✓ Precisión verificada

Cálculos conformes con ASHRAE Fundamentals 2021

El núcleo psicrométrico implementa las ecuaciones del capítulo 1 del ASHRAE Handbook — Fundamentals, incluida la corrección de gas real (factor de corrección, enhancement factor). Cada magnitud se ha comparado numéricamente con las tablas de referencia de ASHRAE en todo el rango de temperaturas de climatización.

0.02 %
Presión de saturación
desviación máx. de p_ws en el rango de climatización
0.08 %
Humedad específica
desviación máx. de Ws hasta +50 °C
0.10 kJ/kg
Entalpía
desviación absoluta máx. de hs hasta +50 °C
0.10 %
Volumen específico
desviación máx. de vs en todo el rango
⚡

La clave de la precisión: el factor de corrección

La fórmula habitual de la humedad específica supone un comportamiento de gas ideal: W = ε · p_ws / (p − p_ws). En la atmósfera real, el vapor de agua mezclado con el aire seco presenta interacciones entre especies (coeficiente del virial cruzado Baw) que aumentan de forma efectiva la presión parcial del vapor. La aplicación tiene en cuenta este efecto físico mediante el factor de corrección f (Buck 1981 / OMM n.º 8 / ASHRAE ec. 18):

Sobre agua líquida (t ≥ 0 °C)

f = 1.0016 + 3.15×10⁻⁶·phPa − 0.074/phPa

Sobre hielo (t < 0 °C)

f = 1.0003 + 4.18×10⁻⁶·phPa

📈 Efecto del factor de corrección en la precisión (−40…+50 °C, p = 101,325 kPa)

Magnitud Sin corrección Con factor f Mejora
p_ws ±0.04 % ±0.02 % sin cambios
Ws (humedad específica) hasta −0.62 % ±0.08 % 8×
hs (entalpía) hasta −0.40 % ±0.11 % 4×
hs abs. hasta −1.1 kJ/kg <0.1 kJ/kg 11×
vs (volumen específico) ±0.13 % ±0.10 % menor

Metodología de cálculo

En el modo ASHRAE, la aplicación calcula la presión de saturación con la correlación de Hyland–Wexler (ecuaciones 5 y 6) y los coeficientes originales C1–C13. Todas las demás magnitudes se derivan de ella:

  • Humedad específica W = ε · f · p_ws / (p − f · p_ws) (ec. 20 + factor de corrección, ε = 0,621945)
  • Entalpía h = 1,006·t + W·(2501 + 1,86·t) (ec. 30)
  • Volumen específico v = 0,287042·T·(1 + 1,607858·W) / p (ec. 26)

Los valores de referencia son la tabla 2 de ASHRAE (propiedades del aire húmedo saturado, modelo de gas real LibHuAirProp / RP-1485) y la tabla 3 (presión de saturación). La comparación se ha realizado a la presión normal de 101,325 kPa.

La desviación residual de la humedad específica, ±0,08 %, es el límite propio del modelo de gas perfecto y corresponde a la precisión de las ecuaciones 20 y 26 de ASHRAE frente a un cálculo completo de gas real (LibHuAirProp).

Tablas detalladas de desviaciones

Presión de saturación pws [kPa]

Correlación de Hyland–Wexler. Desviación máx. ±0,02 % en el rango de climatización.

t [°C]AplicaciónASHRAEDesviación
-20 0.10326 0.10324 +0.020 %
0 0.61121 0.61121 +0.000 %
10 1.22799 1.22820 −0.017 %
20 2.33880 2.33920 −0.017 %
30 4.24603 4.24670 −0.016 %
40 7.38346 7.38440 −0.013 %
50 12.34985 12.35100 −0.009 %

Humedad específica de saturación Ws [g/kg]

Con factor de corrección. Desviación máx. ±0,08 %, ocho veces menor que sin corrección.

t [°C]AplicaciónASHRAEDesviación
-20 0.637 0.637 +0.008 %
0 3.792 3.790 +0.063 %
10 7.666 7.663 +0.050 %
20 14.766 14.761 +0.034 %
30 27.337 27.333 +0.013 %
40 49.131 49.145 −0.028 %
50 86.791 86.863 −0.083 %

Entalpía del aire saturado hs [kJ/kg]

Desviación absoluta máx. de 0,096 kJ/kg hasta +50 °C, once veces menor que sin corrección.

t [°C]AplicaciónASHRAEΔ [kJ/kg]Desviación
-20 −18.550 −18.542 −0.008 +0.041 %
0 9.485 9.474 +0.010 +0.109 %
10 29.377 29.354 +0.023 +0.077 %
20 57.599 57.558 +0.041 +0.071 %
30 100.074 100.010 +0.064 +0.064 %
40 166.773 166.680 +0.093 +0.056 %
50 275.436 275.340 +0.096 +0.035 %

Volumen específico del aire saturado vs [m³/kg]

Desviación máx. 0,10 %: error residual del modelo de gas perfecto.

t [°C]AplicaciónASHRAEDesviación
-20 0.71788 0.71720 +0.095 %
0 0.77852 0.77800 +0.067 %
10 0.81202 0.81160 +0.052 %
20 0.85018 0.84980 +0.044 %
30 0.89654 0.89610 +0.049 %
40 0.95720 0.95670 +0.052 %
50 1.04319 1.04250 +0.067 %

Conclusión

En todo el rango relevante para la climatización (de −40 a +50 °C), los resultados de la aplicación concuerdan de forma excelente con ASHRAE: presión de saturación con una desviación inferior al 0,02 %, humedad específica al 0,08 %, entalpía a 0,10 kJ/kg y volumen específico al 0,10 %. Estas desviaciones están muy por debajo de la precisión de los instrumentos de medida habituales (sondas de humedad ±2–5 %, termómetros ±0,1–0,5 °C).

Referencias: ASHRAE Handbook — Fundamentals (2021), capítulo 1 · Hyland y Wexler (1983) · Buck (1981) · OMM n.º 8, Guía CIMO (2018).