M4 OPERACIONS DE SERVEIS AUXILIARS

UF3 TRACTAMENT DE L’AIRE

NF1 Tractament i

condicionament de l’aire NF2 Psicrometria

UD 2: Aire condicionat NA 1: Psicrometria

Gasos i vapors Matèria

Sòlid Líquid Gas Plasma (més abundant a l'univers)

Estat gasos caracteritzat per: no tenir forma ni volum propis i ocupar tot el volum del

recipient que la conté (expansibilitat) ser compressible. Propietat de disminuir el volum

quan augmenta la pressió que s’exerceix damunt seu, i a la inversa.

variar de forma significativa el seu volum en variar la temperatura.

tenir una densitat molt baixa. 2

Gasos i vapors Pressió dependrà de: La quantitat de matèria del gas. La temperatura. La rapidesa amb que es mouen

depèn de la temperatura, ja que en augmentar aquesta, s’augmenta l’energia de les partícules.

El volum. L’espai on es mou el gas és el volum que ocupa, que correspon al volum del recipient.

Pressió, quantitat de matèria, temperatura i volum són magnituds que es coneixen com a variables del gas.

Un gas com el que acabem de descriure, en el qual les seves partícules no tenen volum i no s’atreuen entre si, l’anomenem gas ideal o perfecte.

3

Gasos i vapors

Les lleis que regeixen els gasos, independentment de la seva naturalesa, són molt senzilles. Les principals són: Llei de Boyle-Mariotte Llei de Charles-Gay-Lussac Llei d'Avogadro L’equació d’estat dels gasos ideals Llei de Dalton www.juntadeandalucia.es/averroes/recursos_informaticos/andared02/leyes

_gases/index.html

4

Pressió INTRODUCCIÓ La indústria utilitza: La pressió per generació de vapor La compressió per a la producció de fred. Consum d'aire comprimit.

L’aire és una matèria primera abundant, barata, neta i que una vegada comprimida pot servir per moltes coses.

5

Pressió CARACTERÍSTIQUES DE L’AIRE COMPRIMIT. Mescla de nitrogen i oxigen, 80% i 20% respectivament.

També trobem vapor d’aigua, que confereix una certa humitat a l’aire.

UNITATS DE MESURA I CONDICIONS NORMALS Pressió (SI): Pascals

(Pa). La mesura usual és en atmosferes tècniques (at).

Condicions normals: 1 atm i 0ºC (273 K)

6

7

Pressió GASOS NO PERFECTES. A p baixes i T moderades, els gasos reals es comporten com

gasos perfectes es poden aplicar les lleis vistes al principi del curs.

Gràfic de les isotermes: A la figura podem trobar el punt crític del gas. Es pot observar que no és possible liquar un gas per sobre de la temperatura crítica, sigui quina sigui la pressió.

Pressió COMPRESSIÓ Per comprimir un gas, s’ha de realitzar un treball. Si p i T

són constants: W = ∫ p · dV = p · (V1 – V2)

La compressió es pot realitzar per diferents camins: Compressió isoterma: T constant, p i V variables.

treball és mínim disseny de compressors sistemes refrigerants (T ct)

P1V1 =P2V2 T1=T2

8

Pressió Compressió adiabàtica: p, V i T variables. Q = 0

9

Pressió Transformacions isocores

V constant, p i T variables.

No es produeix treball. Transformacions isòbares

p constant, T i V variables.

No existeix compressió.

10

Pressió Aquests processos poques vegades es donen de

manera independent, sinó que es fan combinacions que formen cicles i tenen aplicació pràctica cicle Carnot

11

Pressió La relació de compressió és la que hi ha entre la baixa pressió

a l’entrada i l’alta pressió a la sortida del compressor. Si la relació de compressió és , es necessita menys potència

efectuant la compressió per etapes (amb refredament intermedi).

12

Pressió COMPRESSORS: produeixen l’aire comprimit, la

pressió de l’aire fins al valor desitjat. Tipus de compressors f (p de treball i cabal de subministrament)

13

Pressió

Compressors de pistó (volumètrics) la p, tancant V successius en espai limitat. relacions de compressió amb petits cabals. d’un a varis efectes (etapes de compressió), d’un o varis cilindres, de tipus horitzontal o vertical, i refredats per aigua o bé per aire.

