transformaciones sicrometricas

03/11/2014
INTRODUCCIÓN
z
Las instalaciones de climatización tienen, como
objetivo principal, la preparación de un fluido
caloportador, destinado a la consecución de unas
condiciones en un local o conjunto de estos.
z El aire húmedo es el fluido caloportador por
excelencia, aunque no el único, en las plantas de
acondicionamiento ambiental, su tratamiento
desde las condiciones de entrada hasta las
requeridas de salida no se consigue, en general,
por medio de una sola transformación, sino que
es la resultante de la unión de transformaciones
elementales que se producen en los distintos
equipos dispuestos en la instalación.
TRANSFORMACIONES
SICROMETRICAS
E. TORRELLA
1
HIPÓTESIS DE PARTIDA
z
ESQUEMA SISTEMA TODO-AIRE
En los razonamientos que siguen se han
introducido como hipótesis básicas:
AIRE DE
EXPULSIÓN
– Consideración de flujo estacionario.
– Invarianza de la presión total.
z
2
E. TORRELLA
Suposiciones totalmente aceptadas en la
práctica si se exceptúan los breves
períodos de puesta en marcha y parada.
AIRE DE
RENOVACIÓN
AIRE DE RETORNO
DEL LOCAL
AIRE
RECIRCULADO
MEZCLA
E. TORRELLA
3
E. TORRELLA
AIRE DE
IMPULSIÓN
LOCAL
CENTRAL DE
TRATAMIENTO
4
1
03/11/2014
CLIMATIZADORA
PROCESOS SICROMÉTRICOS
ENFRIAMIENTO
MEZCLA
HUMECTACIÓN
CALENTAMIENTO
CALENTAMIENTO
AIRE
RECIRCULADO
+
AIRE DE
MEZCLA
VENTIL.
BATERÍA
FRÍA
BATERÍA
CALENT.
SOBRE UNA
SOLA CORRIENTE
MEZCLAS
FORMULACION
GENERICA
BATERÍA
PRECAL.
RECTAS DE MANIOBRA
FILTRO
HUMECTADOR
5
E. TORRELLA
MEZCLA DE CORRIENTES DE AIRE
z
1
2
m2 , w2 ,h2
3
En base a los balances anteriores puede
deducirse el estado final de la mezcla "3",
por medio del cálculo de su humedad y
entalpía específica.
m as 1 w1
mas 1
mas 1 h1
h3 =
m as 1
m3 , w3 ,h3
BALANCE DE MASAS DE
AIRE SECO
m as1 + m as 2 = m as 3
BALANCE DE MASAS DE
VAPOR DE AGUA
m as1 w 1 + m as 2 w 2 = m as 3 w 3
BALANCE ENERGÉTICO
m as 1 h1 + m as 2 h 2 = m as 3 h 3
6
E. TORRELLA
MEZCLA DE CORRIENTES DE AIRE
m1 , w1 ,h1
E. TORRELLA
SOBRE MAS DE UNA
CORRIENTE DE AIRE
AIRE
NUEVO
-
AIRE
IMPULSIÓN
+
TRANSFORMACIONES
w3 =
7
E. TORRELLA
+
+
+
+
mas 2 w 2
m as 2
m as 2 h2
m as 2
8
2
03/11/2014
MEZCLA DE CORRIENTES DE AIRE
mas1 ( w3 - w1) = mas 2
mas1 ( h3 - h1) = mas 2
mas1
w - w3
=
= 2
mas2
w3 - w1
MEZCLA. Diagrama Carrier “T-w”
z
( w2 - w3)
( h2 - h3)
h2 - h3
h3 - h1
Por lo que respecta al diagrama Carrier (T-w),
retomando el balance energético, y teniendo en
cuenta que en la expresión de la entalpía
específica de un aire húmedo puede suponerse λ
>> cpv*T, se cumple:
mas1 ( h3 - h1 ) ≈ mas1 c pa ( T 3 - T 1 ) + mas 1 λ ( w3 - w1 )
z
mas 2 ( h2 - h3 ) ≈ mas 2 c pa ( T 2 - T 3 ) + mas 2 λ ( w2 - w3 )
La expresión anterior corresponde a la ecuación de una
recta sobre un diagrama de Mollier (w-h), lo que significa
que el estado final "3" se encuentra ubicado en la línea
recta que une los estados correspondientes a las entradas
"1" y "2".
