一种月球基地光伏发电设备的散热系统技术方案

本发明专利技术提出了一种月球基地光伏发电设备的散热系统，属于发电散热领域。解决了多余的辐射能使得光伏板的温度升高，威胁光伏板的正常工作的问题。碟式聚光发电系统与冷却系统相连，冷却系统与冷源匹配系统相连，冷源匹配系统与月壤恒温层散热系统相连，冷源匹配系统和月壤恒温层散热系统配合用于根据碟式聚光发电系统是否发电来为碟式聚光发电系统匹配冷量；冷却系统包括喷雾腔、喷嘴和多孔介质层，喷雾腔内设有喷嘴和多孔介质层，多孔介质层设置在喷嘴下方，多孔介质层用于防止喷雾冷却散热能力衰减。能够根据发电是否进行来匹配冷量并能够防止喷嘴喷雾冷却能力衰减。能够防止喷嘴喷雾冷却能力衰减。能够防止喷嘴喷雾冷却能力衰减。

【技术实现步骤摘要】
一种月球基地光伏发电设备的散热系统


[0001]本专利技术属于发电散热领域，特别是涉及一种月球基地光伏发电设备的散热系统。

技术介绍

[0002]人类对探索地球边界到月球以及更远的地方具有莫大的热情。世界上大多数航天机构领导的月球殖民计划正计划在十年内建立大量的月球前哨站。未来人类永久存在的月球前哨站将需要高功率来支持科学实验、原地采矿和加工天文观测和地表探测等活动；
[0003]在月球上建立前哨基地的兴趣最近一直在增加，这不仅是因为可以从月球表面开采稀土金属和气体，还因为有可能从月球探测中获得有用的经验，为火星探测做准备，建设月球前哨站，它将帮助人类发展在深太空的生存技能，为未来的载人火星任务做准备；
[0004]合适的能源系统是月球基地建设的关键，碟式聚光发电系统可以有效地将大面积的辐射能传递至小面积的光伏板上，并转换为电能，但是转换效率在30％左右，多余的辐射能使得光伏板的温度升高，威胁光伏板的正常工作，如何高效快速的将热量散去已经成为重中之重；
[0005]此外单一的冷源难以保证充足且稳定的冷量供给，需要寻找合适的冷源配给方式。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种月球基地光伏发电设备的散热系统,以解决多余的辐射能使得光伏板的温度升高，威胁光伏板的正常工作的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种月球基地光伏发电设备的散热系统，包括碟式聚光发电系统、冷却系统、冷源匹配系统和月壤恒温层散热系统，所述碟式聚光发电系统与冷却系统相连，冷却系统与冷源匹配系统相连，冷源匹配系统与月壤恒温层散热系统相连，所述冷源匹配系统和月壤恒温层散热系统配合用于根据碟式聚光发电系统是否发电来为碟式聚光发电系统匹配冷量；
[0008]所述冷却系统包括喷雾腔、喷嘴和多孔介质层，所述喷雾腔内设有喷嘴和多孔介质层，所述多孔介质层设置在喷嘴下方，所述多孔介质层用于防止喷嘴喷雾冷却散热能力衰减。
[0009]更进一步的，所述碟式聚光发电系统包括支撑架、碟式聚光器和光伏板，所述光伏板正下方设有用于聚集能量的碟式聚光器，碟式聚光器下端连接有支撑架，所述光伏板设置在多孔介质层的下表面上。
[0010]更进一步的，所述冷源匹配系统包括第一阀、泵、辐射器、第二阀、第三阀、第四阀、第五阀、储液罐、第六阀、第一管道、第二管道、第三管道、第四管道和第五管道，所述第一管道的出口端伸入喷雾腔内与喷嘴连通，第一管道上设有第一阀和第五阀，第二管道的进口端与喷雾腔连通，第二管道的出口端与辐射器的进口端相连，辐射器的出口端与第一管道连通且连通处设置在第一阀和第五阀之间，第二管道上设有第二阀和第三阀，第三管道的
进口端连通在第二阀和第三阀之间的第二管道上，第三管道上从进口端向出口端依次设有泵和第四阀，所述第四管道连通第一管道和第三管道，第四管道的进口端连接在第三管道的进口端与泵之间，第四管道的出口端连接在辐射器的出口端与第五阀之间，储液罐通过第五管道连通在第一管道上且连通处位于第四管道的出口端与第四管道之间，第一管道的进口端与月壤恒温层散热系统连通，第三管道的出口端与月壤恒温层散热系统相连通。
[0011]更进一步的，所述月壤恒温层散热系统包括散热器、热管和扰流管道，散热器外侧设有多组对称设置的热管，扰流管道设置在散热器内，扰流管道的进口端与第三管道的出口端相连，扰流管道的出口端与第一管道的进口端相连。
[0012]更进一步的，所述扰流管道为蛇形管。
[0013]更进一步的，所述散热器设置在月壤恒温层中。
[0014]更进一步的，所述热管内壁采用多孔壁面的结构。
[0015]更进一步的，所述辐射器的材料为轻质铝。
[0016]更进一步的，所述碟式聚光器采用点跟踪的方式，实时跟踪太阳移动轨迹。
[0017]更进一步的，所述光伏板采用砷化镓光伏板。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0019]1、通过设置喷嘴将冷却液喷洒在多孔介质层上，在有效防止喷雾冷却能力大幅度衰减的前提下完成对多余热量的冷却；
