Un núcleo calefactor es un dispositivo similar a un radiador que se utiliza para calentar el habitáculo de un vehículo . El refrigerante caliente del motor del vehículo pasa a través de un tubo de bobinado del núcleo, un intercambiador de calor entre el refrigerante y el aire del habitáculo. Las aletas unidas a los tubos del núcleo sirven para aumentar la superficie de transferencia de calor al aire que pasa a través de ellos mediante un ventilador, calentando así el habitáculo de pasajeros.
El motor de combustión interna de la mayoría de los automóviles y camiones se enfría mediante una mezcla de agua y anticongelante que circula por el motor y el radiador mediante una bomba de agua para permitir que el radiador emita calor del motor a la atmósfera. Parte de ese refrigerante se puede desviar a través del núcleo del calentador para proporcionar algo de calor del motor a la cabina o ajustar la temperatura del aire acondicionado.
El núcleo del calentador es un pequeño radiador ubicado debajo del tablero del vehículo y está compuesto por un tubo conductor de aluminio o latón con aletas de enfriamiento para aumentar la superficie. El refrigerante caliente que pasa a través del núcleo del calentador emite calor antes de regresar al circuito de enfriamiento del motor.
El ventilador de jaula de ardilla del sistema de ventilación del vehículo fuerza el aire a través del núcleo del calentador para transferir calor del refrigerante al aire de la cabina, que se dirige al vehículo a través de ventilaciones en varios puntos.
Una vez que el motor se ha calentado, el refrigerante se mantiene a una temperatura más o menos constante gracias al termostato . La temperatura del aire que entra en el interior del vehículo se puede controlar mediante una válvula que limita la cantidad de refrigerante que pasa por el núcleo del calentador. Otro método es bloquear el núcleo del calentador con una puerta, dirigiendo parte (o todo) del aire entrante alrededor del núcleo del calentador por completo, para que no se caliente (o se vuelva a calentar si el compresor del aire acondicionado está activo). Algunos automóviles utilizan una combinación de estos sistemas.
Los sistemas más simples permiten al conductor controlar la válvula o la puerta directamente (normalmente mediante un botón giratorio o una palanca). Los sistemas más complejos utilizan una combinación de actuadores electromecánicos y termistores para controlar la válvula o las puertas y suministrar aire a un valor de temperatura preciso seleccionado por el usuario.
Los automóviles con función de clima dual (que permite que el conductor y el pasajero configuren una temperatura diferente cada uno) pueden usar un núcleo de calefacción dividido en dos, donde diferentes cantidades de refrigerante fluyen a través del núcleo de calefacción en cada lado para obtener la calefacción deseada.
En un automóvil equipado con aire acondicionado , el aire exterior o el aire de la cabina si la trampilla de recirculación se ha ajustado para cerrar los conductos de aire externos, primero se fuerza, a menudo después de ser filtrado por un filtro de aire de la cabina , a través del serpentín del evaporador del aire acondicionado. Esto puede considerarse como un núcleo de calefacción lleno de líquido muy frío que está experimentando un cambio de fase a gas (la evaporación), un proceso que enfría en lugar de calentar el aire entrante. Para obtener la temperatura deseada, el aire entrante puede enfriarse primero mediante el aire acondicionado y luego calentarse nuevamente mediante el núcleo de calefacción. En un vehículo equipado con controles manuales para el compresor de calefacción y aire acondicionado, el uso de ambos sistemas juntos deshumidificará el aire en la cabina, ya que el serpentín del evaporador elimina la humedad del aire debido a la condensación. Esto puede dar como resultado mayores niveles de confort del aire dentro del vehículo. Los sistemas de control automático de temperatura pueden tomar la mejor decisión al regular el funcionamiento del compresor, la cantidad de recalentamiento y la velocidad del ventilador en función de la temperatura del aire externo, la interna y el valor de la temperatura del aire de la cabina o un efecto de descongelamiento rápido solicitado por el usuario.
