Radiateur
Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Un radiateur est un dispositif qui permet l'échange de chaleur entre deux milieux. Il a pour fonction, soit d'évacuer la chaleur d'un objet pour éviter sa surchauffe, soit de chauffer un espace ou un objet. Le radiateur opère généralement par convection, mais aussi par rayonnement, c'est à ce dernier mode de transfert thermique qu'il doit son nom.
Sommaire |
[modifier] Origine
Le radiateur a été inventé en 1855 par Franz SanGalli, un Allemand né en Italie et vivant en Russie. Il breveta son système en Allemagne et aux États-Unis, peu après le radiateur devient l'équipement standard de chauffage dans les nouvelles constructions.
[modifier] Domaines d'utilisation
Les domaines d'utilisation des radiateurs sont très vastes. Les radiateurs sont utilisés dès qu'il y a la nécessité d'échanger une grande quantité de chaleur dans un volume restreint.
[modifier] Radiateur domestique
Les radiateurs domestiques ont pour but de chauffer un local et le maintenir à une certaine température de confort. Il existe essentiellement deux fonctionnements pour les radiateurs domestiques.
Les radiateurs électriques fonctionnent par effet Joule : un courant électrique passe dans des résistances qui s'échauffent, chauffant ainsi le milieu environnant. On trouve différent types de radiateurs électriques :
- le convecteur, qui chauffe l'air par ses résistances, l'air chaud remonte et se diffuse dans la pièce ; parfois les résistances sont recouvertes de céramique ou il est fait usage d'un fluide tel que l'eau ou l'huile pour augmenter l'inertie thermique;
- le radiateur rayonnant, qui consiste en une résistance portée à haute température et qui chauffe les objets environnants par rayonnement;
[modifier] Radiateur automobile
Les moteurs à explosion, équipant la plupart des automobiles actuelles, génèrent énormément de chaleur inutile. Dans la plupart des cas un liquide circule dans le moteur, passant au plus près des zones de production de chaleur, son but est de maintenir à une température optimum le corps du moteur. Ce liquide caloporteur est forcé par une pompe centrifuge dans des durits jusqu'à un radiateur, monté généralement face à la route, l'air extérieur au véhicule traverse le radiateur transférant l'énergie indésirable du moteur à l'air ambiant.
[modifier] Composant électronique
L'électronique et l'informatique produisent de la chaleur qu'il est nécessaire de dissiper sous peine d'endommager le matériel. Ces domaines utilisent des petits radiateurs appelés dissipateur thermique qui peuvent être couplés à des ventilateurs (voir photo ci-dessous). Dans ce domaine on parle d'aircooling.
[modifier] Autres domaines d'utilisation :
- Aéronautique : radiateur sur les ailes d'avion pour les empêcher de geler ;
- Industrie : dissipation de chaleur générée par un processus industriel ;
- ...
[modifier] Fonctionnement d'un radiateur
[modifier] Modes de transfert
La chaleur, d'une manière générale, est transmise selon trois voies :
Malgré son nom, le radiateur n'émet pas son énergie uniquement sous forme de rayonnement.
[modifier] Optimisation du transfert
Pour transmettre efficacement de la chaleur, un radiateur doit être un bon conducteur thermique (d'où l'utilisation courante de métal) et posséder une grande surface de contact entre les deux systèmes, ce qui explique les formes souvent complexes employées afin de maximiser les échanges thermiques. On fait parfois usage de convection forcée (ventilateur).
La dissipation de chaleur par rayonnement dépend fortement de la température (en T4, cf loi de Stefan-Boltzmann).
[modifier] Bien gérer les radiateurs
D'autres facteurs interviennent dans le maintien d'une température de confort: l'isolation du bâtiment, la présence de vanne thermostatique, etc.
