Medición psicrométrico de la humedad relativa del aire. Estudio de los errores e implicancias en el secado de alimentos

CICUTTIN, SABRINA RITA; LEIVA DÍAZ, EVANGELINA; GINER, SERGIO ADRIÁN

Hotel Holiday Inn, Córdoba, Argentina

Congreso; Congreso Internacional de Ciencia y Tecnología de Alimentos Córdoba 2006; 2006

Agencia Córdoba Ciencia

  En la determinación psicrométrica de la humedad relativa(hr) se miden dos temperaturas: bulbo seco(Ta) y  bulbo húmedo(Tbh). El objetivo de este trabajo fue determinar el error experimental de la medición de hr. Se estudió a) El efecto de la velocidad del aire en la medición de Tbh y b) El error propio de los sensores de temperatura seco y húmedo. a) La ecuación del bulbo húmedo se emplea para calcular la humedad absoluta(ha) y con ésta, hr. La expresión incluye el cociente de los coeficientes de transferencia de calor y materia, que no depende del Reynolds, sino de los números de Schmidt y Prandtl, por lo que aparentemente, debiera valer en todo el rango de velocidades de aire. No obstante, es escasa la literatura que advierte que la validez se limita sólo al flujo turbulento, donde Tbh corresponde al máximo enfriamiento posible en cada condición del aire.  Sumado a esto, existen sistemas de medición sin la ventilación adecuada, que, en realidad,  permiten obtener una lectura Tsh>Tbh, lo que sobreestima hr. Por ejemplo, cuando Ta=22ºC y v=0, la lectura es Tsh=17ºC. Si éste valor se usara directamente en la ecuación de bulbo húmedo, hr resulta de 61,4%. En realidad, Tbh=15,6ºC, dando  hr=51,7%.  Este tema tiene implicancias en el modelado del secado de alimentos (ej., secado spray) Así, para generalizar el uso de esta ecuación, se midieron Ta y Tsh  entre 0 y 4,6m/s. Tsh alcanzó Tbh sólo en flujo turbulento (v>3m/s, Re>1000). Los datos se correlacionaron con una expresión que debe utilizarse para reemplazar Tbh en la ecuación de bulbo húmedo, considerando v y Tsh. b) Se definió el error absoluto cuadrático medio (Ehrmc) de la humedad relativa como el módulo del producto entre las respectivas derivadas parciales de hr con respecto a Ta y Tbh por sus variaciones en la medición de los sensores. Ehrmc en general fue mayor a menor Tbh para cualquier hr. Para un mismo valor de Ta, Ehrmc aumentó en zonas de alta hr. En la zona de bajas hr, como en secado con aire caliente, el error relativo porcentual fue mayor a mayores Ta.  Ehrcm aumentó con el máximo error en la medición de ambos sensores. En secado de alimentos, se recomienda entonces utilizar el psicrómetro ventilado en condiciones ambientes y determinar hr del aire de secado mediante el diagrama psicrométrico y utilizar las curvas de secado junto al balance de conservación de materia.