14

Pressió

• compressors alternatius (de pistó o èmbol; d’una etapa)

15

Pressió • compressors alternatius (de pistó o èmbol; de vàries

etapes) Amb refrigeració intermèdia

16

Pressió • compressors de pistó amb membrana Molt freqüent a la indústria farmacèutica L’aire no està en contacte amb les parts mecàniques

no arrossegarà partícules de l’oli lubricant.

17

Pressió Compressors rotatius (Volumètrics) • Els compressors rotatius de paletes (sense anell líquid) paletes mòbils, rotor excèntric Una part aspira, el centre comprimeix i l’altra part descarrega. S’empra molt en sistemes de buit, però també per fer petites compressions.

18

Pressió • Els compressors rotatius de paletes amb anell

líquid Rotor té paletes fixes i el cilindre és parcialment ple d’aigua (o oli) Al girar el rotor, líquid és centrifugat i forma un anell que fa la doble funció de tancament i de cambra de compressió.

Menys fregament de les paletes amb les parets, sistema lubrificant sigui més simple. Inconvenient: necessita dipòsit per separar les gotetes que s’arrosseguen amb el gas.

19

Pressió • compressors rotatius helicoïdals Formats per dos cargols helicoïdals que amb els seus perfils còncau i convex engranats, impulsen l’aire aspirat. Són més lleugers que els rotatius a paletes, i amb prestacions similars, una compressió progressiva sense discontinuïtats, però amb un preu més elevat.

20

Pressió • compressors d’engranatges (tipus Roots) Formats per dos engranatges que giren completament ajustats entre ells, dins d’un càrter.

Durant el funcionament el volum no varia. Al girar, el gas contingut en la cambra de bombeig es forçat a sortir per l’altra extrem del compressor.

Rendiment disminuït per les pèrdues d’aire entre pinyons i cilindre

21

Pressió

22

Pressió Compressors dinàmics o turbocompressors Per a grans cabals amb petites elevacions de pressió. Sempre rotatius. L’aire es posa en circulació mitjançant una o vàries rodes de turbina. Aquesta energia cinètica es converteix en energia elàstica de compressió.

23

Pressió • Turbocompressors centrífugs o radials Transforma l’energia cinètica cedida al fluid en energia de pressió.

24

Pressió • Turbocompressors axials El fluid segueix la direcció de l’eix d’accionament del rodet (tipus ventiladors axials). Difusor transforma l’energia cinètica en pressió. Tenen sempre diverses etapes amb difusors intermedis. Pressions molt baixes però cabals poden ser molt elevats

25

Pressió INSTAL·LACIONS (AIRE COMPRIMIT) Central d’aire comprimit Sala de serveis Lloc aïllat (protegir del soroll produït, amb aire fresc, net i sec) Estarà formada per:

−Motor d’accionament −Filtre d’aire −Compressor −Circuit de refrigeració del compressor −Dipòsit d’emmagatzematge −Panell de control

26

Pressió Esquema d’una centra d’aire comprimit

27

Pressió

28

Pressió Refrigeració Aire o aigua Potències baixes aire, compressor amb aletes (↑ superfície bescanvi) Potencies altes sistema refrigeració amb aigua, compressor amb ventilador

Dipòsit pulmó També anomenat acumulador. Reserva d’aire comprimit. Uniformitza la pressió de sortida.

29

Pressió Assecat de l’aire • ADSORCIÓ Procés físic Llit de gel (SiO2), adsorbeix la humitat, queda fixada.

El gel es pot regenerar (corrent elèctrica o aire calent)

• ABSORCIÓ Procés químic Llit amb compost que reacciona amb l’aigua S’ha de renovar amb regularitat

30

Pressió Assecat de l’aire • PER REFREDAMENT Basats en reducció de T de rosada L’aire a assecar es refreda i el vapor d’aigua i restes d’oli condensen i poden ser eliminats

Xarxa de distribució • Conjunt de canonades i accessoris per on circula l’aire comprimit

• Canonada principal amb derivacions alimentació uniforme • Pressió i cabal. Pressió de servei (p que subministra el compressor i hi ha a les canonades); Pressió de treball (la necessària al punt de treball, ≈6 bar)

• Manteniment punt de control per detectar fuites. • Canonades amb desnivell pel condensat.

