Igrometria

Aqua-boyMisura diretta di UCA

Diagramma d’equilibrio igrometrico (EMC)

• Ad una data T, per ogni valore di UR, UCA tende a un valore d’equilibrio (EMC) ricavabile dal

• Ogni materiale igroscopico ha il suo diagramma EMC

• Per ogni temperatura c’è un diagramma EMC specifico

UCA

(%)

d’e

quilib

rio

UR (%)

T=16°C

Note sul diagramma EMC

• Il diagramma EMC è un diagramma isotermo. Infatti vale per una data temperatura

•Per un dato materiale,le curve EMC valide allediverse temperaturemostrano come i meccanismidi ritenzione idrica siano menoefficienti a T maggiore

Nota: se varia la temperaturanon basta mantenerecostante UR per non farvariare UCA

curve di assorbimento

Igrometro a capello

Termoigrografi

Termoigrografi

Determinazione di UR dalla misura di T e TR

1. Misuro T2. Misuro TR (raffreddando l’aria fino quando non la vedo condensare)

3. Dalla curva dell’umidità di saturazione ricavo US(T) ed US(TR)

100)(

)(100

)( TU

TU

TU

UUR

S

RS

S

0 10 20 30

0

10

20

30

U

T

US

TR

T (°C)

US (

g /

m3 )

temperatura Te umidità Uambiente

Igrometro a condensazione (a punto di rugiada)

• noti T e TR , dalla curva dell’umidità di saturazione ricavo US(T)

ed US(TR) 100)(

)(

TU

TUUR

S

RS

Psicrometro (igrometro di Assman)

Psicrometro(igrometro di Assman)

Psicrometri

Carta psicrometrica

Tb

Ta

0 10 20 30

0

10

20

30

U

U S ( T

)

Ta

0 10 20 30

U

T

a

Tb

25

20

15

10

0

5

Uso della carta psicrometrica

0 10 20 30

0

10

20

30

U

Ta

Esempi

•Noti T, UR U

se TIN TFIN

•Noti TIN, URIN URFIN

• Noti T, U DPS

• ecc

U

0 10 20 30

0

10

20

30

T

a

Tb

25

20

15

10

0

U

5

Nota: la grandezza in ordinata è un parametro di umidità

Principali parametri microclimatici monitorati

•Temperatura T [°C]

•Umidità relativa UR [ % ]

•Umidità assoluta U [ g/m3 ]

•Mixing ratio (rapporto di mescolanza) MR [g/kg]

•Umidità specifica US [g/kg]

•Distanza dal punto di rugiada DPS [°C]

Umidità assoluta (densità di vapor acqueo) U [g/m3]

V

mU v

• dipende da: V

T

P

Q

3/][ mgU

Mixing ratio (rapporto di mescolanza) MR [g/kg]

aria

v

m

mMR

• Non dipende da: T

V

P

Q

• Varia in presenza di : condensazione

evaporazione

miscelamento con altre masse d’aria

kggMR /][

Analogia col contenuto d’acqua UCA

1002

SEC

OH

CAm

mU

• mH2O massa d’acqua presente nel materiale

• mSEC massa anidra del materiale

aria

v

m

mMR

Umidità specifica US [g/kg]

varia

v

mm

mUS

• Non differisce molto da MR ( <1% )

kggUS /][

Distanza dal punto di rugiada DPS [°C]

RTTDPS

Carte

psicrometriche

UUS

MR

Esempio 1: Dell’aria umida è a 80°F (dry bulb) e 50% di umidità relativa (RH).

Quali sono le altre proprietà di questa aria?

Property Value

Dry bulb temperature (given) 80°F

Relative humidity (given) 50%

Wet bulb temperature 67°F

Dew point temperature 59°F

Esempio 2: L’aria in un deposito ha una temperatura di bulbo asciutto (dry bulb) di 80° F e

un’umidità relativa al 70%. Quale deve essere la temperatura minima delle pareti per

prevenire fenomenni di condensazione?

T Tw TR TD-TW DPS RH

15°C 12°C

25°C 10°C

30°C 23°C

35°C 7°C

20°C 24%

90°F 79°F

80°F 20°F

70°F 53°F

60°F 35°F

50°F 10%

T Tw TR TD-TW DPS RH

15°C 12°C

25°C 10°C

30°C 23°C

35°C 7°C

20°C 24%

90°F 79°F

80°F 20°F

70°F 53°F

60°F 35°F

50°F 10%

Esempio 3: Facendo evaporare dell’acqua si vuole raffreddare un’ambiente la cui aria è a

90°F (dry bulb) e 35% di umidità relativa (RH). Qual è la temperatura minima che si può

raggiungere?

Entalpia specifica (energia di trasformazione per unità di

massa) H [kJ/kg]

• NotaH varia “quasi”come Tb

Entalpia specifica (energia di trasformazione per unità di

massa) H [kJ/kg]

Es.: da 5°C, 40% a 20°, 55%

1. Pre-heat: Q dall’esterno aumenta T2. Spray: evaporazione d’acqua che assorbe Q dall’ambiente interno

(T dim., UR aumenta)3. Re-heat: Q dall’esterno aumenta T

Collocando il sistema in un punto A con il pre-heat, si fissal’entalpia specifica H che caratterizzerà la trasformazione spray.Nell’esempio: H = 31 kJ/kg, valore approssimativamente ricavabileanche dal prolungamento - - - - - - della linea di Tb che parte da A

1. Pre-heat

3. Re-heat

A

Property Value

Dry bulb temperature (given) 80°F

Relative humidity (given) 50%

Wet bulb temperature 67°F

Dew point temperature 59°F

Example 1--Question: Moist air is at 80°F (dry bulb) and 50 percent relative humidity. What are the other properties of this air?

Answer: First locate the intersection of the 80°F dry bulb temperature line and the 50 percent relative humidity line. From this intersection, follow the

appropriate lines to the correct scales

Example 2--Question: The air in a repository building has a dry bulb temperature of 80° F and is at 70 percent relative humidity. How warm do the walls

have to be to prevent condensation?

Answer: In this example, we need to know the dew point temperature. Locate the intersection of the 80°F dry bulb temperature line and the 70 percent

relative humidity line. Proceed horizontally to the left until the dew point temperature scale is intersected. This gives the dew point temperature as 69°F.

The wall temperatures must be warmer than this to prevent condensation.

Example 3--Question: Someone is considering installing evaporative cooling in a given environment. What is the lowest temperature that can

theoretically be obtained from the air coming off the cooling system if the air has a 90°F dry bulb temperature and 35 percent relative humidity?

Answer: Locate the intersection of the 90°F dry bulb temperature line and the 35 percent relative humidity line (which is not shown on the chart, but is

mid-way between the 30 and 40 percent lines). Since evaporative cooling is the same process that determines wet bulb temperature, follow the wet bulb

temperature line upward and to the left until the wet bulb temperature scale is intersected. The lowest possible temperature for these conditions would

be the wet bulb temperature of 69°F.