Sensible y sensibilidades: diferentes tipos de calor y por qué importan

esa sensación de entrar en un edificio con aire acondicionado desde el sofocante calor exterior es una alegría de la era moderna. Los principios científicos que permiten que el aire acondicionado elimine este calor y humedad también son fascinantes. Se necesita energía para eliminar el calor. Esto puede sonar contra-intuitivo, pero es parte de las leyes de la termodinámica., Mover el calor de un área (dentro de un edificio) a otra (fuera del edificio) requiere consumir energía. No puedes hacerlo por nada. En este post, veremos dos de los conceptos fundamentales relacionados con cuánta energía deben usar los sistemas de enfriamiento: calor sensible y calor latente.

El calor Sensible se refiere a los cambios de temperatura. Digamos que el aire exterior es de 95 grados y su edificio de oficinas está bombeando aire de suministro de 55 grados en los espacios ocupados. Para el propósito de entender estos conceptos, no importa si su edificio tiene unidades DX o enfriadores., En cualquier caso, el calor sensible total que el sistema de refrigeración necesita para entregar es la diferencia entre esas dos temperaturas (95-55) o 40 unidades de refrigeración. Ahora digamos que la temperatura del aire exterior cae a 75 grados y el edificio sigue bombeando aire de suministro de 55 grados. Entonces el cambio de calor sensible que los sistemas de enfriamiento necesitan proporcionar es simplemente la mitad de lo que se necesitaba antes, o 20 unidades (75-55=20).

el calor latente se relaciona con la humedad. Es una medida de la energía almacenada en las moléculas de vapor de agua en el aire., Pinta por pinta, el calor latente contiene mucho más fuerza que el calor sensible. La energía necesaria para calentar un gramo de agua de 80 grados a 81 grados es de 1 caloría (la unidad común de energía de los alimentos que utilizamos se basa en realidad en unidades de calentamiento de agua). Pero mientras, toma apenas una caloría calentar el agua por un grado, toma 540 calorías evaporar un gramo del agua de 100 grados al vapor de agua de 100 grados (vapor).

La razón de esta enorme diferencia en las necesidades de energía está en la química de las moléculas. El calor Sensible es la energía necesaria para acelerar las moléculas., Calor latente, por otro lado, es la energía necesaria para romper los lazos de retención de las moléculas de agua en forma líquida.

la herramienta termodinámica para comprender cuánto calor latente y sensible necesita eliminar un sistema de enfriamiento es la carta psicrométrica. Aunque estos gráficos son complejos (para una explicación detallada ver aquí: http://www.powerknot.com/how-to-read-and-use-a-psychrometric-chart.html), en su corazón son simplemente un mapa de temperatura y humedad.

entonces, ¿qué tipo de calor, sensible o latente, requiere más energía para eliminarlo? Resulta que el calor sensible es el ganador., El calor latente representa el 20-35% del trabajo que un sistema de enfriamiento tiene que hacer. Esto se debe a que la cantidad de vapor de agua en nuestro aire es muy baja: 1% del aire a 77 grados y humedad media. Así que mientras hay toneladas de energía almacenada en cada unidad de vapor de agua, hay mucho menos de ellos.

En resumen, tanto el calor sensible como el latente juegan un papel importante en los sistemas de enfriamiento. Cuando se enfría un edificio, la energía consumida no solo se utiliza para bajar la temperatura de 95 a 55, sino también para eliminar la energía almacenada en las moléculas de agua evaporada., Y mientras que la vieja queja del verano» no es el calor, es la humedad » ciertamente se siente verdadera, desde una perspectiva de energía, en realidad es el calor sensible, el calor de la temperatura, que requiere más trabajo para deshacerse de.

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