PSICROMETRÍA

TERMINOS BÁSICOS.

Atmósfera: el aire alrededor de nosotros, se compone de una mezcla de gases secos y vapor de agua. Los gases contienen aproximadamente 77% de nitrógeno y 23 % de oxígeno, con otros gases que totalizan menos del 1 %.

Temperatura de bulbo seco: es la temperatura medida con un termometro común.

Temperatura de bulbo húmedo: es la temperatura que resulta de la evaporación del agua. - ver variables de control -

Temperatura de punto de rocío: es la temperatura de saturación, a la cual se produce la condensación del vapor de agua. Un ejemplo es la humedad que se produce en la parte externa de un vaso de agua que contiene hielo. El vidrio frío reduce la temperatura del aire que lo rodea por debajo de su punto de rocío y la humedad se condensa formando gotas sobre la superficie del vaso.

Humedad específica: es el peso real de vapor de agua en el aire, se expresa en libras de agua por libra de aire seco.

Humedad relativa: es la relación del vapor de agua real en el aire, comparado a la máxima cantidad que estaría presente a la misma temperatura, se expresa en un porcentaje - % - .

Volumen específico: es el número de pies cúbicos -ft3- ocupados por una libra de la mezcla de aire y vapor de agua.

Calor sensible: es la cantidad de calor seco, expresado en BTU por libra de aire, se refleja por la temperatura de bulbo seco.

Calor latente: es el calor requerido para evaporar la humedad que contiene una cantidad específica de aire. Esta evaporación ocurre a la temperatura de bulbo húmedo, se expresa en BTU/Lb de aire.

Calor total(Entalpía): es el contenido de calor total de la mezcla de aire y vapor de agua, es decir la suma de calor sensible y calor latente expresado en BTU/Lb de aire.

CARTA PSICROMÉTRICA.

La carta publicada por ASHRAE muestra valores de entalpía a varias temperaturas. En esta carta se involucran tres variables: valores de temperatura de bulbo seco, humedad relativa, puntos de saturación - temperaturas de punto de rocío-.

Del Guide and Data Book de ASHRAE se relaciona la cantidad de humedad que puede contener el aire en condiciones saturadas, la cual se relaciona a continuación:

Si una muestra de aire se calienta sin añadir o quitar humedad, el punto se movería a la derecha sobre una línea horizontal, aumentando la temperatura de bulbo seco; sin variar humedad.

Si se aumentara la humedad -humidificar- sin cambiar la temperatura de bulbo seco, el punto se movería verticalmente hacia arriba, si se quitara humedad -deshumidificar-, se movería verticalmente hacia abajo.

Si el aire se le aumenta la temperatura y humedad, el punto se movería hacia arriba y hacia la derecha. Pero si se enfría y se quita humedad, el punto se movería hacia la izquierda y hacia abajo. En fin se puede variar las condiciones de la muestra siguiendo estos comportamientos descritos.

En el siguiente ejemplo, se tiene una muestra de aire - punto A - con una temperatura de bulbo seco de 80 ºF, que contiene 0.011 lb de humedad. Si esta muestra se enfría hasta alcanzar la línea de saturación -punto B-, en donde no puede contener más vapor de agua. Esta temperatura es de 59,7 ºF; esta temperatura se conoce con el nombre de punto de rocío de la muestra.

Si se siguiera enfriando por ejemplo hasta 50 ºF, la muestra, empezará a condensar el vapor siguiendo la línea de saturación hasta el punto C en donde el valor disminuira a 0.0076. En este proceso se ha enfriado la muestra y se ha deshumidificado.

Las condiciones de una muestra de aire que presenta una humedad relativa del 100% se indicará sobre la línea de saturación. A partir de allí disminuye el contenido de humedad específica en relación a las temperaturas de bulbo seco.

En el ejemplo ilustrado, una libra de aire a 75 ºF de bulbo seco, tendrá 0.01882 lb de agua - punto A - en la línea de saturación - 100% de humedad relativa -. Un punto B con una humedad relativa del 50 % contiene 0.0094 lb de agua. Es decir se puede determinar para cada condición de humedad relativa las condiciones de humedad a una temperatura constante o variable.

En el siguiente ejemplo se ilustra la condición de una muestra de aire en donde las condiciones son: la temperatura de bulbo seco es de 80 ºF y una humedad relativa del 57 % - punto A -.

Se podría disminuir la temperatura manteniendo la temperatura de bulbo húmedo - BH- constante en 69 ºF, se obtendría un incremento en la humedad relativa al 70% y una temperatura de bulbo seco de 76 ºF.

De esta manera, se ha descrito como esta construida la carta psicrométrica de una manera simplificada. Esta carta, permite determinar si se conocen dos de las cinco propiedades del aire, las otras tres por medio del manejo de la carta psicrométrica, localizando el punto de intersección de las líneas que representan las dos condiciones conocidas.