mas1 T 1 + m as 2 T 2
m as1 ( T 3 - T 1 ) ≈ mas 2 ( T 2 - T 3 ) → T 3 ≈
mas1 + m as 2
mas1 w2 - w3 h2 - h3 T 2 - T 3
=
=
≈
mas 2 w3 - w1 h3 - h1 T 3 - T 1
9
E. TORRELLA
MEZCLA DE CORRIENTES DE AIRE
E. TORRELLA
10
CAJAS DE MEZCLA
w
1
3
23
mas1
=
mas2
13
2
T
z
La situación del estado final "3" depende de los caudales
de aire seco de las corrientes de entrada, siendo válida la
regla de la palanca para la localización de la mezcla final.
E. TORRELLA
11
E. TORRELLA
12
3
03/11/2014
MEZCLA CON RESULTADO DE
SOBRESATUCION
z
MEZCLA DE CORRIENTES DE AIRE
AHORRO ENERGÉTICO
z
La mezcla de corrientes de aire constituye uno de los
factores de ahorro energético fundamentales en las
instalaciones que trabajan con aire como fluido
caloportador. Su importancia se debe a que una instalación
tendrá un consumo tanto mayor cuanto mayor sea el
porcentaje de aire exterior que intervenga en la mezcla, ya
que este caudal deberá tratarse desde las condiciones
externas, en general mas alejadas de las de impulsión que
las del aire recirculado, que también accede a la zona de
mezcla.
z El razonamiento anterior conduce a la conveniencia en la
recuperación del ppotencial del aire de expulsión, por
medio de su cesión al aire nuevo, antes del proceso de
mezcla.
Existe
un
caso
especial, en la mezcla,
cuyo estado final es
de sobresaturación
w
Entrada 1
Salida 3
Entrada 2
E. TORRELLA
T
13
14
RECUPERACIÓN AIRE EXPULSION
INDIRECTO
RECUPERACIÓN AIRE EXPULSION
E. TORRELLA
E. TORRELLA
15
E. TORRELLA
16
4
03/11/2014
RECUPERACIÓN AIRE EXPULSION
CALODUCTO
PROCESO GENÉRICO (UNA CORRIENTE)
qT
WT
1
2
m2, w2, h2
m1, w1, h1
z
17
E. TORRELLA
qT
Balance de masa de aire seco
1
mas1 = mas 2 = mas
m1, w1, h1
WT
qT
2
m2, w2, h2
WT
z
z
Balance de masa de vapor de agua
mas1 w1 + WT = mas 2 w 2 → WT = mas ( w 2 - w1)
z
Balance energético
mas1 h1 + qT = mas 2 h 2 → qT = mas (h 2 - h1)
E. TORRELLA
18
E. TORRELLA
PROCESO GENÉRICO. RECTA DE
MANIOBRA
PROCESO GENÉRICO
z
En el
caso general esquematizado, se ha
supuesto un equipo no especificado, al que se
adiciona una cierta potencia térmica "qT" y un
caudal de agua "WT" sobre una corriente de aire
que penetra en condiciones "1" y lo abandona en
otras "2".
19
= h 2 h1 = r [Kcal/ kg v
w 2 - w1
kJ/ kg v]
Dividiendo las expresiones correspondientes a los
balances se obtiene la relación entre la potencia total
adicionada y el caudal de agua introducido, notado como
"r", no depende del caudal másico de aire seco circulante,
siendo función exclusiva del tipo de transformación,
asimismo al quedar reducido a una relación entre
incrementos de entalpía y humedad específicas, puede ser
utilizado para definir su representación gráfica (recta de
maniobra).
