T7.- PSICROMETRIATermodinámica y Mecánica de FluidosGrados en Ingeniería Marina y Marítima
1
Departamento:
Area:
Ingeniería Eléctrica y Energética
Máquinas y Motores Térmicos
CARLOS J RENEDO [email protected]
Despachos: ETSN 236 / ETSIIT S-3 28
http://personales.unican.es/renedoc/index.htm
Tlfn: ETSN 942 20 13 44 / ETSIIT 942 20 13 82
TD. T7.- Psicrometría
Las trasparencias son el material de apoyo del profesorpara impartir la clase. No son apuntes de la asignatura.Al alumno le pueden servir como guía para recopilarinformación (libros, …) y elaborar sus propios apuntes
T7.- PSICROMETRIA
TD. T7.- Psicrometría
Objetivos:
Conocimiento de las propiedades del aire húmedo, y sus transformaciones. Sepresenta el diagrama psicrométrico, mostrando su potencial en la resoluciónrápida de problemas
El tema incluye una práctica de simulación de propiedades del aire húmedo ytransformaciones psicrométricas
Termodinámica y Mecánica de FluidosGrados en Ingeniería Marina y Marítima
T7.- PSICROMETRIA
T = 0 ºC, p = 760 mm Hg
1.- Introducción2.- Cuestiones básicas de psicrometría3.- El diagrama psicrométrico4.- Transformaciones psicrométricas
El aire es un gas que envuelve la Tierra, está compuesto de una mezclade varios gases, prácticamente siempre en la misma proporción
Componente Símb. % Vol % Peso
Nitrógeno N2 78,08 75,518
Oxígeno O2 20,94 23,128
Argón Ar 0,0934 1,287
Dióxido de Carbono CO2 0,00315 0,46
Otros 0,0145 0,0178
1.- Introducción
T7.- PSICROMETRIA
El aire que nos rodea es "aire húmedo", contiene vapor de agua
La psicrometría estudia las propiedades de la mezcla aire-vapor
Dentro de las propiedades del aire se habla de las propiedades del aireseco (as), del vapor de agua (vapor), y de la mezcla: el aire húmedo (ah)
2
asas
as
as
3
as m/kgp
KTK/m27,29Rkg
mV
Las propiedades del aire seco:
• El volumen:
• El calor específico; f(T, p), a 760 mm.Hg:
Kkg
kJ006,1
Kkg
kCal24,0c
asasasp
Si se referencia a 0ºC y 760 mm.Hgsiendo T la temperatura de bulbo seco en ºC
asasas kg
kJT
kg
kCalT24,0h
• La entalpía:
asa
asaas kg
kJTT006,1
kg
kCalTT24,0h
2.- Cuestiones básicas de psicrometría (I)
T7.- PSICROMETRIA
Las propiedades del vapor de agua:
• El volumen:
• El calor específico:
• La entalpía:
2
vaporvapor
vapor
vapor
3
vapor m/kg p
KTK/m1,47Rkg
mV
Kkg
kJ86,1
Kkg
kCal46,0c
vaporvaporvaporp
vaporvapor
vaporvaporvapor kg
kJCºT86,1501.2
kg
kCalCºT46,0595h
595 y 2.501 son el calor latente de evaporación en [kCal/kg] y [kJ/kg]
2.- Cuestiones básicas de psicrometría (II)
T7.- PSICROMETRIA
Las propiedades de la mezcla (aire húmedo):
• El volumen: vaporasah VVV
• La presión total:
• La entalpía:
vaporasah ppp
asvaporashúmedoaire kg/kCalWT46,0595)T24,0(hhh
• El calor específico:
W
KkgkCal
46,0Kkg
kCal24,0c
vaporasahp
El contenido “normal” del aire ambiente en humedad es del orden de10 g de vapor de agua por 1 kg de aire, se puede aproximar por:
WKkg
kJ86,1
Kkg
kJ006,1
vaporas
Siendo W el contenido en humedad del aire
(kgvapor/kgas)
Kkg
kJ024,1c
asahp
askg/kJWT86,1501.2T006,1
asah kg/kJW501.2T024,1h
2.- Cuestiones básicas de psicrometría (III)
T7.- PSICROMETRIA
Aire saturado: pv = psat (T)
Temperatura de rocío: T pactual = psat
Humedad específica (x): es la cantidad de vapor de aguapor masa de aire, [kg vapor agua / kg aire seco]
Humedad relativa (, HR): la relación entre pv y psat en %
Saturación adiabática: aporte de agua hasta la sat. enuna cámara térmicamente aislada
Temperatura de bulbo húmedo: es la Tsat adiabática
v
v
pp
p622,0x
100p
pHR
vs
v
10s0s h́)ww(hh
h´1 (la del agua de aporte)
2.- Cuestiones básicas de psicrometría (IV)
pven Pa y Tsat en ºC 7858,285,35273T
T5,7plog
sat
satv
T7.- PSICROMETRIA
Aire saturado: pv = psat (T)
Temperatura de rocío: T pactual = psat
Humedad específica (x): es la cantidad de vapor de aguapor masa de aire, [kg vapor agua / kg aire seco]