31

Pressió RECIPIENTS A PRESSIÓ • Recipients amb p superior a l’atmosfèrica • Han d’estar proveïts dels següents accessoris i connexions: Manòmetre amb una marca vermella que indica la pressió més alta permesa. Vàlvules de seguretat en cada cambra a pressió (en molts casos discs de trencament de seguretat). Possibilitat de ventilació o purga d’aire. Tub ascendent o tub de descàrrega al fons. Tub d’aire a pressió. Boca de càrrega. Finestra d’inspecció. Termòmetre.

32

Pressió

33

Pressió RECIPIENTS A PRESSIÓ • Precaucions per treballar amb recipients a pressió • Normes per obrir recipient a pressió • Normes per treballar amb ampolles de gas comprimit • Instal·lació d’ampolles a pressió • Estan sotmesos a reglamentació

34

Buit INTRODUCCIÓ

El servei de buit consisteix en assolir pressions inferiors a l’atmosfèrica. Tipus de buit:

35

Buit MESURA I UNITATS Manòmetre. Instrument per mesurar la pressió. En funció del grau de buit s’empren diferents mesuradors.

Buit baix i el mitjà o moderat (fins 10-4

mbar), es poden assolir amb una bomba rotativa simple o de doble etapa. Mesura: manòmetre de branques de mercuri.

36

Buit MESURA I UNITATS Buits fins grau mitjà Manòmetre Mc. Clau. No serveix per gasos que es condensin. La lectura en aquest sistema és intermitent. Manòmetre de Pirani (resistències). Mesura mitjançant la variació de la conductivitat tèrmica del gas. Té un filament metàl·lic suspès en un tub en el sistema de buit i connectat a una font de voltatge o corrent constant. El filament pot ser de tungstè o altre material amb resistència que variï molt amb la temperatura. Al ↑ el buit, ↓ la pèrdua de calor per conducció a través del gas i ↑ augmenta la temperatura i la resistència del conductor, que es mesura amb l’aparell adequat.

37

Buit MESURA I UNITATS Buits inferiors a 10-7 mbar Galgues d’ionització de càtode calent Galga de Bayard-Alpert (BAG) Altres variants

38

Buit BOMBES DE BUIT La potència d’una bomba de buit és la seva

principal característica, i dependrà: – del cabal a extreure (volum de gas aspirat,

mesurat a una pressió determinada, per unitat de temps)

– de la pressió d’entrada. Les dues variables estan relacionades, ja que la

velocitat de bombeig és funció de la pressió.

39

Buit BOMBES DE BUIT Tipus de bombes: BOMBES DE DIAFRAGMA – Són les més simples i proporcionen un buit molt moderat,

150 mbar en una etapa i fins 10 mbar amb més etapes. – Les bombes de diafragma són de tipus alternatiu i es

basen en el moviment de vaivé d’una membrana provocat normalment per un electroimant.

40

Buit BOMBES DE BUIT Tipus de bombes: BOMBES ROTATIVES

– Es basen en el gir d’un rotor. Al girar, la força centrífuga fa que el líquid deixi un espai que s’omple d’aire, aquest es comprimit i expulsat del sistema.

– Es poden aconseguir buits de 100 mbar (1 etapa) o 15 mbar (doble efecte a 15 ºC).

– Inclouen bombes de paletes, tipus Roots…

41

Buit BOMBES DE BUIT Tipus de bombes: BOMBES DE RAIG O SIFÓ (EJECTORS)

– Es coneixen com trompes de buit. – El buit que proporcionen és moderat (buit mitjà) i també poden emprar‐se en sèrie (per exemple un ejector de cinc etapes pot produir a la pràctica buits entre 0,01 mbar i 0,2 mbar).

