INTRODUCCIÓN
Una de las aplicaciones mas frecuentes consiste en el acondicionamiento de áreas de proceso o almacenamiento de productos higroscópicos, para lograrlo es necesario reducir el contenido de vapor de agua presente en el aire.
El contenido de vapor de agua en el aire atmosférico es muy pequeño, del orden de algunos gramos por metro cúbico, sin embargo, el efecto que tiene sobre los productos es grande, modificando sus propiedades organolépticas en los productos alimenticios, incrementando la «actividad del agua» en los productos orgánicos y acelerando la corrosión en materiales metálicos.
En los sistemas de HVAC con aire de reposición (toma de aire exterior), incrementa considerablemente la humedad, y esta carga latente con frecuencia rebasa la capacidad de remoción, de la mayoria de los equipos comerciales de HVAC.
Las normas internacionales más recientes tales como la norma ASHRAE 62/89, indica que se requieren importantes cantidades de aire de ventilación para asegurar la salud y el comfort los ocupantes de un edificio, así como, por .
Considerando que el proceso de incrementar la razón de humedad es relativamente fácil de lograrse con un costo de energía equivalente al calor de vaporización del agua adicionada. El proceso contrario, la reducción de la razón de humedad requiere un proceso complejo llamado deshumidificación.
DESHUMIDIFICACIÓN
La deshumidificación es el proceso de retirar el vapor de agua contenida en el aire, llamada también humedad. Existen diferentes procesos para remover la humedad del aire, estos son: por enfriamiento, hasta alcanzar una temperatura por debajo del punto de rocío, por el incremento de la presión total, lo cual causa la condensación, y por último poner en contacto un desecante con el aire, con lo cual, la humedad del aire migra hacia el desecante, impulsado por la diferencia en las presiones de vapor entre el aire y el desecante.
Deshumidificación por enfriamiento
El aire puede deshumidificarse con sistemas de aire acondicionado convencionales de compresión de vapor. Estos enfrían al aire a una presión constante hasta una temperatura abajo de la temperatura del punto de rocío, ocurre que se condensa parte del vapor de agua presente en el aire. Este tipo de deshumidificación es el más utilizado en los equipos de aire acondicionado comercial y residencial. Para realizar este proceso el evaporador, del sistema de compresión de vapor, debe operar a una temperatura más baja que la que es requerida para extraer la carga de calor sensible de enfriamiento del espacio acondicionado, esto hace que el sistema tenga bajos coeficientes de operación (COP). Además, algunas veces es necesario recalentar el aire para evitar un excesivo enfriamiento sensible del espacio acondicionado.
En la figura 1b se observa este proceso en la carta psicrométrica.
Figura 1 Proceso de deshumidificación por enfriamiento, b) en la carta psicrométrica.
Ejemplo: 1000 kg/h de aire con una temperatura de BS de 26.1 ºC y BH de 18.3ºC, se hacen pasar por un serpentín de enfriamiento cuya temperatura media efectiva en la superficie es de
10ºC. Supóngase que todo el aire esta en contacto con la superficie del serpentín de tal manera que el aire sale en estado saturado a la temperatura de la superficie del serpentín. Dibujar la trayectoria del proceso y obtener:
el calor total eliminado por kg de aire seco,
el calor sensible eliminado por kg de aire seco,
el calor latente eliminado por kg de aire seco,
la masa del vapor de agua en el aire que se condenso en kg/h
Deshumidificación por incremento de la presión
En este proceso la deshumidificación ocurre cuando se comprime el aire atmosférico hasta lograr la condensación del vapor de agua contenido en él.
Deshumidificación por desecantes
En el caso de la deshumidificación con desecantes no es un proceso de enfriamiento propiamente dicho, se considera que es opuesto a un enfriamiento evaporativo. Antes de describir el proceso es conveniente definir ciertos conceptos que permitan entender, sin confusiones, el proceso de deshumidificación por desecantes.
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