Humedad relativa (, HR): la relación entre pv y psat en %
Saturación adiabática: aporte de agua hasta la sat. enuna cámara térmicamente aislada
Temperatura de bulbo húmedo: es la Tsat adiabática
v
v
pp
p622,0x
100p
pHR
vs
v
10s0s h́)ww(hh
h´1 (la del agua de aporte)
2.- Cuestiones básicas de psicrometría (IV)
pven Pa y Tsat en ºC 7858,285,35273T
T5,7plog
sat
satv
0
2.500
5.000
7.500
10.000
12.500
15.000
-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
T (ºC)
Pv
(P
a)
T7.- PSICROMETRIA
(TBS – TBH)
gasa humedecida
TBS TBH
Aire
Temperatura de bulbo seco, TBS (Taire)
Temperatura de bulbo húmedo, TBH (Tagua)
TBS = TBH aire saturado
TBS > TBH aire no saturado
(TBS – TBH) en tablas HR
Si (TBS >>> TBH) HR baja
Si (TBS TBH) HR alta
2.- Cuestiones básicas de psicrometría (V)
T7.- PSICROMETRIA
Es el empleado para resolver los problemas del aire húmedoHay que considerar la presión (altitud)Existen diferentes tipos
3.- El diagrama psicrométrico (I)
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.Curva de saturación
Ts = Th
Si ↑Ts h ↑
Si ↑W h ↑
26,55 mH2610,21325.101PaP
T7.- PSICROMETRIA
Es el empleado para resolver los problemas del aire húmedoHay que considerar la presión (altitud)Existen diferentes tipos
3.- El diagrama psicrométrico (I)
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.Curva de saturación
Ts = Th
Si ↑Ts h ↑
Si ↑W h ↑
26,55 mH2610,21325.101PaP
0
25.000
50.000
75.000
100.000
125.000
0
500
1.00
0
1.50
0
2.00
0
2.50
0
3.00
0
3.50
0
4.00
0
H (m.s.n.m)
Patm [Pa]
T7.- PSICROMETRIA
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
20%
40%60%
80%100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
h cte Th cte
3.- El diagrama psicrométrico (II)
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
0,95 m3/kgas
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
V cte
ϕ cte
h1 cte
Th cte
T7.- PSICROMETRIA
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
20%
40%60%
80%100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
h cte Th cte
3.- El diagrama psicrométrico (II)
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
0,95 m3/kgas
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
V cte
ϕ cte
h1 cte
Th cte
h2 cteh2 > h1
asah kg
kJWT86,1501.2T006,1h
ºCgvapor/kgas
asah kg
kJW501.2T024,1h
T7.- PSICROMETRIA
3.- El diagrama psicrométrico (II)
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
20%
40%
60%80%
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
0,95 m3/kgas
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
T7.- PSICROMETRIA
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100110
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
5
10
15
20
25
300,95 m3/kg as
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Hum
edad
esp
ecífi
ca (
g/kg
as)
F.C.S.
0,8
0,85
0,9
Temperatura seca ºC
80%
60%
40%
20%
100%
0 m.s.n.m.
T7.- PSICROMETRIA
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
5
10
15
20
25
30 0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Humedad Específica
(g/kgas)
F.C.S.
Temperatura seca ºC
80%
60%
40%
20%
100%
0 m.s.n.m.
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
5
10
15
20
25
30
Hum
edad
Esp
ecífi
ca (
g/kg
as)
Temperatura seca ºC
80%
60%
40%
20%
100%
1.000 m.s.n.m.
Al aumentar la altitud:
• El aire es capad de contener algo más de humedad
• Disminuye la densidad del aire (aumenta el volumen específico)Para tener la misma masa hace falta que el aire esté más frío
• Las líneas de h cte “no se mueven” si no lo hacen los ejes de T y W
asah kg/kJW501.2T024,1h
T7.- PSICROMETRIA
10
30
50
70
90
110
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
5
10
15
20
25
30
0,95 m3/kg as
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Hum
edad
esp
ecífi
ca (
g/kg
as)
F.C.S.
