Psicrometria

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climatização

psicrometria Alfredo Costa Pereira

O ar que normalmente respiramos contĂŠm sempre uma maior ou menor quantidade de vapor de ĂĄgua, numa forma nĂŁo visĂ­vel, quantidade esta que exerce uma certa pressĂŁo, denominada pressĂŁo de vapor.

A quantidade de vapor de ĂĄgua que um m3 de ar pode conter ĂŠ limitada e depende da temperatura a que se encontra. Quanto mais elevada for a temperatura do ar, mais quantidade de vapor de ĂĄgua pode conter, atĂŠ atingir um limite mĂĄximo, em que a pressĂŁo do vapor iguala a pres

de saturação). Se adicionarmos mais vapor de ågua do que o ar pode conter nas condiçþes de saturação, esse excesso de vapor de ågua condensa-se sob a forma de pequeníssimas gotas de ågua, formando ! "

3. HUMIDADE RELATIVA DO AR (RH) 4 6 7

! temperatura):

RH =

Pressão parcial do vapor de ågua Pressão de saturação do vapor de ågua

=

Pv Pn

Apenas com uma pequena margem de erro, podemos tambĂŠm dizer

!

/

do mesmo ar no estado de saturação, isto Ê: RH =

W Wsat

4. TEMPERATURA DE PONTO DE ORVALHO DO AR (TD.P.)

1. TEMPERATURA DE BOLBO SECO DO AR (tdb) É a temperatura do ar medida por um termómetro vulgar.

4 6 7 ponto de orvalho, ou temperatura de ponto de orvalho, como sendo a temperatura

# %

para que ele atinja o estado de saturação completa.

2. TEMPERATURA DE BOLBO HĂšMIDO DO AR (twb)

5. HUMIDADE ABSOLUTA DO AR (W)

É a temperatura medida por um termómetro cujo bolbo estå em # " $ %

absorver vapor de ågua. Se a ågua que estå embebida no feltro que envolve o bolbo do termómetro se for evaporando, o valor da temperatura medida por este termómetro vai sendo tanto menor quanto maior for o fluxo de evaporação, dado que a ågua do feltro para se evaporar terå que retirar ao bolbo do termómetro o respetivo calor latente de vaporização.

Se o ar do local onde estĂĄ a ser medida a temperatura de bolbo % & !

! ! '((* +/ # 0 se consegue evaporar, e a temperatura medida pelo termĂłmetro %

termómetro vulgar, isto Ê, por um termómetro de bolbo seco. Dizemos neste caso que o ar do local estå num estado de saturação.

1 / %

/ & / ! vapor e ĂĄgua.

2 '((* +/ %

# / a permanente retirada de calor latente de vaporização da ågua contida no feltro do termómetro.

A DIFERENÇA ENTRE A TEMPERATURA DE BOLBO SECO E A TEMPERATURA DE BOLBO HĂšMIDO DESIGNA-SE POR DEPRESSĂƒO DE BOLBO HĂšMIDO

#

relativa do ar. www.oelectricista.pt o electricista 59

8 ! ! %

! # ; ' < / sĂŁo misturadas quantidades variĂĄveis de vapor de ĂĄgua. Se adicionar > < ! < / 6

'?>+ < " 1

> <

< " 1 !

> 7 !

(x.103+ < " AtravÊs da equação de estado dos gases perfeitos, aplicada ao vapor de ågua e ao ar seco, obtemos a seguinte expressão que relaciona o valor de x com a pressão parcial do vapor de ågua: Pv =

xĂ&#x2014;P x + 0,622

¡ mbar

sendo: P = PV + PA = pressĂŁo parcial do vapor de ĂĄgua (mbar) mais pressĂŁo

+ H % H romĂŠtrica em mbar.

