Esperti in refrigerazione e climatizzazione

Temperatura a bulbo secco (DBT)

Cosa si intende per temperatura a bulbo secco (T)?

La temperatura a bulbo secco è la misurazione della temperatura effettuata con un termometro a mercurio o convenzionale in condizioni di bulbo secco. È proprio da qui che deriva il suo nome, anche se è conosciuta anche come temperatura secca. Così come la temperatura a bulbo umido, viene generalmente utilizzata come standard per valutare il comfort termico, ovvero per le misure in cui la quantità di umidità è correlata alla temperatura. Questi concetti e la loro importanza sono spiegati in dettaglio a continuazione.

Cosa si intende per temperatura a bulbo secco (DBT)?

La temperatura a bulbo secco è la temperatura che viene considerata come la temperatura effettiva dell’aria umida. Per questo motivo, in genere, si parla semplicemente di temperatura dell’aria. Si tratta, infatti, della temperatura solitamente indicata da un normale termometro. Un termometro a bulbo secco riflette quindi la temperatura ambiente. Un termometro a bulbo umido, invece, indica la temperatura risultante dall’evaporazione. In generale, questa temperatura è più legata alla sensazione termica.

Questa sensazione termica può essere determinata quando il calo di temperatura è stabilizzato dall’evaporazione dell’acqua da una garza bagnata che circonda il termometro a bulbo umido. Se si deve calcolare l’umidità relativa, in genere si utilizza un’appendice vicina allo strumento, che viene alzata o abbassata in base alla temperatura a bulbo secco. Questo tipo di apparecchio può essere regolato per indicare la temperatura a bulbo umido, la temperatura a bulbo secco e il punto di rugiada.

Si noti che la temperatura a bulbo secco è necessaria per conoscere l’umidità relativa e il punto di rugiada.

I valori di cui sopra vengono utilizzati per generare diagrammi e tabelle psicrometrici, che di solito hanno due valori. Uno di essi corrisponde alla temperatura secca. Le applicazioni sono numerose e spaziano dall’industria mineraria all’architettura sostenibile, fino alla climatizzazione. L’unità di misura utilizzata è l’unità internazionale standard Kelvin (K), anche se è molto diffuso anche l’uso del grado Celsius.

Differenze tra temperatura a bulbo secco e temperatura a bulbo umido

Innanzitutto, come già detto, nelle stazioni meteorologiche si utilizza uno strumento chiamato psicrometro per misurare la temperatura di un determinato ambiente. Questi dispositivi hanno due termometri, uno dei quali è solitamente avvolto in un panno inumidito. Questo meccanismo è chiamato bulbo umido. L’altro metodo – a bulbo secco – è in equilibrio termico con l’aria dell’atmosfera circostante. Con questa disposizione il bulbo umido riceverà un flusso d’aria costante attraverso un sistema di ventilazione. Naturalmente è possibile utilizzare, per questo processo, anche una fonte di ventilazione naturale.

Il processo che avviene è il seguente: l’acqua che circonda il bulbo umido evapora a causa del flusso di calore, dissipandolo. Questo calore si ottiene dal bulbo umido stesso. La temperatura di un termometro a bulbo umido scende quindi fino a raggiungere un punto di equilibrio in cui è finalmente stabile.

Questo è il punto in cui viene registrata la temperatura nota come temperatura psicrometrica a bulbo umido (o TBU).

Tutto ciò permette di determinare la differenza tra la temperatura a bulbo secco e quella a bulbo umido. Di seguito, verranno pertanto definite separatamente.

 

Temperatura a bulbo secco

La temperatura a bulbo secco è considerata la temperatura effettiva dell’aria umida. Questa temperatura è nota anche come temperatura dell’aria ed è, di fatto, quella che indica un comune termometro.

Temperatura a bulbo umido

La temperatura a bulbo umido corrisponde a un tipo di misurazione della temperatura in cui le proprietà di un sistema sono mostrate fisicamente in termini di evaporazione dell’acqua contenuta nell’aria. Va notato che il calore deve essere dissipato affinché si verifichi l’evaporazione e, contestualmente, si genera un processo di raffreddamento. Il motivo è che, con l’evaporazione, il sistema ha in media meno energia cinetica. Questo fa sì che anche la temperatura del liquido diminuisca.

Tale fenomeno è denominato raffreddamento per evaporazione ed è proprio quello che accade quando si suda. Quando si verifica l’evaporazione, si verifica un raffreddamento in quanto il calore sensibile viene dissipato e convertito in calore latente. Pertanto, la temperatura a bulbo umido può anche essere definita come la temperatura più bassa che può essere raggiunta dalla sola evaporazione dell’acqua. Ne consegue che, a differenza della temperatura a bulbo secco, la temperatura a bulbo umido registra una misura della quantità di umidità nell’aria. Quindi, minore è l’umidità dell’aria, maggiore è il raffreddamento.

Un’altra differenza che è stata menzionata è che la temperatura a bulbo umido viene misurata con un termometro specifico; esso comprende un bulbo circondato da una garza che entra in contatto con l’acqua distillata. La garza viene mantenuta a un’umidità costante grazie al principio di capillarità, che la porta ad assorbire i liquidi. Il processo di evaporazione che avviene nella garza sottrae calore al bulbo, facendo sì che il termometro registri una temperatura inferiore a quella dell’aria ambiente circostante. Quest’ultima temperatura è la temperatura a bulbo secco.

Quindi, quanto più secca è l’aria nell’atmosfera, maggiore è la riduzione della temperatura a bulbo umido, ed è pari a zero quando l’atmosfera è satura di vapore acqueo (in condizioni note come 100% di umidità relativa).

Infine, va notato che la temperatura a bulbo umido può essere utilizzata come indicatore di quanto il corpo umano stesso possa essere raffreddato dalla sudorazione.

Altri concetti importanti

Per chiarire meglio le nozioni di temperatura a bulbo secco e a bulbo umido, spieghiamo alcuni concetti correlati.

Pressione di vapore

La pressione di vapore è la pressione parziale generata dalle molecole di vapore acqueo nell’aria umida. Se l’aria è completamente satura di vapore acqueo, la pressione si chiama pressione di vapore saturo.

Rapporto di miscelazione

Corrisponde al rapporto tra la massa di vapore acqueo in un determinato volume e la massa di aria secca. Si differenzia quindi dall’umidità assoluta, che confronta il volume occupato dalla miscela di aria asciutta e vapore con la massa di vapore acqueo.

Umidità relativa

È il rapporto tra la pressione del vapore acqueo nell’aria satura umida e la pressione del vapore acqueo in un dato momento e alla stessa temperatura in entrambi i casi.

Temperatura del punto di rugiada

Infine, la temperatura del punto di rugiada è la temperatura alla quale l’aria umida che non era satura lo diventa. Si tratta della temperatura a cui si condensa il vapore acqueo.

Areacademy, vincitore del premio Iniziativa Industriale dell’Anno da ACR News Awards