Psicrometria

Introdução:

Psicrometria é o estudo das propriedades características do ar e da determinação das mesmas.

O diagrama ou carta psicrométrica relaciona várias grandezas que se consideram em instalações de ventilação, e principalmente, nas de ar condicionado. Corresponde, em princípio, ao chamado diagrama de Mollier para o ar úmido. A carta psicrométrica foi elaborada referida á pressão do nível do mar, ou seja, de 760 mm de mercúrio, e pode ser usada com suficiente exatidão para pressões compreendidas entre 736 e 787 mmHg.(MACINTYRE,1990)

Conceitos básicos:

A Carta Psicrométrica contempla as seguintes propriedades do ar úmido e suas relações:

- Temperatura de bulbo seco (TBS), umidade temperatura do ar medida com um termômetro comum.

- Temperatura de bulbo úmido (TBU), temperatura do ar medida com um termômetro comum, cujo bulbo de vidro foi coberto com uma gaze úmida (resfriamento evaporativo). A redução da Temperatura de Bulbo Úmido depende do teor de umidade do ar; quanto menor esta última, maior o abaixamento. A diferença entre a TBS e a TBU fornece a Umidade Relativa, através da Carta Psicrométrica.

- Calor latente (calor de vaporização), aplicado ao ar, refere-se às modificações do conteúdo de umidade do mesmo.

- Calor Sensível, é o calor que aumenta a temperatura do ar, sem alterar o conteúdo de umidade do mesmo;

- Ar Seco e úmido, o ar seco é a mistura dos vários gases que compõem o ar atmosférico, como nitrogênio, oxigênio, gás carbônico e outros, que formam mistura homogênea para uma grande faixa de temperaturas. O ar é úmido quando, além da mistura de gases, tem vapor d'água, que pode saturar à temperaturas ambiente, e então condensar).

- Gráfico psicrométrico:

- Linhas da Carta Psicrométrica:

Aplicação:

Exercício: Um silo de grãos deve ser resfriado com ar a 100 % de umidade relativa, uma temperatura de bulbo úmido de 4,4º C, e uma vazão de ar de 1699,2 m3/h. Se as condições do ar ambiente são 29,4º C de temperatura de bulbo seco e 21,1ºC de temperatura de bulbo úmido, determinar a quantidade de calor e umidade, por unidade de tempo, que devem ser removidas do ar de entrada por uma unidade de resfriamento de grãos.

Resolução:

Os pontos de estado 1 e 2 representam as propriedades do ar antes e depois dos processos de resfriamento e desumidificação (Figura P.2).

O volume específico do ar chegando ao resfriador é ρ=0,87m³/kg ar seco. Portanto, a vazão em massa de ar é:

W= 1699,2(m³/h)/0,87(m³/kg ar seco)= 1953,1 kg ar seco/h

Como as entalpias do ar em 1 e 2 são 61,5 e 16,6 kJ/kg ar seco, respectivamente, a quantidade total de energia a ser removida do ar é:

Q= (1953,1)kg