PSICROMETRIAESTUDIO DE LAS PROPIEDADES DEL AIRE HMEDO14 de febrero de 2012

% moles=% Volumen Por qu el % en volumen coincide con e l% en moles?Estudio propiedades del aire hmedo

Propiedades del aire: GAS IDEALVolumen especifico1KJ/kgK**h es entalpa especfica ( entalpa por unidad de masa). =R/Ma

Gas idealT(C) Volumen especifico(Aire hmedo)G.I. El volumen de las molculas es despreciableLey de DaltonT absolutaA !00C, Hva=640Kcal/kg

Si una vez alcanzado el equilibrio: la temperatura SUBE: se rompe el equilibrio y aparece un flujo neto de agua hacia la fase vapor: evaporacin (aumenta el contenido de humedad en el aire la temperatura BAJA: se rompe el equilibrio y aparece un flujo neto de agua hacia la fase lquida: condensacin (disminuye el contenido de humedad en el aire)

Aspiro-psicrmetro de Assman Miden la temperatura seca y la de saturacin adiabtica

Dos termmetros dentro de tubos de dobles paredes para protegerlos del aire directo. Uno de ellos va envuelto en una muselina mojada. El paso de aire en contacto con la muselina del termmetro hmedo hace que su temperatura baje. Mediante unas tablas, y conocidas las temperaturas se obtiene la HR.

Las tablas no son las mismas para los dos aparatos.

Diferencias; el aspiro-psicrmetro va provisto de un ventilador accionado por un mecanismo de relojera para evitar la influencia del flujo de aire sobre Ts y ThPsicrmetro

Condensacin: rocoTroco>0C

Condensaciones por exceso de humedad ambiental(en zonas de puentes trmicos)

Tabla psicromtrica ASRE-1947

DIAGRAMA PSICROMTRICOHumedad relativaEntalpa especfica

Diagrama psicromtricoHumedad especificaTemperatura seca

ATemperaturas en el diagrama psicromtricoT rocio = T dew pointT sat adiabtica=ThT seca

REPRESENTACIN DE PROCESOS EN DIAGRAMAS PSICROMETRICOS

Calentamiento o enfriamiento sensible (W = cte)Cambia T, h, Hr(No vara la humedad absoluta; la HR disminuye)Calor intercambiado con el aire(Aumenta la HR) FA CalEnf

Ejemplo de calentamiento sensible (DT)El aire se siente ms secoQu falta o est mal en el enunciado?Son 1800Kgas/sA partir del diagrama se obtiene:EntradaSalida

CondensacinEl aire se satura manteniendo constante W; si sigue enfriando pierde contenido en vapor de agua, y baja W. Hay que extraer calor sensible y calor de cambio de faseEnfriamiento con deshumidificacin

Enfriamiento con deshumidificacinEl estado final est representado por DEjemplo de enfriamiento con deshumidificacin

Enfriamiento y humidificacin-Saturacin adiabticaCuando no se consigue la saturacin se cumple que Tfinal

ENTRADA:Ts =35CTh =18CW =0.006h =52KJ/kgHR =18%SALIDATs =19.2CTh =18CW =0.013h =52KJ/kgHR=90%Especificar las condiciones de entrada y salida de un flujo de aire que entra en un humidificador con Ts=35C, Th= 18C, suponiendo una eficiencia del 90%Ejemplo de enfriamiento por humidificacin T=TB-TA=17,1CEl aire se enfra y casi se satura W=WB-WA= 0,007

Calentamiento con deshumidificacin

La tabla psicromtrica cambia con la presin atmosfrica (por ello con la altura sobre el nivel del mar)

AMB

EJEMPLOS DE SISTEMAS DE REFRIGERACION POR EVAPORACIONEdificio con cmara envolvente

S

Ejemplos de ventilacin/refrigeracin con chimeneas o torres de viento

La captacin funciona por la diferencia de temperatura entre el aire exterior y el ambiente interior.

El aire exterior ms fresco, ms limpio y menos hmedo, debido a la altura a la que es captado, penetra en la torre, descendiendo hasta la planta baja, donde se enfra an ms por evaporacin de agua. El aire nuevo expulsa, por conveccin, al aire interior ms caliente y viciado.TORRES DE VIENTO: Dispositivos para captar los vientos en altura y dirigirlos hacia el interior del edificio a ventilar. circulacin evaporacin

