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月球基地能源系统及供应方法技术方案

技术编号:42699150 阅读:70 留言:0更新日期:2024-09-13 11:55
本申请涉及一种月球基地能源系统及供应方法。月球基地能源系统包括:热分解单元、燃烧单元以及热能发电单元。热分解单元包括太阳能集热器和热分解器,在月昼期间,太阳能集热器用于加热分解热分解器内的金属氧化物,热分解器具有氧气出口和金属出口。氧气出口和金属出口均与燃烧单元连通,燃烧单元用于将金属与氧气燃烧,燃烧单元具有金属氧化物出口,金属氧化物出口与热分解单元连通,燃烧单元具有烟气出口。在月夜期间,烟气出口与热能发电单元连通,热能发电单元用于利用烟气中的热能发电,以供应月夜期间的用电需求。即本申请的月球基地能源系统能够实现金属和氧气的循环使用,能够满足月球基地长期、稳定的能量供应。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及月球基地能源,特别是涉及月球基地能源系统及供应方法


技术介绍

1、面向载人探月工程任务要求,需要建设可供人类长期居住以及开展科学研究和资源开发的月球基地。为了实现月球基地以及各种作业设备的正常运行、航天员的正常生活需求,能源的供给和应用必不可少。

2、对于目前的太空任务,太阳能与氢氧燃料电池可以满足大部分的需求。但对于长期月球基地任务,设备仪器增多,能源的需求量显著增加。在长达300多个小时的月夜期间太阳能无法工作,为了设备的稳定运行,需要额外的储能设施。


技术实现思路

1、基于此,有必要针对月夜期间太阳能无法工作的问题,提供一种月球基地能源系统及供应方法。

2、一种月球基地能源系统,所述月球基地能源系统包括:热分解单元、燃烧单元以及热能发电单元;

3、所述热分解单元包括太阳能集热器和热分解器,所述太阳能集热器用于加热分解热分解器内的金属氧化物,所述热分解器具有氧气出口和金属出口;

4、所述氧气出口和金属出口均与所述燃烧单元连通,所述燃烧单元用于将金本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种月球基地能源系统,其特征在于,所述月球基地能源系统包括:热分解单元、燃烧单元以及热能发电单元;

2.根据权利要求1所述的月球基地能源系统,其特征在于,所述热能发电单元为热声发电单元。

3.根据权利要求2所述的月球基地能源系统,其特征在于,所述热声发电单元包括前水冷器、换热器、热缓冲段、后水冷器、谐振管以及直线发电机,所述前水冷器、换热器、热缓冲段、后水冷器以及谐振管首尾依次连通,以形成循环回路,所述换热器的进气口与所述燃烧单元的出气口连接,所述直线发电机用于将谐振管中放大的压力波转化为电能输出。

4.根据权利要求1所述的月球基地能源系统,其特征...

【技术特征摘要】

1.一种月球基地能源系统,其特征在于,所述月球基地能源系统包括:热分解单元、燃烧单元以及热能发电单元;

2.根据权利要求1所述的月球基地能源系统,其特征在于,所述热能发电单元为热声发电单元。

3.根据权利要求2所述的月球基地能源系统,其特征在于,所述热声发电单元包括前水冷器、换热器、热缓冲段、后水冷器、谐振管以及直线发电机,所述前水冷器、换热器、热缓冲段、后水冷器以及谐振管首尾依次连通,以形成循环回路,所述换热器的进气口与所述燃烧单元的出气口连接,所述直线发电机用于将谐振管中放大的压力波转化为电能输出。

4.根据权利要求1所述的月球基地能源系统,其特征在于,所述月球基地能源系统包括余热供暖单元,所述余热供暖单元与所述热能发电单元通过热交换器连接。

5.根据权利要求4所述的月球基地能源系统,其特征在于,所述热交换器为管式热交换器,所述管式热交换器包括壳体、分别设置在所述壳体两端的集水器,将两端的集水器连接的多个分水管以及多个挡板,每个所述挡板同时套设在至少两个分水管外,且每个所述挡板与壳体的内壁之间存在间隙;

6.根据权利要求1所述的月球基地能源系统,其特征在于,所述太阳能集热器设置在所述热分解器的上方,所述热分解器包括反应室、设置在所述反应室底部的运转装置以及与反应室连接的氧气...

【专利技术属性】
技术研发人员:李水清肖思祺黄骞
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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