CN103244166A - 一种太阳能热流隧道通风系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及隧道通风技术，公开了一种太阳能热流隧道通风系统。该太阳能热流隧道通风系统包括隧道内通风管，设置在隧道外的集热棚和热流烟囱，以及连通所述隧道内通风管和所述集热棚的通风连接管；所述隧道内通风管的进风口与所述隧道相连通，所述隧道内通风管的出风口连通所述通风连接管的进风口，所述通风连接管的出风口连通所述集热棚的进风口，所述集热棚的出风口连通所述热流烟囱的进风口，所述热流烟囱的出风口连通大气；能利用太阳辐射热能转化为空气流通的动能，从而实现对隧道的通风换气，节能降耗，安全可靠。

Description

一种太阳能热流隧道通风系统
技术领域
本发明涉及隧道通风技术，特别涉及一种太阳能热流隧道通风系统。
背景技术
随着我国高速公路的飞速发展，山区高速公路大的隧道也在不断增多。大隧道长度长，其营运费用，如通风、照明等电费，已逐渐成为很多运营单位的沉重负担。假设按照双向隧道考虑通风，平均每公里隧道大约需设置6台射流风机，每台射流风机功率按照30千瓦考虑，每天通风时间约八小时，以此推算每月每公里隧道仅通风这一项消耗的电费约叁万元。据不完全统计，目前我国已建成通车的公路隧道已超过2600万公里，公路隧道运营过程的节能降耗问题显得尤为突出。
现有隧道通风基本上都是采用射流风机对隧道进行强制通风，隧道采用射流风机通风在隧道发生火灾时，射流风机会将起火点的烟尘吹向未发生火灾的方向，使隧道内充满烟尘乃至火势蔓延，对人员逃生及救援造成极大困难和危害，而且火灾极易烧坏射流风机的电缆，造成射流风机供电中断，影响隧道内的通风。因此，一种能应对隧道特殊情况，确保隧道运营安全的隧道通风技术的提出显得十分紧迫和必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种太阳能热流隧道通风系统，利用太阳辐射热能转化为空气流通的动能，从而实现对隧道的通风换气，节能降耗，安全可靠。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。
一种太阳能热流隧道通风系统，其特征在于，包括隧道内通风管，设置在隧道外的集热棚和热流烟囱，以及连通所述隧道内通风管和所述集热棚的通风连接管；所述隧道内通风管的进风口与所述隧道相连通，所述隧道内通风管的出风口连通所述通风连接管的进风口，所述通风连接管的出风口连通所述集热棚的进风口，所述集热棚的出风口连通所述热流烟囱的进风口，所述热流烟囱的出风口连通大气。
本发明的特点和进一步改进在于：
所述隧道内通风管的进风口为多个。
所述集热棚设于隧道外的阳坡面上。
所述集热棚包括透明棚顶以及位于阳坡面上的由下而上设置的蓄热层和吸热层，所述透明棚顶与吸热层、蓄热层、阳坡面组成封闭集热空间
所述集热棚的进风口位置低于所述集热棚的出风口位置。
本发明的太阳能热流隧道通风系统，利用太阳能集热棚技术和热空气流动原理，集热棚内被加热的吸热层与棚内空气之间的对流换热使集热棚内的空气温度升高，受热空气由于密度下降而上升，通过集热棚上部的出风口进入热流烟囱将空气输送出去，同时隧道内的空气通过通风连接管进入集热棚，形成了隧道内空气通过集热棚从热流烟囱输送到大气中的循环通风系统。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明加以进一步详细说明。
图1为本发明的太阳能热流隧道通风系统的原理示意图；
图2为图1中所示的太阳能热流隧道通风系统的结构示意图。
图中：1、隧道内通风管；2、通风连接管；3、集热棚；4、热流烟囱。
具体实施方式