E. TORRELLA
20
5
03/11/2014
DESCOMPOSICIÓN DE POTENCIAS
FACTOR DE CALOR SENSIBLE
z
z
Una transformación que hace pasar el aire del estado "1" al
"2", puede subdividirse en una primera fase de "1" a "P"
(sensible; a humedad específica constante), y una segunda
de "P" a "2" (latente; a temperatura seca constante).
h2
qS = mas (h P - h1)
qL = mas (h 2 - h P)
Es corriente definir la evolución del aire húmedo
a través del factor de calor sensible "FCS",
definido como la relación entre las potencias
sensible y total puestas en juego.
qS
qS
qS
qL
FCS =
=
=
qS
qT
qS + qL
+1
qL
en la que:
hP
2
h1
w2
Latente
1
Sensible
T1
P
– qS = potencia sensible asociada a cambio en
temperaturas
– qL = potencia latente asociada a variación en humedad
específica
w1
T2
E. TORRELLA
21
22
E. TORRELLA
RELACIÓN ENTRE “r” Y “FCS”
EXPRESIONES PRACTICAS
z
z
Tanto la relación “r” como el factor de calor
sensible “FCS” definen la evolución que
experimenta el aire húmedo. Evidentemente
ambos parámetros se encuentran relacionados
por:
Conviene hacer una última observación, consistente en que en la
práctica la corriente de aire se mueve debido a la acción de un
ventilador, del que suele ser conocido su caudal volumétrico, y no
el caudal másico de aire seco. Debido a este hecho, en la práctica
industrial, las potencias se calculan como:
q S = V ρ c p ΔT ≈ 0 ,3 V ΔT [Kcal/h]
q L = V ρ Δw ≈ 0 ,7 V Δw [Kcal/h]
h2 - h P = (λ+ c pv T 2 ) ( w2 - w1 )
h P - h1 = ( h2 - h1 ) - ( h 2 - h P )
qT = q S + q L ≈ 1,2 V Δh [Kcal/h]
qS
h2 - h1
= h2 h1 - 1 =
-1 ≈
( T2+ c pv ) ( w2 - w1 )
q L h2 - h P
r
-1
λ
r
h2 h1 = - 1
=1FCS = λ
≈
r
r
λ ( w2 - w1 ) λ
λ
E. TORRELLA
23
z
Expresiones en las que se ha tomado el caudal volumétrico en
[m3/h], la diferencia de humedades específicas en [gv/kgas], y la
densidad corresponde a unas condiciones "standard".
E. TORRELLA
24
6
03/11/2014
TRANSFORMACIONES SOBRE
UNA UNICA CORRIENTE DE AIRE
INTERCAMBIADORES DE CALOR
z
z
Flujo a través de intercambiadores de
calor.
z Mezclas
aire-agua.
Procesos
de
humectación del aire.
z Deshumectación química.
z Recuperación
energética
sobre
la
corriente de aire de expulsión.
E. TORRELLA
25
La circulación de una corriente de aire, a
través de una superficie de intercambio
térmico, modifica las condiciones de
entrada de aire, llevándole a un nuevo
estado, función de las características del
intercambiador empleado.
E. TORRELLA
TIPOS DE INTERCAMBIADORES
EQUIPOS DE RECUPERACIÓN
z
z
Intercambiador de recuperación (baterías); el
intercambio energético se realiza a través de una
superficie de separación, normalmente aleteada.
z Intercambiador de regeneración; en este caso la
cesión energética tiene lugar entre dos corrientes
de aire, las cuales bañan cíclicamente una
superficie sólida.
z Intercambiadores de mezcla; en los que ambos
fluidos se mezclan directamente intercambiando
energía en el proceso.
E. TORRELLA
26
El estado final del aire a la salida de la batería
depende de la temperatura de la superficie de
separación, existiendo tres posibles casos a
contemplar:
– La temperatura media superficial "Tms" es mayor que la
seca del aire a la entrada "T1" (Calentamiento sensible).
– La temperatura media superficial es inferior a la seca del
aire, pero superior a la de rocío de esta corriente "Tr1"
(Enfriamiento sensible).
– Si la temperatura media superficial es mas baja que la
de rocío del aire entrante, la transformación es de
enfriamiento con deshumectación.
27
E. TORRELLA
28
7
03/11/2014
CARACTERÍSTICAS EN BATERÍAS
CASO
q
T >T
ms 1
>0
T < T <T
r1 ms 1
T
<T
ms r1
r
q
0
+∞
>0
0
1
<0
0
-∞
<0
0
1
<0
<0
>0
<0
>0
>0
T
W
T
S
q
L
E. TORRELLA
CALENTAMIENTO SENSIBLE
FCS
29
CALENTAMIENTO DEBIDO A
VENTILADORES DE IMPULSION
30
E. TORRELLA
TRANSFORMACION EN BATERIAS
FACTOR DE BY-PASS
z
Porcentaje de aire que abandona la batería sin
experimentar cambio alguno, y considerando que el resto
del caudal de aire se ha tratado de manera ideal, es decir
alcanza finalmente la temperatura de la superficie a la que
baña.
