Tecnología Frigorífica

Transcripción

1 T2.- PSICROETRI Tecnología Frigorífica EN L REFRIGERCION (I.I. T2.- Psicrometría en la Refrigeración Las trasparencias son el material de apoyo del profesor para impartir la clase. No son apuntes de la asignatura. l alumno le pueden servir como guía para recopilar información (libros, y elaborar sus propios apuntes Departamento: rea: Ingeniería Eléctrica y Energética áquinas y otores Térmicos CRLOS J RENEDO renedoc@unican.es Despachos: ETSN 236 / ETSIIT S Tlfn: ETSN / ETSIIT T2.- PSICROETRI EN L REFRIGERCION 1.- Psicrometría 2.- El Diagrama Psicrométrico 3.- Las Transformaciones Psicrométricas 1.- Psicrometría (I 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 aire seco (as, del vapor de agua (va, y de la mezcla: el aire húmedo (ah

2 T2.- PSICROETRI EN L REFRIGERCION 2.- Psicrometría (II ire saturado: p v = p sat (T Temperatura de rocío: T p actual = p sat (condensación de la humedad ambiente Humedad específica (x: es la cantidad de vapor de agua por masa de aire, [kg vapor agua / kg aire seco] pv x =,622 p p v Humedad relativa (ϕ, HR: la relación entre p v y p sat en % p ϕ = HR = p v vs 1 Saturación adiabática: aporte de agua hasta la sat. en una cámara térmicamente aislada Temperatura de bulbo húmedo: es la T sat adiabática h s = h + (w s w h 1 h 1 (la del agua de aporte T2.- PSICROETRI EN L REFRIGERCION 2.- Psicrometría (II ire saturado: p v = p sat (T log p ( = 7,5 sat v + ( Tsat ,85 T 2,7858 p v en Pa y T sat en ºC Temperatura de rocío: T p actual = p sat (condensación de la humedad ambiente Pv (Pa 15. Humedad específica 12.5 (x: es la cantidad de vapor de agua por masa de aire, [kg vapor agua / kg aire seco] Humedad relativa (ϕ, HR: la relación entre p v y p sat en % Saturación adiabática: aporte de agua hasta la sat. en hs = h + (w s w h 1 una cámara térmicamente aislada h 1 35 (la del 4 agua 45 de 5 aporte T (ºC Temperatura de bulbo húmedo: es la T sat adiabática pv x =,622 p p p ϕ = HR = p v vs v 1

3 T2.- PSICROETRI EN L REFRIGERCION 2.- Psicrometría (III Temperatura de bulbo seco, T BS (T aire Temperatura de bulbo húmedo, T BH (T agua T BS T BH T BS = T BH aire saturado (T BS T BH T BS > T BH aire no saturado ire (T BS T BH en tablas HR Si (T BS >>> T BH HR baja Si (T BS T BH HR alta gasa humedecida T2.- PSICROETRI EN L REFRIGERCION 2.- Psicrometría (IV Interés de la humedad relativa en la refrigeración: Si es baja favorece el secado de los alimentos Si es alta aparece la formación de moho En el caso de la conservación de alimentos, encontrar un compromiso entre el secado y la aparición de moho Hay tablas que recogen datos sobre la humedad relativa recomendada para la conservación de diversos productos.

4 T2.- PSICROETRI EN L REFRIGERCION 2.- El Diagrama Psicrométrico (I Es el empleado para resolver los problemas del aire húmedo 5 Hay que considerar la presión (altitud P [ Pa] = ,261 H [ m] Existen diferentes tipos ( 5, 26 T2.- PSICROETRI EN L REFRIGERCION 2.- El Diagrama Psicrométrico (I Es el empleado para resolver los problemas del aire húmedo 5 Hay que considerar la presión (altitud P [ Pa] = ,261 H [ m] Existen diferentes tipos ( 5, Patm [Pa] H (m.s.n.m

5 T2.- PSICROETRI EN L REFRIGERCION m.s.n.m. (-5ºC T2.- PSICROETRI EN L REFRIGERCION m.s.n.m. Baja T (-4-1ºC

6 T2.- PSICROETRI EN L REFRIGERCION 2.- El Diagrama Psicrométrico (II ϕ cte h cte T h cte T h = T s V cte h cte T h cte T2.- PSICROETRI EN L REFRIGERCION 2.- El Diagrama Psicrométrico (III Lectura de un punto Ts=Th Condensación

