¿Qué son el calor sensible y latente, y por qué son importantes para HVAC?

Así que estás viendo las especificaciones de tu aire acondicionado. Ve que tiene un sistema de 3 toneladas y sabe que el tonelaje es una expresión de la potencia de su CA. Pero, ¿qué es lo que realmente hace su AC cuando ejerce todo ese poder, y qué tan efectivo es?

Bueno, el trabajo de su acondicionador de aire es eliminar el calor del interior de su hogar. ¡Eso es lo que está haciendo con todo ese poder! Sin embargo, para asegurarse de que se sienta cómodo, necesita quitar ambos tipos de calor que se acumulan en el interior:calor sensible y latente.

Aquí es donde las cosas se complican. Su acondicionador de aire está diseñado para eliminar ambos, pero diferentes equipos lo hacen con diferentes niveles de efectividad.

El calor sensible es lo que se registra en su termostato. Refleja un cambio de temperatura.

Comencemos con el tipo de calor más sencillo:el calor sensible. Técnicamente hablando, el calor sensible se refiere a la cantidad de energía necesaria para aumentar o disminuir la temperatura de alguna sustancia, independientemente de los cambios de fase (como un cambio de fase de gas a líquido).

Eso puede sonar complicado, así que piénselo de esta manera:el calor sensible se refleja en la temperatura que aparece en su termostato. Cuando vea que está a 75 grados después de encender el aire acondicionado, está viendo el resultado de la eliminación del calor sensible de su acondicionador de aire.

Diferentes factores afectan la cantidad de calor sensible que su acondicionador de aire necesita eliminar de su hogar:

• Volumen y calidad del aislamiento (valor R)
• Tipos de vidrio de ventana (de baja emisividad o estándar), cantidades y tamaños
• Número de pisos en su hogar
• Orientación de su casa en relación con el sol
• Especificaciones de iluminación y electrodomésticos
• Medidas de voladizo del techo

Y así. Cuando enciende el aire acondicionado y baja la temperatura que ve en su termostato, ha mitigado los efectos de la ganancia de calor de estas fuentes . Básicamente, su acondicionador de aire ha eliminado una cierta cantidad de calor sensible.

Y, sin embargo, es posible que aún te sientas incómodo. ¿Por qué es eso?

El calor latente es importante, pero la mayoría de los acondicionadores de aire no eliminan lo suficiente.

Es posible que su acondicionador de aire no esté eliminando suficiente calor latente del aire. Este es un problema común que genera molestias graves en primavera y verano. ¿Qué da?

El calor latente es el calor que resulta de un aumento o disminución en la cantidad de humedad retenida por el aire. Específicamente, es la cantidad de energía necesaria para provocar un cambio de fase (para nuestros propósitos, de líquido a gas o de gas a líquido) sin cambiar la temperatura real de una sustancia.

La humedad en sí no es calor latente, pero la humedad contiene calor latente. Cuando su termostato muestra una temperatura, digamos 75 grados, no le muestra cuánto calor latente está contenido dentro del aire. Cuando hay mucha humedad dentro de su hogar, probablemente sienta mucho calor latente además de calor sensible. Por lo tanto, puede sentirse como 80 grados aunque su termostato indique 75. Eso se debe a que el termostato no mide la cantidad de calor latente en el aire. Solo está monitoreando el calor sensible (temperatura).

Si alguna vez se ha quejado de la humedad, en realidad se estaba quejando del calor latente dentro de la humedad. ¡Ya lo sabes!

La carga de calor latente de su hogar depende de varios factores:

• Infiltración de aire a través de huecos, grietas y agujeros en la envolvente del edificio
• Actividades del hogar como cocinar, bañarse, limpiar y hacer ejercicio
• La cantidad de personas dentro de su hogar en un momento dado

Cuando un acondicionador de aire tiene el tamaño adecuado para su hogar, debe eliminar una cantidad suficiente de calor latente para mantenerlo cómodo. Por ejemplo, tal vez su acondicionador de aire tenga una especificación de carga de enfriamiento para un 80 % de calor sensible y un 20 % de calor latente. Si eso está en línea con la proporción real de calor sensible/latente en su hogar, entonces debería estar en buena forma. When you set your thermostat to 75 degrees, it will actually feel like 75 degrees.

Unfortunately, most residential air conditioners aren't properly sized. They're way too big. And when your air conditioner is too big, it's not going to remove enough latent heat from the air.

¿La solución? Eliminate points of entry for latent heat and remove the rest

If you're already feeling the effects of high indoor humidity this spring, your air conditioner clearly isn't keeping you comfortable. Thankfully, there are still things you can do to make improve your situation (and get rid of that pesky latent heat).

For starters, consider air sealing your home. There are likely several gaps and holes between your living space and your crawl space. If you've got ductwork in your attic, you can bet there are gaps there as well. Humid air gets in through these holes and makes you uncomfortable, but sealing them stops the infiltration.

A whole-home assessment will reveal your biggest sources of air infiltration. With the results in hand, you can prioritize air sealing opportunities. After you've sealed things up, consider the following methods for removing humidity (in rough order of effectiveness and affordability):

• Switch to a combination thermostat and humidistat. Not only will your AC kick on when the temperature exceeds your preferred setting - it will turn on when the relative humidity (RH) inside your home exceeds a specific percentage. To stay comfortable during warmer, humid months, we recommend keeping your RH below 55%. Just be aware that the lower you set it, the more often your air conditioner will run. This setup works best when you have an air handler with variable airflow. The fan runs for longer periods of time and removes more moisture from the air than standard units.
• Install a whole-house dehumidifier. These devices connect to your existing ductwork and pull out humidity without lowering the temperature inside your home. After your home cools to the desired temperature, the dehumidifier takes care of any remaining humidity that the AC failed to remove. Most whole-house dehumidifiers also connect to the outdoors, ventilating your home with fresh air in addition to removing humidity.
• Upgrade your air conditioner to a two-stage or variable speed unit. If your heating and cooling system is already past its prime, consider upgrading to a two-stage or variable speed unit. Your old AC probably operated at one speed:full blast. Two-stage units run at a slower speed for most of the season, only ramping up when the load requirements are at their most extreme (peak summer, usually). Variable speed units change speeds across a wide spectrum depending on the load requirements at any given time. Both types of equipment offer longer AC run times but fewer cycles overall. As a result, they remove more humidity than standard, single-speed systems. They're more efficient, too.

It's not the heat that's uncomfortable…

…it's the humidity! You hear this all the time in the South.

In reality, it's not the humidity that's so oppressive. It's the latent heat inside the humidity that keeps you sweaty and uncomfortable from April to October. You could start saying, "That darn latent heat is getting on my nerves," but that's the sort of comment that might attract strange stares from passerby.

Better to blame the humidity like everyone else while secretly cursing the latent heat. Anyway…

Understanding the correct cooling loads for sensible and latent heat is a balancing act that requires a lot more than rules of thumb (the way most HVAC "pros" approach system sizing) and playing "set it and forget it" with your thermostat. In addition to properly sizing your HVAC system, it's about tightening up the home envelope and using equipment that mitigates issues with excess humidity (and the latent heat within).

Now that you understand how it all works - and why it matters - you're in a better position to take action. ¿Quién sabe? This summer might be your most comfortable one yet.