Psicrometria é a ciência que lida com as leis físicas das misturas ar-água.
Ao projetar um sistema de ar condicionado, a temperatura e o teor de umidade do ar a ser condicionado e as mesmas propriedades do ar necessárias para produzir o efeito de ar condicionado desejado devem ser conhecidos. Uma vez conhecidas essas propriedades, a tarefa do ar condicionado pode ser determinada. Esta análise pode ser realizada usando a carta psicrométrica. A carta psicrométrica exibe graficamente várias propriedades físicas do ar em uma ampla gama de condições. Conhecer a relação dessas propriedades do ar auxilia na tarefa de projeto e análise do sistema de ar condicionado.
Propriedades do Ar
À primeira vista, a carta psicrométrica parece ser uma imponente rede de linhas. Quando usado corretamente, no entanto, fornece informações valiosas sobre as propriedades do ar. Durante esta sessão, será explicado o gráfico psicrométrico e seu uso na solução de muitos problemas de ar condicionado.
A carta psicrométrica contém cinco propriedades físicas para descrever as características do ar:
- Temperatura de bulbo seco
- Termômetro de umidade
- Temperatura do ponto de orvalho
- Humidade relativa
- Relação de umidade
Temperatura de bulbo seco
Temperaturas de bulbo seco são lidas a partir de um termômetro comum que tem um seco
lâmpada.
Termômetro de umidade
As temperaturas de bulbo úmido são lidas em um termômetro cujo bulbo é coberto por um pavio úmido. A diferença entre a temperatura de bulbo úmido e a temperatura de bulbo seco é causada pelo efeito de resfriamento produzido pela evaporação da umidade do pavio. Este efeito de evaporação reduz a temperatura do bulbo e, portanto, a leitura do termômetro.
Consequentemente, a diferença entre as leituras de temperatura de bulbo seco e de bulbo úmido é uma medida da secura do ar. Quanto mais seco o ar, maior a diferença entre as leituras de bulbo seco e de bulbo úmido.
Temperatura do ponto de orvalho
A terceira propriedade, temperatura do ponto de orvalho, é a temperatura na qual a umidade sai do ar e se condensa nos objetos, assim como o orvalho se forma na grama e nas folhas das plantas.
Quando as temperaturas de bulbo seco, bulbo úmido e ponto de orvalho são as mesmas, o ar está saturado. Não pode conter mais umidade. Quando o ar está em uma condição saturada, a umidade que entra no ar desloca a umidade do ar. A umidade deslocada deixa o ar na forma de gotículas finas. Quando esta condição ocorre na natureza, é chamada de névoa.
Humidade relativa
A quarta propriedade, umidade relativa, é uma comparação da quantidade de umidade que uma determinada quantidade de ar contém com a quantidade de umidade que a mesma quantidade de ar pode conter, na mesma temperatura de bulbo seco.
A umidade relativa é expressa em porcentagem. Por exemplo, se a umidade relativa do ar for de 50%, ele contém metade da quantidade de umidade possível na temperatura de bulbo seco existente.
Relação de umidade
Finalmente, a taxa de umidade descreve o peso real da água em uma mistura ar-vapor de água. Em outras palavras, se uma libra de ar for completamente seca, comparar o peso da água com o peso do ar seco produzirá sua taxa de umidade.
A taxa de umidade pode ser expressa em libras de umidade por libra de ar seco ou em grãos de umidade por libra de ar seco. Existem 7.000 grãos de água em uma libra. Para apreciar a magnitude dessas unidades de medida, ao nível do mar uma libra de ar de 70°F ocupa aproximadamente 13,5 pés cúbicos, e um grão de água nesse ar pesa cerca de dois milésimos (0,002) de uma onça.
Quando duas dessas cinco propriedades do ar são conhecidas, as outras três podem ser rapidamente determinadas a partir da carta psicrométrica.
Exemplo
Por exemplo, vamos supor que as condições de projeto de verão são de 95°F de temperatura seca
e bulbo úmido de 78 ° F.
- Bulbo seco de 95 ° F (DB)
- Bulbo úmido 78 ° F (WB)
Qual é a umidade relativa, taxa de umidade e ponto de orvalho?
Apenas um ponto na carta psicrométrica representa o ar com essas duas condições. Este ponto está localizado onde as linhas de temperatura de bulbo seco vertical de 95°F (DB) e diagonais de bulbo úmido de 78°F (WB) se cruzam.
A partir dessa interseção, as três propriedades do ar restantes podem ser lidas no gráfico. As linhas de ponto de orvalho e taxa de umidade são horizontais e os valores são mostrados no lado direito do gráfico. Neste exemplo, a taxa de umidade é de cerca de 118 grãos de umidade por libra de ar seco e a temperatura do ponto de orvalho é de aproximadamente 72°F.
Observe que o ponto de interseção cai entre duas curvas de umidade relativa: 40% e 50%. Por interpolação, a umidade relativa nesta condição é de aproximadamente 47%.