0,8
0,85
0,9
Temperatura seca ºC
80%
60%
40%
20%
100%
3.- El diagrama psicrométrico (III)
Lectura de un punto
T7.- PSICROMETRIA
10
30
50
70
90
110
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
5
10
15
20
25
30
0,95 m3/kg as
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Hum
edad
esp
ecífi
ca (
g/kg
as)
F.C.S.
0,8
0,85
0,9
Temperatura seca ºC
80%
60%
40%
20%
100%
3.- El diagrama psicrométrico (III)
Lectura de un punto
Ts
W
ThTr
T7.- PSICROMETRIA
Propiedades del aire húmedo a nivel del mar si su Ts es 30ºC y Th 23ºC
10
30
50
70
90
110
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
5
10
15
20
25
300,95 m3/kg as
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Hum
edad
esp
ecífi
ca (
g/kg
as)
F.C.S.
0,8
0,85
0,9
Temperatura seca ºC
80%
60%
40%
20%
100%
0 m.s.n.m.
T7.- PSICROMETRIA
Propiedades del aire húmedo a 1.500 m.s.n.m. si su Ts es 30ºC y Th 23ºC
10
30
50
70
90
110
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
5
10
15
20
25
30 0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Hum
edad
esp
ecífi
ca (
g/kg
as)
F.C.S.
Temperatura seca ºC
100%
80%
60%
40%
20%
1.500 m.s.n.m.
T7.- PSICROMETRIA
21
Propiedades del aire húmedo a nivel del mar si su Ts es 5ºC y Ø 85%
10
30
50
70
90
110
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
5
10
15
20
25
300,95 m3/kg as
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Hum
edad
esp
ecífi
ca (
g/kg
as)
F.C.S.
0,8
0,85
0,9
Temperatura seca ºC
80%
60%
40%
20%
100%
T7.- PSICROMETRIA
10
30
50
70
90
110
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
5
10
15
20
25
30 0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Hum
edad
esp
ecífi
ca (
g/kg
as)
F.C.S.
Temperatura seca ºC
100%
80%
60%
40%
20%
1.500 m.s.n.m.
Propiedades del aire húmedo a 1.500 m.s.n.m. si su Ts es 5ºC y Ø 85%
T7.- PSICROMETRIA
4.- Las transformaciones psicrométricas (I)
Mezcla adiabática de dos masas de aire (A y B) con distinta humedadla mezcla (M) situada en la recta que une los dos puntos
A
B
M
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
1
A
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
B
M
G es la masa de aire (kg) w humedad absolutah la entalpía
MMBBAA
MMBBAA
MBA
hGhGhG
wGwGwG
GGG
T7.- PSICROMETRIA
G es la masa de aire (kg) w humedad absolutah la entalpía
4.- Las transformaciones psicrométricas (I)
Mezcla adiabática de dos masas de aire (A y B) con distinta humedadla mezcla (M) situada en la recta que une los dos puntos
A
B
M
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
1
A
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
B
M
MMBBAA
MMBBAA
MBA
hGhGhG
wGwGwG
GGG
T7.- PSICROMETRIA
4.- Las transformaciones psicrométricas (I)
Mezcla adiabática de dos masas de aire (A y B) con distinta humedadla mezcla (M) situada en la recta que une los dos puntos
A
B
MMMBBAA wGwGwG
G es la masa de aire (kg) w humedad absolutah la entalpía
MMBBAA
MMBBAA
MBA
hGhGhG
wGwGwG
GGG
MMBBAA hGhGhG
M
BBAAM G
wGwGw
M
BBAAM G
hGhGh
M
sBBsAAsM G
TGTGT
Y si se considera que la Th y la h son “equivalentes”:
)CpwCp(G
)CpwCp(TG)CpwCp(TGT
vMasM
vBassBBvAassAAsM
asvias CpCpwCp Cºkg/kJ1Cºkg/kJ86,1kgkg
01,0Cºkg/kJ1as
T7.- PSICROMETRIA
10
30
50
70
90
110
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
5
10
15
20
25
300,95 m3/kg as
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Hum
edad
esp
ecífi
ca (
g/kg
as)
F.C.S.
0,8
0,85
0,9
Temperatura seca ºC
80%
60%
40%
20%
100%
Mezcla a nivel del mar de 2.000 kg/h de aire con Ts de 22ºC y 60%, y1.000 kg/h con Ts de 32ºC y 70%
T7.- PSICROMETRIA
10
30
50
70
90
110
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
5
10
15
20
25
300,95 m3/kg as
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Hum
edad
esp
ecífi
ca (
g/kg
as)
F.C.S.
