亚历克西·阿兰戈(Alexi Arango)和李安·金(LeeAnn Kim)在马萨诸塞州阿默斯特市(Amherst)的Potwine巷(Potwine Lane)着手建造一栋独栋被动式住宅(Passivhaus)时问自己:“不燃烧化石燃料还能生活吗?”衡量成功的一个标准是达到净零能源性能的目标。这是这个系列的第九篇博客。

2014年6月5日:令人惊叹的通风系统

从我的韩国和日本的旅行回来，我在房子里有三个星期的令人兴奋的工作来抓住你。通风系统进去，虽然我们遇到了一些关于放置一些通风口的一些问题。

密封严密的房子更舒适

当你把建筑的外壳密封起来时，除了节约能源，还能让家里更舒适。当你打开前门，冷空气不会冲进来——它无处可去。房子里没有冷风，因为没有冷空气漏进来。

如果你的房子是按照被动式建筑标准建造的，那么当房子相对于室外降压到50帕斯卡时，需要1小时40分钟，建筑内的所有空气才会泄漏，并被新的空气所替代。(这相当于每小时50帕斯卡的空气变化量为0.6。我不太清楚为什么这个数字是目标。)一个典型的家庭会在30分钟内泄漏所有的空气，相当于让前门大开着!

你开始犯困和生病了

人们需要清新的空气，否则他们会因CO2的积累和缺氧而开始感觉有点晕眩。在600ppm的二氧化碳中，空气开始感到闷热。在1000ppm时，你会开始感到昏昏欲睡。即使是对典型建筑房屋的测量也发现，晚上关上窗户后，卧室里的二氧化碳浓度往往会超过百万分之2000 !

房子封得越紧，情况就越糟。此外，如果允许从胶水、涂料、油漆和塑料中释放的有毒气体在家中积聚，将导致长期的健康问题。

这款神奇的通风机可以在不浪费能量的情况下吸入新鲜空气

为了解决这个问题，设计了一个通风系统，将新鲜空气引入每个房间，同时奇迹般地不会浪费太多的能源。这是巧妙的，令人惊讶的简单-可能是最酷的节能想法之一!

该系统的核心是一种热交换器(如上图所示)，它从外部吸收冷空气，并将其通过微小的气孔。每个毛孔都被另一组毛孔包围着，暖空气从内部以相反的方向流动。当冷空气经过暖空气时，几乎所有的热能(高达95%)都从暖空气转移到冷空气。很容易认为两股气流的温度可能会平衡到某个中间温度，但事实并非如此。

它工作原理的秘密

想象两根管子，并排，如图所示。冷空气从外部进入，暖空气从内部进入。由于两个管子是接触的，它们在管子上的每个横截面上的温度几乎是相同的，靠近管子内部的温度较高，而靠近管子外部的温度较低。当空气通过管子时，热量在管子之间进行传递，以保持两根管子长度上的温度分布。注意进来的冷空气是如何被加热到室温，而出去的暖空气是如何被冷却到外部温度的。只要两根管之间的温差很小，并且管的导热系数很高，这个过程的效率就可以很高。同样的过程在夏天反过来进行。

Zehnder ComfoAir 200 HRV的真实生活

实际的通风机被称为热回收通风机(HRV)，看起来像一个巨大的矩形盒子，到处都有鱿鱼状的柔性管道。它被安装在阁楼上，管道向下延伸到每个房间。安装看起来非常快速和简单——虽然我们遇到了一个问题，但是花了两个人大约两天的时间。

通风口应该放在哪里?

左边是厨房排气口的图像。建筑师和曾德尔似乎对每个排气口应该往哪里走有两种不同的理念。建筑师打算在厨房和两间浴室中放置排风口，并在卧室和主要生活区放置供应风口。曾德尔似乎认为，主要生活区不需要通风口，因为楼上卧室的送风会过滤到楼下。

一方面，建筑师的配置似乎是一个更好的主意，因为生活区是一个很大的空间，它会有新鲜的空气管道直接在那里。另一方面，卧室是二氧化碳累积最多的地方——狭小的空间，整晚都封闭着，人们在里面呼吸——因此可以从尽可能多的新鲜空气中受益。

三周过去了，我们似乎仍然陷入僵局。

阿列克谢·阿兰戈(Alexi Arango)是马萨诸塞州南哈德利(South Hadley)芒特霍利奥克学院(Mount Holyoke College)的物理学助理教授，他和他的学生在那里进行下一代光伏电池的研究。阿兰戈教授一门关于可再生能源的物理/环境联合研究课程。阿兰戈的博客叫做Potwine被动的房子．