- coelhinho78
- 24 fevereiro 2013 editado
O diagrama Psicométrico
Boa Noite
Abri este tópico depois de ter prometido ontem que o faria no tópico “Ventilação mecânica controlada (VMC)”.
A principal razão que me leva a abrir este tópico é o facto que já ter constatado neste fórum a existência de uma certa confusão em relação a vários conceitos relacionados com ventilação, temperatura, humidade, condensações, ponto de orvalho etc.
Peço desde já desculpas a todos, pelos “pequenos” erros intencionais que vou cometer ao longo desta explicação, mas penso que é mais importante as pessoas entenderem os conceitos básicos do que tentar fazer aqui uma tese sobre Transmissão de Calor, Dinâmica de Fluidos, Analise de Sistemas, Calculo Diferencial, etc.
Dito isto, passo a apresentar o Diagrama Psicométrico. Este diagrama basicamente apresenta as relações entre duas propriedades: a temperatura seca e a humidade absoluta.
Alem destas duas propriedades, também temos a humidade relativa, ponto de orvalho, volume específico e factor térmico ambiente.
As propriedades que encontramos no Diagrama Psicométrico são:
Temperatura seca: é a temperatura que obtemos quando usamos um termómetro, esta propriedade é expressa em graus centígrados (°C), a escala esta na linha horizontal no fundo do diagrama;
Humidade absoluta: é a quantidade de água (vapor) em relação a quantidade de ar seco, esta propriedade é expressa em gramas de água (vapor) por quilograma de ar seco (g/kg de ar seco), a escala esta na primeira linha vertical do lado direito do diagrama, não confundir com a escala que se encontra mais a direita;
Humidade relativa: é a relação entre a temperatura seca e a humidade absoluta, esta propriedade é expressa em percentagem (%), a escala esta nas linhas curvas que percorrem o diagrama, é esta a propriedade que mais influencia a nossa sensação de conforto e a existência ou não de condensações;
Temperatura de orvalho: é a temperatura em que temos 100% de humidade relativa (é a esta temperatura em aparece a condensação), esta propriedade e medida utilizando um termómetro de bolbo húmido (um termómetro normal envolvido em algodão húmido), a escala esta na ultima linha curva a esquerda representando uma humidade relativa de 100% e é expressa em graus centígrados (°C);
As outras três propriedades que podemos retirar do diagrama Psicométrico (entalpia, volume especifico e factor térmico ambiente) não são relevantes para o que pretendo explicar neste tópico.
Resumindo, utilizando um termómetro (temperatura de ar seco) e um termómetro de bolbo húmido (temperatura de orvalho), é possível retirar do diagrama Psicométrico todas as outras propriedades do ar ambiente, entre as quais a mais falada a humidade relativa e a temperatura de orvalho (condensação).
Em breve vou explicar no diagrama Psicométrico como estes factores se conjugam em diferentes situações, tais como renovação de ar, aquecimento, arrefecimento com ar condicionado, utilização de desumidificador, etc.- lfvmagalhaes
- 24 fevereiro 2013
Bom tópico, estou interessado na informação que poderá advir daqui.- coelhinho78
- 25 fevereiro 2013
Condições de conforto
O ser humano sente-se confortável nas seguintes condições:
Temperatura – entre 22 e 24ºC;
Humidade relativa – entre 40 a 60%.
Nos próximos exemplos vamos utilizar uma temperatura de 23ºC e uma humidade relativa de 50%, este vai ser o nosso ponto “A” que esta marcado no diagrama picnométrico.
Também podemos ver o que acontece quando aquecemos, arrefecemos, humidificamos e desumidificamos.
Por exemplo se considerarmos o ponto “A” como o nosso ponto de partida e aquecermos 5ºC, traçamos uma linha horizontal, o cruzamento desta linha com a linha vertical correspondente a 27ºC este é o nosso ponto “B”.
Podemos assim verificar que além de aquecermos 5ºC a humidade relativa baixou para cerca de 40%, mas a humidade absoluta é constante, pois apenas aquecemos e não introduzimos mais água (vapor) no nosso ambiente.
O mesmo acontece quando diminuímos a temperatura, mas neste caso deslocamos o nosso ponto “B” para a esquerda.