0,8
0,85
0,9
Temperatura seca ºC
80%
60%
40%
20%
100%
Mezcla a nivel del mar de 2.000 kg/h de aire con Ts de 32ºC y 90%, y1.000 kg/h con Ts de 0ºC y 80%
T7.- PSICROMETRIA
Calentamiento sensible, no varia W; hay dos opciones:– Paso por una batería caliente (T superficie cte)– Paso por una resistencia eléctrica (Q cte)
4.- Las transformaciones psicrométricas (II)
FA
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
1A0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
T7.- PSICROMETRIA
4.- Las transformaciones psicrométricas (II)
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
1A0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
F
Calentamiento sensible, no varia W; hay dos opciones:– Paso por una batería caliente (T superficie cte)
Teóricamente el aire alcanza la T de la batería
FA
T7.- PSICROMETRIA
4.- Las transformaciones psicrométricas (II)
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
1A0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
FT
Tbatería
Calentamiento sensible, no varia W; hay dos opciones:– Paso por una batería caliente (T superficie cte)
Teóricamente el aire alcanza la T de la bateríaPero aparece el Factor de Bypas (FB), aire no tratado
FB
FA
T7.- PSICROMETRIA
4.- Las transformaciones psicrométricas (II)
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
1A0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
FTF
Tbatería
Se produce una mezcla del aire tratado (FT) y el que no se trató (A) en los % que marca el FB
totalaire
tratadanoaire
M
MFB
– nº filas– Aletas– Separación entre filas– Separación entre aletas– Velocidad del aire
Calentamiento sensible, no varia W; hay dos opciones:– Paso por una batería caliente (T superficie cte)
Teóricamente el aire alcanza la T de la bateríaPero aparece el Factor de Bypas (FB), aire no tratado
FB % 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
FB
FA
T7.- PSICROMETRIA
4.- Las transformaciones psicrométricas (II)
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
1A0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
FTF
Tbatería
FB % 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
Se produce una mezcla del aire tratado (FT) y el que no se trató (A) en los % que marca el FB
totalaire
tratadanoaire
M
MFB
– nº filas– Aletas– Separación entre filas– Separación entre aletas– Velocidad del aire
Calentamiento sensible, no varia W; hay dos opciones:– Paso por una batería caliente (T superficie cte)
Teóricamente el aire alcanza la T de la bateríaPero aparece el Factor de Bypas (FB), aire no tratado
AFTF www
FTAF TFB1TFBT
FTAF hFB1hFBh
kg/kJhs/kgMkWQ FAaireaportado
FB
FA
T7.- PSICROMETRIA
10
30
50
70
90
110
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
5
10
15
20
25
300,95 m3/kg as
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Hum
edad
esp
ecífi
ca (
g/kg
as)
F.C.S.
0,8
0,85
0,9
Temperatura seca ºC
80%
60%
40%
20%
100%
Calcular las condiciones del aire a la salida de una batería de agua a40ºC y FB 25% cuando se pasan 3.000 kgas/h a Ts de 10ºC y de HR
T7.- PSICROMETRIA
4.- Las transformaciones psicrométricas (II)
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
1A0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
F
Calentamiento sensible, no varia W; hay dos opciones:– Paso por una resistencia eléctrica (Q = cte)
Todo el calor aportado, Qap, pasa a la masa de aire
FA
hhh AF
kg/kJhs/kgMkWQ aireap s/kgM
kWQkg/kJh
aire
ap
CºTskg
MCºkg
kJCpkWQ aireap
T7.- PSICROMETRIA
4.- Las transformaciones psicrométricas (II)
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
1A0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
Calentamiento sensible, no varia W; hay dos opciones:– Paso por una resistencia eléctrica (Q = cte)
Todo el calor aportado, Qap, pasa a la masa de aire
FA
hhh AF
kg/kJhs/kgMkWQ aireap s/kgM
kWQkg/kJh
aire
ap
CºTskg
MCºkg
kJCpkWQ aireap
T7.- PSICROMETRIA
4.- Las transformaciones psicrométricas (II)
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
1A0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
F
Calentamiento sensible, no varia W; hay dos opciones:– Paso por una resistencia eléctrica (Q = cte)
Todo el calor aportado, Qap, pasa a la masa de aire
FA
hhh AF
kg/kJhs/kgMkWQ aireap s/kgM
kWQkg/kJh
aire
ap
CºTskg
MCºkg
kJCpkWQ aireap
T7.- PSICROMETRIA
10
30
50
70
90
110
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
5
10
15
20
25
300,95 m3/kg as
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Hum
edad
esp
ecífi
ca (
g/kg
as)
F.C.S.