参照图1，为本发明的太阳能热流隧道通风系统的原理示意图；参照图2，为图1中所示的太阳能热流隧道通风系统的结构示意图。图中，该太阳能热流隧道通风系统包括隧道内通风管1，设置在隧道外的集热棚3和热流烟囱4，以及连通隧道内通风管1和集热棚3的通风连接管2；隧道内通风管1的进风口与隧道相连通，隧道内通风管2的出风口连通通风连接管2的进风口，通风连接管2的出风口连接集热棚3的进风口，集热棚3的出风口连通热流烟囱4的进风口，热流烟囱4的出风口连通大气。隧道内通风管的进风口为多个，分布于隧道内，对于口径相同的隧道内通风管进风口来说，其远离隧道口的布置密度大于靠近隧道口的布置密度。
集热棚3设于隧道外的阳坡面上，集热棚3包括包括透明棚顶以及位于阳坡面上的由下而上设置的蓄热层和吸热层，透明棚顶与吸热层、蓄热层、阳坡面组成封闭集热空间，吸热层使用煤粉，蓄热层采用粘土作为蓄热材料，集热棚3的进风口位置低于集热棚3的出风口位置，这样有利于集热棚3内的热空气从集热棚3的顶部通过热流烟囱4输送到大气中。
工作时，集热棚3内被加热的吸热层与集热棚3内的空气之间的对流换热使集热棚3内的空气温度升高，受热空气由于密度下降而上升，通过集热棚3的上部进入热流烟囱4将热空气输送出去，从而在集热棚3的下部空气压力变小，使得隧道内的空气通过隧道内通风管1和通风连接管2进入集热棚3，形成了隧道内空气通过集热棚3从热流烟囱4输送到大气中的循环通风系统。
本发明的太阳能热流隧道通风系统，适合于任何有太阳照射地方的隧道，无需消耗其他能量。集热棚3白天能吸收利用并存储一部分能量在蓄热层，使得通风系统不但白天能够持续工作，而且晚上蓄热层也能持续释放能量，保证此在夜间没有太阳的情况下也可持续运行，集热棚3的大小等根据实际需要的通风量来确定。而且晚上时，隧道内的温度高于大气温度，也会由于隧道内的地热效应通过集热棚3将隧道内较高的温度抽到大气中形成空气流动；另外，热流烟囱本身也有使下面空气上升的负压作用，使夜间可以达到通风换气效果。集热棚3及热流烟囱4均可使用现有的常规材料，设备建设运行费用极低，节能降耗，安全可靠。另外，在发生火灾时，此太阳能热流隧道通风系统能够将隧道内的烟尘抽出，而且不会因为火灾而影响隧道内的通风换气，值得推广应用。如果连续多日为阴雨天，使集热棚3不能进行集热的，可以另外在热流烟囱上安装换气风机，在需要时进行辅助通风换气。
尽管以上结合附图对本发明的实施方案进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方案，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本发明保护之列。

Claims (5)

1.一种太阳能热流隧道通风系统，其特征在于，包括隧道内通风管，设置在隧道外的集热棚和热流烟囱，以及连通所述隧道内通风管和所述集热棚的通风连接管；所述隧道内通风管的进风口与所述隧道相连通，所述隧道内通风管的出风口连通所述通风连接管的进风口，所述通风连接管的出风口连通所述集热棚的进风口，所述集热棚的出风口连通所述热流烟囱的进风口，所述热流烟囱的出风口连通大气。
2.根据权利要求1所述的太阳能热流隧道通风系统，其特征在于，所述隧道内通风管的进风口为多个。
3.根据权利要求1所述的太阳能热流隧道通风系统，其特征在于，所述集热棚设于隧道外的阳坡面上。
4.根据权利要求1所述的太阳能热流隧道通风系统，其特征在于，所述集热棚包括透明棚顶以及位于阳坡面上的由下而上设置的蓄热层和吸热层，所述透明棚顶与吸热层、蓄热层、阳坡面组成封闭集热空间。
5.根据权利要求1所述的太阳能热流隧道通风系统，其特征在于，所述集热棚的进风口位置低于所述集热棚的出风口位置。
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