[0020]2、通过冷源匹配系统的设置配合月壤恒温层散热系统来调节冷量，能够根据发电是否进行来匹配冷量；
[0021]3、通过辐射器的设置可以辅助冷却降低散热器的散热压力；
[0022]4、通过储液罐的设置配合其他阀的配合来完成冷却液的收集，便于进行维修。
附图说明
[0023]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0024]图1为本专利技术所述的一种月球基地光伏发电设备的散热系统的结构示意图。
[0025]支撑架1；碟式聚光器2；光伏板3；喷雾腔4；喷嘴5；第一阀6；泵7；辐射器8；第二阀9；第三阀10；第四阀11；第五阀12；储液罐13；散热器14；热管15；扰流管道16；多孔介质层17；第六阀18；第一管道19；第二管道20；第三管道21；第四管道22；第五管道23。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地阐述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0027]参见附图说明本实施方式，一种月球基地光伏发电设备的散热系统，包括碟式聚光发电系统、冷却系统、冷源匹配系统和月壤恒温层散热系统，所述碟式聚光发电系统与冷却系统相连，冷却系统与冷源匹配系统相连，冷源匹配系统与月壤恒温层散热系统相连，所述冷源匹配系统和月壤恒温层散热系统配合用于根据碟式聚光发电系统是否发电来为碟式聚光发电系统匹配冷量；
[0028]所述冷却系统包括喷雾腔4、喷嘴5和多孔介质层17，所述喷雾腔4内设有喷嘴5和多孔介质层17，所述多孔介质层17设置在喷嘴5下方，所述多孔介质层17用于防止喷嘴5喷雾冷却散热能力衰减。
[0029]在本实施例中，所述碟式聚光发电系统包括支撑架1、碟式聚光器2和光伏板3，所述光伏板3正下方设有用于聚集能量的碟式聚光器2，碟式聚光器2下端连接有支撑架1，所述光伏板3设置在多孔介质层17的下表面上。
[0030]在本实施例中，所述冷源匹配系统包括第一阀6、泵7、辐射器8、第二阀9、第三阀10、第四阀11、第五阀12、储液罐13、第六阀18、第一管道19、第二管道20、第三管道21、第四管道22和第五管道23，所述第一管道19的出口端伸入喷雾腔4内与喷嘴5连通，第一管道19上设有第一阀6和第五阀12，第二管道20的进口端与喷雾腔4连通，第二管道20的出口端与辐射器8的进口端相连，辐射器8的出口端与第一管道19连通且连通处设置在第一阀6和第五阀12之间，第二管道20上设有第二阀9和第三阀10，第三管道21的进口端连通在第二阀9和第三阀10之间的第二管道20上，第三管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种月球基地光伏发电设备的散热系统，其特征在于：包括碟式聚光发电系统、冷却系统、冷源匹配系统和月壤恒温层散热系统，所述碟式聚光发电系统与冷却系统相连，冷却系统与冷源匹配系统相连，冷源匹配系统与月壤恒温层散热系统相连，所述冷源匹配系统和月壤恒温层散热系统配合用于根据碟式聚光发电系统是否发电来为碟式聚光发电系统匹配冷量；所述冷却系统包括喷雾腔(4)、喷嘴(5)和多孔介质层(17)，所述喷雾腔(4)内设有喷嘴(5)和多孔介质层(17)，所述多孔介质层(17)设置在喷嘴(5)下方，所述多孔介质层(17)用于防止喷嘴(5)喷雾冷却散热能力衰减。2.根据权利要求1所述的一种月球基地光伏发电设备的散热系统，其特征在于：所述碟式聚光发电系统包括支撑架(1)、碟式聚光器(2)和光伏板(3)，所述光伏板(3)正下方设有用于聚集能量的碟式聚光器(2)，碟式聚光器(2)下端连接有支撑架(1)，所述光伏板(3)设置在多孔介质层(17)的下表面上。3.根据权利要求2所述的一种月球基地光伏发电设备的散热系统，其特征在于：所述冷源匹配系统包括第一阀(6)、泵(7)、辐射器(8)、第二阀(9)、第三阀(10)、第四阀(11)、第五阀(12)、储液罐(13)、第六阀(18)、第一管道(19)、第二管道(20)、第三管道(21)、第四管道(22)和第五管道(23)，所述第一管道(19)的出口端伸入喷雾腔(4)内与喷嘴(5)连通，第一管道(19)上设有第一阀(6)和第五阀(12)，第二管道(20)的进口端与喷雾腔(4)连通，第二管道(20)的出口端与辐射器(8)的进口端相连，辐射器(8)的出口端与第一管道(19)连通且连通处设置在第一阀(6)和第五阀(12)之间，第二管道(20)上设有第二阀(9)和第三阀(10)，第三管道(21)的进口端连通在第二阀(9)和第三阀(10...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘泽宽，秦江，徐静，哈婵，程昆林，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：