0,8
0,85
0,9
Temperatura seca ºC
80%
60%
40%
20%
100%
Calcular las condiciones del aire a la salida de una resistencia eléctrica de15 kW, cuando se pasan 1.800 kgas por hora a Ts de 10ºC y 6ºC de Th
T7.- PSICROMETRIA
4.- Las transformaciones psicrométricas (III)
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
1A0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
Enfriamiento sensible, no varia W FA
(Tbat > Tr)
T7.- PSICROMETRIA
4.- Las transformaciones psicrométricas (III)
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
1A0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
F
Tbatería > Tr
(Tbat > Tr)
Enfriamiento sensible, no varia W– Paso por una batería fría con Tbat > Tr
FA
T7.- PSICROMETRIA
Enfriamiento sensible, no varia W– Paso por una batería fría con Tbat > Tr
Teóricamente el aire alcanza la T de la batería
4.- Las transformaciones psicrométricas (III)
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
1A0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
F
(Tbat > Tr)
FT
Tbatería
FA
T7.- PSICROMETRIA
4.- Las transformaciones psicrométricas (III)
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
1A0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
F
Tbatería
(Tbat > Tr)
FT
FB % 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Se produce una mezcla del aire tratado (FT) y el que no se trató (A) en los % que marca el FB
totalaire
tratadanoaire
M
MFB
– nº filas– Aletas– Separación entre filas– Separación entre aletas– Velocidad del aire
Enfriamiento sensible, no varia W– Paso por una batería fría con Tbat > Tr
Teóricamente el aire alcanza la T de la bateríaPero aparece el Factor de Bypas (FB), aire no tratado
FA
FB
T7.- PSICROMETRIA
4.- Las transformaciones psicrométricas (III)
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
1A0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
F
Tbatería
(Tbat > Tr)
FT
FB % 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Se produce una mezcla del aire tratado (FT) y el que no se trató (A) en los % que marca el FB
totalaire
tratadanoaire
M
MFB
– nº filas– Aletas– Separación entre filas– Separación entre aletas– Velocidad del aire
AFTF www
FTAF TFB1TFBT
FTAF hFB1hFBh
Enfriamiento sensible, no varia W– Paso por una batería fría con Tbat > Tr
Teóricamente el aire alcanza la T de la bateríaPero aparece el Factor de Bypas (FB), aire no tratado
FA
FB
T7.- PSICROMETRIA
10
30
50
70
90
110
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
5
10
15
20
25
300,95 m3/kg as
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Hum
edad
esp
ecífi
ca (
g/kg
as)
F.C.S.
0,8
0,85
0,9
Temperatura seca ºC
80%
60%
40%
20%
100%
Pasar una corriente de aire de Ts de 32ºC y 20% por una batería fríaa 10ºC y factor de bypass de 20%
T7.- PSICROMETRIA
4.- Las transformaciones psicrométricas (IV)FA
(Tbat < Tr)
Enfriamiento con deshumidificación, varia W– Paso por una batería fría con Tbat < Tr
Teóricamente el aire alcanza las condiciones de la bateríaEnfriamiento sensible hasta saturación y sigue por línea 100%
10 20 300 40 50Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
AB
FT
Tbat
T7.- PSICROMETRIA
4.- Las transformaciones psicrométricas (IV)
(Tbat < Tr)
Enfriamiento con deshumidificación, varia W– Paso por una batería fría con Tbat < Tr
Teóricamente el aire alcanza las condiciones de la bateríaEnfriamiento sensible hasta saturación y sigue por línea 100%Pero aparece el Factor de Bypas (FB), aire no tratado
10 20 300 40 50Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
A
FTF
FA
FB
T7.- PSICROMETRIA
4.- Las transformaciones psicrométricas (IV)
(Tbat < Tr)
Enfriamiento con deshumidificación, varia W– Paso por una batería fría con Tbat < Tr
Teóricamente el aire alcanza las condiciones de la bateríaEnfriamiento sensible hasta saturación y sigue por línea 100%Pero aparece el Factor de Bypas (FB), aire no tratado
10 20 300 40 50Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
A
FTF
FB % 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Se produce una mezcla del aire tratado (FT) y el que no se trató (A) en los % que marca el FB
totalaire
tratadanoaire
M
MFB
– nº filas– Aletas– Separación entre filas– Separación entre aletas– Velocidad del aire
FA
FB
T7.- PSICROMETRIA
4.- Las transformaciones psicrométricas (IV)
(Tbat < Tr)