FB
+/-
1
E. TORRELLA
31
E. TORRELLA
1
1
2'
2"
32
8
03/11/2014
REPRESENTACION GRAFICA DEL
FACTOR DE BY-PASS
BATERÍA DE ENFRIAMIENTO
FB
FB
w [g/kg]
30
ϕ = 100%
2
2"
1
2'
25
1
1
2'
1
2"
20
w1
2"
1
w2'
w2"
1
2'
w1
2’ = ADP
w2”
2”
5
T r1
Tadp
0
T
0
1
E. TORRELLA
z
z
z
z
T1seca
0
35
40
T [°C]
33
FACTORES INCIDENTES SOBRE EL “BYPASS”
z
T1rocío
34
E. TORRELLA
PROCESO REAL A TRAVES DE UNA BATERÍA
FRÍA CON DESHUMECTACION
Superficie transversal del intercambiador; un
incremento supone un mayor intercambio.
Número de filas de tubos, un aumento reduce la
temperatura y humedad del aire en salida.
Espaciado de aletas, un descenso de este valor
supone una mayor superficie de intercambio.
Caudal de aire, a mayores valores se
correspoden tratamientos mas acusados.
Temperatura del fluido frío, un valor alto supone
un menor grado de tratamiento.
w
CURVA DE PERRO
T
E. TORRELLA
35
E. TORRELLA
36
9
03/11/2014
CONDICIONES DE SALIDA
INCIDENCIA DE PARAMETROS
INCREMENTO DEL
PARAMETRO
SUPERFICE
TRANSVERSAL
NUMERO
DE FILAS
NUMERO
DE ALETAS
FLUJO
DE AIRE
TEMPERATURA
DEL FLUIDO FRIO
BATERIAS DE ENFRIAMIENTO
TEMPERATURA
HUMEDAD
POTENCIA
SALIDA
SALIDA
INTERCAMBIDA
MENOR
MENOR
MAYOR
MENOR
MENOR
MAYOR
MENOR
MENOR
MAYOR
MAYOR
MAYOR
MAYOR
MAYOR
MAYOR
MENOR
E. TORRELLA
37
BOMBA DE CONDENSADOS
E. TORRELLA
HUMECTACIÓN
z
E. TORRELLA
38
39
Puede decirse que el ser humano se
encuentra dentro de
condiciones de
bienestar dentro del amplio rango de
variación
de
humedades
relativas
englobado entre valores del 30 y el 70%,
fuera de este margen de maniobra se
pueden producir incidencias tanto en la
salud de los ocupantes, como sobre los
materiales presentes en los locales.
E. TORRELLA
40
10
03/11/2014
GRADO DE HUMEDAD
z
MEZCLA IDEAL AIRE-AGUA
En lo relativo a la salud, cabe destacar:
A
E. TORRELLA
w
Th
– Enfermedades respiratorias.
– Proliferación de microorganismos en ambientes muy
secos o muy húmedos.
– Una humedad relativa correcta favorece la deposición,
por gravedad, del polvo, ya que al aumentar la humedad
relativa desciende la densidad del aire húmedo.
– Algunas actuaciones sobre los materiales son:
• En ambientes húmedos; corrosión de metales,
deterioro de productos perecederos, degradación de
obras de arte, etc.
• Ambientes secos (por debajo del 45%), se favorece
la acumulación de carga electrostática.
B
C
D
E
F
w
G
Tr
Th
Ts
Esta representación gráfica nos permite concluir que, al menos
teóricamente, es posible efectuar cualquier recorrido sicrométrico por
medio de una mezcla con agua.
41
E. TORRELLA
MEZCLA IDEAL AIRE-AGUA
INCIDENCIA DE LA TEMPERATURA
MEZCLA REAL AIRE-AGUA
z
z
z
z
z
z
Con agua a mayor temperatura que la seca del aire. El aire en este
caso se humectará (mayor cantidad de vapor de agua final) y se
calentará. (Punto A).
