GUIA COMPLEMENTARIA TEMA 5: PSICROMETRIA

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1 UNEFM UNIVERSIDAD NACIONAL EXERIMENAL FRANCISCO DE MIRANDA ROGRAMA DE INGENIERÍA MECÁNICA UNIDAD CURRICULAR: ERMODINÁMICA ALICADA UNO FIJO-ESADO FALCÓN GUIA COMLEMENARIA EMA 5: SICROMERIA Objetio terinl: Anlizr el coportiento terodináico del ire tosférico soetido diferentes condiciones por edio de sistes ecánicos de condicioniento. ELABORADA OR: ING. GELYS GUANIA. MSc ING. JOSMERY SANCHEZ. MSc ING. ELIER GARCÍA Ulti odificción: Abril, 07 Aprobdo por:

2 EMA 7: SICROMERIA Contenido: Definición de psicroetrí y principl plicción Definición de ire seco y tosférico ropieddes de un ezcl ire-por. epertur de bulbo seco y úedo. epertur de sturción dibátic. Crt sicoétric. rocesos de condicioniento de bientes: Clentiento y enfriiento siple. Desidrtción con clentiento. Enfriiento Eportio. Clentiento con uidificción. Mezcl dibátic de dos corrientes de ire. orres de enfriiento.

3 QUE ES LA SICROMERIA? Es l cienci que inolucr ls propieddes terodináics del ire úedo, y el efecto de l uedd tosféric sobre los teriles y el confort uno, es decir, el étodo de controlr ls propieddes térics del ire úedo. Su plicción ás iportnte es en los procesos de condicioniento de ire L ASHRAE (Aericn Society of Hetin, Refriertin nd Air Conditionin Enineers) define el condicioniento del ire coo: "El proceso de trtr el ire, de tl ner, que se controle siultáneente su tepertur, uedd, lipiez y distribución, pr que cupl con los requisitos del espcio condiciondo".

4 AIRE SECO Y AMOSFÉRICO El ire es un ezcl de nitróeno, oxíeno y pequeñs cntiddes de otros ses. Norlente el ire en l tósfer contiene ciert cntidd de por de u (o uedd) y se conoce coo ire tosférico. En contrste, l ire que no contiene por de u se le ll ire seco. Es coneniente trtr l ire coo un ezcl de por de u y de ire seco, porque l coposición del ire seco pernece reltiente constnte, pero l cntidd de por de u cbi por l condensción y eporción de los ocenos, los, ríos, e incluso del u del cuerpo uno. L tepertur del ire en plicciones de condicioniento de bientes rí de - 0 cerc de 50 C. En est rno el ire seco puede trtrse coo s idel con un lor de Cp constnte de,005 kj/k.k ó 0,40 Btu/lb.R A 50 C, l presión de sturción del u es,k. A presines por debjo de este lor, el por de u puede trtrse coo s idel, incluso cundo es por sturdo. or tnto, el por de u en el ire se coport coo si existier solo y obedece l relción.=r.. El ire tosférico se trt coo un ezcl de ses ideles cuy presión totl est dd por: (k) : resión prcil del ire sec; : resión prcil del por

5 ROIEDADES DE UNA MEZCLA AIRE-VAOR Huedd específic o bsolut (): Es l s de por de u () presente en un s unitri de ire seco (), tbién conocid coo relción de uedd, y se deterin trés de: (k por de u/k de ire seco) V V / / R R / / R R Siendo: p p 0,6 0,6 0, 6 p p : presión de sturción l tepertur indicd

6 ROIEDADES DE UNA MEZCLA AIRE-VAOR Huedd relti : Se refiere l cntidd de uedd que el ire contiene () en relción con l cntidd áxi de uedd que el ire puede contener l is tepertur (). Es decir: R R / / Est ri de 0 pr ire seco pr ire sturdo. L is ri con l tepertur unque su uedd especific pernece constnte. Con lo plntedo en est ecución podeos deterinr que: 0,6. (0,6 )

7 ROIEDADES DE UNA MEZCLA AIRE-VAOR Entlpi del ire tosférico: Se refiere l entlpi del ire seco s l entlpí del por de u, y se deterin de l siuiente ner: r rnos de: 0º C C 40º C /º C 50,7,8 c,005 C C /º º F C 0º F /º F 06,5 0,45 F 0,40 F F /º Sist. Interncionl Sist. Inlés Voluen especifico del ire: V R R

8 EMERAURA DE BULBO SECO Y BULBO HÚMEDO epertur de bulbo seco: Es l tepertur de un ezcl s-por edid con un teróetro conencionl. epertur de bulbo úedo: Es l tepertur de l uedd contenid en el ire. Se obtiene eplendo un teróetro cuyo bulbo está cubierto con un ec de lodón sturd con u y se ce psr ire sobre ell. epertur de punto de rocío: epertur l que se inici l condensción si el ire se enfrí presión constnte. Es decir, l tepertur de sturción del u correspondiente l presión de por. pr St,

