INTRODUÇÃO À PSICROMETRIA Sistemas de Refrigeração e Condicionamento de Ar (SRAC B) Prof. Jesue

Exemplos Segundo a ASHRAE, Ar condicionado é o processo de tratamento do ar de modo a controlar simultaneamente a temperatura, a umidade, a pureza e a distribuição para atender às necessidades do recinto condicionado.

Carta psicrométrica

Propriedades psicrométricas Temperatura de Bulbo seco Temperatura de Bulbo Úmido Umidade relativa Umidade absoluta Entalpia específica Volume específico

Lei de Dalton – pressões parciais

Temperatura de Orvalho A temperatura de orvalho é muito importante para previsão da possibilidade de condensação da umidade do ar sobre um duto de ar condicionado por exemplo.

Processos psicrométricos Aquecimento Umidificação Resfriamento e Desumidificação Mistura de dois fluxos de ar Insuflamento no ambiente

Exemplo sobre Temperatura Orvalho Um jato de ar a uma temperatura de 15C passa dentro de um duto não isolado através de um ambiente a TBS de 32 C e TBU de 23 C. Haverá condensação em sua face externa? Na carta psicrométrica, marcar o ponto referente à temperatura do ar externo e traçando uma linha horizontal da direita para a esquerda, verificar o ponto em que há cruzamento com a linha de saturação. Neste ponto, situa-se a temperatura de orvalho do ar externo, ou seja, se a temperatura do mesmo é resfriada abaixo deste valor, haverá condensação de parte da sua umidade dissolvida. Neste exemplo a temperatura de orvalho é de 19,2 C e a temperatura da face externa do duto é praticamente de 15C, o que faz com que a condensação da umidade seja inevitável. A solução deste problema geralmente é conseguida através do isolamento do duto

Processos psicrométricos

Resfriamento e desumidificação

Aquecimento No aquecimento a umidade relativa do ar permanece inalterada, ou seja, w1 = w2.

Mistura de dois fluxos de ar Na mistura de dois fluxos de ar, a condição final (3) é encontrada sobre uma reta que liga a condição 1 e a condição 2 na carta. Um balanço de energia fornece: M3.H3=M1.H1+M2.H2

Insuflamento de dois fluxos de ar No insuflamento no ambiente (4 para 2) o ar é aquecido e umedecido. O FCS é importante neste processo.

Processo completo de climatização Observe a ilustração a seguir – Nela vemos que o ar externo é misturado com o ar de retorno. O ar de mistura passa pela SRD e é insuflado no ambiente, passando para a condição de retorno.

Exemplo Calcule qual a temperatura do ar de insuflamento; Dada a instalação a seguir, sabe-se que um fluxo de massa de ar externo (1) =0,7kg/s é misturado com outro fluxo de ar de retorno =4,5kg/s. As condições do ar externo (E) ou ponto 1 são: TBS=32C e umidade relativa ()=60%. Já o ar de retorno (2) apresenta as seguintes condições (iguais ao ar de exaustão, 2”): TBS=25C e =50%. Sabendo ainda que a carga térmica sensível ambiente =12kW e a carga térmica latente =2kW. Calcule qual a temperatura do ar de insuflamento; a capacidade da serpentina de resfriamento e desumidificação; a quantidade de água retirada pela serpentina de resfriamento e desumidificação

Exemplo O primeiro passo é marcar os pontos conhecidos na carta psicrométrica e encontrar as propriedades – h1 = 79kJ/kgar e h2 = 50,5 kJ/kgar Depois devemos realizar um balanço de massa e energia na mistura onde determinamos o fluxo de massa de entrada na serpentina de resfriamento e a entalpia do ponto 3 através da lei da linha reta, que diz que o ponto 3 está localizado sobre uma reta entre 1 e 2. A entalpia do ponto 4 é calculada através de um balanço de energia no ambPara encontrar a temperatura de insuflamento (4) deve-se calcular o Fator de calor sensível = 12/14=0,85 (definido como a carga térmica sensível sobre a carga térmica total) e traçar uma reta a partir do ponto 2 na carta psicrométrica. A inclinação da reta é definida pelo valor 0,85 encontrado no semicírculo interno localizado no canto superior esquerdo da carta. Desta forma, no cruzamento da linha do FCS e linha de entalpia 47,8kJ/kg encontramos o ponto 4 que tem TBS4=22,8C. A capacidade da serpentina de resfriamento e desumidificação é calculada por um balanço de energia na serpentina da forma: (Lembre-se que a energia se conserva, logo, a energia que entra com o fluxo de ar é igual a energia retirada pela serpentina mais a energia que sai com o fluxo de ar .