Ein Heizkörper ist ein Wärmetauscher, der zur Übertragung von Wärmeenergie von einem Medium auf ein anderes zum Zweck der Kühlung und Heizung dient. Die meisten Heizkörper sind für den Einsatz in Autos, Gebäuden und elektronischen Geräten konzipiert.
Ein Kühler ist immer eine Wärmequelle für seine Umgebung, obwohl dies entweder zum Zweck der Erwärmung einer Umgebung oder zum Kühlen der ihm zugeführten Flüssigkeit oder des Kühlmittels dienen kann, wie zum Beispiel bei der Kühlung von Kraftfahrzeugmotoren und HVAC-Trockenkühltürmen. Trotz des Namens übertragen die meisten Heizkörper den Großteil ihrer Wärme durch Konvektion statt durch Wärmestrahlung.
Kühler werden zum Kühlen von Verbrennungsmotoren verwendet, hauptsächlich in Automobilen, aber auch in Flugzeugen mit Kolbenmotor, Eisenbahnlokomotiven, Motorrädern, stationären Kraftwerken und anderen Orten, an denen Wärmekraftmaschinen eingesetzt werden (Wasserfahrzeuge, die im Freien unbegrenzt über relativ kühles Wasser verfügen, verwenden stattdessen normalerweise Flüssig-Flüssigkeits-Wärmetauscher).
Um die Wärmekraftmaschine abzukühlen, wird ein Kühlmittel durch den Motorblock geleitet, wo es die Wärme des Motors aufnimmt. Das heiße Kühlmittel wird dann in den Einlasstank des Kühlers geleitet (der sich entweder oben am Kühler oder an einer Seite befindet) und von dort aus über Rohre über den Kühlerkern zu einem anderen Tank am gegenüberliegenden Ende des Kühlers verteilt. Während das Kühlmittel auf seinem Weg zum gegenüberliegenden Tank durch die Kühlerrohre strömt, überträgt es einen Großteil seiner Wärme an die Rohre, die wiederum die Wärme an die Rippen übertragen, die zwischen den einzelnen Rohrreihen liegen. Die Lamellen geben die Wärme dann an die Umgebungsluft ab. Durch den Einsatz von Lamellen wird die Kontaktfläche der Rohre zur Luft deutlich vergrößert und so die Austauscheffizienz erhöht. Die abgekühlte Flüssigkeit wird zum Motor zurückgeführt und der Zyklus wiederholt sich. Normalerweise senkt der Kühler die Temperatur des Kühlmittels nicht wieder auf Umgebungslufttemperatur, kühlt es aber dennoch ausreichend ab, um eine Überhitzung des Motors zu verhindern.
Dieses Kühlmittel basiert normalerweise auf Wasser und enthält Glykole zur Verhinderung des Gefrierens sowie andere Zusätze zur Begrenzung von Korrosion, Erosion und Kavitation. Das Kühlmittel kann jedoch auch ein Öl sein. Die ersten Motoren verwendeten Thermosiphons zur Zirkulation des Kühlmittels; Heutzutage verwenden jedoch alle bis auf die kleinsten Motoren Pumpen.[5]
Bis in die 1980er Jahre bestanden Kühlerkerne oft aus Kupfer (für die Rippen) und Messing (für Rohre, Sammelrohre und Seitenplatten, während Tanks auch aus Messing oder Kunststoff, oft aus Polyamid, bestehen konnten). Ab den 1970er Jahren nahm die Verwendung von Aluminium zu und übernahm schließlich die überwiegende Mehrheit der Kühleranwendungen in Fahrzeugen. Die Hauptanreize für Aluminium sind Gewichts- und Kostenreduzierung.[Zitat erforderlich]
Da Luft eine geringere Wärmekapazität und Dichte als flüssige Kühlmittel aufweist, muss ein relativ großer Volumenstrom (im Verhältnis zum Kühlmittel) durch den Kühlerkern geblasen werden, um die Wärme aus dem Kühlmittel aufzunehmen. Heizkörper verfügen häufig über einen oder mehrere Lüfter, die Luft durch den Kühler blasen. Um den Stromverbrauch der Lüfter in Fahrzeugen zu senken, befinden sich Kühler häufig hinter dem Kühlergrill an der Vorderseite eines Fahrzeugs. Ram Air kann einen Teil oder den gesamten erforderlichen Kühlluftstrom liefern, wenn die Kühlmitteltemperatur unter der vom System vorgesehenen Maximaltemperatur bleibt und der Lüfter ausgeschaltet bleibt.