42

Buit BOMBES DE BUIT Tipus de bombes: BOMBES DE DIFUSIÓ

– Són les més econòmiques per aconseguir buits elevats. – El seu funcionament es basa en un raig de vapor d’un oli de baixa pressió de vapor (generalment oli de silicona) que entra a la part superior de la bomba, arrossega a les molècules de gas.

43

Psicrometria INTRODUCCIÓ Psicrometria: estudi de les propietats

termodinàmiques de sistemes Gas permanent – vapor condensat (aire humit – barreja d’aire sec i vapor d’aigua) Estudiar les principals propietats termodinàmiques

de l’aire (humitat). Principals aparells utilitzats per a mesurar la

humitat. Forma d’utilitzar diagrames que faciliten els càlculs. Estudiarem diversos processos psicromètrics.

44

Psicrometria DEFINICIONS I CONCEPTES IMPORTANTS Aire humit: mescla d’aire sec i aigua en estat gasós (vapor).

El contingut d’H2O pot variar des de cero (aire sec) fins a saturació (aire saturat). És convenient tractar l’aire com una mescla de vapor d’aigua i d’aire sec, perquè la composició de l’aire sec roman relativament constant.

Saturació: Es produeix quan la pressió parcial de l’H2O a la mescla s’iguala a la pressió de vapor (pvap) de l’H2O a aquesta T.

A les T i p habituals (<3 atm), l’aire sec es pot considerar un component pur, ja que les seves propietats resten pràcticament constants. L’aire sec i el vapor d’aigua tenen un comportament que es pot aproximar al dels gasos ideals. Per tant l’aire humit es considerarà una barreja de gasos ideals.

45

Psicrometria PROPIETATS TERMODINÀMIQUES DE L’AIRE Les propietats de l’aire humit depenen de la quantitat de

vapor d’aigua que contingui. Calen paràmetres per quantificar la humitat de l’aire:

Índexs d’humitat. • Humitat absoluta: ρv = mv/V (kg vapor/m3 d’aire humit) • Raó de mescla o humitat: X = mv/ma (kg vapor/kg aire sec) • Humitat específica: e=mv/(mv+ma) (kg vapor/kg aire humit) • Fracció molar: Y = nv/na (mols vapor/mol aire sec) • Humitat relativa: HR=100pv/ps (%) on ps és la p de saturació

46

Psicrometria Quan es coneix el grau d’humitat, les propietats

termodinàmiques de l’aire humit se solen expressar en funció de la raó de mescla X, i es defineixen en relació a cada kg d’aire sec. Volum humit o Volum específic, V*. Volum

d’una massa d’aire humit per kg d’aire sec. Propietat que permet determinar els fluxos volumètrics

)1()1()1(* X

MM

pMRTX

pMRTXVV

v

a

ahh +=+=+= m3 aire humit

kg aire sec

47

Psicrometria Calor específica humida, cp

*. Energia necessària per a augmentar 1ºC la temperatura d’un aire humit per kg d’aire sec

cp* = cph (1+X) = cpa + X cpv kJ/(K · kg aire sec)

Entalpia específica, ∆H*. Entalpia que té un aire humit

per kg d’aire sec. Contingut tèrmic f (T, composició) Origen d’entalpies (Ref.): Aire sec a 0ºC i aigua líquida a

0ºC

ΔH* = ΔHh(1+X) = ΔHa+XΔHv = cp*(T–T0) + XLv(T0) kJ/kg aire sec

48

Psicrometria TEMPERATURES Temperatura o punt de rosada, TR. Indica la temperatura

a la que comença a condensar-se el vapor d’aigua. (equivalent al de T de saturació a pressió constant). A una T donada, la TR serà més petita com menys humit estigui l’aire.

L’aire roman saturat durant el procés de condensació seguint una línia d’humitat relativa de 100% (línia de vapor saturat). La Tordinària i Trossada són iguals

49

Psicrometria Temperatura de saturació adiabàtica, Th o Ts.

Temperatura que assoleix una massa d’aire humit quan se satura adiabàticament a p constant en contacte amb aigua.

