Calculadora de capacidad del serpentín (dos puntos medidos)
Obtén la capacidad real de enfriamiento o calentamiento a partir de la temperatura, la humedad y el caudal de aire medidos a la entrada y a la salida del serpentín. La fórmula con temperaturas (ρ·Q·Cp·Δt) y el método de entalpía (ṁ·Δh) se muestran lado a lado con la diferencia y su motivo.
Base de cálculo
El método de entalpía usa las mismas definiciones que la tarjeta de proceso de la calculadora psicrométrica. El caudal volumétrico de aire se convierte en caudal másico de aire seco con el volumen específico a la entrada.
| Concepto | Ecuación | Notas · base |
|---|---|---|
| Caudal másico de aire seco | ṁ = V / v₁ | V es el caudal volumétrico de aire medido a la entrada, v₁ el volumen específico de entrada (m³/kg de aire seco). ASHRAE Fundamentals 2017, cap. 1, Ec. 28 |
| Calor total (método de entalpía) | Q_t = ṁ · (h₁ − h₂) | h es la entalpía del aire húmedo (Ec. 32). En enfriamiento, el calor que retira el serpentín |
| Calor sensible | Q_s = ṁ · (1.006 + 1.86 W₁) · (t₁ − t₂) | Calor específico del aire húmedo con la humedad específica de entrada, como en la tarjeta de proceso de la calculadora |
| Calor latente y condensado | Q_l = Q_t − Q_s, m_w = ṁ · (W₁ − W₂) | El calor latente es el total menos el sensible. El condensado es la caída de la humedad específica |
| Fórmula con temperaturas (atajo de campo) | Q = ρ · V · Cp · Δt, ρ = 1.2 kg/m³, Cp = 1.006 kJ/(kg·K) | Densidad y calor específico aproximados del aire seco cerca de 20 °C. Ignora el cambio de humedad (calor latente), así que en un serpentín que deshumidifica da solo la parte sensible |
Ejemplo resuelto
Entrada 27 °C de bulbo seco, 19.5 °C de bulbo húmedo (HR 49.8 %, humedad específica 11.10 g/kg, entalpía 55.48 kJ/kg, volumen específico 0.8655 m³/kg); salida 14 °C de bulbo seco, 13 °C de bulbo húmedo (HR 89.6 %, 8.92 g/kg, 36.62 kJ/kg); caudal de aire 10,000 m³/h a la entrada.
ṁ = 10,000 / 3,600 / 0.8655 = 3.210 kg/s. Total = 3.210 × (55.48 − 36.62) = 60.54 kW (17.2 TR). Sensible = 3.210 × (1.006 + 1.86 × 0.01110) × 13 = 42.84 kW, latente = 17.70 kW, condensado 25.2 kg/h.
La fórmula con temperaturas da 1.2 × 2.778 × 1.006 × 13 = 43.59 kW, un 28.0 % menos que el método de entalpía. Casi toda la diferencia es calor latente (29 % del total); el resto viene del atajo de ρ·Cp.
Límites y error de medición
El error de medición cambia mucho el resultado. En aire húmedo, como a la salida de un serpentín, un error de 0.5 K en el bulbo húmedo equivale a unos 1.3 a 1.7 kJ/kg de entalpía (salida y entrada de este ejemplo), aproximadamente un 7 a 9 % de la capacidad total. Mide el bulbo húmedo con una mecha húmeda y suficiente velocidad del aire (unos 3 m/s o más); los sensores de HR pierden exactitud cerca de la saturación a la salida.
El error del caudal de aire (recorrido con tubo de Pitot, anemómetro) pasa directo al resultado. A la salida, promedia varios puntos para evitar la estratificación justo después del serpentín y las gotas arrastradas.
El cálculo usa la presión estándar (101.325 kPa). No se separan el calor del ventilador ni la ganancia de calor del ducto.
Fuentes
- ASHRAE Handbook, Fundamentals 2017 (SI), cap. 1, Psychrometrics: entalpía (Ec. 32), volumen específico (Ec. 28), bulbo húmedo (Ec. 33, 35)
- Atajo de campo ρ 1.2 kg/m³, Cp 1.006 kJ/(kg·K): aire estándar a 20 °C, nivel del mar
Última actualización: 2026-10-07.