Quando humidificamos ou desumidificamos o nosso ponto “B” vai deslocar-se na vertical, para cima se humidificarmos ou para baixo se desumidificarmos ou seja a temperatura vai ser constante, apenas alteramos a humidade absoluta ou seja a quantidade de água (vapor) que temos no nosso ambiente.- lfvmagalhaes
- 25 fevereiro 2013 editado
Certo, mas o que a maioria das pessoas (incluindo eu) quer saber, é:
- Qual(is) a(as) forma(s) para este conjunto de factores se verificar?
Normalmente, pelo que vou lendo aqui pelo fórum, as pessoas em casa com aquecimento normalmente têm a temperatura da habitação nos 20º, e eu julgo ser já uma bom temperatura que proporciona um bom conforto.
Aqui há tempos perguntei se com aquecimento por piso radiante e ventilação do ar mecanicamente controlada com recuperação do calor se era possível obter uma boa temperatura E uma boa qualidade do ar, sem haver problema de humidade... Disseram-me claro que sim, mas houve um "MAS..." e eu fiquei sem saber se, eu com estas soluções se conseguia obter aquilo que queria.
É importante, a meu ver, saber porque é que ocorre estas situações, mas mais importante é dizer como resolvê-las, acho eu, eu estou atento a este tópico na perspectiva de saber quais as soluções que vão apresentar para se conseguir essa tal "condição de conforto".
Abraço- coelhinho78
- 25 fevereiro 2013 editado
O Ponto de orvalho
O ponto de orvalho é talvez o assunto que mais interessa as pessoas do Forum, como já vimos o Ponto de orvalho é a temperatura a que corresponde uma humidade relativa de 100%, é nesta situação que aparece as condensações.
O ponto de orvalho esta directamente ligado a humidade absoluta ou seja a quantidade de agua (vapor) que temos no nosso ambiente.
Para determinarmos o Ponto de orvalho para uma determinada condição ambiente, basta traçar uma linha horizontal para o lado esquerdo e ler a temperatura a que corresponde uma humidade relativa de 100%.
Ex:
Se o nosso ambiente estiver com uma temperatura de 23ºC e uma humidade relativa de 50% ou seja o nosso ponto “A” podemos facilmente verificar que temos uma temperatura de orvalho de 12ºC o que corresponde ao ponto “B”.
Ou seja se existir uma parede, janela, etc que esteja a 12ºC vai aparecer condensações nessa área.
Se o nosso ambiente estiver com uma temperatura de 23ºC e uma humidade relativa de 80% o que é normal em muitas casas (ate é fácil ter 90%) vemos que temos a temperatura de orvalho sobe para 19ºC, o que é mesmo muito fácil de atingir numa parede ou numa janela.- lfvmagalhaes
- 25 fevereiro 2013
E qual a solução para tal não acontecer? ter uma boa distribuição do calor é uma delas, para que desse modo não haja aquelas variações de temperatura notórias certo? E que mais?
Por exemplo por este Diagrama:
Se a temperatura da habitação estiver a 20º e a humidade relativa a 50% o ponto de orvalho é sensivelmente aos 9, 9,5ºC certo?- coelhinho78
- 25 fevereiro 2013
lfColocado por: lfvmagalhaesE qual a solução para tal não acontecer? ter uma boa distribuição do calor é uma delas, para que desse modo não haja aquelas variações de temperatura notórias certo? E que mais?
Por exemplo por este Diagrama:
Se a temperatura da habitação estiver a 20º e a humidade relativa a 50% o ponto de orvalho é sensivelmente aos 9, 9,5ºC certo?
Certo,o ponto de orvalho é de 9,5ºC.
Como ja disse anteriormente o Ponto de orvalho esta directamente relacionado com a Humidade Absoluta, ou seja a quantidade de agua(vapor) que temos em nossas casas, só existe uma maneira de baixar a temperatura do ponto de orvalho, é retirar essa agua (vapor) do ambiente.