CAMBRA DE SATURACIÓ ADIABÀTICA IDEAL •Recipient aïllat tèrmicament •Aire saturat a la sortida •L’aire es refreda (cedeix calor) perquè és necessari evaporar una quantitat d’aigua

Estat estacionari •Adiabàtic, no treball ⇒ PROCÉS ISOENTÀLPIC

50

Psicrometria Temperatura de saturació adiabàtica, Th o Ts.

Línies de saturació adiabàtica •Línies rectes i paral·leles (distintes ordenades) que arriben fins a la línia de XS (quan T=TS ⇒ X = XS) •Tots els aires amb la mateixa TS adiabàtica pertanyen a la mateixa recta i presenten la mateixa H

X

51

Psicrometria Temperatura humida (bulb humit, wet bulb).

Temperatura límit de refredament que assoleix una petita massa d’aigua al posar-la en contacte amb una massa d’aire humit infinita a T, P i humitat absolutes constants (X). La humitat es mesura a partir de la diferència de T del termòmetre sec-humit.

• La T de termòmetre humit depèn de la humitat que contingui l’aire (índex d’humitat) i estarà relacionat amb els índexs que ja hem definit.

• En el cas de l’aire humit (sistema aire-aigua), coincideix pràcticament amb la temperatura de saturació adiabàtica, per això hem denominat Th a ambdues.

52

Psicrometria APARELLS PSICROMÈTRICS Conèixer el valor de la humitat a l’aire (salut, confort,

objectes sensibles...) És necessari en disseny de sistemes de calefacció i condicionament d’aire tenir en compte la T i humitat de l’aire (climatització).

53

Psicrometria APARELLS PSICROMÈTRICS Psicròmetre i aspiropsicròmetre. Dos termòmetres, un normal (sec) i l’altre amb el

seu bulb permanentment humit La diferència entre la T de l’aire (o T seca) i Th

dependrà de la humitat de l’aire. Junt al psicròmetre se subministra una taula amb doble entrada (T i T-Th) que proporciona directament la humitat relativa de l’aire.

54

Psicrometria

55

Psicrometria APARELLS PSICROMÈTRICS Higròmetre de cabell. Es basen en que els cabell s’expandeixen i

contrauen segons sigui la humitat relativa

56

Psicrometria APARELLS PSICROMÈTRICS Higròmetre de punt de rosada. Placa metàl·lica refredada mitjançant

evaporació d’èter (o altra substància volàtil).

Primeres gotetes de líquid en la seva superfície, la Tèter = Tr de l’aire.

Dificultat: determinar el moment en que comença la condensació. Actualment utilitza dispositiu electrònic (cèl·lula fotoelèctrica.

Mesurant la T a l’exterior, i utilitzant l’equació o la gràfica de la pressió de saturació, s’obté la humitat relativa de l’aire.

57

Psicrometria APARELLS PSICROMÈTRICS Higròmetre químic. Basat en l’ús d’una substància higroscòpica. Es fa circular un volum conegut d’aire fins a que

aquest quedi pràcticament sec. La diferència de massa dels tubs abans i després d’haver fet circular l’aire, serà deguda a la massa de vapor que s’ha dipositat.

Determina la humitat absoluta

58

Psicrometria APARELLS PSICROMÈTRICS Higròmetre elèctric. Basats en substàncies (Al2O3, alguns

polímers, etc.) que presenten una resistència elèctrica superficial o una capacitat elèctrica que és f(humitat relativa)

Mesura còmoda i ràpida, a més de poder ser adaptats per a bolcar dades en un ordenador.

Els higròmetres electrònics estan definits en l’apartat 5.5 de la norma UNE 100010 (1989)

59

Psicrometria

Avantatges Propietats de l’aire humit estan

relacionades entre sí a partir de dos (T, X, HR, Tr, Th, V*, o ΔH*) podem obtenir la resta.

Són representacions gràfiques d’equacions anteriors.

Cada estat de l’aire està representat por un punt i cada procés psicromètric per una línea.

Fa una estimació ràpida i precisa d’informació (estudi i disseny d’equips o processos psicromètrics).

