מחליף חום הוא מכשיר אוניברסלי המאפשר החלפת חום בין נוזלים קרים וחמים לענות על צרכי ייצור תעשייתיים שונים. כמכשיר חילופי חום אוניברסלי, מחליפי חום נמצאים בשימוש נרחב בתחומים רבים כמו הנדסה כימית, תעופה וחלל, מיקרואלקטרוניקה, מטלורגיה, תקשורת וכוח.
בשנת 1774 השלים וואט את הטרנספורמציה של מנוע הקיטור, הפריד בין תהליך העיבוי מהגוף וייצר את מחליף החום הראשון ששימש לעיבוי. לפיתוח מחליפי חום היסטוריה של יותר מ -240 שנה! עם התקדמות של תהליכי טכנולוגיה תיאורטית ותהליכי ייצור, מחליפי חום התפתחו מהצינורות המוקדמים ביותר של ברזל יצוק ועד מחליפי חום מצלחים, מחליפי חום של קליפות וצינורות, מחליפי חום מיקרו -ערוציים, מחליפי חום של מעגלים מודפסים, מחליפי חום צינורות חום, ומכשירי חילופי חום מגוונים אחרים המתאימים למכשירי יישום שונים.
על פי עיקרון העבודה, בדרך כלל ניתן לחלק מחליפי חום לשלושה סוגים: האחד הוא מחליף החום מסוג המחיצה, שם נוזלים קרים וחמים זורמים משני צידי המדיום המוצק ללא מגע, וחום מועבר בין הנוזלים הקרים והחמים דרך המוצק, המכונה גם מחליף חום פני השטח. מחליפי חום של מעטפת וצינור ומחליפי חום צלחת הם צורה זו של העברת חום; הסוג השני הוא מחליף חום היברידי, הכרוך במגע וערבוב של נוזלים קרים וחמים כדי להשיג העברת חום. זה ידוע גם כמחליף חום מגע ומשמש בדרך כלל במגדלי קירור ומטפלים במערכות ייצור חשמל; הסוג השלישי הוא מחליף חום מחודש, שמשיג העברת חום על ידי נוזלים קרים וחמים זורמים מעת לעת דרך גוף אחסון תרמי. זה ידוע גם כמחליף חום מחודש, כמו אולם אוויר סיבובי.
בעשורים האחרונים צריכת האנרגיה בעולם גדלה בצורה חדה, וטכנולוגיית העברת החום המשופרת עבור מחליפי חום הפכה בהדרגה לתחום מחקר חם, ומילאה תפקיד חשוב בשימור אנרגיה, הגנת הסביבה והפחתת עלויות. ניתן לחלק את טכנולוגיית העברת החום המשופרת של מחליפי חום לשני סוגים: העברת חום משופרת פעילה והעברת חום משופרת פסיבית. שיפור פעיל מתייחס ליישום קלט אנרגיה נוסף למערכת העברת חום כדי להשיג העברת חום משופרת, כגון החלת תנודות תקופתיות על המכשיר, יישום שדות חשמליים או מגנטיים סטטיים על המערכת וכו '. העברת חום פעילה מגדילה את מורכבות המערכת, מפחיתה אמינות ומגבילה את היישום כתוצאה מהצורך של ציוד נוסף. העברת חום משופרת פסיבית מתייחסת להשגת אפקט העברת חום משופרת על ידי שינוי מבנה מחליף החום כדי לשנות את מצב הזרימה מבלי להסתמך על אנרגיה חיצונית. העברת חום משופרת פסיבית יכולה להשיג שיפור העברת חום ללא ה- NEED לכוחות חיצוניים, הסתמכות רק על שינויים מבניים חלקים, מה שהופך אותו לכיוון מפתח למחקר לאחר מכן על העברת חום משופרת