6. ENTALPIA OU CALOR TOTAL (H) Ă&#x2030; a quantidade que indica o valor do calor total (soma do calor sensĂ­vel com o calor latente) â&#x20AC;&#x153;contidoâ&#x20AC;? na mistura ar/vapor de ĂĄgua, em relação a um ponto de referĂŞncia, que ĂŠ a temperatura de zero absoluto. > 7 JK< "

7. VOLUME ESPECĂ?FICO OU VOLUME MĂ SSICO DO AR (v) Ă&#x2030; o volume em m3 < " > 7

m3 kg

.

climatização

por exemplo pretendermos aquecer ar destinado a um determinado

!" # $

que adicionar vapor de ĂĄgua ao ar. Para determinarmos a quantida

% & '

(

psicromĂŠtrico o ponto representativo do estado inicial do ar, ponto A. ) * (

"1 e de W1 (

+ + $

/

%

) * mos agora a leitura direta de H2 e de W2.

0 &

' (

"2 â&#x20AC;&#x201C; H1.

3

% & '

' (

42 â&#x20AC;&#x201C; W1.

0 +

% &

3

/ (

&

&

& +

%

6

% & #

* & de vapor de ĂĄgua na conduta que transporta o ar quente para o pro

3

7

8

% & : #

; * 70 <

3 # ao estado B ĂŠ feito por uma sĂŠrie de pequenos processos combinados

70 0

& &

'

% #

4. Arrefecimento isentĂĄlpico ou arrefecimento adiabĂĄtico ou ainda arrefecimento evaporativo 0 (

+ + =

0

#

*

>

=

?>

+

dade elevada para nĂŁo partirem. <

% # + (

mado lavador de ar, que não Ê mais do que um spray de ågua pulverizada. Dado que neste processo o calor total Ê constante (processo isentålpico), o arrefecimento sensível (diminuição da temperatura de + + : E * F G

8

+ : < ; #

para evaporar mais ĂĄgua. A temperatura de bolbo seco do ar diminui, a

+ + =

absoluta e relativa aumentam.

"Teoricamente, o ar (que Ê uma mistura de ar com vapor de ågua) Ê primeiramente arrefecido (por retirada de calor sensível) ao longo de uma linha de humidade absoluta constante, atÊ se atingir a curva de saturação. A partir deste ponto qualquer retirada de calor resulta em condensação do vapor de ågua contido no ar, fazendo diminuir a sua humidade absoluta, ao mesmo tempo que a temperatura de bolbo seco do ar tambÊm diminui, seguindo o processo sobre a curva de saturação."

Exemplo:

*

$ I RH por um spray '( 8

: %

G ;

J

K

#

+' L

+ + G ;

do lavador.

RESOLUĂ&#x2021;Ă&#x192;O:

(

3 G çþes iniciais do ar antes de entrar no lavador.

0 ' +

+ + =

M $

+ 4I 0

*

+ + =

(

+ + =

#

J !" / 0

G ;

3

+ +

MI N

absoluta aumentou. A diferença (W2-W1:

dade sofrido pelo ar.

7 F +

+ +

; # MI N

O & # '

+ 6 '

tudo, com um arrefecimento evaporativo apenas se consegue diminuir

+ +

M

+ ' G

5. Arrefecimento com humidade absoluta constante 0 #

+

constante. O processo ilustra-se no diagrama movendo para a esquer

> M 3

;

F

+

0 cesso nunca se poderia realizar com um arrefecimento evaporativo, como ilustra o exemplo anterior.

L

+

equipamento de climatização deve operar sempre acima, ou no limite

&

&

absoluta.

6. Arrefecimento com desumidificação 0

* & quando opera em modo de arrefecimento no perĂ­odo de verĂŁo.

Teoricamente, o ar (que ĂŠ uma mistura de ar com vapor de ĂĄgua) ĂŠ primeiramente arrefecido (por retirada de calor sensĂ­vel) ao longo

+

#

(

de saturação. A partir deste ponto qualquer retirada de calor resulta em condensação do vapor de ågua contido no ar, fazendo diminuir a

+

+ + seco do ar tambÊm diminui, seguindo o processo sobre a curva de saturação. www.oelectricista.pt o electricista 59

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