Automatic system for psychrometric calculations

Abstract

Air psychrometric properties are important in several areas of agricultural engineering, such as calculation of evaluation of the animal environment and air control in grain storage units. Due to their relevance and the complexity and the uncertainties in the use of psychrometric charts, the objective of this paper was to develop the software, PsyCalculator, which stands out for the automated function that allows presenting the data acquired through sensors and the respective psychrometric properties of the air, either in graph or tables. The automatic data acquisition system consists of a microcontroller that performs readings of sensors that measure the dry bulb temperature and another variable, which may be: wet bulb temperature, relative air humidity or dew point temperature. Then, the values are sent to the PsyCalculator software system. In addition to the values ??of dry bulb temperature, the software system presents wet bulb temperature and dew point temperature, values ??of saturation vapor pressure, vapor pressure, mixing ratio, specific volume, enthalpy and degree of saturation. Among the psychometric variables analyzed, the software developed in the study presented a maximum error of 2.14% for the calculation of dew point temperature. The developed software allows the automation of systems that depend on the psychrometric parameters in a friendly and precise fashion.

As propriedades psicrométricas do ar são importantes em diversas áreas da Engenharia Agrícola, dentre elas: avaliação da ambiência animal e controle do ar das unidades armazenadoras. Devido a essa importância e à complexidade da utilização de gráficos psicrométricos, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um software, o PsyCalculator, cujo diferencial é uma função automatizada que apresenta os dados adquiridos por meio de sensores e suas respectivas propriedades psicrométricas do ar, em gráfico ou em tabelas. O sistema automático para a aquisição de dados é composto por um microcontrolador que realiza leituras dos valores de sensores que medem a temperatura de bulbo seco e uma outra variável que pode ser: temperatura de bulbo úmido ou umidade relativa ou temperatura de ponto de orvalho. Posteriormente, os valores são enviados ao PsyCalculator. O software apresenta além dos valores de temperatura de bulbo seco, e de bulbo úmido, umidade relativa e temperatura de ponto de orvalho, valores de pressão de vapor de saturação, pressão de vapor, razão de mistura, volume específico, entalpia e grau de saturação. Dentre as variáveis analisadas, o software desenvolvido apresentou um erro máximo de 2,14% para o cálculo da temperatura de ponto de orvalho. O sistema desenvolvido permite a automação de sistemas que dependem de parâmetros psicrométricos de forma amigável e precisa.