Psychrométrie est la science traitant des lois physiques des mélanges air-eau.
Lors de la conception d'un système de climatisation, la température et la teneur en humidité de l'air à conditionner, ainsi que les mêmes propriétés de l'air nécessaires pour produire l'effet de climatisation souhaité, doivent être connues. Une fois ces propriétés connues, la tâche de climatisation peut être déterminée. Cette analyse peut être effectuée à l'aide du tableau psychrométrique. Le diagramme psychrométrique affiche graphiquement plusieurs propriétés physiques de l'air dans une large gamme de conditions. Connaître la relation entre ces propriétés de l'air facilite la tâche de conception et d'analyse du système de climatisation.
Propriétés de l'air
À première vue, le diagramme psychrométrique apparaît comme un imposant réseau de lignes. Lorsqu'il est utilisé correctement, cependant, il fournit des informations précieuses sur les propriétés de l'air. Au cours de cette session, le tableau psychrométrique et son utilisation dans la résolution de nombreux problèmes de climatisation seront expliqués.
La carte psychrométrique contient cinq propriétés physiques pour décrire les caractéristiques de l'air :
- Température de l'ampoule sèche
- Température humide
- Température du point de rosée
- Humidité relative
- Taux d'humidité
Température de l'ampoule sèche
Températures sèches sont lus à partir d'un thermomètre ordinaire qui a un sec
ampoule.
Température humide
Les températures de bulbe humide sont lues à partir d'un thermomètre dont le bulbe est recouvert d'une mèche humide. La différence entre la température de bulbe humide et la température de bulbe sec est causée par l'effet de refroidissement produit par l'évaporation de l'humidité de la mèche. Cet effet d'évaporation réduit la température de l'ampoule et, par conséquent, la lecture du thermomètre.
Par conséquent, la différence entre les relevés de température de bulbe sec et de bulbe humide est une mesure de la sécheresse de l'air. Plus l'air est sec, plus la différence entre les lectures de bulbe sec et de bulbe humide est grande.
Température du point de rosée
La troisième propriété, la température du point de rosée, est la température à laquelle l'humidité quitte l'air et se condense sur les objets, tout comme la rosée se forme sur l'herbe et les feuilles des plantes.
Lorsque les températures de bulbe sec, de bulbe humide et de point de rosée sont les mêmes, l'air est saturé. Il ne peut plus retenir l'humidité. Lorsque l'air est saturé, l'humidité qui pénètre dans l'air déplace l'humidité dans l'air. L'humidité déplacée quitte l'air sous forme de fines gouttelettes. Lorsque cette condition se produit dans la nature, on parle de brouillard.
Humidité relative
La quatrième propriété, l'humidité relative, est une comparaison de la quantité d'humidité qu'une quantité d'air donnée contient, à la quantité d'humidité que la même quantité d'air peut contenir, à la même température de bulbe sec.
L'humidité relative est exprimée en pourcentage. Par exemple, si l'humidité relative de l'air est de 50 %, il contient la moitié de la quantité d'humidité possible à la température de bulbe sec existante.
Taux d'humidité
Enfin, le taux d'humidité décrit le poids réel de l'eau dans un mélange air-vapeur d'eau. En d'autres termes, si une livre d'air était complètement essorée, la comparaison du poids de l'eau au poids de l'air sec donnerait son taux d'humidité.
Le taux d'humidité peut être exprimé en livres d'humidité par livre d'air sec ou en grains d'humidité par livre d'air sec. Il y a 7000 grains d'eau dans une livre. Pour apprécier l'ampleur de ces unités de mesure, au niveau de la mer, une livre d'air à 70 ° F occupe environ 13,5 pieds cubes, et un grain d'eau dans cet air pèse environ deux millièmes (0,002) d'une once.
Lorsque deux de ces cinq propriétés de l'air sont connues, les trois autres peuvent être rapidement déterminées à partir du tableau psychrométrique.
Exemple
Par exemple, supposons que les conditions de conception estivales sont de 95°F bulbe sec
et bulbe humide de 78 °F.
- Bulbe sec à 95 °F (DB)
- Bulbe humide de 78 °F (WB)
Quels sont l'humidité relative, le taux d'humidité et le point de rosée ?
Un seul point sur la carte psychrométrique représente l'air avec ces deux conditions. Ce point est situé à l'intersection des lignes de température verticales de bulbe sec (DB) de 95 °F et de bulbe humide (WB) diagonales de 78 °F.
À partir de cette intersection, les trois autres propriétés de l'air peuvent être lues sur la carte. Les lignes de point de rosée et de taux d'humidité sont horizontales et les valeurs sont indiquées sur le côté droit du graphique. Dans cet exemple, le taux d'humidité est d'environ 118 grains d'humidité par livre d'air sec et la température du point de rosée est d'environ 72 °F.
Notez que le point d'intersection se situe entre deux courbes d'humidité relative : 40 % et 50 %. Par interpolation, l'humidité relative dans ces conditions est d'environ 47 %.
