[发明专利]一种航天器散热系统和方法

说明书

本发明的实施例公开一种航天器散热系统和方法，所述系统包括：流体回路、通风回路和吸收式热泵回路，其中所述流体回路，用于循环往复对仪器设备进行散热，所述流体回路中的工质携带仪器设备排散的热量在所述系统中作为高温热源，用以驱动吸收式热泵回路工作和将多余热量排散至深空；所述吸收式热泵回路，用于耦合所述流体回路和所述通风回路，实现热交换；所述通风回路包括吸热支路和放热支路，两支路的空气通过所述吸收式热泵回路热交换，通过控制两支路的空气流量配比调节舱内人活动区域的空气温度，所述放热支路的空气携带热量作为所述系统的低温热源。

技术领域

本发明涉及空间站热管理技术领域。更具体地，涉及一种航天器散热系统和方法。

背景技术

载人航天器的热控设计不仅要保证舱内设备仪器在空间环境中处于合理的温度范围，同时还需要保障宇航员身处适宜的流速、温度和湿度的空气环境。

对于大型的航天器而言，由于舱内设备仪器较多，温度指标较为复杂，分舱设计或者单一的热控措施难以满足热量的管理，造成舱内热能的浪费，合理有效的热管理技术就成为了必然的发展趋势。热管理技术从系统的角度，对舱内热量统一优化调配，对余热进行多级回收利用，有效整合了舱内的资源，提高系统的适应能力和调节能力，但是复杂的热控设计也会给系统带来多组件、多备份、可靠性降低等的影响。

由于航天器上的能源有限，面对复杂多变的深空环境，大功率仪器设备的散热以及宇航员对舱内空气温、湿度的需求，对热控技术提出更高的要求，尤其是对于当前航天器散热手段单一，很难满足较大散热量的要求。

发明内容

为解决上述问题中的至少一个，因此，本发明目的在于提供一种航天器散热系统和方法。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明一方面提供一种航天器散热系统，包括：流体回路、通风回路和吸收式热泵回路，其中

所述流体回路，用于循环往复对仪器设备进行散热，所述流体回路中的工质携带仪器设备排散的热量在所述系统中作为高温热源，用以驱动吸收式热泵回路工作和将多余热量排散至深空；

所述吸收式热泵回路，用于耦合所述流体回路和所述通风回路，实现热交换；

所述通风回路包括吸热支路和放热支路，两支路的空气通过所述吸收式热泵回路热交换，通过控制两支路的空气流量配比调节舱内人活动区域的空气温度，所述放热支路的空气携带热量作为所述系统的低温热源。

在一个具体实施例中，所述流体回路包括：

冷板，用于对设备仪器进行散热；

机械泵，用于驱动所述冷板循环往复对仪器设备进行散热；

辐射器，用于将流体回路的工质中携带的多余热量排散至深空。

在一个具体实施例中，所述吸收式热泵回路包括：

发生器，用于使制冷剂溶液吸收流体回路工质携带的热量形成制冷剂蒸汽；

冷凝器，用于使来自发生器的制冷剂蒸汽凝结成制冷剂溶液并放出热量，该热量被流体回路工质携带排散至深空；

蒸发器，用于使来自冷凝器的制冷剂溶液吸收所述低温热源的热量变为制冷剂蒸汽；

吸收器，用于使来自发生器的浓制冷剂溶液吸收来自蒸发器的制冷剂蒸汽变为稀制冷剂溶液，并放出热量；

溶液泵，用于驱动所述发生器和所述吸收器。

在一个具体实施例中，所述通风回路包括：

风机，用于驱动空气流动进行热交换；

流量计，用于控制空气流量；