Enfriamiento con deshumidificación, varia W– Paso por una batería fría con Tbat < Tr
Teóricamente el aire alcanza las condiciones de la bateríaEnfriamiento sensible hasta saturación y sigue por línea 100%Pero aparece el Factor de Bypas (FB), aire no tratado
10 20 300 40 50Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
A
FTF
FB % 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Se produce una mezcla del aire tratado (FT) y el que no se trató (A) en los % que marca el FB
totalaire
tratadanoaire
M
MFB
– nº filas– Aletas– Separación entre filas– Separación entre aletas– Velocidad del aire
FA
FB
Humedad recogida
T7.- PSICROMETRIA
10 20 300 40 50Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
4.- Las transformaciones psicrométricas (IV)
(Tbat < Tr)
Enfriamiento con deshumidificación, varia W– Paso por una batería fría con Tbat < Tr
Teóricamente el aire alcanza las condiciones de la bateríaEnfriamiento sensible hasta saturación y sigue por línea 100%Pero aparece el Factor de Bypas (FB), aire no tratado
A
FTF
FB % 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Se produce una mezcla del aire tratado (FT) y el que no se trató (A) en los % que marca el FB
totalaire
tratadanoaire
M
MFB
– nº filas– Aletas– Separación entre filas– Separación entre aletas– Velocidad del aire
FTAF TFB1TFBT
FTAF hFB1hFBh
FTAF wFB1wFBw
Humedad recogida
FA
FB
T7.- PSICROMETRIA
10 20 300 40 50Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
4.- Las transformaciones psicrométricas (IV)
(Tbat < Tr)
Enfriamiento con deshumidificación, varia W– Paso por una batería fría con Tbat < Tr
Teóricamente el aire alcanza las condiciones de la bateríaEnfriamiento sensible hasta saturación y sigue por línea 100%Pero aparece el Factor de Bypas (FB), aire no tratado
FTF
FB % 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Se produce una mezcla del aire tratado (FT) y el que no se trató (A) en los % que marca el FB
totalaire
tratadanoaire
M
MFB
– nº filas– Aletas– Separación entre filas– Separación entre aletas– Velocidad del aire
latentesensible QQQ
FXairesensible hhMQ
XAairelatente hhMQ
FTAF TFB1TFBT
FTAF hFB1hFBh
FTAF wFB1wFBw
X
A FAaire hhMQ
FA
FB
Humedad recogida
T7.- PSICROMETRIA
10
30
50
70
90
110
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
5
10
15
20
25
300,95 m3/kg as
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Hum
edad
esp
ecífi
ca (
g/kg
as)
F.C.S.
0,8
0,85
0,9
Temperatura seca ºC
80%
60%
40%
20%
100%
Pasar una corriente de aire de Ts de 25ºC y 60% por una batería fría a10ºC y factor de bypass de 25%
T7.- PSICROMETRIA
Enfriamiento y humidificaciónPasando aire por pulverizadores de agua recirculada en
una cámara aislada. Se realiza a Th cte h cteTeóricamente el aire se satura en un enfriamiento sensible
4.- Las transformaciones psicrométricas (V)
FA
Agua
Tela mojada
10 20 300 40 50Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
Tagua recirculada=Th aire
A
FT TFT = Th del aire y de equilibrio agua
T7.- PSICROMETRIA
Enfriamiento y humidificaciónPasando aire por pulverizadores de agua recirculada en
una cámara aislada. Se realiza a Th cte h cteTeóricamente el aire se satura en un enfriamiento sensiblePero aparece la Eficiencia del Saturador, % aire saturado
4.- Las transformaciones psicrométricas (V)
FA
Agua
Tela mojada
10 20 300 40 50Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
Tagua recirculada=Th aire
A
FT
F
TFT = Th del aire y de equilibrio agua
Eficiencia de sat
AFT
AF
aire
Sat
TT
TT
M
MSat.E
T7.- PSICROMETRIA
Enfriamiento y humidificaciónPasando aire por pulverizadores de agua recirculada en
una cámara aislada. Se realiza a Th cte h cteTeóricamente el aire se satura en un enfriamiento sensiblePero aparece la Eficiencia del Saturador, % aire saturado
4.- Las transformaciones psicrométricas (V)
FA
Agua
Tela mojada
10 20 300 40 50Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
A
FT
F
E.Sat % 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
Se produce una mezcla del aire saturado (FT) y el que no se trató (A) en los % que marca la ESat
Humedadaportada
TFT = Th del aire y de equilibrio agua
Eficiencia de sat
AFT
AF
aire
Sat
TT
TT
M
MSat.E
T7.- PSICROMETRIA
Enfriamiento y humidificaciónPasando aire por pulverizadores de agua recirculada en
