Em sistemas de Ar Condicionado, a Psicrometria é o conceito base e mais fundamental, é a ferramenta utilizada para entender todos os processos possíveis de transformação das propriedades e características do ar. Em grego antigo, a palavra ψυχρόςou Psikrós (transliteração livre) quer dizer a palavra “frio”.
Em relação à temperatura, o ar pode ser aquecido ou resfriado e, em relação à umidade, o ar pode ser desumidificado ou umidificado.Estas transformações em relação à temperatura e umidade podem ocorrer simultaneamente, como no caso de sistemas de resfriamento convencionais com ar condicionado, em que o ar é resfriado e também desumidificado.
A Carta Psicrométrica permite a visualização e análise destas transformações.Ela é composta por um plano cartesiano, em que a abscissa (eixo “x”) representa a temperatura do ar em termos convencionais (termômetro comum), chamada de Temperatura de Bulbo Seco.A ordenada (eixo “y”), representa a umidade absoluta do ar, que representa a quantidade de gramas de vapor d’água efetivamente solubilizada no ar seco.
Podemos dizer que o ar é que uma mistura de gases, como o Nitrogênio, Oxigênio, Gás Carbônico e vapor d’água. Assim, a capacidade do ar reter e solubilizar vapor d’água depende diretamente da temperatura. Quanto mais quente o ar estiver, mais capacidade ele tem de reter água. Quanto mais frio, menor é esta capacidade.
Esta característica explica muitos fenômenos da natureza, como o sereno à noite, ou o orvalho de madrugada. O ar está quente e úmido durante o dia, quando o Sol está brilhando, mas à noite há uma queda brusca de temperatura e devido ao resfriamento do ar, ele deixa de ter toda a capacidade de solubilizar o vapor d’água e, assim, acaba rejeitando este excesso em forma de gotículas líquidas, como o sereno.
É por isso que a Carta Psicrométrica possui uma curva no plano, pois ela representa justamente a curva da saturação, que é o limite de solubilidade do vapor d’água no ar em função da temperatura.
Na Carta Psicrométrica podemos identificar também outras propriedades do ar:
- Temperatura de Bulbo Úmido;
- Umidade Relativa do Ar;
- Entalpia;
- Volume Específico.
A Temperatura de Bulbo Úmido representa, de forma leiga, o potencial de resfriamento do ar com umidificação. Caso o ar na condição atual fosse umidificado a 100 % de umidade relativa por um processo adiabático ideal, seria resfriado até a temperatura de bulbo úmido.
Esta temperatura é fundamental para a análise de diversos sistemas, principalmente em torres de resfriamento ou sistemas evaporativos. Como exemplo, é similar ao processo de uma cachoeira na natureza, ela sempre está gelada e “fresquinha”.
A Umidade Relativa é a relação entre a quantidade de vapor d’água solubilizada, dividido pela máxima capacidade naquela condição.Por exemplo, se com 20°C o ar tem uma capacidade de reter até 10g de vapor d’água e está com 6g, podemos dizer que está com 60 % de Umidade Relativa.
É importante destacar que esta capacidade varia em função da temperatura do ar, em diferentes temperaturas, o ar terá diferentes “Umidades Relativas”, com a mesma massa de água solubilizada.
A Entalpia do Ar é a energia associada a ele:quanto maior a umidade relativa e a temperatura, maiores são as agitações das partículas e da quantidade de ligações atômicas.É na entalpia que podemos traduzir em energia e quantificar o tamanho e potência dos sistemas a serem instalados.
O Volume Específico é o inverso da densidade do ar, ou seja, o volume de ar divido por sua massa.
Um ponto importante a ser considerado é que a altitudeinfluência nos valores das Cartas Psicrométricas, pois a pressão do altera suas propriedades.
Autor: Eng. Ariel Gandelman
Revisão Técnica: Felipe Raats Daud e João Carlos Correa