Debido a que el núcleo del calentador enfría el refrigerante calentado del motor al transferir su calor al aire de la cabina, también puede actuar como un radiador auxiliar para el motor. Si el radiador no funciona correctamente, el operador puede encender la calefacción (junto con el ventilador de la cabina a toda velocidad y con las ventanas abiertas) en la cabina de pasajeros, lo que produce un cierto efecto de enfriamiento en el refrigerante del motor sobrecalentado. Esta idea solo funciona hasta cierto punto, ya que el núcleo del calentador no es lo suficientemente grande ni tiene suficiente aire frío que lo atraviese para enfriar significativamente grandes cantidades de refrigerante.
El núcleo del calentador está formado por pequeñas tuberías que tienen numerosas curvas. La tubería puede obstruirse si no se limpia el sistema de refrigeración o si el refrigerante no se cambia con regularidad. Si se produce una obstrucción, el núcleo del calentador no funcionará correctamente. Si se restringe el flujo de refrigerante, la capacidad de calefacción se reducirá o incluso se perderá por completo si el núcleo del calentador se bloquea. Las válvulas de control también pueden obstruirse o atascarse. Cuando se utiliza una puerta de mezcla en lugar de una válvula de control como método para controlar la cantidad de calentamiento del aire, la puerta en sí o su mecanismo de control pueden atascarse debido a la expansión térmica . Si la unidad de control del climatizador es automática, los actuadores también pueden fallar.
Otro posible problema es una fuga en una de las conexiones del núcleo del calentador. Esto puede notarse primero por el olor ( el etilenglicol se usa mucho como refrigerante y tiene un olor dulce); también puede causar un empañamiento (algo grasiento) del parabrisas por encima del respiradero del calentador del parabrisas. El glicol también puede filtrarse directamente en el automóvil, lo que provoca que la tapicería o la alfombra se mojen.
La electrólisis puede provocar una corrosión excesiva que haga que se rompa el núcleo del calentador. El refrigerante se rociará directamente en el habitáculo de pasajeros y luego saldrá humo blanco, lo que supone un importante peligro para la conducción.
Dado que el núcleo del calentador generalmente se ubica debajo del tablero dentro del vehículo y está encerrado en los conductos del sistema de ventilación, realizar su mantenimiento a menudo requiere desmontar una gran parte del tablero, lo que puede requerir mucho trabajo y, por lo tanto, costoso.
Dado que el núcleo del calentador depende del calor del refrigerante para calentar el aire del habitáculo, no comenzará a funcionar hasta que el refrigerante del motor se caliente lo suficiente. Este problema se puede resolver equipando el vehículo con un sistema de calefacción auxiliar , que puede utilizar electricidad o quemar el combustible del vehículo para que el refrigerante del motor alcance rápidamente las temperaturas de funcionamiento.
Los motores que no tienen un sistema de refrigeración por agua no pueden calentar la cabina a través de un núcleo calefactor; una alternativa es guiar el aire alrededor del colector de escape del motor (muy caliente) y luego hacia el interior del vehículo. El control de la temperatura se logra mezclándolo con aire exterior sin calentar. Los motores Volkswagen refrigerados por aire utilizan este método. Otro ejemplo es el Briggs & Stratton Vanguard refrigerado por aire , utilizado en la escena de la construcción amateur de vuelos ultraligeros y ultraligeros. Este método para calentar la cabina es una opción sencilla para el Spacek SD-1 Minisport y otros aviones deportivos de fabricación casera. Sin embargo, dependiendo del diseño, esto puede causar un problema de seguridad en el que una fuga en el sistema de escape comenzará a llenar la cabina de pasajeros con humos letales.
Los núcleos calefactores de los automóviles también se utilizan para proyectos de bricolaje, como por ejemplo para enfriar sistemas de refrigeración líquida caseros para ordenadores . [1]
