Calculadora psicrométrica de propiedades del aire húmedo

¿Qué es la psicrometría?

La psicrometría estudia las propiedades del aire húmedo, la mezcla de aire seco y vapor de agua. Los cálculos de climatización, ventilación, secado y deshumidificación se basan en estas propiedades. El estado del aire queda determinado por tres magnitudes: presión, temperatura de bulbo seco y una magnitud que describa la humedad. Esta calculadora acepta cuatro formas de humedad: humedad relativa, temperatura de bulbo húmedo, punto de rocío o razón de humedad.

¿Qué relaciones se utilizan?

Primero se obtiene la presión de saturación del agua p_ws (correlación de Hyland y Wexler de un manual de fundamentos). Después, en este orden:

• Presión de vapor: p_w = φ × p_ws
• Razón de humedad: W = 0,621945 × p_w / (p − p_w)
• Entalpía: h = 1,006 × t + W × (2501 + 1,86 × t) kJ por kg de aire seco
• Volumen específico: v = 0,287042 × T × (1 + 1,607858 × W) / p

El punto de rocío es la temperatura cuya presión de saturación equivale a p_w. La temperatura de bulbo húmedo se resuelve por iteración a partir de la ecuación de saturación adiabática.

Ejemplo

Al nivel del mar, 25 °C y 50 % de humedad relativa dan una presión de saturación de 3169 Pa y una presión de vapor de 1585 Pa. La razón de humedad es 9,9 g/kg, la entalpía 50,3 kJ/kg, el volumen específico 0,858 m³/kg, el punto de rocío 13,9 °C y el bulbo húmedo 17,9 °C. Ese mismo aire a 1000 m de altitud contiene 11,2 g/kg, porque a menor presión la misma presión de vapor corresponde a menos aire seco.

Efecto de la altitud

Un diagrama psicrométrico se traza para una presión concreta. A gran altitud, los errores de razón de humedad y entalpía al usar un diagrama del nivel del mar dependen de la temperatura, la humedad y la presión. Un único porcentaje no describe todos los estados. Introduce la altitud para evitarlo.

Límites

El cálculo supone comportamiento de gas ideal y omite el factor de corrección, lo que corresponde a la precisión habitual de la ingeniería de climatización. No está pensado para presiones muy altas, temperaturas superiores a 90 °C ni mediciones de precisión.

Preguntas frecuentes

¿Cómo se calcula la entalpía con un diagrama psicrométrico?

Por ejemplo, a la presión del nivel del mar, el aire a 25 °C de bulbo seco y 40 % de humedad relativa tiene una entalpía de 45,22 kJ/kg de aire seco, estado que mostraría un diagrama. La ecuación de entalpía del aire húmedo suma las contribuciones del aire seco y del vapor de agua, sin incluir la energía transportada por agua líquida ni el rendimiento de los equipos.

Calcular con estos valores