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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


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


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


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


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


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


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


10 20 300 40 50


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


10 20 300 40 50


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.


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)


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


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


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


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.


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


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.


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


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




A

B

M

10 20 300 40 50


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



A

B

MMMBBAA wGwGwG


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


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


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


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


10 20 300 40 50


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


10 20 300 40 50


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


Teóricamente el aire alcanza la T de la bateríaPero aparece el Factor de Bypas (FB), aire no tratado

FB

FA

T7.- PSICROMETRIA


10 20 300 40 50


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



FB % 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

FB

FA

T7.- PSICROMETRIA


10 20 300 40 50


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


totalaire

tratadanoaire

M

MFB




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


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


10 20 300 40 50


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 20 300 40 50


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.



FA

hhh AF


kWQkg/kJh

aire

ap

CºTskg

MCºkg

kJCpkWQ aireap

T7.- PSICROMETRIA


10 20 300 40 50


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



FA

hhh AF


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


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


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


10 20 300 40 50


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


Teóricamente el aire alcanza la T de la batería


10 20 300 40 50


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


10 20 300 40 50


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


totalaire

tratadanoaire

M

MFB




FA

FB

T7.- PSICROMETRIA


10 20 300 40 50


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


totalaire

tratadanoaire

M

MFB


AFTF www

FTAF TFB1TFBT

FTAF hFB1hFBh



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


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)


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


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


(Tbat < Tr)




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


totalaire

tratadanoaire

M

MFB


FA

FB

T7.- PSICROMETRIA


(Tbat < Tr)




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


totalaire

tratadanoaire

M

MFB


FA

FB

Humedad recogida

T7.- PSICROMETRIA


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.


(Tbat < Tr)



A

FTF

FB % 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100


totalaire

tratadanoaire

M

MFB


FTAF TFB1TFBT

FTAF hFB1hFBh

FTAF wFB1wFBw

Humedad recogida

FA

FB

T7.- PSICROMETRIA


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.


(Tbat < Tr)



FTF

FB % 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100


totalaire

tratadanoaire

M

MFB


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


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


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


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


FA

Agua

Tela mojada


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




FA

Agua

Tela mojada


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




FA

Agua

Tela mojada


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


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


80%

60%

40%

20%

100%

T7.- PSICROMETRIA

Humectación con Vapor de Agua

4.- Las transformaciones psicrométricas (VII)

Se deben conocer:• Tvapor

• Relación mvapor / maire


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)


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)


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


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


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


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


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)


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


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


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

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