Come leggere il diagramma psicrometrico

Lettura delle sei famiglie di linee

Linee di bulbo secco (verticali)

Rette verticali dalla scala in basso. Scendere dritti dal punto e leggere l'asse.

Linee di umidità specifica (orizzontali)

Rette orizzontali fino alla scala in g/kg a destra. Spostarsi a destra dal punto e leggere. I punti su una stessa orizzontale hanno lo stesso punto di rugiada.

Curve di umidità relativa

La curva di saturazione in alto è il 100%, con 90%, 80% … sotto con la stessa forma. Tra due curve, interpolare in base alla distanza.

Linee di bulbo umido (diagonali)

Diagonali che partono dalla curva di saturazione e scendono verso destra. Seguire la linea passante per il punto fino alla curva di saturazione e leggere lì la temperatura. Quasi parallele alle linee di entalpia, ma non uguali.

Linee di entalpia (diagonali poco inclinate)

Diagonali tracciate dalla scala dell'entalpia fuori dal bordo in alto a sinistra (kJ/kg di aria secca). Appoggiare un righello per il punto parallelo ad esse e leggere la scala esterna.

Linee di volume specifico (diagonali ripide)

Diagonali ripide ogni 0,01 m³/kg; interpolare tra due di esse. Servono a trasformare la portata d'aria in portata massica (kg/h = m³/h ÷ v).

Il punto di rugiada non ha una linea propria: spostarsi a sinistra dal punto a umidità specifica costante fino alla curva di saturazione e leggere la temperatura.

Ricavare un punto di stato

1. Scegliere i due valori noti: di solito bulbo secco e UR, oppure bulbo secco e bulbo umido.
2. Il punto di stato è dove le due linee si incrociano. Esempio: la verticale a 26 °C e la curva di UR 50%.
3. Leggere il resto lungo ogni famiglia di linee. 26 °C e UR 50% danno 10,5 g/kg, 52,9 kJ/kg, bulbo umido 18,7 °C, punto di rugiada 14,8 °C, 0,862 m³/kg.

Apri questo punto nel calcolatore

Lettura delle trasformazioni

Riscaldamento e raffreddamento sensibili

L'umidità resta costante, quindi il punto si muove in orizzontale: a destra per il riscaldamento, a sinistra per il raffreddamento sopra il punto di rugiada. La UR diminuisce con il riscaldamento e aumenta con il raffreddamento.

Raffreddamento con deumidificazione

Quando la superficie della batteria è più fredda del punto di rugiada, il vapore condensa e il punto scende e si sposta a sinistra. L'aria in uscita è di solito vicina al 90-95% di UR. Pareti e tubazioni più fredde del punto di rugiada raccolgono condensa allo stesso modo.

Umidificazione

L'umidificazione a vapore sale quasi in verticale; quella ad acqua nebulizzata (evaporativa) sale e si sposta a sinistra lungo una linea di bulbo umido, quindi l'aria si raffredda.

Miscelazione

Lo stato di miscela sta sul segmento tra i due stati, più vicino a quello con la portata d'aria maggiore. Con il 30% di aria esterna si trova al 30% del percorso dal punto ambiente al punto esterno. 3000 m³/h a 33 °C e UR 60% più 7000 m³/h a 26 °C e UR 50% danno 28,1 °C e UR 54,7%.

Apri l'esempio di miscelazioneApri una retta di lavoro a bulbo umido costanteApri una verifica della condensa

SHF e goniometro

Fattore termico SHF = sensibile ÷ (sensibile + latente). Se l'SHF dell'ambiente è 0,8, l'aria di mandata deve stare sulla «retta SHF 0,8» per il punto ambiente per asportare entrambi i carichi.

A mano, unire il centro del goniometro (in alto a sinistra del diagramma) al segno 0,8 per ottenere la pendenza, poi far scorrere quella retta con due squadre fino a farla passare per il punto ambiente. Gli stati di mandata stanno su di essa.

Apri una retta SHF

Tracciamento del raffreddamento, passo passo

I problemi tipici su diagramma seguono quest'ordine. Esempio: esterno 33 °C, UR 60%; ambiente 26 °C, UR 50%; 30% di aria esterna; ambiente sensibile 10 kW e latente 2,5 kW; differenza di temperatura di mandata 10 K.

1. Tracciare il punto dell'aria esterna OA (33 °C, UR 60%) e quello dell'aria ambiente RA (26 °C, UR 50%).
2. Unire OA e RA e segnare il punto di miscela M al 30% del percorso da RA verso OA.
3. Ricavare SHF = 10 ÷ (10 + 2,5) = 0,8 sul goniometro e tracciare la retta SHF per RA.
4. Con una differenza di 10 K, la mandata SA è dove la verticale a 26 − 10 = 16 °C incrocia la retta SHF. Se invece è data la UR in uscita dalla batteria (ad esempio 90%), usare l'incrocio di quella curva con la retta SHF.
5. Portata di mandata = sensibile ambiente ÷ (ρ × cp × Δt) ≈ 10 × 3600 ÷ (1,2 × 1,006 × 10) ≈ 2980 m³/h.
6. La linea da M a SA è la trasformazione nella batteria di raffreddamento. Potenza della batteria = portata massica × (h_M − h_SA), umidità asportata = portata massica × (ω_M − ω_SA).

Apri questo esempio nel calcolo di raffreddamento

Il calcolo di raffreddamento e riscaldamento del calcolatore accetta gli stessi dati e restituisce punto di miscela, punto di mandata, potenza della batteria e portata di mandata, così si può controllare un tracciamento a mano. Il riscaldamento procede con miscela, poi riscaldamento (orizzontale), poi umidificazione (a vapore in verticale, a spruzzo lungo una linea di bulbo umido), nella modalità riscaldamento dello stesso pannello.

Fonti

• ASHRAE Handbook Fundamentals 2017 (SI), capitolo 1 Psychrometrics (equazioni di stato, trasformazioni, SHF)
• La figura è disegnata in fase di compilazione con il motore di questo sito (equazioni ASHRAE 2017, 101,325 kPa).