¿Cómo puede calcular la cantidad requerida de humidificación para su fábrica?

Ejemplos de cantidad de humidificadores necesarios en diferentes fábricas

Una empresa de electrónica instaló 8 unidades de humidificadores en su producción.

Lea el caso de estudio aquí

Una empresa de crecimiento en plantas y cultivos instaló 60 unidades de humidificadores en sus invernaderos. La superficie construida era de 6.038 m².

Lea el estudio de caso completo aquí

¿Cómo calcular la carga de humidificación manualmente?

Tienes 2 herramientas a tu disposición que pueden ayudarte a determinar la cantidad correcta de humedad que necesitas agregar en una habitación: la tabla psicrométrica y una fórmula matemática.

Deberá usar ambas herramientas para determinar con precisión la carga de humedad que debe agregarse a su habitación para obtener el nivel de humedad correcto.

Con la carta psicrométrica, usted sabe cuánta cantidad de humedad necesita agregar para alcanzar el nivel de humedad relativa deseado.
Con la fórmula, puede calcular la carga de humedad exacta necesaria según las características de su habitación.

¿Cómo optimizar estas herramientas para encontrar la humidificación correcta?

Primero, veamos el cuadro psicrométrico que puede usar para determinar la cantidad requerida de humidificación.

Este diagrama muestra las características del “aire húmedo” relacionadas con la humedad relativa y absoluta. Ayuda a comprender parámetros como la temperatura de bulbo seco (DBT), la temperatura del punto de rocío, la humedad absoluta, la humedad relativa y la entalpía (la cantidad total de energía en un sistema).

Si conoce dos de esos elementos, puede encontrar todos los restantes utilizando la tabla psicrométrica.

La carta psicrométrica

El gráfico psicrométrico muestra cómo evolucionan las métricas en función de tus parámetros.

Muestra la temperatura de bulbo seco (DBT), la humedad absoluta, la humedad relativa y la entalpía a una presión estándar: 101325 Pa. Puede calcular cualquier cifra del gráfico si conoce 2 de estos parámetros.

Por ejemplo, si conoce la humedad relativa actual y la temperatura real de la habitación, puede cotejar ambos valores en el gráfico y averiguar la humedad absoluta de la habitación.

La fórmula matemática para calcular la carga de humidificación

La segunda herramienta es la fórmula para calcular cuánta humedad debes llevar a tu habitación:

• L representa la carga de humidificación (cantidad de humedad o agua) que debe agregar al flujo de aire cada hora. Se expresa en kg/hora.
• V es la tasa de ventilación y representa el número de veces que se cambia todo el aire de la habitación. Se puede expresar en m³/hora y se puede calcular multiplicando el volumen de la habitación por el cambio de aire por hora (CAH).
• R representa la densidad del aire. Es 1,2 cuando la temperatura es de 20 grados. Se expresa en kg/m³.
• (x1 – x2) representa la diferencia entre los niveles de humedad deseados y los niveles de humedad del aire que introducimos, expresado en kg de agua por kg de aire: kg/kg. Esta es la humedad absoluta por kilogramo de aire, también llamada índice de humedad en el gráfico psicométrico.

Ejemplo práctico

Tanto la fórmula como la tabla psicrométrica pueden ayudarlo a descubrir cómo puede alcanzar el nivel de humedad deseado. Tomemos un ejemplo concreto con cifras sobre cómo puede usar ambas herramientas en consecuencia.

¿Cómo utilizar la carta psicrométrica?

Supongamos que una habitación tiene una temperatura de 20 grados y una humedad relativa del 30%.

1. Primero, necesitas averiguar la cantidad de agua en el aire. Puede averiguarlo cruzando la temperatura de bulbo seco (DBT) y los valores de humedad relativa en el gráfico. Marque el punto de cruce (A). Luego, debe informarlos al eje y para encontrar la relación de humedad. El resultado para 20°C y 30%HR es de aproximadamente 4,5 gramos de agua por kilogramo de aire.
2. En segundo lugar, debe encontrar la cantidad de agua que se necesita en el aire para alcanzar la humidificación necesaria para su industria.

Digamos que quieres alcanzar el 50 % de HR. Encuentra el punto cruzado anterior. Luego siga la línea de entalpía verde hacia arriba hasta el 50 % de HR. Reporte el segundo punto de cruce (B) al eje y. En este caso, el valor es de 6 gramos de agua por kilogramo de aire.

Observación: también puede notar que la temperatura de bulbo seco disminuyó a aproximadamente 16,5 °C.

Ahora, sabes que tienes que agregar 6 – 4.5 = 1.5 gramos de agua por kilogramo de aire.

¿Cómo calcular la cantidad exacta de humidificación necesaria con la fórmula?

L = V x R x ( X1 – X2)

Ya sabemos que la densidad del aire R es 1,2 cuando la temperatura es de 20 grados, y la relación de humedad (X1 – X2) necesaria para agregar es de 1,5 gramos.

Reminder: (X1 – X2) is expressed in kg/kg

L = V x 1.2 x 0.0015

Todo lo que te queda por hacer es calcular la tasa de ventilación V multiplicando el volumen de tu habitación por el cambio de aire por hora.

Además, aquí hay una indicación del cambio de aire por hora dependiendo de la construcción de su habitación.

Si las dimensiones de sus habitaciones son 15m x 25m x 2,5m = 937,5m³ y su habitación tiene una unidad de 1 cambio de aire por hora, entonces la carga de humidificación será:

L = 937.5 x 1.2 x 0.0015 = 1.6875 kg/hour

Por lo tanto, para alcanzar un nivel de humedad relativa del 50% para su habitación de 937,5m³, necesitará un humidificador con una capacidad de humidificación de 1,7 kg/hora o 1,7 l/hora como mínimo.

Saber la cantidad exacta de humedad que necesita agregar para su aplicación y el nivel de humedad deseado lo ayudará a determinar qué humidificador necesita.

Si quieres utilizar la tabla psicrométrica puedes descargarla siguiendo este enlace

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