Cómo leer una carta psicrométrica

Cómo leer las seis familias de líneas

Líneas de bulbo seco (verticales)

Líneas rectas verticales desde la escala inferior. Baja en vertical desde el punto y lee el eje.

Líneas de humedad específica (horizontales)

Líneas horizontales hasta la escala de g/kg de la derecha. Muévete a la derecha desde el punto y lee. Los puntos de una misma línea horizontal comparten el mismo punto de rocío.

Curvas de humedad relativa

La curva de saturación superior es el 100 %, con 90 %, 80 % … debajo con la misma forma. Entre dos curvas, interpola según la distancia.

Líneas de bulbo húmedo (diagonales)

Diagonales que parten de la curva de saturación y bajan hacia la derecha. Sigue la línea que pasa por el punto hasta la curva de saturación y lee ahí la temperatura. Casi paralelas a las de entalpía, pero no iguales.

Líneas de entalpía (diagonales suaves)

Diagonales trazadas desde la escala de entalpía fuera del borde superior izquierdo (kJ/kg de aire seco). Apoya una regla por el punto, paralela a ellas, y lee la escala exterior.

Líneas de volumen específico (diagonales empinadas)

Diagonales empinadas cada 0.01 m³/kg; interpola entre dos de ellas. Sirven para convertir el caudal de aire en caudal másico (kg/h = m³/h ÷ v).

El punto de rocío no tiene línea propia: desplázate a la izquierda desde el punto con humedad específica constante hasta tocar la curva de saturación y lee la temperatura.

Cómo hallar un punto de estado

1. Elige los dos valores que conoces: normalmente bulbo seco y HR, o bulbo seco y bulbo húmedo.
2. El punto de estado está donde se cruzan las dos líneas. Ejemplo: la vertical de 26 °C y la curva de 50 % de HR.
3. Lee el resto siguiendo cada familia de líneas. 26 °C y 50 % dan 10.5 g/kg, 52.9 kJ/kg, bulbo húmedo 18.7 °C, punto de rocío 14.8 °C, 0.862 m³/kg.

Abrir este punto en la calculadora

Cómo leer los procesos

Calentamiento y enfriamiento sensibles

La humedad se mantiene constante, así que el punto se mueve en horizontal: a la derecha para calentar, a la izquierda para enfriar por encima del punto de rocío. La HR baja al calentar y sube al enfriar.

Enfriamiento y deshumidificación

Cuando la superficie del serpentín está más fría que el punto de rocío, el vapor se condensa y el punto baja hacia la izquierda. El aire de salida suele estar cerca de 90 a 95 % de HR. Los muros y tuberías más fríos que el punto de rocío acumulan condensación del mismo modo.

Humidificación

La humidificación por vapor sube casi en vertical; la pulverización de agua (evaporativa) sube y se mueve hacia la izquierda por una línea de bulbo húmedo, así que el aire se enfría.

Mezcla

El estado de mezcla queda sobre la recta entre los dos estados, más cerca del mayor caudal de aire. Con 30 % de aire exterior queda al 30 % del camino desde el punto del local hacia el punto exterior. 3,000 m³/h a 33 °C y 60 % más 7,000 m³/h a 26 °C y 50 % dan 28.1 °C y 54.7 %.

Abrir el ejemplo de mezclaAbrir una línea de dirección de bulbo húmedo constanteAbrir una verificación de condensación

FCS y transportador

Factor de calor sensible FCS = sensible ÷ (sensible + latente). Si el FCS del local es 0.8, el aire de suministro debe estar sobre la «línea de FCS 0.8» que pasa por el punto del local para retirar ambas cargas.

A mano, une el centro del transportador (parte superior izquierda de la carta) con la marca 0.8 para obtener la pendiente y luego desliza esa línea con escuadras hasta que pase por el punto del local. Los estados de suministro están sobre ella.

Abrir una línea de FCS

Trazado del enfriamiento, paso a paso

La mayoría de los problemas de práctica con la carta siguen este orden. Ejemplo: exterior 33 °C y 60 %; local 26 °C y 50 %; 30 % de aire exterior; local con 10 kW sensibles y 2.5 kW latentes; diferencia de temperatura de suministro de 10 K.

1. Traza el punto del aire exterior OA (33 °C, 60 %) y el del aire del local RA (26 °C, 50 %).
2. Une OA y RA, y marca el punto de mezcla M al 30 % del camino desde RA hacia OA.
3. Toma FCS = 10 ÷ (10 + 2.5) = 0.8 en el transportador y dibuja la línea de FCS por RA.
4. Con una diferencia de 10 K, SA (aire de suministro) está donde la vertical de 26 − 10 = 16 °C cruza la línea de FCS. Si en cambio te dan una HR de salida del serpentín (por ejemplo, 90 %), usa el punto donde esa curva cruza la línea de FCS.
5. Caudal de aire de suministro = sensible del local ÷ (ρ × cp × Δt) ≈ 10 × 3,600 ÷ (1.2 × 1.006 × 10) ≈ 2,980 m³/h.
6. La línea de M a SA es el proceso del serpentín de enfriamiento. Carga del serpentín = caudal másico × (h_M − h_SA), humedad retirada = caudal másico × (W_M − W_SA).

Abrir este ejemplo en el cálculo de enfriamiento

El cálculo de enfriamiento y calentamiento de la calculadora toma los mismos datos y devuelve el punto de mezcla, el punto de suministro, la carga del serpentín y el caudal de aire de suministro, así que puedes comprobar un trazado a mano. El calentamiento va en este orden: mezcla, calentamiento (horizontal) y humidificación (vapor en vertical, pulverización por una línea de bulbo húmedo), en el modo de calentamiento del mismo panel.

Fuentes

• ASHRAE Handbook Fundamentals 2017 (SI), capítulo 1, Psychrometrics (ecuaciones de estado, procesos, FCS)
• La figura se dibuja al compilar con el motor de este sitio (ecuaciones de ASHRAE 2017, 101.325 kPa).