Para evitar condensações temos que garantir que as nossas paredes, janelas, etc estejam a uma temperatura superior a temperatura do ponto de orvalho.- lfvmagalhaes
- 25 fevereiro 2013
Só se consegue retirar vapor do ambiente com um desumidificador? ou com a ventilação mecanica controlada consegue isso? já que está a ventilar, é certo que não está a retirar o vapor, mas ao ventilar está a ajudar ou nem por isso?- coelhinho78
- 25 fevereiro 2013
Colocado por: lfvmagalhaesSó se consegue retirar vapor do ambiente com um desumidificador? ou com a ventilação mecanica controlada consegue isso? já que está a ventilar, é certo que não está a retirar o vapor, mas ao ventilar está a ajudar ou nem por isso?
Esse vai ser o tema do meu próximo post.
Não, também é possível desumidificar com VMC ou simplesmente abrir as janelas. O mais interessante é que é possível desumidificar ventilando mesmo quando a humidade relativa no exterior é superior a humidade relativa que temos no interior.- lfvmagalhaes
- 25 fevereiro 2013
coelhinho78, então irei estar atento ao seu próximo post, para retirar as dúvidas que tenho, mas desde já um obrigado, está a ser bastante enriquecedor este tópico.
Então com o VMC, consegue ventilar, desumidificar, e se este tiver a "recuperação de calor", também consegue "climatizar" a casa? Claro que essa recuperação de calor é feita através do ar quente da casa e se a casa não tiver com ar quente não há nada que aqueça o ar que entra na casa, mas se a casa estiver a 20º, o ar que entrar é aquecido pelo que sai, e assim não perde temperatura certo?- fernandoFerreira
- 25 fevereiro 2013
Colocado por: lfvmagalhaesEntão com o VMC, consegue ventilar, desumidificar, e se este tiver a "recuperação de calor", também consegue "climatizar" a casa?
o recuperador de calor permite utilizar parte do calor que existe no interior da habitação. o ar quente ao sair para o exterior, vai pré-aquecer o ar novo que entra.
claro que será mais eficaz se a casa tiver aquecimento.Colocado por: lfvmagalhaese se a casa não tiver com ar quente não há nada que aqueça o ar que entra na casa
é possivel instalar um equipamento de pré-aquecimento do ar que entra.Colocado por: lfvmagalhaeso ar que entrar é aquecido pelo que sai, e assim não perde temperatura certo?
perde sempre alguma temperatura, mas não perde tanta porque existe sistema de recuperação de calor.Colocado por: coelhinho78O mais interessante é que é possível desumidificar ventilando mesmo quando a humidade relativa no exterior é superior a humidade relativa que temos no interior.
exactamente porque o ar exterior tem determinada quantidade de vapor de água, quando entra dentro da habitação continua a conter a mesma quantidade de vapor de água, mas como a temperatura do ar aumenta, o valor da humidade relativa desce.- lfvmagalhaes
- 25 fevereiro 2013
Então conseguiríamos ter a nossa habitação com um Humidade Relativa, constante de 50%, utilizando o aquecimento e a ventilação.
Existe porém sistemas mais adequados que outros? Seja sistema de aquecimento ou de ventilação? Isto é, é melhor usar piso radiante ou ar condicionado?- coelhinho78
- 25 fevereiro 2013
Desumidificação
Para desumidificarmos o ar ambiente temos duas soluções, ou usamos um desumidificador ou ventilamos com ar que tenha menor humidade absoluta.
Seguindo o mesmo principio que tenho vindo a seguir, vamos considerar que o nosso ponto de partida é o ponto “A”.
Se usarmos um desumidicador, o que acontece é que estamos a retirar água (vapor) do nosso ambiente é a linha vermelha no gráfico. Mais tarde posso colocar aqui a explicação de como funciona o desumidificador.
Se usarmos a solução mais comum, ou seja ventilar com ar exterior podemos obter o mesmo resultado desde que as condições do ar exterior estejam abaixo da linha amarela, o que significa que a humidade absoluta no exterior é inferior a que temos no nosso interior.
Para este exemplo escolhi o ponto “B” como ar exterior que esta a 10ºC e tem uma humidade relativa de 80%, se substituirmos todo o ar que temos em nossa casa e em seguida o aquecermos ate aos 23ºC (Ponto “C”), verificamos que a humidade relativa baixou de 50% para cerca de 35% e que o nosso ponto de orvalho baixou de 12ºC para 7ºC.
