Simulación de los Procesos Psicrométricos

Resumen

Los procesos físicos de evaporación y de condensación del agua y viceversa establecen mecanismos de adición y eliminación de humedad, provocando cambios en los diferentes sistemas ecológicos, habitacionales e industriales. Múltiples procesos de acondicionamiento de aire son necesarios en la industria. Estos procesos han sido modelados matemáticamente como operaciones unitarias de humidificación, deshumidificación y secado, los mismos que están en función de varios parámetros psicrométricos como temperatura, humedad relativa, humedad absoluta, presión, y otros. Su cálculo por ecuaciones resulta más o menos complejo, las soluciones gráficas son más prácticas, pero menos precisas, software y simuladores en psicrometría son escasos. Este estudio desarrolla la creación de un modelo computarizado, creado en función de un algoritmo que puede disminuir la complejidad, acelerar la secuencia de operaciones y mejorar la precisión de los cálculos, útil tanto en la industria como en la docencia. El software es basado en el lenguaje Java® para simular casos y métodos de cálculo de procesos de humidificación, deshumidificación, secado y mezclas de aire basado en las ecuaciones básicas de la psicrometría, para un amplio rango de temperaturas y a diferentes alturas sobre el nivel del mar. El modelo ha sido validado para las condiciones Ecuador, mostrando buena correlación entre los resultados calculados manualmente frente a los obtenidos por la simulación.

The physical processes of water evaporation and condensation and the corresponding reverse processes, establish mechanisms of addition and/or removal of moisture, causing changes in different ecological, housing and industrial systems. Multiple air conditioning processes are needed in the industry, these have been modeled mathematically as unit operations of humidification, dehumidification and drying, in turn, they depend on several psychrometric parameters such as temperature, relative humidity, absolute humidity, pressure, etc. Its calculation by equations is more or less complex; graphic solutions are more convenient, but less precise; software and simulation packages in psychrometry are scarce. This paper develops the creation of a computerized model based on an algorithmic tool that can reduce complexity and improve the accuracy of these calculations, useful both for industrial and teaching applications. This software is based on the ®Java language to simulate cases and calculation methods of humidification, dehumidification, drying and mixtures of air based on psychrometric equations. The software can be used for a wide range of temperatures and at different altitudes above sea level. The validation of the model has been performed in Ecuador´s environmental conditions. Results showed good correlation between the results obtained via manual computation and those obtained using the model.