7 T2.- PSICROETRI EN L REFRIGERCION Propiedades del aire húmedo a nivel del mar si su Ts es 3ºC y Th 23ºC T2.- PSICROETRI EN L REFRIGERCION 3.- Las Trasformaciones Psicrométricas (I ezcla adiabática de dos masas de aire ( y B con distinta humedad la mezcla ( situada en la recta que une los dos puntos B G es la masa de aire (kg w humedad específica h entalpía (kj/kg G + G B = G G w + G B w B = G w G h + G B h B = G h

8 6 4 9 T2.- PSICROETRI EN L REFRIGERCION 3.- Las Trasformaciones Psicrométricas (I ezcla adiabática de dos masas de aire ( y B con distinta humedad la mezcla ( situada en la recta que une los dos puntos 1 1 %B B G es la masa de aire (kg w humedad específica h entalpía (kj/kg 7 3 G + G B = G 8 2 G w + G B w B = G w G h + G B h B = G h % T2.- PSICROETRI EN L REFRIGERCION ezcla a nivel del mar de 2. kg/h de aire con Ts de 22ºC y φ 6%, y 1. kg/h con Ts de 32ºC y φ 7%

9 T2.- PSICROETRI EN L REFRIGERCION ezcla a nivel del mar de 2. kg/h de aire con Ts de 32ºC y φ 9%, y 1. kg/h con Ts de ºC y φ 8% T2.- PSICROETRI EN L REFRIGERCION 3.- Las Transformaciones Psicrométricas (II Enfriamiento sensible, sin deshumidificación Paso por una batería fría a T bat > T r No varía la humedad absoluta (W F (T bat > T r En realidad hay un cierto bypas del aire por la batería, produciéndose una mezcla de aire tratado y aire no tratado Tbatería Q calor aportado (kcal / h Q =,24 aire (T F T Q = aire (h h F FB = aire no tratada aire total nº filas letas Separación entre filas Separación entre aletas Velocidad del aire

10 T2.- PSICROETRI EN L REFRIGERCION 3.- Las Transformaciones Psicrométricas (II Enfriamiento sensible, sin deshumidificación Paso por una batería fría a T bat > T r No varía la humedad absoluta (W F (T bat > T r En realidad hay un cierto bypas del aire por la batería, produciéndose una mezcla de aire tratado y aire no tratado Q calor aportado (kcal / h Q =,24 aire (T F T Q = aire (h h F FB = aire no tratada aire total Tbatería nº filas letas Separación entre filas Separación entre aletas Velocidad del aire T2.- PSICROETRI EN L REFRIGERCION Pasar una corriente de aire de Ts de 35ºC y φ 3% por una batería fría a 18ºC y factor de bypass de 25%

11 T2.- PSICROETRI EN L REFRIGERCION 3.- Las Transformaciones Psicrométricas (III Enfriamiento con deshumidificación Paso por una batería fría a T bat < T r Condensa humedad (W Sigue por curva de sat. hasta Tbat (B C Enfriamiento sensible hasta sat. ( B (T bat > T r C W condensada En realidad hay un cierto bypas del aire por la batería, produciéndose una mezcla de aire tratado y aire no tratado FB = aire no tratada aire total nº filas letas Separación entre filas Separación entre aletas Velocidad del aire Tbatería T2.- PSICROETRI EN L REFRIGERCION 3.- Las Transformaciones Psicrométricas (III Enfriamiento con deshumidificación Paso por una batería fría a T bat < T r Condensa humedad (W (T bat > T r C ezcla, D, de la corriente de aire tratada, C, con la entrante, FB = aire no tratada aire total nº filas letas Separación entre filas Separación entre aletas Velocidad del aire

12 T2.- PSICROETRI EN L REFRIGERCION 3.- Las Transformaciones Psicrométricas (III Enfriamiento con deshumidificación Paso por una batería fría a T bat < T r Condensa humedad (W Q sustraido = aire (h h D Q sensible =,24 aire (T T D Q sustraido = Q sensible + Q latente Q latente =,595 aire (w w D (T bat > T r C 1 D FB = aire no tratada aire total T T D 1 T T C C FB = aire no tratada aire total nº filas letas Separación entre filas Separación entre aletas Velocidad del aire T2.- PSICROETRI EN L REFRIGERCION Pasar una corriente de aire de Ts de 25ºC y φ 6% por una batería fría a 1ºC y factor de bypass de 25%

13 T2.- PSICROETRI EN L REFRIGERCION Bibliografía del Tema ir Humidification R. Lazzarin, Luigi Nalini anual de Climatización, T1 J.. Pinazo DTIE 3.1 Psicrometria J.. Pinazo Fundamentos de Climatización TECYR