[0001] 本发明涉及隧道通风领域，具体涉及一种太阳能集热通风发电系统。

[0002] 近年来，随着我国公路隧道通风技术的日渐完善，在国内所采用的通风技术也经历了由全横向、半横向逐步向分段纵向式通风技术过渡的过程。但是，采用纵向通风技术时，如若发生火灾，通风机无法正常启动情况下，不能有效的阻止火灾烟气向隧道上游蔓延，难以保障火灾上游人员的生命安全。现有隧道每公里安装射流风机至少6台，每台射流风机功率按照30千瓦考虑，每天通风时间若8小时，由此推算每月每公里仅这一项消耗的电费约数万元，随着公路、铁路等地下隧道工程里程的增加，通风机所产生大量的用电已成为运营单位沉重的负担。

[0003] CN201120543780.6专利公开了隧道空气下排风系统，隧道下部设置排风道和排风口，隧道上部设置新风道和新风口，排风口安装风轮机，隧道外设置同步空气交换装置，利用隧道内机动车行驶的风压和隧道外风能，从隧道下部吸收机动车排气，上部送入清新的空气，短隧道可实现无动力噪音。CN201220696256.7专利公开了智能无动力隧道通风装置，电缆隧道的开口处设置有通风装置，所述的通风装置包括安装底座，安装底座内安装有轴承座，轴承座上连接主轴，轴承座四周设置旋转叶片。通过自然风力及隧道内外温度差造成的空气热对流，推动涡轮旋转，实现隧道内部空气流动。

[0004] 以上无动力的隧道通风方式虽然具有一定的通风效果，但是其结构都比较复杂，使用成本虽然不高，但建筑成本相对较高，而且不方便对现有的隧道进行改建。

[0005] 本发明的目的在于提供一种隧道通风装置，解决风机在无法正常运行工作情况下的通风、以及风机产生大量电力支出的问题。

[0006] 为了实现上述目的，本发明提供一种太阳能集热通风发电系统，包括太阳能电池板、储电装置、照明装置以及沿风向顺次连接设置的烟雾粉尘收集箱、抽风管、第一抽风装置、烟雾粉尘汇集箱、太阳能换热器、排风管、第二抽风装置和烟囱，其中：所述太阳能电池板的输出端分别并联储电装置、照明装置、第一抽风装置和第二抽风装置；
所述太阳能电池板固定在隧道向阳的坡面上；
所述烟雾粉尘收集箱沿隧道走向设置在隧道内；
所述抽风管的进口端分别连接各烟雾粉尘收集箱的出口，出口端汇集成主抽风管，所述第一抽风装置串接在主抽风管上；
所述烟雾粉尘汇集箱为竖向安装的圆柱箱，其进口端切向设置在圆柱箱上部，下端向中轴线收窄聚拢，形成排灰口，圆柱箱的上端设置有排气管，所述排气管的进气端竖直向下伸入圆柱箱中；
所述排气管的出口连接太阳能换热器，所述太阳能换热器由多根集热管组成，集热管的表面涂覆黑铬吸热膜；
所述第一抽风装置和第二抽风装置为储电装置驱动的风机。

[0007] 采用本发明技术方案的太阳能集热通风发电系统具有如下特点：当本系统工作时，隧道内的烟雾粉尘通过烟雾粉尘汇集箱抽吸和收集后，通过抽风管汇集到主抽风管，风进入圆柱箱后发生旋转，然后在离心力的作用下进行颗粒与气体分离，粉尘烟雾颗粒进入排灰口，气体进入排气管，然后气体进入集热管被加热从而加速流出，经烟囱最后顺利排入空气，使得隧道内的空气压力减小，新鲜空气从隧道口进入隧道内，则隧道内的空气始终保持新鲜。系统的主要抽吸力由烟囱以及隧道内外空气温度差提供，太阳能电池板产生的电供隧道内灯光照明，多余的电通过储电装置储存，当烟囱和空气温度差提供的抽吸力不足以带动整个系统抽风运行时，则进一步由储电装置驱动第一抽风装置提供一级抽力，第二抽风装置提供二级抽力，增强抽风效果，整套装置的电力基本上可以自给自足，同时也不必担心风机损坏导致隧道换气的困难。

[0008] 作为优选方案，所述烟雾粉尘收集箱为两端封闭的管道，管道的侧壁上设置有进气孔，所述管道设置在隧道左侧的地面上，这样烟雾粉尘收集箱可以更好的对隧道左侧高速车辆扬起的灰尘进行收集。

[0009] 作为优选方案，考虑到，进气孔在远离烟雾粉尘收集箱的出口的地方，吸力为有所减小，所述进气孔以烟雾粉尘收集箱的出口为起点，沿管道轴向间隔设置，间距逐渐变小，且孔径逐渐变大。

