¿Para qué sirve la psicrometría en HVAC?

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Una de las acciones más importantes en la operación de un sistema de aire acondicionado es el control de la humedad del aire, y es aquí donde el psicrómetro desempeña un papel fundamental para el correcto funcionamiento de los sistemas ¿Conoces su funcionamiento?

Redacción

La Psicrometría se define como la medición del contenido de humedad del aire. En términos más técnicos, es la ciencia que involucra las propiedades termodinámicas del aire húmedo y el efecto de la humedad atmosférica sobre los materiales y el confort humano. Es el método de control de las propiedades térmicas del aire húmedo.

Lo anterior, se puede llevar a cabo a través del uso de tablas psicrométricas o de la carta psicrométrica. Las tablas psicrométricas ofrecen una gran precisión, ya que sus valores son de hasta cuatro decimales; sin embargo, en la mayoría de los casos, no se requiere tanta precisión; y con el uso de la carta psicrométrica, se puede ahorrar mucho tiempo y cálculos.

¿Cómo medir la humedad?
Para asegurarse que la temperatura del bulbo húmedo registrada sea precisa, el flujo de aire sobre éste debe ser bastante rápido. El dispositivo diseñado para girar un par de termómetros, uno de bulbo seco y otro de bulbo húmedo, se conoce como psicrómetro de onda. El instrumento consiste de dos termómetros, el de bulbo seco y el de bulbo húmedo.

Para operarlo, la mecha se satura sobre el bulbo húmedo con agua limpia o, preferentemente, agua destilada y se gira.

Pasos para tomar lecturas con el psicrómetro de onda

  1. Sumergir la mecha sobre el bulbo húmedo en el agua. Sólo una vez según el horario programado, pero nunca entre una lectura y otra. La evaporación progresiva de la humedad en la mecha, hasta que alcanza el equilibrio con la humedad en el aire, es el factor que determina la lectura de bulbo húmedo
  2. Girar el psicrómetro durante 30 segundos. Rápidamente se deben tomar las lecturas y anotarlas; primero en el termómetro de bulbo húmedo y luego en el de bulbo seco. Girar de nuevo el psicrómetro, tomando lecturas en intervalos de 30 segundos durante cinco lecturas sucesivas, y anotar las temperaturas en cada ocasión, o hasta que se haya obtenido la lectura más baja y que la última lectura revele una nivelación o curva de retorno (dos o más lecturas sucesivas casi idénticas)
  3. Utilizar las tablas o la carta psicrométrica para obtener la hora. Normalmente, los psicrómetros de onda vienen acompañados de una regla deslizable con las dos escalas de temperaturas (bulbo húmedo y bulbo seco) y su hora correspondiente

Existen otros tipos de psicrómetros que se utilizan en los lugares donde es difícil girar el psicrómetro de onda, por lo estrecho del pasadizo, por ejemplo; uno de ellos es el psicrómetro de aspiración, instrumento con el cual la muestra de aire es soplada sobre los bulbos de los termómetros, por medio de una sección creada por una bomba de aire manual.

Otro modelo de psicrómetro de aspiración, en lugar de bomba de aire manual, utiliza un pequeño ventilador operado por un pequeño motor de baterías, con lo cual se impulsa el aire, forzándolo a pasar sobre los bulbos de los termómetros. En la práctica, cualquier temperatura que se mencione es la temperatura de bulbo seco, a menos que se refiera específicamente como la temperatura de bulbo húmedo (bh).

A0CG0004342Carta psicrométrica
Es una gráfica de las propiedades del aire, tales como temperatura, humedad relativa, volumen, presión, entre otras. Se utilizan para determinar cómo varían éstas al cambiar la humedad en el aire. Aunque las tablas psicrométricas son más precisas, el uso de la carta psicrométrica puede ahorrarnos mucho tiempo y cálculos; especialmente en los casos donde no se requiere de extrema precisión.

Asimismo, se trata de una gráfica que es trazada con los valores de las tablas psicrométricas; por lo tanto, puede basarse en datos obtenidos de la presión atmosférica normal al nivel del mar o en presiones menores que la atmosférica; es decir, para sitios a mayor altura sobre el nivel del mar. Existen muchos tipos, cada una con sus propias ventajas. Unas se hacen para el rango de bajas temperaturas, algunas para el rango de media temperatura y otras para el rango de alta temperatura. En ocasiones, a dichas cartas se les amplía su longitud y se recorta su altura; aunque también pueden ser más altas que anchas, o bien, de forma triangular. Básicamente, todas tienen la misma función, y la carta a emplear deberá seleccionarse para el rango de temperaturas y el tipo de aplicación.

En una carta psicrométrica es posible encontrar las propiedades del aire, siendo las de mayor importancia las siguientes:

  1. Temperatura de bulbo seco (bs)
  2. Temperatura de bulbo húmedo (bh)
  3. Temperatura de punto de rocío (pr)
  4. Humedad relativa (hr)
  5. Humedad absoluta (ha)
  6. Entalpía (h)
  7. Volumen específico

Conociendo dos de cualquiera de estas propiedades del aire, el resto se puede determinar por medio de la carta.

La razón por la cual existe la industria del acondicionamiento de aire (refrigeración, ventilación y calefacción) es porque la naturaleza no siempre proporciona las condiciones ideales anteriores; por lo que un sistema de aire acondicionado debe modificarlas utilizando diferentes procesos para lograr las ideales, lo cuales es factible modelar sobre la carta psicrométrica. Al interior de un lugar es posible controlar completamente los factores que determinan el confort en un espacio encerrado, dándose una relación definida entre confort y las condiciones de temperatura, humedad y movimiento del aire.

Con información de Manual de Refrigeración y Emerson Climate Technologies