Inconvenients Només poden ser utilitzats per

a la pressió indicada (amb un marge aproximat d’un 10% a dalt o baix).

Gran quantitat de línees que venen representades.

No estan representades totes les corbes, serà necessari interpolar.

Trobem diferents diagrames segons les principals coordenades (eixos) que es trien.

DIAGRAMES PSICROMÈTRICS

60

Psicrometria Diagrama de Carrier. Eix x: T (ºC); eix y (dreta): la raó de

mescla o humitat (X, en kg d’aigua/kg d’aire sec).

En corba de saturació se localitzen les temperatures de termòmetre humit i les temperatures de rosada.

Les corbes d’humitat relativa constant són similars a la de saturació, avançant cap a baix (tombant-se més) segons disminueix la humitat de l’aire.

El volum humit i les línees de Th constant o isoentàlpiques es representen per obliqües de distinta inclinació. En realitat les línees de Th constant són hipèrboles amb una petita curvatura, per el que semblen rectes.

D’entalpia s’obté únicament el valor de l’entalpia humida en la saturació, sent llavors necessari incloure altres corbes que donen la desviació corresponent.

La calor humida no està representada (obtenir a partir de l’equació psicromètrica per a l’entalpia humida).

61

Psicrometria Diagrama Mollier. El més antic dels diagrames psicromètrics

(Alemanya i França) Eix y (esquerra): entalpia humida; eix x:

humitat X. Línees d’humitat constant són verticals Línees isoentàlpiques són rectes amb pendent

negativa i paral·leles entre sí. Les isotermes són línees rectes que arrenquen de l’eix d’ordenades. La

isoterma corresponent a 0 ºC és horitzontal, mentre que la resta d’isotermes són línees rectes amb major pendent a les temperatures més altes.

Les corbes d’HR constant parteixen d’abscisses properes a l’origen i van creixent i separant-se en ventall. La corba més propera a l’eix horitzontal és la de saturació.

Les línees de volum específic constant són rectes que parteixen de l’eix vertical, tenen pendent negativa, encara que amb menor inclinació que les isoentàlpiques, i finalitzen en la corba de saturació.

62

Psicrometria Diagrama ASHRAE. Proposat per la American Society of

Heating, Refrigerating and Airconditioning Engineers (ASHRAE), ús tant en América com en Europa.

Semblant al tipus Carrier. Principal diferència: aquí es representa directament l’entalpia humida, en lloc de l’entalpia de saturació.

S’elimina l’aproximació de considerar exactament iguals a les línees isoentàlpiques (línees continues) i les de temperatura de termòmetre humit (línees discontínues).

63

Psicrometria

Representació gràfica de l’equilibri del sistema aire-aigua a una P donada

Eix y (dreta): humitat absoluta (Y)

Eix x: T real o de bulbo sec (T)

La línia de saturació divideix el diagrama en dues zones:

1F: Mescles aire-aigua no saturades (sota)

2F: aire sobresaturat + aigua líquida (a dalt)

DIAGRAMES PSICROMÈTRICS. Com funcionen?

64

Psicrometria

Descripció de les línies i eixos del diagrama psicromètric:

1) T seca 2) Humitat absoluta 3) Corba de saturació (100% HR) 4), 5), 6) i 7) Corbes d’humitat relativa 8) Línia d’entalpia 9) Línies que indiquen per un costat

l’entalpia i per l’altre la T humida 10)Escala de Factor de

Calor Sensible 11)Punt focal que correspon

a 24ºC i 50% d’humitat

DIAGRAMES PSICROMÈTRICS. Com funcionen?

65

Psicrometria Processos psicromètrics. L’estudi d’aquests processos es fonamental per a poder abordar els temes referits a assecament, condicionament d’aire o climatització.

Els processos psicromètrics fonamentals consisteixen en transferències d’energia en forma de calor i transferències de massa en forma d’aigua.

66

Psicrometria. Processos psicromètrics Escalfament i refredament. Es modifica la T de l’aire sense evaporació o

condensació. Es manté constant la quantitat de vapor present a l’aire, representada per la raó de mescla, X.