Con agua a mayor temperatura que la temperatura húmeda del
aire, pero menor que su temperatura seca. El aire se humectará
(mayor cantidad de vapor de agua final) y se enfriará (menor
temperatura), aunque su entalpía final será superior. (Punto B).
Si el agua está a la temperatura húmeda del aire, o se utiliza agua
recirculada. El aire se humectará y se enfriará, aunque su entalpía
final sea prácticamente la misma. (Punto C).
Con agua a una temperatura inferior a la temperatura húmeda
pero superior a la de rocío. El aire se humectará y se enfriará,
siendo su entalpía final inferior a la inicial. (Punto D).
El agua está a una temperatura inferior a la de rocío del aire. El
aire sufrirá una deshumectación (tiene menor cantidad de vapor,
por tanto menor humedad específica, aunque mayor humedad
relativa), y se enfría, lógicamente tendrá menor entalpía. (Punto
E).
E. TORRELLA
T
42
El proceso real no se desarrollará con infinito
tiempo de contacto agua-aire, por tanto se define
una eficiencia (al contrario que el factor de bypass), suponiendo que una parte del aire
atraviesa la ducha de agua sin ser afectada por la
misma, y la otra porción con un completo
tratamiento. Esta eficiencia vendrá definida
como:
EFI (%) = 100 mb
m1
siendo:
– mb = Caudal tratado de forma ideal, salida a 100%.
– m1 = Caudal total de aire.
43
E. TORRELLA
44
11
03/11/2014
MEZCLA REAL AIRE-AGUA
MEZCLA REAL AIRE-AGUA
z
z
El proceso se reduce a una mezcla entre la porción tratada
de forma ideal con el resto sin tratar, con lo que:
EFI
= mb = w2 w1 = h2 h1 ≈ T 2 T 1
100
hw - h1
m1
ww - w1
T w - T1
siendo:
–
–
–
–
1.- Condiciones del aire a la entrada.
2.- Condiciones del aire a la salida.
Tw .- Temperatura del agua.
hw .- Entalpía específica de un aire que se encuentre con una
humedad relativa del 100% y a la temperatura del agua Tw.
– ww .- Humedad específica de un aire que se encuentre con una
humedad relativa del 100% y a la temperatura del agua Tw.
45
E. TORRELLA
CARACTERÍSTICAS HUMECTACIÓN
TEMP.
SENSIBLE
LATENTE
Tw > Ts
qs > 0
ql > 0
Ts>Tw>Th
qs < 0
ql > 0
⏐qs⏐<⏐ql⏐
qT > 0
qT ≈ 0
qT < 0
La temperatura, humedad específica, y
entalpía real de salida del aire, a su paso a
través de una cortina de agua que se
encuentra a una temperatura “Tw“ y posee
una eficiencia “EFI”, será:
EFI
( T w - T1 )
100
w2 = w1 +
EFI
( ww - w1 )
100
h 2 = h1 +
EFI
( h w - h1 )
100
46
E. TORRELLA
SISTEMAS DE HUMECTACIÓN
TOTAL
qT > 0
Tw = Ts
qs < 0
ql > 0
⏐qs⏐=⏐ql⏐
Th>Tw>Tr
qs < 0
ql > 0
⏐qs⏐>⏐ql⏐
Tr > Tw
qs < 0
ql < 0
qT < 0
Pulverización
E. TORRELLA
T 2=T 1 +
47
E. TORRELLA
Evaporación
Vaporización
48
12
03/11/2014
PULVERIZACION
z
z
z
PULVERIZACION - ATOMIZACIÓN
Humectadores rotativos, también concebidos para centrales de tratamiento de aire,
de reciente comercialización, utilizan una toma rotativa movida por un motor a mas
de 10000 r.p.m. La alimentación de agua se realiza por el centro y por efecto de
rotación la vena de agua se proyecta por orificios a un tamiz circular que estalla en
finas gotas. Estos equipos deben ser situados en el eje de la conducción.
