Psicrometria e Processos de Condicionamento de Ar

DISCIPLINA REFRIGERAÇÃO E ARCONDICIONADO DEM1023 UNIDADE 02 PSICROMETRIA 21 Conceitos básicos 22 Propriedades do ar úmido 23 Carta Psicrométrica 24 Processos psicrométricos Professor Thompson D M Lanzanova lanzanovamecanicaufsmbr 24 Processos psicrométricos Conservação da energia em processos de condicionamento de ar deverá haver balanço de toda energia contida no escoamento e o calor que for transferido para ou do escoamento a fim de se encontrar a componente resultante Conservação da massa um exemplo é a condensação de água nos evaporadores com Tparede abaixo da Torv Acaba havendo condensação da água contida no vapor dágua do ar ambiente há consequente redução da umidade absoluta W Os quatro processos básicos aquecimento resfriamento umidificação e desumidificação Envolvem troca de calor latente e calor sensível ሶ𝑄𝑇 ሶ𝑄𝑆 ሶ𝑄𝐿 Calor total ሶ𝑄𝑆 ሶ𝑚𝑎 𝑐𝑝 Δ𝑇 Calor sensível ሶ𝑄𝐿 ሶ𝑚𝑎 𝛥𝑊 𝐿 Calor latente Conforto térmico Não podemos alterar as condições climáticas mas podemos alterar o clima de um espaço confinado pelo condicionamento de ar Um corpo se sente confortável quando pode dissipar livremente seu calor rejeitado e nada mais O corpo humano pode ser visto como uma máquina de calor A entrada de energia é o alimento Rejeição de calor média para um homem adulto Dormindo 87 W Em repouso em um escritório 115 W Fazendo um atividade leve 230 W Em atividade pesada 440 W Rejeição de calor média de uma mulher 85 da rejeição de calor masculina 24 Processos psicrométricos Dry Bulb Temp Humidity Ratio w Relative Humidity f ASHRAE Comfort Zone DRY HUMID HOT COLD 24 Processos psicrométricos Aquecimento e resfriamento simples w constante 24 Processos psicrométricos Umidificação 2 1 w v v m m m 2 1 w a m m w w 2 1 2 2 1 0 a mix mix f m h h h w w 24 Processos psicrométricos Desumidificação 1 2 w v v m m m 1 2 w a m m w w 1 2 2 1 2 r mix mix f e i a h h h m h h m w w 24 Processos psicrométricos Resfriamento evaporativo 2 1 w a m m w w 2 2 1 2 1 f mix mix h h h w w 24 Processos psicrométricos ℎ𝑓2Δ𝜔 𝑚𝑎 𝑐𝑝𝑎Δ𝑇 Adiabatic Mixing 3 1 2 a a a m m m 1 2 1 2 3 3 a a mix mix mix a m h m h h m 1 2 1 2 3 3 a a a m m m w w w 24 Processos psicrométricos Torres de arrefecimento 24 Processos psicrométricos Torres de arrefecimento 24 Processos psicrométricos Exercício de fixação A água de resfriamento sai do condensador de uma usina e entra em uma torre de resfriamento a 35 C a uma taxa de 100 kgs A água é resfriada até 22 C na torre de resfriamento pelo ar que entra a 1 atm 20 C e 60 de umidade relativa e sai saturado a 30 C Desprezando a entrada de potencia no ventilador determine a a vazão volumétrica do ar para a torre de resfriamento e b a vazão mássica da água de reposição necessária Torres de arrefecimento 24 Processos psicrométricos Exercício de fixação A água de resfriamento sai do condensador de uma usina e entra em uma torre de resfriamento a 35 C a uma taxa de 100 kgs A água é resfriada até 22 C na torre de resfriamento pelo ar que entra a 1 atm 20 C e 60 de umidade relativa e sai saturado a 30 C Desprezando a entrada de potencia no ventilador determine a a vazão volumétrica do ar para a torre de resfriamento e b a vazão mássica da água de reposição necessária Hipóteses 1 As condições de operação constantes existem portanto a vazão mássica do ar seco permanece constante durante todo o processo 2 O ar seco e o vapor de água são gases ideais 3 As variações das energias cinética e potencial são desprezi veis 4 A torre de resfriamento é adiabática Torres de arrefecimento 24 Processos psicrométricos Exercício de fixação A água de resfriamento sai do condensador de uma usina e entra em uma torre de resfriamento a 35 C a uma taxa de 100 kgs A água é resfriada até 22 C na torre de resfriamento pelo ar que entra a 1 atm 20 C e 60 de umidade relativa e sai saturado a 30 C Desprezando a entrada de potencia no ventilador determine a a vazão volumétrica do ar para a torre de resfriamento e b a vazão mássica da água de reposição necessária Hipóteses 1 As condições de operação constantes existem portanto a vazão mássica do ar seco permanece constante durante todo o processo 2 O ar seco e o vapor de água são gases ideais 3 As variações das energias cinética e potencial são desprezi veis 4 A torre de resfriamento é adiabática T120C UR260 T240C UR2100 𝜔1 𝜔2 ℎ2 ℎ1 Torres de arrefecimento 24 Processos psicrométricos Exercício de fixação A água de resfriamento sai do condensador de uma usina e entra em uma torre de resfriamento a 35 C a uma taxa de 100 kgs A água é resfriada até 22 C na torre de resfriamento pelo ar que entra a 1 atm 20 C e 60 de umidade relativa e sai saturado a 30 C Desprezando a entrada de potencia no ventilador determine a a vazão volumétrica do ar para a torre de resfriamento e b a vazão mássica da água de reposição necessária Hipóteses 1 As condições de operação constantes existem portanto a vazão mássica do ar seco permanece constante durante todo o processo 2 O ar seco e o vapor de água são gases ideais 3 As variações das energias cinética e potencial são desprezi veis 4 A torre de resfriamento é adiabática A entalpia da água líquida saturada é 9228 kJkg a 22 C 14664 kJkg a 35 C T120C UR60 T240C UR100 T120C UR260 T240C UR2100 𝜔1 𝜔2 ℎ2 ℎ1 Torres de arrefecimento 24 Processos psicrométricos Exercício de fixação a a vazão volumétrica do ar para a torre de resfriamento e b a vazão mássica da água de reposição necessária A entalpia da água líquida saturada é 9228 kJkg a 22 C 14664 kJkg a 35 C T120C UR60 T240C UR100 T120C UR260 T240C UR2100 𝜔1 𝜔2 ℎ2 ℎ1 Torres de arrefecimento 24 Processos psicrométricos Exercício de fixação a a vazão volumétrica do ar para a torre de resfriamento e b a vazão mássica da água de reposição necessária A entalpia da água líquida saturada é 9228 kJkg a 22 C 14664 kJkg a 35 C T120C UR60 T240C UR100 T120C UR260 T240C UR2100 𝜔1 𝜔2 ℎ2 ℎ1