L’escalfament: disminució de la humitat relativa, augmentant, la capacitat de l’aire per a assecar. Propi de sistemes de calefacció residencials. Línia de X ct en direcció de ↑ T i ↓ HR (↓ HR de l’aire en locals amb calefacció, provocant la dessecació de mucoses, irritacions en la faringe, etc.

El refredament: augment de la humitat relativa, però sense arribar a la saturació (ja que llavors X deixaria de ser constant). La línia varia cap a la ↓ de T i ↑ HR.

67

Psicrometria. Processos psicromètrics Humidificació. Es produeix un augment de la quantitat de vapor

d’aigua present a l’aire. Es produirà també una variació en la T de l’aire depenent de si s’ha

afegit o no calor durant el procés. Humidificació adiabàtica. ↑ de la humitat i la HR a la vegada que

disminueix la T sense que existeixi aportació d’energia.

En diagrama, l’evolució de l’aire segueix les línees isoentàlpiques (coincidiran amb les de Th). En indústria trobem processos dissenyats de forma adiabàtica.

La humidificació es fa mitjançant ”refredament evaporatiu”. L’aire calent i sec entra en el l’estat 1 on es “rociat” amb aigua líquida. Part de l’aigua s’evapora a l’absorbir la Q de l’aire, ↓ la seva T. En el cas límit l’aire sortirà saturat (T més baixa que es pot assolir).

68

69

Psicrometria. Processos psicromètrics Humidificació amb escalfament o refredament. ↑ de la humitat amb intercanvi de calor. La HR pot

variar (augmentar o disminuir). Permet eliminar problemes associats a HR baixa. L’evolució de l’aire en el diagrama psicromètric no

segueix cap línea determinada, però el procés es pot descompondre: L’aire passa per una secció d’escalfament (procés 1-2) i després per una secció d’humidificació (procés 2-3).

Humidificació amb vapor d’aigua produeix escalfament addicional (T3>T2)

Humidificació per “rociat” d’aigua provoca refredament (T3<T2) necessari escalfar a T més alta per compensar.

Aquest procés és el que pateix l’aire condicionat a l’estiu un cop que entra en un local, on absorbeix calor i humitat al mateix temps.

Psicrometria. Processos psicromètrics Deshumidificació. La humitat de l’aire disminueix. Deshumidificació química. ↓ de la humitat de l’aire mitjançant l’ús

d’adsorbents (carbonis actius, gel, sílice...) o absorbents (clorurs, bromurs...). S’allibera calor i la T de l’aire ↑. En el diagrama psicromètric, el procés no segueix cap línea determinada.

Deshumidificació per refredament. ↓ de la humitat de l’aire com a conseqüència d’una ↓ de la T per sota de la seva corresponent Tr. Necessari si la HR assoleix nivells extremadament alts durant el refredament a X ct.

L’aire calent i humit entra a la secció de refredament, la seva T disminueix i la seva HR augmenta a X ct.

Si la secció de refredament és suficientment llarga l’aire surt saturat. El refredament addicional de l’aire provocarà la condensació de part de la humitat.

L’aire romandrà saturat durant tot el procés de condensació, segueix la línia de saturació fins l’estat 2.

En atmosfera formarà de boires, núvols, rosada o gebre.

70

Psicrometria. Processos psicromètrics Mescla adiabàtica. En alguns casos pràctics es produeix la mescla d’aires amb diferents

propietats psicromètriques, sense que es realitzi cap aportament extern de calor (adiabàticament). Exemple típic és el que es dóna quan l’aire de retorn en un sistema d’aire condicionat es barreja amb una part d’aire provinent de l’exterior.

La humitat i l’entalpia de l’aire mesclat s’obtenen a partir del repartiment proporcional a la quantitat corresponen de cadascun dels aires inicials.

Per a determinar les propietats de l’aire mesclat a partir del diagrama psicromètric:

1)Localitzar punts corresponents a masses d’aire inicials.

2)Unir aquests punts mitjançant una línea recta. 3)Dividir aquesta línea en proporció inversa a les

quantitats d’aire inicials. El punt de la mescla estarà més a prop de la major quantitat d’aire inicial.

71