Humectación del aire: vapor, adiabática o ultrasónica

Un humectador aporta humedad al aire para alcanzar la humedad relativa necesaria: en los edificios sujetos al RITE, un 40–50 % en invierno (IT 1.1.4.1.2); la UNE-EN 16798-1 da rangos concretos por categoría y estación. El caudal de agua que hay que aportar lo fija la diferencia de humedad específica: $\dot{m}_v = \dot{m} \cdot (W_2 - W_1)$ [kg/h], donde $\dot{m}$ es el caudal másico de aire. (Una magnitud en kg/h es un caudal de agua, no una potencia; en un humectador de vapor, la potencia eléctrica en kW se indica aparte.)

Tipos de humectador y sus principios físicos

1. Humectador de vapor (isotérmico)

Aporta al aire vapor saturado o sobrecalentado. El vapor está más caliente que el aire, así que la temperatura del aire sube ligeramente mientras aumenta su humedad.

En el diagrama de Carrier el proceso es casi vertical ($\Delta t$ pequeño, $\Delta W$ grande): humectación isotérmica, en rigor una línea hacia arriba y ligeramente a la derecha. (En el de Mollier, casi horizontal hacia la derecha.)

El vapor es la opción más higiénica, porque la alta temperatura esteriliza el agua, y regula la humedad con precisión incluso con temperaturas de impulsión bajas. El precio es un consumo energético mayor (calentamiento eléctrico o vapor de una red) y un aporte de calor que en verano hay que compensar. Tipos: de electrodos (la corriente atraviesa el agua), de resistencias, de gas o conectados a una red de vapor. El RITE (IT 1.1.4.3.3) no permite humectar inyectando directamente vapor de calderas, salvo que ese vapor tenga calidad sanitaria.

2. Humectador adiabático (que enfría el aire)

Pulveriza agua directamente en la corriente de aire. La entalpía del aire no cambia (es un proceso adiabático): el calor sensible se convierte en calor latente de evaporación.

En el diagrama de Carrier el proceso sigue la línea de bulbo húmedo constante, prácticamente paralela a la de entalpía constante, hacia arriba y a la izquierda. (En el de Mollier, en diagonal hacia abajo y a la derecha.)

Como máximo, el aire se puede humectar adiabáticamente hasta la temperatura de bulbo húmedo ($t_{bh}$), es decir, hasta el 100 % de saturación.

Tipos de humectación adiabática:

Tipo	Principio	Riesgo higiénico
Lavador de aire (pulverización)	Toberas de pulverización, contacto directo	Medio (riesgo de Legionella)
Panel evaporativo	El aire atraviesa un relleno mojado	Medio
Ultrasónico	Un transductor piezoeléctrico forma un aerosol	Mayor (minerales, biopelícula)
Rotativo (rueda evaporativa)	El aire atraviesa un rotor mojado	Menor

La humectación adiabática no gasta energía de calentamiento (solo la de una bomba), enfría el aire al mismo tiempo, lo que en verano es una ventaja, y tiene costes de explotación más bajos. La contrapartida es la higiene: sin agua tratada existe riesgo de Legionella, así que necesita agua desmineralizada o desinfección ultravioleta, y no puede humectar hasta el 100 % (en la práctica, una eficiencia máxima del 90–95 %).

3. Humectador ultrasónico

Un transductor piezoeléctrico hace vibrar la superficie del agua a 1,6–2 MHz y forma microgotas (una niebla fría, de 1–5 μm de diámetro). La corriente de aire arrastra las gotas, que se evaporan.

Atención: un humectador ultrasónico lleva también al aire los minerales disueltos en el agua (el típico polvo blanco sobre los muebles). Es imprescindible usar agua desmineralizada o desinfección ultravioleta. Sin tratamiento del agua, hay riesgo higiénico.

Cálculo del caudal de humectación

Caudal de agua [kg/h]:

$$\dot{m}_v = \dot{V} \cdot \rho \cdot \frac{W_2 - W_1}{1000}$$

donde:

• $\dot{V}$ = caudal de aire [m³/h]
• $\rho \approx 1{,}20\ \text{kg/m}^3$ (a 20 °C)
• $W_1$, $W_2$ = humedad específica antes y después del humectador [g/kg]

Ejemplo: caudal de aire de 5000 m³/h; entrada: t = 20 °C, φ = 25 % (estado de invierno tras el calentamiento); objetivo: φ = 50 %

• $W_1 \approx 3{,}6$ g/kg, $W_2 \approx 7{,}3$ g/kg, $\Delta W = 3{,}7$ g/kg
• $\dot{m}_v = 5000 \cdot 1{,}20 \cdot \dfrac{3{,}7}{1000} =$ 22,2 kg/h

Qué tipo elegir y cuándo

Situación	Recomendación
Hospital, sala limpia, exigencias higiénicas altas	Vapor (de electrodos o de resistencias)
Oficina, centro comercial	Vapor o adiabático (con agua desmineralizada)
Nave industrial, caudales altos, verano	Adiabático (costes de explotación bajos)
Vivienda, volúmenes pequeños	Ultrasónico (con agua filtrada)
Museo, archivo, conservación	Vapor (regulación precisa, ±3 %)

En gran parte de España el humectador adiabático tiene además una segunda vida en verano: con el aire exterior caliente y seco del interior peninsular, el mismo equipo funciona como enfriador evaporativo.

Normas e higiene

El agua de aportación para la humectación o el enfriamiento adiabático tiene que tener calidad sanitaria (RITE, IT 1.1.4.3.3). Los humectadores y enfriadores evaporativos están incluidos en el Real Decreto 487/2022 sobre prevención y control de la legionelosis, y la VDI 6022 y la UNE-EN 16798-3 exigen limpiarlos y desinfectarlos con regularidad. El agua estancada por encima de 25 °C ofrece las condiciones óptimas para la Legionella.