[发明专利]一种用于月球基站的蓄能型温差发电装置

说明书

本发明公开了一种用于月球基站的蓄能型温差发电装置，包括检测模块、控制模块以及发电模块；所述发电模块包括太阳能集热器、可变向自循环热管、相变蓄热箱、均温热板以及温差发电器，所述可变向自循环热管包括前段热管、中段热管、后段热管、设置在前段热管与中段热管之间的第一三通阀、设置在中段热管与后段热管之间的第二三通阀、连接在第一三通阀之间的前段循环管以及连接在第二三通阀之间的后段循环管。本发明发电装置可以在蓄热环路和放热环路之间切换，实现月球白天蓄热，晚上放热发电，解决了月球夜晚无太阳能时的能源供应问题。

技术领域

本发明涉及一种蓄热及温差发电的装置，具体涉及的是一种在月球环境下，白天蓄热，晚上放热发电的蓄能型温差发电装置。

背景技术

月球具有可供人类开发和利用的各种独特资源，月球上特有的矿产和能源，是对地球资源的重要补充，重返月球，开发月球资源，建立月球基地已成为人类航天活动的必然趋势和竞争热点。目前，月球探测过程所需的能源主要依靠太阳能电池供应，随着探月进程的推进、规模的扩大，仅靠太阳能将难以维系各项探测任务的有序开展，尤其是在月球进入黑夜无太阳能可用的情形下，月球探测任务将被迫终止。

相关资料表明，当月球处于白天时，由于无大气层的阻挡作用，太阳辐射强度与地球相比极强，使其太阳能资源丰富，所以，在使用传统的太阳能电池板将太阳辐射能转化为电能之外，可以利用相变储能的方式，将太阳辐射能转化为相变潜热，实现太阳辐射能的存储；当月球处于黑夜时，由于月面表层的月壤不断以辐射的方式向太空散热，使得月面表层的月壤温度极低(图6为月面表层月壤在一个月内的温度分布)。此时，将相变储能的方式存储的太阳能以热能的形式释放，加热温差发电的热端，月面表层月壤作为温差发电的冷端，利用二者之间的温差进行温差发电具有较好的应用前景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供的一种解决月球夜晚基站的能源供应问题的用于月球基站的蓄能型温差发电装置。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案：

一种用于月球基站的蓄能型温差发电装置，其特征在于：包括检测模块、控制模块以及发电模块；所述发电模块包括太阳能集热器、可变向自循环热管、相变蓄热箱、均温热板以及温差发电器，所述可变向自循环热管包括前段热管、中段热管、后段热管、设置在前段热管与中段热管之间的第一三通阀、设置在中段热管与后段热管之间的第二三通阀、连接在第一三通阀之间的前段循环管以及连接在第二三通阀之间的后段循环管；所述前段热管设置在所述太阳能集热器内，所述中段热管设置在所述相变蓄热箱内，所述后段热管设置在所述均温热板内；所述均温热板设置在所述温差发电器一侧表面；所述检测模块用于检测月球的光照状态；所述控制模块根据所述检测模块检测的月球光照状态，控制所述第一三通阀将所述前段循环管与中段热管及后段热管连通或控制所述第二三通阀将所述前段热管与中段热管及后段循环管连通。

所述发电装置还包括一升降调节装置，该升降调节装置在所述控制模块的控制下调节所述太阳能集热器的光照角度。

所述升降调节装置为液压装置。

所述第一三通阀和第二三通阀均为电磁三通阀。

所述可变向自循环热管结构形如字母“S”形。

所述太阳能集热器采用耐高温、板状的金属材料，表面制作有高吸收率的涂层。

相变蓄热中填充相变材料。所述的太阳能集热器采用耐高温、板状的金属材料，其特征在于：所述的太阳能集热器采用耐高温、板状的金属材料，表面制作有高吸收率的涂层，下表面安装有可以使其角度可调，保持朝向太阳入射方向的液压升降杆。

所述的可变向自循环热管结构形如字母“S”形，其特征在于：其前段管束和中段管束之间采用可以使其角度可调的柔性波纹管连接。