Guia Psicrometria

INGENIERIA MECANICA ELECTROMECANICA LABORATORIO DE TERMICAS

REFRIGERACION Y AIRE ACONDICIONADO MEC 3338

LABORATORIO N 4 PROPIEDADES PSICROMETRICAS EN EL ALTIPLANO Pgina 1 de 3

Jefe Lab: M.Sc. Ing. Edgar S. Pearanda Muoz Fecha lmite de entrega informe:29/X/2012

PROPIEDADES PSICROMETRICAS EN EL ALTIPLANO

1. INTRODUCCIN El amplio rango de alturas sobre el nivel del mar (5000 a 300 m.s.n.m.) sobre las cuales estn ubicadas las diferentes zonas pobladas de nuestro pas, no slo son la base de su amplia diversidad climatolgica, sino que son fuente de necesidades y especificaciones tecnocientficas particulares, como es en el campo de las aplicaciones psicromtricas como el secado, acondicionamiento de aire y en fin, de todas las aplicaciones donde el aire es el fluido de trabajo. Toda la bibliografa da acceso a cartas psicromtricas elaboradas para el aire atmosfrico para condiciones normales de diferentes latitudes a la nuestra y con bacos de correccin que pueden extender el uso de estas cartas para altitudes de hasta 2000 m.s.n.m., muy por debajo de las altitudes promedio de todo el altiplano e incluso de los valles cordilleranos. Para valorar estas limitaciones es necesario explicitar la valoracin experimental y analtica de las propiedades psicromtricas del aire en el altiplano. 1.2.- OBJETIVOS

- Estudiar las propiedades psicromtricas del aire - Establecer la discrepancia entre las propiedades psicromtricas evaluadas al nivel del

mar y las evaluadas para la altura del altiplno. - Estudiar los recursos analticos de evaluacin de la propiedades psicrimtricas

1.3.- FUNDAMENTO TEORICO Para alcanzar estas exigencias es necesario reintroducir en las relaciones bsicas de la psicrometra, como variable importante, a la presin atmosfrica en funcin de la altura sobre el nivel del mar.

1

p poTo h

To

g

R

(N/m2 bar) (1.1)

p= Presin atmosfrica local (N/m

2 bar)

po=1.01325 105 N/m

2 1.01325bar presin normal para nuestras latitudes

To=293K Temperatura normal para nuestras latitudes

Coeficiente local de la variacin de temperatura (K/m)

R= 287(J/kgK) Constante de gas del aire g=9.81 (m/s

2) Aceleracin del la gravedad estndar

Donde:

T To h (K) (1.2)

T= Temperatura promedio local (K) To = Temperatura de las condiciones normales par la Lat. Referencia Local (K)

Coeficiente local de la variacin de temperatura (K/m)

h= Altura local sobre el nivel del mar (m) Entrando en la evaluacin de las propiedades psicromtricas del aire: p = p as + pv (N/m

2 bar) (1.3)

p = Presin atmosfrica local (N/m

2 bar)

1 Garca Gutirrez Elio, Efectos de Altura en Mquinas Trmicas y Elctricas, 130 pag., Oruro 1982





p as = Presin parcial del aire seco (N/m2 bar)

p v = Presin parcial del vapor de agua (N/m2 bar)

HRpv

ps100 (1.4)

pv = Presin parcial del vapor de agua (N/m2 bar)

ps = Presin de saturacin del vapor de agua a TBS(N/m2 bar)

HR = Humedad relativa del aire (%) - RELACION DE HUMEDAD (RH) es el peso de Vapor por cada kg de aire seco.

RHpv

p pv

0622.

