Análisis 10: Calentamiento sensible con posterior humidificación

Las pérdidas de calor sensible y latente en un determinado espacio son 19.5 kW y 16.53 kW, respectivamente. El espacio debe mantenerse a 24 °C y 60 % de humedad relativa. El aire procedente del espacio a refrigerar es tratado en un sistema que posee dos etapas, un calentamiento sensible con posterior humidificación e impulsado a continuación en el espacio a razón de 1.88 kg/s. La presión total del sistema es de 101.325 kPa.

No existe recirculación de aire.

Sabiendo que el aporte de calor en la batería caliente es de 22 kW.

Considerar una temperatura de rocío del aparato de la batería caliente de 37 °C

Determinar:

• Condiciones del aire de impulsión

• Factor de bypass de la batería de calentamiento

• Eficacia del humidificador

• Irreversibilidad en la batería de calentamiento

• Irreversibilidad en el lavador de aire

• Balance energético

• Balance exergético

La humidificación del aire calentándolo en primera instancia y, en una segunda etapa, incorporando la humedad mediante la vaporización de agua.

Hay que ajustar el calor sensible en la humidificación para tener una demanda neta de 19.5 kW de calor sensible.

El caso analizado se corresponde con el proceso OD, ya que la temperatura del estado 3, 34.09 °C es superior a la temperatura del bulbo húmedo del estado 2, 22.08 °C. Por lo tanto, el agua sufre un proceso de calentamiento externo de valor exergético aproximadamente del 50% de la exergía aportada en la batería de calentamiento.

Diagrama energético:

Diagrama exergético: