PSICROMETRIA

La psicrometría es la ciencia que estudia las propiedades físicas del aire.

COMPOSICIÓN DEL AIRE

El aire atmosférico es una mezcla de aire seco y vapor de agua. La cantidad de agua en el aire es extremadamente variable y constituye la humedad atmosférica.

CONTENIDO DE HUMEDAD

HUMEDAD ESPECIFICA O absoluta  (he)

El aire siempre tiene cierta cantidad de humedad y se mide en gramos de vapor de agua por Kg de aire seco (gr / kg), se la denomina  humedad especifica (he). Cuando el aire contiene el máximo posible de humedad, está saturado. Cuanto más cálido es el aire, mayor es el vapor de agua que se necesita para saturarlo.

·       a 0°C se necesita 4 gr/kg de humedad especifica (he) para saturar el aire, mientras que

·       a 10°C se necesita 7.6 gr/kg,

·       y a 20°C se necesita 14.7 gr/kg.

HUMEDAD RELATIVA (HR)

Es el porcentaje % de saturación del aire a cualquier temperatura. El aire saturado tendrá un HR de 100%. Si el aire atmosférico tiene 7.35 gr/kg de humedad especifica (he) a la temperatura de 20°C, la humedad relativa (HR) sería del 50%, dado que tendría la mitad de he que tendría si estuviera saturado.

HR :( he / hes ).100%

 según el ejemplo 7.35 gr/kg / 14.7 gr/kg : 0.5, o 50% de HR

Donde:

o   HR: humedad relativa (%)

o   he: humedad especifica real a la temperatura (gr/kg)

o   hes: humedad especifica de saturación e esa misma temperatura (gr/kg)

MEDICIÓN DE LA HUMEDAD

Se utiliza el Psicrómetro para medir la humedad. Son dos termómetros, uno con el bulbo seco, denominado termómetro seco y el otro con un bulbo recubierto por un lienzo empapado en agua denominado termómetro húmedo. Se hace circular aire mediante un pequeño ventilador hasta que la temperatura de ambos se estabilice.

La temperatura del bulbo húmedo (TBH) es menor o igual a la temperatura del bulbo seco (TBS), este efecto se produce por la evaporación del agua del lienzo en el aire ambiente. De esta manera, el lienzo entrega al aire vapor este cambio de estado consume calor latente y hace bajar la temperatura del bulbo húmedo.

La cantidad de agua evaporada estará en función de la capacidad del aire circundante de absorber humedad. Si el aire estuviera saturado no admitirá mas humedad y por lo tanto ambos termómetros indicarían el mismo valor. Cuanto mayor sea la diferencia entre ambos menor humedad relativa tendrá el ambiente.

ÁBACO PSICROMETRICO

El ábaco contiene todos los parámetros físicos de una mezcla de aire húmedo por kg de aire seco, representándose en función de las temperaturas del bulbo seco y humedades especificas, las humedades relativas y temperaturas de bulbo húmedo.

En una escala complementaria se halla la ENTALPIA (Kcal / kg), que es el contenido total de calor del aire (Kcal) por kg de aire seco, el que puede ser considerado como la suma del calor sensible del aire seco y el calor latente del vapor de agua.

Además se encuentran las líneas de VOLUMEN ESPECIFICO (m3 / kg), que relaciona el volumen del aire en m3, con los kg de aire seco y es la inversa del peso especifico.

La curva final de humedad relativa 100% indica el punto de rocío del aire a esa temperatura, la TBS = TBH = TPR (temperatura de punto de rocío) y el aire está saturado. Si una superficie está más fría que la temperatura del punto de rocío, se produce condensación de parte del vapor de agua del aire sobre esa superficie y si se sigue enfriando se observa en el ábaco, como disminuye su contenido de humedad especifica, se des-humidifica.

FACTOR DE CALOR SENSIBLE

Matematicamente es la relación que existe entre el calor sensible (Qs) y el calor total (Qt) del local

FCS = Qs / (Qs + Ql) = Qs / QT

Indica las características que debe tener el aire que se inyecta al local que se desea acondicionar. Su valor varía de 1 a 0. No tiene unidad.

El aire de mando que ingresa a un local a acondicionar debe actuar como una “esponja de calor” absorbiendo calor sensible y latente en determinadas proporciones FCS.

Su escala señala el punto central del diagrama, donde FCS =1, TBS = 26.5°C y HR=50%

VARIACIONES DE TEMPERATURA Y HUMEDAD

Lo que se busca en acondicionamiento de aire en verano es el enfriamiento mas la deshumidificación.