Antonio Jesús Mendoza Ramírez - Eficiencia energética en las instalaciones de climatización en los edificios. ENAC0108

2 Temperatura de bulbo húmedo (bh): medida en grados centígrados.

3 Temperatura de punto de rocío (pr): medida en grados centígrados.

4 Humedad relativa (hr): medida en porcentaje.

5 Humedad absoluta (ha): medida en gramos por kilogramo de aire seco.

6 Entalpía (h): medida en kilojulios.

7 Volumen específico: medido en metros cúbicos por kilogramo de aire seco.

Importante

Cada diagrama psicrométrico es exclusivo para una presión, existiendo tantos diagramas como posibles valores de presión atmosférica.

Conociendo dos de cualquiera de estas propiedades del aire, se puede determinar el resto por lectura directa. A continuación se desarrollan brevemente cada una de estas propiedades en el diagrama psicrométrico.

Temperatura de bulbo seco

La temperatura de bulbo seco aparece en el diagrama en el eje horizontal, en la parte baja del diagrama.

Temperatura de bulbo húmedo

La escala de temperatura de bulbo húmedo se encuentra en el lado superior izquierdo del diagrama, sobre su parte curva, formando diagonales hasta cortar con los ejes.

Temperatura de punto de rocío

La escala de temperatura de punto de rocío coincide con la escala de temperatura de bulbo húmedo, sin embargo, las líneas de punto de rocío discurren horizontalmente

Humedad relativa

Las líneas de humedad relativa son las curvas que se extienden hacia la parte superior derecha del diagrama. Sus valores se expresan en tanto por ciento, y normalmente en intervalos del 10%.

Humedad absoluta

La escala de humedad absoluta se encuentra en el eje vertical derecho del diagrama, formando líneas horizontales. Las líneas de humedad absoluta coinciden con las líneas de punto de rocío.

Entalpía

La escala de entalpía se encuentra en la parte superior izquierda del diagrama, y sus líneas coinciden con las líneas de temperatura de bulbo húmedo.

Nota

El calor es una forma de energía. Es por ello que se pueda expresar tanto en calorías como en julios.

1.000 cal = 4.186,8 J.

Volumen específico

Las líneas de volumen específico recorren diagonalmente el diagrama, pero no coinciden con las líneas de temperatura de bulbo húmedo. La escala de volumen específico se divide en tramos de 0,05 m 3/kg.

Se expone a continuación un ejemplo de cómo determinar los parámetros higrométricos a partir de dos valores fáciles de medir, como son la temperatura de bulbo seco y de bulbo húmedo:

Supóngase una muestra de aire sobre la cual se ha medido una temperatura de bulbo seco de 35 °C y de bulbo húmedo de 22 °C. En primer lugar se marcará un punto donde estas dos líneas se cruzan, punto A. Este es el único punto del diagrama donde existen ambas condiciones (bs = 35 °C y bh = 22 °C). El resto de parámetros se obtiene simplemente siguiendo las líneas de cada escala, sin importar el orden. Para determinar el punto de rocío se continúa el punto A horizontalmente hacia la izquierda hasta llegar a la escala de punto de rocío, que coincide con la escala de temperatura de bulbo húmedo. En el ejemplo, el punto de rocío se encuentra a 15,8 °C, punto B.

Para determinar la humedad absoluta se continúa el punto A horizontalmente hacia la derecha, hasta llegar a la escala de humedad absoluta. En el ejemplo resulta una humedad absoluta de 11,3 gr/kg de aire seco, punto C.

La humedad relativa se determina según la posición del punto A respecto a las líneas de humedad relativa. En el ejemplo, la humedad relativa se encuentra entre el 30% y el 40%. Se podría estimar una humedad relativa del 32%, ya que el punto A se encuentra más próximo a la línea de 30%.

Al igual que la humedad relativa, el volumen específico se determina según la posición del punto A respecto a las líneas de volumen específico. En el ejemplo, el volumen específico se encuentra entre 0,85 y 0,9 m 3/kg de aire seco, pudiéndose estimar un volumen específico de 0,89 m 3/kg de aire seco, ya que el punto A se encuentra más próximo a la línea de 0,9.

Para determinar la entalpía se ha de trazar desde el punto A una línea paralela a las líneas de entalpía hasta cortar la escala de entalpía. En el ejemplo se obtiene una entalpía de 64,6 kJ/kg de aire seco, punto D.

Aplicación práctica

Para una mezcla de aire seco y vapor de agua, a 1 atm, se observa que la temperatura de bulbo seco es de 20 °C y la temperatura de bulbo húmedo de 18 °C. Calcule el resto de parámetros higrométricos mediante el diagrama psicrométrico de la imagen anterior.

SOLUCIÓN

Con las condiciones dadas (bs = 20 °C, bh = 18 °C y P = 1 atm), los resultados obtenidos para los parámetros higrométricos son:

1 Punto de rocío: pr = 12 °C.

2 Humedad absoluta: ha = 9 gr/kg de aire seco.

3 Humedad relativa: hr = 30%.

4 Volumen específico: 0,87 m3/kg.

5 Entalpía: h= 54 kJ/kg de aire seco.

La producción de frío es un fenómeno de absorción de calor, siendo la fuente de calor el objeto o el espacio a enfriar. Los procesos de refrigeración más usados son los procesos físicos, concretamente los sistemas usuales para refrigeración son sistemas basados en la expansión adiabática de un fluido gaseoso. Todos estos procesos son ciclos termodinámicos formados por varios estados termodinámicos, definido cada uno por sus propiedades: presión, entropía, volumen, entalpía y temperatura. En todo ciclo termodinámico existirán al menos un foco frío y un foco caliente, transmitiéndose el calor del primero al segundo en los ciclos de refrigeración.