una cámara aislada. Se realiza a Th cte h cteTeóricamente el aire se satura en un enfriamiento sensiblePero aparece la Eficiencia del Saturador, % aire saturado
4.- Las transformaciones psicrométricas (V)
FA
Agua
Tela mojada
10 20 300 40 50Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
A
FT
E.Sat % 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
Se produce una mezcla del aire saturado (FT) y el que no se trató (A) en los % que marca la ESat
AFTF TSat.E1TSat.ET
AFTF hSat.E1hSat.Eh
AFTF wSat.E1wSat.Ew
FTFT = Th del aire y de equilibrio agua
Eficiencia de sat
AFT
AF
aire
Sat
TT
TT
M
MSat.E
T7.- PSICROMETRIA
Paso del aire por una cortina de agua (I);múltiples posibilidades f(Ts, Th, Tag)
1. Tag > Ts, pulverizando agua caliente, o inyectando vapor de aguael aire se calienta y se humecta, por lo que su h aumenta
2. Tag = Ts, el aire se humecta aumentando su h
3. Tag < Ts, Tag > Th, el aire se enfría y se humecta, pero gana h
4. Tag = Th, el aire se enfría y se humecta, con h cte (saturación adiabática)
5. Tag < Th, Tag > Tr, el aire se enfría y se humecta, pero perdiendo h
6. Tag = Tr, el aire se enfría sin cambio en su humedad, pierde h
7. Tag < Tr, el aire se enfría perdiendo humedad, por lo que pierde h
4.- Las transformaciones psicrométricas (VI)
T7.- PSICROMETRIA
10
30
50
70
90
110
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
5
10
15
20
25
300,95 m3/kg as
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Hum
edad
esp
ecífi
ca (
g/kg
as)
F.C.S.
0,8
Temperatura seca ºC
100%
Paso del aire por una cortina de agua (II)
1. Tag > Ts2. Tag = Ts3. Tag < Ts, Tag > Th4. Tag = Th5. Tag < Th, Tag > Tr6. Tag = Tr7. Tag < Tr
4.- Las transformaciones psicrométricas (VI)
A
1
2
4
6
3
5
7
Tr T sTh
AFTF TSat.E1TSat.ET
AFTF hSat.E1hSat.Eh
AFTF wSat.E1wSat.Ew
latentesensible QQQ
AXaire hhMQ
T7.- PSICROMETRIA
Pasar una corriente de aire de Ts de 25ºC y 40% por un humectador conagua en recirculación y una eficiencia del 75%
10
30
50
70
90
110
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
5
10
15
20
25
300,95 m3/kg as
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Hum
edad
esp
ecífi
ca (
g/kg
as)
F.C.S.
0,8
0,85
0,9
Temperatura seca ºC
80%
60%
40%
20%
100%
T7.- PSICROMETRIA
Humectación con Vapor de Agua
4.- Las transformaciones psicrométricas (VII)
Se deben conocer:• Tvapor
• Relación mvapor / maire
10 20 300 40 50Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
A
F
Tvapor
asFasA MM
FasFvaporAasA WMMWM
FasFvaporvaporAasA hMhMhM
)C(ºT86,1501.2kg/kJh vaporasvapor
vaporAF WWW
T7.- PSICROMETRIA
4.- Las transformaciones psicrométricas (VIII)
10 20 300 40 50Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
A
FT
Calentamiento con deshumidificación;Se produce circulando aire por un material absorbente sólido, teóricamente a h cte
T7.- PSICROMETRIA
Calentamiento con deshumidificación;Se produce circulando aire por un material absorbente sólido, teóricamente a h cteEl aire se calienta y su h crece ligeramente porque el absorbente libera algo delcalor que recibe de la condensación del vapor del aire
4.- Las transformaciones psicrométricas (VIII)
10 20 300 40 50Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
A
FT
F
El material adsorbente se va saturandoperdiendo la capacidad de atrapar vapor,por lo que requiere su reposición o suregeneración (eliminación del agua)
T7.- PSICROMETRIA
En las transformaciones con sólo una corriente de aire
El FCS: porcentaje de calor sensible sobre el calor totalUna escala en la dcha del diagrama con un punto de referenciaTípicamente sobre el punto de confort, Ts 24ºC y 50% HR
La recta de maniobra en un semicírculo en la parte superior del diagrama,relaciona el porcentaje de calor sensible con el total, y el calor con la humedadaportada al aire
4.- Las transformaciones psicrométricas (IX)
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
A
F
10 20 300 40 50
Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
vaporkg/kJ
TS Q/Q
T7.- PSICROMETRIA
Donde se deben encontrar las condiciones de impulsión de aire en unlocal cuyas condiciones sean de Ts de 30ºC y de 60% si su cargasensible es 21 kW siendo la total de 30 kW
10
30
50
70
90
110
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
5
10
15
20
25
300,95 m3/kg as
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Hum
edad
esp
ecífi
ca (
g/kg
as)
F.C.S.