Se usarmos o sistema de ventilação com recuperação de calor o efeito é exactamente o mesmo, a diferença é que em vez de o ar entrar em nossa casa a 10ºC (ponto “B”) e depois o termos que aquecer ate aos 23ºC (ponto “C”), vamos aproveitar alguma energia do ar que sai a 23ºC (ponto “A”) o que implica que o ar que entra em nossa casa esta a 15ºC (ponto “B1”).
Podemos considerar que a necessidade de energética para aquecer o ar é proporcional ao comprimento da linha azul. Assim sendo necessitamos de menos energia para aquecer o ar se usarmos um sistema de ventilação com recuperação de calor.
Energia para aquecer ate aos 23ºC (ponto “C”):
Com recuperação de calor = C menos B1, são 15Kj/Kg;
Sem recuperação = C menos B, são 20Kj/Kg
Fazendo a relação temos que com recuperação de calor necessitamos de menos 25% de energia para aquecer o ar ate aos 23ºC (ponto”C”).
Reparem que foi possível desumidificar usando ar que tinha uma humidade relativa superior a que tínhamos inicialmente no interior(ponto "A").- lfvmagalhaes
- 25 fevereiro 2013
Estas contas foram feitas com o ar exterior a 10ºC, a casa a 23º, o ar exterior é aquecido na Ventilação até aos 15ºC, porque é que é aquecido até aos 15 e não até aos 16? Só queria saber a conta.
E se o ar exterior, como agora no inverno, for de 5º? 6º?- coelhinho78
- 25 fevereiro 2013
Colocado por: lfvmagalhaesEstas contas foram feitas com o ar exterior a 10ºC, a casa a 23º, o ar exterior é aquecido na Ventilação até aos 15ºC, porque é que é aquecido até aos 15 e não até aos 16? Só queria saber a conta.
E se o ar exterior, como agora no inverno, for de 5º? 6º?
Foi uma simplificação minha, ora veja se tivermos um recuperador com um rendimento de 100% isto implica que nestas condições o ar entrava em casa a 16,5ºC, tirei uns positos para contar que o rendimento do recuperador não é 100% e pus 15ºC o que fazendo as contas da um rendimento de 90%, alem disso é um numero mais redondo hehehehehhe.
Se estiverem 5 ou 6ºC é necessario tambem saber a humidade relativa do ar, so assim é possivel encontrar o ponto no diagrama e apartir dai fazer as contas.- lfvmagalhaes
- 25 fevereiro 2013
Mas como é que fez as contas para chegar aos 15ºC?
Não sei se é assim ou não, mas pelo que parece, você somou os 23 + 10 = 33 e dividiu por 2 e dava os tais 16,5ªC, mas como não tem um rendimento 100%, tirou 1,5º.
Foi isto que fez?- coelhinho78
- 25 fevereiro 2013
Colocado por: lfvmagalhaesMas como é que fez as contas para chegar aos 15ºC?
Não sei se é assim ou não, mas pelo que parece, você somou os 23 + 10 = 33 e dividiu por 2 e dava os tais 16,5ªC, mas como não tem um rendimento 100%, tirou 1,5º.
Foi isto que fez?
Sim foi mais ou menos isso. A pergunta que me esta a fazer é muito interessante e bastante mais complexa do que esta a imaginar e só por si merecia um tópico sobre trocas de calor em permutadores.
Como disse no inicio do tópico ia cometer alguns "erros" de modo a simplificar as coisas e ser mais fácil as pessoas perceberem os conceitos básicos das propriedades do ar ambiente.
A transmissão de calor é muito complexa e para quem gosta muito interessante, vi por aqui e também ja conheci muitas pessoas, inclusive o próprio RCCTE tem "calinadas" sobre transmissão de calor, porque muitos conceitos e depois de se fazerem as contas, as conclusões a que chegamos são contrarias ao senso comum.
So para dar um exemplo que é muito estudado, é possível ter um cano galvanizado, pvc, etc onde passa agua quente e não é necessário ter isolamento e as perdas de calor são "zero".- lfvmagalhaes
- 25 fevereiro 2013
Depende da grossura do cano?- Crocoodilo
- 19 março 2018
Olá, bom dia.
Muito bom este tópico.
Esclarece bem como funciona uma sala com controle de temperatura e umidade.
Obrigado,Excelente tópico
Para seguir de perto0.0181 seg. NEW
