[发明专利]月基极端环境的热量储存系统

说明书

本发明提供了一种月基极端环境的热量储存系统，热量储存系统设于月球的恒温层处，恒温层的温度保持恒定，恒温层距离月球的月表至少1米，该热量储存系统包括隔热层、储热层和切换组件，太阳光照射在隔热层上，隔热层覆盖储热层，隔热层的导热系数小于储热层的导热系数，隔热层开设有通道，储热层通过通道与外界连通，以接收太阳光的热量，切换组件设于通道，并用于切换储热层是否与外界进行热量交换。通过上述设置，隔热层将储热层的热量与外界隔绝，减少热量逸散，切换组件控制储热层吸收/发散热量，有利于热量储存系统进行逆向于较大温差的热交换，便于在月球的极端环境中进行人类活动，有利于人类进行深空探测。

技术领域

本发明属于月基极端环境的人类活动领域，尤其涉及一种月基极端环境的热量储存系统。

背景技术

月球作为地球的唯一卫星，是人类进行深空探测的前哨，开展月球地下空间智能利用是建立月球基地、将月球纳入人类活动范围的重要举措。月壤由于其较低的导热系数，使得月表1米深度以下存在一个恒温层，温度保持在250K(-20℃)左右。月球自转周期与其公转周期相同，为29.5个地球日。月昼月面温度可达127℃，时间为14.74个地球日，月夜也为14.75个地球日，长时间的黑夜为人类基地的能源供应带来了问题。由于月球表面的热量主要来源于太阳辐照，在夜晚月球表面温度降到-183℃左右。在此低温下，月球表面的能量获取来源将极度受限。

如何在月球上建设热量储存系统成为了人类进行深空探测的关键。

发明内容

本发明的目的是提供一种月基极端环境的热量储存系统，能够在月球的极端环境下储存热量。

为实现本发明的目的，本发明提供了如下的技术方案：

本发明提供了一种月基极端环境的热量储存系统，所述热量储存系统设于月球的恒温层处，所述恒温层的温度保持恒定，所述恒温层距离所述月球的月表至少1米，所述热量储存系统包括隔热层、储热层和切换组件，太阳光照射在所述隔热层上，所述隔热层覆盖所述储热层，所述隔热层的导热系数小于所述储热层的导热系数，所述隔热层开设有通道，所述储热层通过所述通道与外界连通，以接收太阳光的热量，所述切换组件设于所述通道，并用于切换所述储热层是否与外界进行热量交换。

一种实施方式中，所述切换组件包括驱动件、隔热板和导热板，所述驱动件与所述隔热板及所述导热板连接，所述驱动件驱动所述隔热板封闭所述通道时，所述储热层与外界无热量交换，所述驱动件驱动所述导热板封闭所述通道时，所述储热层与外界有热量交换，以用于接收太阳光的热量。

一种实施方式中，所述驱动件包括推拉机构，在第一方向上，所述推拉机构、所述导热板和所述隔热板依次连接，所述推拉机构推动所述导热板和所述隔热板在所述第一方向上来回往复运动。

一种实施方式中，所述通道自所述储热层向外界沿第二方向延伸，所述驱动组件设于所述隔热层，且所述第二方向与所述第一方向相交。

一种实施方式中，所述切换组件的数量不少于两个，所述通道的数量与所述切换组件的数量相同，且不少于两个所述通道设于不同的位置。

一种实施方式中，所述通道填充有导热件，所述导热件的一端与所述储热层连接，所述导热件相对的另一端与外界连通。

一种实施方式中，所述导热件包括填充部和延伸部，所述填充部填充所述通道而与所述储热层连接，所述延伸部与所述填充部连接，并突出于所述隔热层背向所述储热层的表面，所述延伸部覆盖至少部分所述隔热层的表面。

一种实施方式中，所述导热件的导热系数大于所述隔热层。

一种实施方式中，所述隔热层为月壤，所述储热层为月岩。