0,8
0,85
0,9
Temperatura seca ºC
80%
60%
40%
20%
100%
T7.- PSICROMETRIA
Teórico
Control de T y HR en verano(enfriamiento con deshumidificación
y postcalentamiento)
(Tbat < Tr)
DCA
Gran gasto energético
hA, hC,y hD las del aire húmedo
4.- Las transformaciones psicrométricas (X)
AB
D
10 20 300 40 50Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
C
CAasAC hhMQ
CDasCD hhMQ
Refrigeración
Calentamiento
Supuesto FB = 0
T7.- PSICROMETRIA
Teórico
Control de T y HR en verano(enfriamiento con deshumidificación
y postcalentamiento)
(Tbat < Tr)
DCA
Gran gasto energético
hA, hC,y hD las del aire húmedo
4.- Las transformaciones psicrométricas (X)
CAasAC hhMQ
CDasCD hhMQ
´DAas´AD hhMQ
AB
D
D` (sin control de humedad)
10 20 300 40 50Temperatura seca (ºC)
100%
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
F.C.S.
C
D´
Refrigeración
Refrigeración
Calentamiento
Supuesto FB = 0
T7.- PSICROMETRIA
Torre de refrigeraciónEl aire tiende a saturarse en función a la TAgCaliente
Agua caliente
Agua enfriada
Aire seco
Aire saturado (frío y húmedo)
AgC
AgF
AirWet
AirDry
4.- Las transformaciones psicrométricas (XI)
AgFríaAgCalienteAFas MMWWM
AgAgpAgAireaspasAirAg TCMTCMQQ
10 20 300 40 50Temperatura seca (ºC)
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,90,8
0,7
0,6
0,5
0,4F.C.S.
TAgCaliente
A
FT
AgFríaAgFríaAgCalienteAgCalienteAFas hMhMhhM
TAgCaliente < TA
F
T7.- PSICROMETRIA
Agua caliente
Agua enfriada
Aire seco
Aire saturado (frío y húmedo)
AgC
AgF
AirWet
AirDry
4.- Las transformaciones psicrométricas (XI)
AgFríaAgCalienteAFas MMWWM
AgAgpAgAireaspasAirAg TCMTCMQQ
10 20 300 40 50Temperatura seca (ºC)
5
10
15
20
25
30
Hu
med
ad a
bso
luta
(g
/kg
as)
10,90,8
0,7
0,6
0,5
0,4F.C.S.
TAgCaliente
A
FT
AgFríaAgFríaAgCalienteAgCalienteAFas hMhMhhM
TAgCaliente > TA
Torre de refrigeraciónEl aire tiende a saturarse en función a la TAgCaliente
F
T7.- PSICROMETRIA
Si se tiene una corriente de aire de 30ºC de Ts y 20% de HR, entoncesla W es de:
• 5,2 g/kgas
• 27,4 g/kgas
• Faltan datos
Si se mezclan dos corrientes de aire de diferente Ts e igual W, lamezcla resultante tiene la misma W:
• Verdadero
• Falso
• No se puede saber, depende de más condiciones
T7.- PSICROMETRIA
Si se mezclan dos corrientes de aire de diferente Ts e igual HR, lamezcla resultante tiene:
• La misma HR
• Menor HR
• Mayor HR
• No se puede saber, depende de más condiciones
Si se circula una corriente de aire de Ts = 30ºC y 50% de HR por unabatería fría, es posible obtener a la salida una corriente de 15ºC de Ts y50% de HR:
• Verdadero, basta con que la batería esté suficientemente fría
• No se puede saber, depende de otras condiciones
• Falso, es imposible
T7.- PSICROMETRIA
Si se circula una corriente de aire de 10ºC de Ts y 20% de HR por unabatería de calentamiento se puede obtener unas condiciones a la salidade 21ºC de Ts y 10% de HR:
• Es posible, dependiendo de las condiciones de la batería
• Esta transformación es imposible
Si se circula una corriente de aire de Ts = 21ºC y 10% de HR por unabatería fría, es posible obtener a la salida una corriente de 10ºC de Ts y20% de HR:
• Es posible dependiendo de las condiciones de la batería
• Esta transformación es imposible
