Un radiador es un intercambiador de calor que se utiliza para transferir energía térmica de un medio a otro con el fin de enfriar y calentar. La mayoría de los radiadores están diseñados para funcionar en automóviles, edificios y productos electrónicos.
Un radiador es siempre una fuente de calor para su entorno, aunque puede tener el propósito de calentar un ambiente o enfriar el fluido o refrigerante que se le suministra, como para el enfriamiento de motores de automóviles y las torres de enfriamiento seco HVAC. A pesar del nombre, la mayoría de los radiadores transfieren la mayor parte de su calor por convección en lugar de radiación térmica.
Los radiadores se utilizan para enfriar motores de combustión interna, principalmente en automóviles, pero también en aviones con motor de pistón, locomotoras, motocicletas, plantas generadoras estacionarias y otros lugares donde se utilizan motores térmicos (las embarcaciones, que tienen un suministro ilimitado de agua exterior relativamente fría, generalmente utilizan intercambiadores de calor líquido-líquido).
Para enfriar el motor térmico, se hace pasar un refrigerante a través del bloque del motor, donde absorbe el calor del motor. Luego, el refrigerante caliente se alimenta al tanque de entrada del radiador (ubicado en la parte superior del radiador o a lo largo de un lado), desde donde se distribuye a través del núcleo del radiador a través de tubos hasta otro tanque en el extremo opuesto del radiador. A medida que el refrigerante pasa a través de los tubos del radiador en su camino hacia el tanque opuesto, transfiere gran parte de su calor a los tubos que, a su vez, transfieren el calor a las aletas que se alojan entre cada fila de tubos. Luego, las aletas liberan el calor al aire ambiente. Se utilizan aletas para aumentar considerablemente la superficie de contacto de los tubos con el aire, aumentando así la eficiencia del intercambio. El líquido enfriado regresa al motor y el ciclo se repite. Normalmente, el radiador no reduce la temperatura del refrigerante a la temperatura del aire ambiente, pero aún así está lo suficientemente enfriado para evitar que el motor se sobrecaliente.
Este refrigerante suele ser a base de agua, con la adición de glicoles para evitar la congelación y otros aditivos para limitar la corrosión, la erosión y la cavitación. Sin embargo, el refrigerante también puede ser un aceite. Los primeros motores utilizaban termosifones para hacer circular el refrigerante; hoy, sin embargo, todos los motores, excepto los más pequeños, utilizan bombas.[5]
Hasta la década de 1980, los núcleos de los radiadores solían estar hechos de cobre (para las aletas) y latón (para los tubos, colectores y placas laterales, mientras que los tanques también podían estar hechos de latón o plástico, a menudo poliamida). A partir de la década de 1970, el uso de aluminio aumentó y finalmente se hizo cargo de la gran mayoría de las aplicaciones de radiadores de vehículos. Los principales incentivos para el aluminio son la reducción de peso y costo.
Dado que el aire tiene una menor capacidad calorífica y densidad que los refrigerantes líquidos, se debe soplar un caudal volumétrico bastante grande (en relación con el del refrigerante) a través del núcleo del radiador para capturar el calor del refrigerante. Los radiadores suelen tener uno o más ventiladores que soplan aire a través del radiador. Para ahorrar el consumo de energía del ventilador en los vehículos, los radiadores suelen estar detrás de la rejilla en la parte delantera del vehículo. El aire ram puede proporcionar una parte o la totalidad del flujo de aire de refrigeración necesario cuando la temperatura del refrigerante permanece por debajo de la temperatura máxima diseñada para el sistema y el ventilador permanece desconectado.
