητα από το ψυκτικό. Τα καλοριφέρ έχουν συχνά έναν ή περισσότερους ανεμιστήρες που φυσούν αέρα μέσα από το ψυγείο. Για να εξοικονομήσετε ενέργεια από τον ανεμιστήρα στα οχήματα, τα θερμαντικά σώματα βρίσκονται συχνά πίσω από τη μάσκα στο μπροστινό άκρο ενός οχήματος. Ο αέρας Ram μπορεί να δώσει ένα μέρος ή όλη την απαραίτητη ροή αέρα ψύξης όταν η θερμοκρασία του ψυκτικού υγρού παραμένει κάτω από τη σχεδιασμένη μέγιστη θερμοκρασία του συστήματος και ο ανεμιστήρας παραμένει αποδεσμευμένος.