Humectadores de tomas hidráulicas, que están constituidas por; una bomba de alta
presión (50 a 100 bar) y conjuntos fijos sobre los que se montan atomizadores
hidráulicos. Los orificios de los atomizadores son de débil sección, por lo que una
filtración previa de alta eficiencia se hace imprescindible para impedir
taponamientos. Asimismo el agua de alimentación debe ser de alta calidad. Su
utilización se restringe a aplicaciones en las que exista una alta velocidad de aire,
tales como humectación de invernaderos, granjas de cría de animales y también en
climatización exterior en países cálidos.
Humectadores de tomas mixtas, utilizan una corriente de aire comprimido que
permite generar una bruma muy densa con su mezcla con una corriente de agua. La
regulación de las presiones del aire y del agua permite ajustar el tamaño de las gotas,
sus costes de mantenimientos son bajos pero el consumo de aire es grande, además
debe evitarse el choque con obstáculos que provocaría condensaciones. Se utilizan
en redes de conductos en sistemas de tratamiento de aire o directamente en el local.
E. TORRELLA
49
“LAVADOR “
z
E. TORRELLA
50
LAVADOR DE RECIRCULACION
Instalados en centrales de tratamiento de
aire con regulación de humedad, se
integran por rampas equipadas con
chorros de pulverización de agua que
humectan y “lavan” el aire que las
atraviesa, se hace necesario disponer un
separador de gotas para eliminar las gotas
residuales. La eficacia de estos equipos
depende de la calidad del sistema de
chorros, de la velocidad de paso de aire y
de la dirección del flujo.
E. TORRELLA
51
E. TORRELLA
52
13
03/11/2014
HUMECTADOR DE VAPORIZACIÓN POR
EBULLICIÓN
ENFRIAMIENTO EVAPORATIVO
z
El humectador a vapor puede ser autónomo cuando se
equipa con un generador de vapor, o por le contrario no
autónomo si se encuentra conectado a una red de vapor
externa. El vapor se inyecta directamente con la ayuda de
tomas de dispersión con orificios calibrados. Este
procedimiento de humectación isotermo produce aumentos
locales de temperatura, por lo que los instrumentos de
medida deberán ser instalados a cierta distancia.
z Este procedimiento implica que el vapor de alimentación se
encuentre en forma de vapor saturado seco o ligeramente
recalentado. El vapor deberá pasar por un separador que
elimine las impurezas y un purgador que elimine los
condensados, además será puro (salvo que se utilice algún
producto tóxico para el tratamiento químico del agua),
inodoro y sin riesgos de proliferación de gérmenes. Como
inconveniente debe resaltarse los altos costes energéticos
y de mantenimiento.
E. TORRELLA
53
VAPOR ALTA TEMPERATURA
E. TORRELLA
E. TORRELLA
54
VAPOR ALTA TEMPERATURA
55
E. TORRELLA
56
14
03/11/2014
HUMECTACION ULTRASONICA
z
z
z
z
HUMECTACION ULTRASONICA
El principio de la nebulización ultrasónica de líquidos fue descrito en
primer lugar por R. Woods y A.L. Loonis en 1927. En 1936 K. Solher
investigó el mecanismo de atomización y concluyó que la cavitación
jugaba un papel muy importante, en 1945 J.W.S. Rayleigh uso la teoría de
onda capilar para describir el comportamiento de ondas cruzadas sobre la
superficie de un liquido sobre el que inciden las ondas.
Un transductor piezoelectrónico, sumergido en agua, convierte una señal
electrónica de lata frecuencia en una oscilación mecánica de alta
frecuencia. El agua trata de seguir la oscilación mecánica de alta
frecuencia, y al no poder debido a su inercia másica, se produce un vacío
momentáneo y una compresión en el agua.
Esto conduce a una explosiva formación de burbujas de aire, fenómeno
conocido como cavitación. Una niebla de gotas rompe la tensión
superficial del agua pasando rápidamente al aire. Las partículas de vapor
de diámetro del orden de una micra son fácilmente absorbidas por la
corriente de aire (A una frecuencia de 1,65 a 1,75 MHz el diámetro es del
orden de una micra).
El proceso de introducción de una fina niebla de agua en la corriente de
aire se produce según un proceso adiabático o de entalpía constante, con
lo que el aire se enfría en el proceso.