9 EMERAURA DE SAURACIÓN ADIABÁICA El siste se copone de un cnl lro isldo que contiene un pil de u. or el cnl se ce psr un corriente unifore de ire no sturdo que tiene un uedd especific de (desconocid) y un tepertur de. Cundo el ire fluye sobre el u, un poco de est se epor y ezcl con l corriente de ire. El contenido de uedd del ire uentrá durnte este proceso y su tepertur descenderá, puesto que prte del clor ltente de eporción del u que se sificrá proendrá del ire. Si el cnl tiene un lro suficiente, l corriente del ire sldrá coo ire sturdo l tepertur de, que se ll tepertur de sturción dibátic. 0,,

10 EMERAURA DE SAURACIÓN ADIABÁICA rtiendo de: ; l ecución de l enerí puede escribirse coo: ez 0 (Ms de ire seco) 0 o (Ms de u) Eplendo e iulndo los flujos ásicos del ire seco teneos: / Sustituyendo l ecución finl del blnce de s en l ecución de blnce de enerí y diidiendo entre teneos: 0

11 EMERAURA DE SAURACIÓN ADIABÁICA Resoliendo est ecución en l relción de uedd del ire úedo que entr l proceso de sturción dibátic, se tiene l siuiente expresión: Resoliendo est ecución en l relción de uedd del ire úedo que entr l proceso de sturción dibátic, se tiene:, C y C,,,, f f st s C Donde están edidos l tepertur de sturción dibátic,,, f f st y st,

12 DIAGRAMA SICROMÉRICO r fcilitr el cálculo y l isulizción de los procesos en los que interiene el ire tosferico es útil representr ráficente ls propieddes del iso en un dir conocido coo crt psicoétric (er fiur).

13 ROCESOS DE ACONDICIONAMIENO DEL AIRE r ntener un biente en ls condiciones deseds, son necesrios lunos procesos que enerlente se plicn pr odificr l tepertur y uedd del ire. Estos procesos incluyen el clentiento siple (uentr l tepertur), enfriiento siple (disinuir l tepertur), l uidificción (rer uedd) y l desuidificción (eliinr uedd). Aluns eces dos o s de estos procesos son necesrios pr ller el ire l niel de tepertur y uedd requeridos.

14 CALENAMIENO Y ENFRIAMIENO SIMLE 0 Q Donde pr ls dos corrientes, l de entrd y l de slid. Bsándose en l ecución. or tnto, l ecución de l enerí qued: c p,,, p p c c Q Siendo. Abos procesos se representn por un line orizontl sobre l crt psicroétric debido que l uedd especific es constnte. El clentiento ci l derec (uento de tepertur) y el enfriiento ci l izquierd (disinución de l tepertur). Aplicndo el blnce de eneri nos qued:

15 DESHIDRAACIÓN CON CALENAMIENO Blnce de enerí 0 Q ent sl c p ire donde 0, 6 p p

16 ENFRIAMIENO EVAORAIVO Se bs en un sencillo principio: cundo se epor el u el clor ltente de eporción se bsorbe del cuerpo del u circulnte. Coo resultdo tnto el u coo el ire se enfrín durnte el proceso. Es utilizdo bjo condiciones de lts teperturs y uedd relti y especific bj. Blnce de enerí 0 Q ent sl r el proceso de enfriiento dibático se tiene: 0 Diidiendo entre l s de ire seco, se tiene 0

17 CALENAMIENO CON HUMIDIFICACIÓN Es utilizdo bjo condiciones de bjs teperturs y uedd relti y especific bj. ent sl Q 0 Blnce de enerí 0 s s Debido que se tiene: Donde el subíndice s represent l corriente de por. El blnce de s del u es: s s 0

18 MEZCLA ADIABÁICA DE DOS CORRIENES DE AIRE r eliinr se tiene: De l is for se tiene:

19 ORRES DE ENFRIAMIENO Un torre de enfriiento úedo es un enfridor eportio seiencerrdo. El ire entr l torre por el fondo y sle por l prte superior. El u cliente del condensdor se bobe ci l prte superior de l torre y se rocí en est corriente de ire. Cundo ls ots de u cen por l influenci de l redd, un pequeñ frcción del u se epor y enfrí el u restnte. L tepertur y contenido de uedd del ire uentn durnte este proceso. El u enfrid se cuul en el fondo de l torre y se bobe de nueo l condensdor pr recuperr clor de deseco dicionl. Existen torres de tiro nturl y de tiro forzdo.

20 ORRES DE ENFRIAMIENO o r relcionr con se plnte: 4 4 Aplicndo un blnce de enerí en l torre:

21 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS LEVENSIEL, O (00). Fundentos De erodináic.erson Educción. OER, M; SOMERON, C (004). erodináic r Inenieros. Editoril McGr-Hill. VAN WYLEN G, SONNAG R. (999). Fundentos de erodináic. México: Lius. WARK K; RICHARDS D (00). erodináic. Espñ: Mc Gr Hill. YUNUS C; BOLES, M (006). erodináic. México: Mc G