**********This paper presents a detailed study of the characteristics of a polymer-coated fibre Bragg grating (FBG) sensor for relative humidity (RH) detection. The sensing scheme used in this work builds upon previous research and extends the application of FBGs in chemical sensing by employing a moisture sensitive polymer coating to induce a mechanical strain on the device through volume expansion. The swelling of the polymer coating as a result of the moisture absorption changes the Bragg wavelength of the FBG, thus giving a direct indication of the humidity level. Sensors with different coating thicknesses were evaluated through a series of experiments carried out over a range of values of RH and temperature to investigate various sensing characteristics which include the RH and temperature sensitivity, the time response and the hysteresis effect. All the sensors tested show a linear and reproducible response with a small degree of hysteresis**********Nota: falta dar el caudal 1800 Kgas/hora, tal y como se ve en la resolucin del porblema*********The windcatcher functions on several principles:First, a windcatcher is capped and has several directional ports at the top (Traditionally four). By closing all but the one facing away from the incoming wind, air is drawn upwards using the coanda effect, similar to how opening the one facing the wind would push air down the shaft. This generates significant cooling ventilation within the structure below, but is not enough to bring the temperature below ambient alone - it would simply draw hot air in through any cracks or windows in the structure below.Therefore, the key to generating frigid temperatures seems to be that there are very few cracks at the base of the thick structure below, but there is a significant air gap above the qanat. A qanat has quite a lot of water inside, because there are frequent well-like reservoirs along its path. Completely shaded from the sun, a qanat also aggregates the cold, sinking air of the night, which is then trapped within, unable to rise up to the less dense surface air. A windcatcher, however, can create a pressure gradient which sucks at least a small amount of air upwards through a house. This cool, dry night air, being pulled over a long passage of water, evaporates some of it and is cooled down further.Finally, in a windless environment or waterless house, a windcatcher functions as a stack effect aggregator of hot air. It creates a pressure gradient which allows less dense hot air to travel upwards and escape out the top. This is also compounded significantly by the day-night cycle mentioned above, trapping cool air below. The temperature in such an environment can't drop below the nightly low temperature. These last two functions have gained some ground in Western architecture, and there are several commercial products using the name windcatcher.When coupled with thick adobe that exhibits high heat transmission resistance qualities (R-value), the windcatcher is able to chill lower level spaces in mosques and houses (e.g. shabestan) in the middle of the day to frigid temperatures.So effective has been the windcatcher in Persian architecture that it has been routinely used as a refrigerating device (yakhchal) for ages. Many traditional water reservoirs (ab anbars) are built with windcatchers that are capable of storing water at near freezing temperatures for months in summer. High humidity environments destroy the evaporative cooling effect enjoyed in the dry conditions seen on the Iranian plateau; Hence the ubiquitous use of these devices in drier areas such as Yazd, Kashan, Nain, and Bam. This is especially visible in ab anbars that use windcatchers.A small windcatcher (badgir) is called a "shish-khan" in traditional Persian architecture. Shish-khans can still be seen on top of ab anbars in Qazvin, and other northern cities in Iran. These seem to be more designed as a pure ventilating device, as opposed to temperature regulators, as their larger cousins in the central deserts of Iran are.Las torres de viento son dispositivos destinados a captar los vientos en altura, para dirigirloshacia el interior del edificio a ventilar. La captacin funciona por la diferencia de temperaturaentre el viento y el aire ambiente interior. El viento, ms fresco, ms limpio y menos hmedo,debido a la altura a la que es captado, penetra en la torre, descendiendo hasta la planta bajadel local. El aire nuevo expulsa al aire interior ms caliente y viciado. Si el aire interior fuese msfresco que el viento, la presin impedira la entrada de este en la torre. Durante las estacionesfras, es importante disponer de algn sistema que permita obstruir las bocas de entrada.Con frecuencia, en la arquitectura tradicional, el aire es conducido mediante tuberas interiores ointegradas en los propios muros. Las bocas de las torres de viento tienen generalmente forma deembudo, para crear un efecto venturi, y estn orientadas hacia los vientos dominantes. Cuandoel viento est dirigido hacia un conducto estrecho, la boca se forma con una seccin verticalamplia, que va reducindose suavemente hasta adquirir la dimensin del conducto interior. En losclimas con gran amplitud trmica, la inercia de los materiales que constituyen los conductos,puede refrescar el aire eficazmente. Las torres de viento son utilizadas en Irak, Irn y Egipto,donde se les denomina Malgaf.El sistema es mejorado con la suspensin de vasijas de arcilla con agua, en el interior de latorre. Esto permite humidificar el aire seco, o reducir su temperatura por la evaporacin delagua, antes de su llegada a los locales. Los cambios de estado del agua, movilizan importantescantidades de energa. Para evaporar 1 kg de agua, es necesario suministrar 500-600 Kcal.Como esta energa se extrae del local, inevitablemente se producir una disminucin detemperatura. Este mecanismo no es til en climas hmedos, pues la humedad relativa ya essuperior al nivel de confort. Lo contrario ocurre en climas secos, donde este mecanismo permitela ventilacin de los espacios interiores, y los problemas generados por las partculas ensuspensin relacionadas con la ventilacin, disminuyen gracias al incremento de la humedadrelativa.En lo concerniente a la captura del aire en altura, las condiciones son las mismas que para lasbocas a nivel de cubierta. Se buscar la reduccin mxima de prdidas en los conductos, paraello se utilizarn secciones amplias y homogneas, y conductos rectilneos.