Appunti Impianti termotecnici e analisi energetica

PSICOMETRIA

Per conoscere le sue proprieta bisogna conoscere la sua composizione

Considerando una miscela omogenea di gas perfetti:

Studia delle proprieta termodinamiche di miscele di aria e vapore d'acqua

frazione molare

frazione massica

peso molecolare medio

titolo basico

titolo volumetrico

umidita assoluta

umidita relativa

umidita associata

aria secca

aria umida

Miscele di gas perfetti

Numero moli i-esimo gas / Numero moli totali

h_i = N_i / N

m_i = m_i / m

M_i = N_i Mol_i / N Mol_m

Peso vapore in un Kg di miscela

M_v = m_v / m

Rapporto fra peso vapore acqueo in una certa volume e quello che saturerebbe lo stesso volume con pari temperatura e pressione

phi = m_v / m_vs

Peso molecolare medio

M_i = N_i Mol_i / N Mol_m

Pressione parziale aria secca

P = P_a + P_v

Pressione di saturazione

Pv = e^(T)

Relazione fra volume specifico ideale e reale

R = 1 / x_v

Calore specifico

C_p = sum M_i C_p,i

C_v = sum M_i C_v,i

Trasformazioni dell'aria

Processi di scambio termico all'interno dell'unita di trattamento dell'aria

Riscaldamento o raffreddamento semplice

Umidificazione e deumidificazione isoterma

Miscelazione adiabatica di due correnti d'aria

Equazioni di conservazione

m₁ = cost

x₁ = x₂

La retta ambiente

R = Q₃ / (Q₃ + Q₂)

Se R = 1 umidita in ingresso trascurabile

Conservazione di massa e energia

x₁ m₁ + x₂ m₂ = x₀ m₀

m₁ (h₁ - h₂) = m₀ (c_p + c_v) (T₂ - T₁)

h = T + x (2500 + 1,81)

h₁ (x₂ - x₁) = m_v

m_a (h₂ - h₁) - m_v h_wv = 0

Scarambiatore di calore o resistenza elettrica

si trasferisce alla corrente d'aria un flusso di calore

Acqua o vapore surriscaldato che nebulizza l'aria

Raccolta condensa

Batteria post-riscaldamento

Batteria fredda

1

diversi tipi

Nebulizzatori a dischi

Nebulizzatore ad ultrasuoni

Umidificatore per evaporazione

Nebulizzatore ad ugelli

Umidificazione e saturazione adiabatica

L'energia necessaria all'evaporazione dell'acqua viene fornita dall'aria stessa che si raffredda

Raffreddamento con deumidificazione

Equazioni di conservazione

m_a = cost

m_a(x₂ - x₁) = m_v

h₂ = h₁

Trasformazione isoterma fino al punto di saturazione

Equazioni di conservazione

m_a = cost

m_a(x₂ - x₁) = m_v

h₂ = h₁

Rapporto tra aria che entra in contatto con le superfici di uno scambiatore e la portata d'aria trattata

Si può determinare graficamente conoscendo il numero di ranghi, d'alette e velocita aria

2 MISURA DELL'UMIDITA' RELATIVA

Igrometro a condensazione

Il flusso passa attraverso celle di Peltier che raffreddano il flusso fino al punto di rugiada

La condensazione disturba la riflessione su uno specchietto ottenendo il valore di temperatura di rugiada

Igrometro elettronico

Ponte di Wheatstone nella quale uno dei rami e composto da un elemento igroscopico

Attorno ad esso si forma uno strato di vapore saturo

Si ferma a temperatura piu alta di quella teorica

Igrometro psicrometrico

Semplice rapido ed affidabile

Composto da due termometri a mercurio

Termometro a bulbo secco

Temperatura indipendente dall'umidita

Termometro a bulbo umido

Misura la temperatura dell'aria quando viene resa satura isotermicamente

Calore sensibile

di evaporazione in parte assorbito dall'aria

Non solo da termometro

Pressione di saturazione bulbo umido

Pressione di saturazione bulbo secco

Costante psicrometrica

Temperatura bulbo umido

Temperatura bulbo secco

3 RISCHIO DI CONDENSA

Condensa superficiale

Per evitare condensa partendo dal flusso termico attraverso una parete

Quando la faccia interna T_i della parete e inferiore alla temperatura di rugiada dell'ambiente interno T_d

φ = h_iA(T_i - T_si) = U A(T_i - T_e)

Per evitare condensa T_si > T_d

Per normativa si usa il fattore di temperatura

L'umidita relativa deve essere

φ < 0,8 per crescita muffe

φ < 0,6 termani

Condensa interstiziale

La differenza di temperatura tra interno ed esterno dell'ambiente crea un gradiente di pressione

Per evitare condensa all'interno della parete