E. TORRELLA
57
DESHUMECTACION QUIMICA
E. TORRELLA
58
DESHUMECTACION QUIMICA
z
Si bien los procesos de deshumectación se realizan
comúnmente mediante el paso de la corriente de aire sobre
superficies frías, con temperaturas inferiores a la de rocío
del aire, cabe la posibilidad de realizar este proceso
mediante la circulación del flujo de aire a través de un
absorbente que presente una afinidad química por el vapor
de agua contenido en el aire húmedo.
z Los absorbentes pueden ser sílice, alúmina, ..., en caso de
sustancias sólidas, o ciertas sales inorgánicas, como el
bromuro de litio, o compuestos orgánicos. En
prácticamente la totalidad de los casos se produce un calor
de dilución generado en el proceso de absorción de agua,
lo que implica que la transformación no sea un proceso
isoentálpico (o a temperatura de bulbo húmedo constante)
sino que el estado final del aire posea una entalpía superior
a la inicial, no obstante esta desviación no suele tomarse
en cuenta considerándose el proceso como isoentálpico.
E. TORRELLA
59
E. TORRELLA
60
15
03/11/2014
PERIODO ESTIVAL
ϕ = 100%
w
CONJUNTOS DE
TRANSFORMACIONES
E
wE
M
wM
R
B
TB
E. TORRELLA
61
TRANSFORMACIONES PERIODO
INVERNAL
ϕ = 100%
wR
wI
I
TI
TR TM TE
T
62
E. TORRELLA
SUBDIVISIÓN PUNTO BUSCADO “S”
w
w
ZONA 1 w < wS; h < hS
ZONA 2 w < wS; T > TsS
ZONA 3 w > wS; T > TsS
H
ZONA 4
ZONA 4 w > wS; h > hS
I
S
wI
ZONA 3
R
wR
ZONA 2
M
P
E
wE
TE TM
E. TORRELLA
ZONA 1
wM
TR
TI
TP
T
Tlim
63
E. TORRELLA
Trocío Thúmeda Tseca
64
16
03/11/2014
ZONA 1
ZONA 2
ZONA 1 w < wS; h < hS
ZONA 2 w < wS; T > TsS
w
R
w
E
M
B’
S
S
H
R
S
R
M
R
E
M
E
B
B’
B
M
H
M
B’
B
E
B
B’
S
S
T
T
z
z
Situación típica invernal, las transformaciones necesarias
son:
– Mezcla
– Enfriamiento con recirculación
– Humectación con lavador.
– Mezcla
– Calentamiento sensible (Una o mejor dos etapas)
– Humectación con lavador
65
E. TORRELLA
En este caso puede contemplarse:
ZONA 3
66
E. TORRELLA
ZONA 4
ZONA 3 w > wS; T > TsS
ZONA 4 w > wS; h > hS
w
w
R
R
M
E
M
E
B
M
S
B
B
S
B’
S
M
B
B’
S
T
T
z
z
Para esta zona bastaría con:
– Mezcla
– Batería fría con recirculación
– Calentamiento sensible
– Mezcla
– Batería fría con recirculación
E. TORRELLA
Las transformaciones para alcanzar “S” serían:
67
E. TORRELLA
68
17
03/11/2014
RESUMEN TRANSFORMACIONES
DIAGRAMA CARRIER
w
RESUMEN TRANSFORMACIONES
DIAGRAMA MOLIER
w
1
h
h
w
2
1
h
3
1
1
2
2
3
1
2
Ideal
2
Ideal
1
2
w
w
T
T
Mezcla de dos
corrientes de aire
T
Calentamiento
sensible
w
Mezcla de dos
corrientes de aire
Enfriamiento y
deshumectación
w
h
1
2
2
2
2
Ideal
Enfriamiento y
deshumectación
h
h
w
w
Calentamiento
sensible
1
1
1
2
2
1
Ideal
1
w
T
T
Lavador de
recirculación
Humectación
con vapor
Lavador de
recirculación
Deshumectación
química
69
E. TORRELLA
w
w
T
Humectación
con vapor
Deshumectación
química
70
E. TORRELLA
BATERÍA FRÍA
RELACIÓN “α” Y “r”
PORCHER II
wa; Ta
ws; Ts
mas
TR
vertical
h2
w
1’
dS
β
2
h1
α
1
E. TORRELLA
71
E. TORRELLA
2’
w2
β
w1
β
0
w = cte.
h = cte.
72
18