[0010] 作为优选方案，为了保证集热管的强度和导热效果，所述集热管为聚四氟已烯管或双环氧不锈钢管。

[0011] 作为优选方案，为了提高集热管的气体通过效率，所述集热管并联设置。

[0012] 作为优选方案，为了提高土地的利用率，同时利用集热管的反光，所述太阳能电池板设置在相邻集热管之间。

[0013] 进一步，为了提高集热管的温度，所述太阳能电池板和集热管的上方设置有保温罩。附图说明

[0014] 图1为本发明实施例的烟气流向结构示意图；图2为本发明实施例的保温罩内结构示意图。

[0015] 其中，太阳能电池板1；储电装置2；烟雾粉尘收集箱4；进气孔41；抽风管5；第一抽风装置6；烟雾粉尘汇集箱7；太阳能换热器8；排风管9；第二抽风装置10；烟囱11、保温罩12，坡面13。

[0016] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：如图1和图2所示：本发明提供一种太阳能集热通风发电系统，包括太阳能电池板1、储电装置2、照明装置以及沿风向顺次连接设置的烟雾粉尘收集箱4、抽风管5、第一抽风装置
6、烟雾粉尘汇集箱7、太阳能换热器8、排风管9、第二抽风装置10和烟囱11，其中太阳能电池板1的电力输出端分别并联储电装置2、照明装置、第一抽风装6置和第二抽风装置10；烟雾粉尘收集箱4沿隧道走向安装固定在隧道内；烟雾粉尘收集箱4为两端封闭的管道，管道的侧壁上设置有进气孔41，管道设置在隧道车流方向左侧的地面上，这样烟雾粉尘收集箱4可以更好的对隧道左侧高速车辆扬起的灰尘进行收集，进气孔41在远离烟雾粉尘收集箱的出口的地方，吸力会有所减小，所以进气孔41以烟雾粉尘收集箱的出口为起点，沿管道轴向间隔设置的间距逐渐变小，且孔径逐渐变大。抽风管5的进口端分别通过法兰连接各烟雾粉尘收集箱4的出口，出口端汇集成主抽风管，第一抽风装置6串接在主抽风管上；烟雾粉尘汇集箱7为竖向安装的圆柱箱，其进口端切向设置在圆柱箱上部，下端向中轴线逐渐收窄聚拢，形成排灰口，排灰口常态封闭，圆柱箱的上端固定有排气管，排气管的进气端竖直向下并伸入圆柱箱中；排气管的出口连接太阳能换热器8，太阳能换热器8由多根集热管组成，为保证集热管的强度和导热效果，集热管可选聚四氟已烯管或双环氧不锈钢管，此处选择为双环氧不锈钢管，为提高集热管的气体通过效率，集热管采用多根并联设置的方式，集热管的表面涂覆黑铬吸热膜；为提高土地的利用率，同时利用集热管的反光，太阳能电池板设置在相邻集热管之间，太阳能电池板1和集热管通过支撑架形成整体，然后太阳能电池板1通过固定安装在隧道向阳的坡面13上；同时为了提高集热管的温度，太阳能电池板1和集热管的上方安装有保温罩12，保温罩12为透明材质，优选钢化玻璃。

[0017] 此外，第一抽风装置6和第二抽风装置10均选择离心风机，储电装置2为常用的锂电池组，太阳能电池板1、储电装置2以及第一抽风装置6和第二抽风装置10之间的控制开关、控制器和逆变器为现有技术，此处不再赘述。

[0018] 本发明的技术方案是这样进行的，烟囱11设置在山顶，在高处空气流动的带动下，产生抽吸效应，从而使得隧道内的烟雾粉尘通过烟雾粉尘汇集箱4抽吸和收集后，通过抽风管5汇集到主抽风管，风进入圆柱箱后发生旋转，然后在离心力的作用下进行颗粒与气体分离，粉尘烟雾颗粒在重力的作用下进入排灰口，气体则进入排气管，然后气体进入集热管被加热压力增大从而加速流出，经烟囱11最后顺利排入空气，由于隧道内的部分脏空气被排走，隧道内的空气压力减小，新鲜空气则从隧道口进入隧道内，从而使得隧道内的空气始终保持新鲜。

[0019] 白天，太阳能电池板1产生的电供隧道内灯光照明，多余的电通过储电装置2储存，当烟囱11和空气温度差提供的抽吸力不足以带动整个系统抽风运行时，通过控制，使储电装置2供电给第一抽风装置6提供一级抽力，第二抽风装置10提供二级抽力，增强抽风效果。

[0020] 以上所述的仅是本发明的优选的实施方式，方案中公知的具体结构及特性等常识在此没有作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明工艺和结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。