( )(Kg v/Kg as) (1.6)

p = Presin atmosfrica(N/m2 bar)

- VOLUMEN ESPECIFICO (v) son los m

3 de mezcla por cada kg de aire seco.

vTBSp pv

287 273( )(m

3m/Kg as) (1.7)

TBS = Temperatuta de bulbo seco (C) En (1.7) necesariamente las presiones tendrn que estar en N/m

2

ENTALPIA (H) es la suma de entalpas consecuente de la variacin de temperaturas del aire seco y el vapor de agua, denominada calor sensible (Csen), ms la variacin del contenido energtico de la mezcla aire seco-vapor de agua debido a la variacin del contenido de humedad en esta mezcla, denominado calor latente (Clat): H = Csen + Clat Precisando y reordenando esta relacin:

H Cpaire TBS RH Clat Cpvap TBS( ) (KJ/Kg as) (1.8)

Cpaire= 1.005(KJ/KgK)Calor Especfico del Aire a Pres Cte Clat=2501.6(KJ/Kg)Calor Latente de Evaporacin del Agua Cpvap=1.86(KJ/KgK)Calor Especfico del Vapor de Agua a Pres. Cte. TBS = Temperatura de bulbo seco (C) TBH = Temperatura de bulbo hmedo (C) 2. METODOLOGA El trabajo ser encarado por grupos, a travs de seis medidas con el higrmetro y psicrmetro a lo largo de un da. 2.1. EQUIPO, MATERIAL E INSTRUMENTOS Para medir las propiedades elementales del aire se usar el un psicmetro de flujo inducido, un higrmetro capilar y un higrmetro digital. Cada alumno deber traer la carta psicromtrica para nivel del mar





2.2. PROCEDIMIENTO

1. Hacer las lecturas simultneas de termohigrmetro y psicrmetro construido en el laboratorio. 2. Anotar la hora de lectura y las lecturas respectivas de TBS, TBH y HR 3. Haga la entrega de equipos e instrumentos.

3. REGISTRO DE DATOS Condiciones ambientales: Patm.=

hora TBS TBH TBS2 HR2 Observaciones

Tabla 3.1 Resumen de datos medidos y calculados

TBS2 = Temperatura de bulbo seco del aire medida con el termohigrmetro HR2 = Humedad relativa del aire medida con el termohigrmetro digital (%) Haciendo uso de las lecturas del psicrmetro usar la carta psicromtrica para condiciones normales y evaluar las propiedades correspondientes del aire. 4. CALCULOS

1. CALCULAR las propiedades psicromtricas para Oruro correspondientes a las lecturas del psicrmetro, especialmente la HR y la temperatura de roco.10%

2. CALCULAR las propiedades psicromtricas para Oruro correspondientes a las lecturas del termohigrmetro, especialmente la TBH y la temperatura de roco y obtener las propiedades.10%.

3. Con una carta psicromtrica que tenga los factores de reajuste para la altura, con los datos del termohigrmetro, sobre una memoria de procedimientos y clculos evaluar las propiedades psicromtricas reajustadas para Oruro.20%

4. En base a los datos de la estacin meteorolgica, para el mes de agosto y septiembre, modelar el comportamiento de la HR para el da promedio del mes asignado.(20%) .

5. CUESTIONARIO

En fundamento terico insertar un soporte terico grfico de 4 secuencias de procesos psicromtricos para el enfriamiento y deshumidificacin y 2 secuencias de procesos psicromtricos para el calentamiento y humidificacin, con sus diagramas de flujo, memorias de procesos. Tendr que insertarse la definicin y el significado de las siglas de las lneas auxiliares y factores que se usan para determinar grficamente el caudal de aire de acondicionamiento (Carrier). (20%)

BIBLIOGRAFIA

1. Carrier Air Condicioning Company (1996), Manual de Aire Acondicionado, Edit. Marcombo Boixareu Editores, Barcelona, Espaa.

2. Faires Virgil M.(1978), Termodinmica, Edit. Hispano-Americana, San Sebastin, Espaa. 3. Stoecker W.F.(1965), Refrigeracin y Acondicionamiento de Aire, Edit. Mc Craw-Hill , Madrid,

Espaa. 4. Pearanda Muoz Edgar S.(2000), Anlisis Y Evaluacin De Los Potenciales Defectos De

Clculo Psicromtrico, Consecuentes De Inadecuados Recursos De Evaluacin De Propiedades Psicromtricas Del Aire En El Altiplano Y Valles Andinos Bolivianos, Imprenta OFFSET GRAFIKA DIGITAL, Oruro Bolivia

Pgina del Laboratorio: www.docentes.utonet.edu.bo/epenarandam/ ; http://sites.google.com/site/ingmeclabterfni/

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