[实用新型]一种月球表面用热电转换装置

说明书

本实用新型公开一种月球表面用热电转换装置，自上而下包括：热沉、热电模块组、上均热板、传热模块及下均热板；所述热沉贴附于所述热电模块组的上表面，所述上均热板贴附于所述热电模块组的下表面；所述传热模块包括呈阵列排布的N个并联的往复式热管，N为不小于1的整数，所述往复式热管固定连接在所述上均热板与下均热板之间；所述热沉、热电模块组及往复式热管的上部暴露于月球表面以上，所述往复式热管的下部及下均热板位于月壤中。本实用新型的设有往复式热管集成的传热模块的热电转换装置的冷、热端随月球表面昼、夜温度的变化可自动互换，能够在昼、夜连续工作发电；其无需设置储能设施，结构简单，不含运动部件，安全可靠。

技术领域

本实用新型涉及热电转换装置的技术领域，尤其涉及一种月球表面用热电转换装置。

背景技术

解决有效能源供给问题是载人月球任务顺利开展的基础，月球基地建设更需要长期和稳定的能源供给。载人月球任务对其能源系统要求非常苛刻，总体要具备重量轻、体积小、安全可靠、模块化、高效集约的优势。目前空间能源供给方式主要包括光伏发电、空间核电源、燃料电池等。上述能源供给方式存在供给不连续、连续工作时间短或环境适应性差等问题。

月球表面为具有近真空、极端温差等特点的极端环境，人类无法生存，但在月球表面下深度为1m以下的月壤中存在一个恒温层，温度长期保持在–20℃左右，有望在这一恒温层内建设月壤内部月球基地，甚至可以建设大型的人类永久居住区。由于月球表面几乎没有大气层和大气活动，没有大气的热传导，所以白昼太阳辐射导致月球表面温度非常高，最高可达约127℃，夜晚的月球表面温度非常低，最低可达约-183℃，月球表面白天与夜晚的温差很大；这一极其不利居住的条件，却有望为月球基地的能源供给提供了另外一种可能。虽然，有学者提出利用月壤及月球表面的温差，采用热管和热电直接转换方法，为月球表面的设施进行供电，但现有热电转换系统只能在白天或昼夜工作进行单向发电，发电不连续。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种月球表面用热电转换装置，旨在解决现有的月球表面用的发电系统存在供给不连续、连续工作时间短或环境适应性差的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种月球表面用热电转换装置，自上而下包括：热沉、热电模块组、上均热板、传热模块及下均热板；所述热沉贴附于所述热电模块组的上表面，所述上均热板贴附于所述热电模块组的下表面；所述传热模块包括呈阵列排布的N个并联的往复式热管，N为不小于1的整数，所述往复式热管固定连接在所述上均热板与所述下均热板之间；所述热沉、所述热电模块组及所述往复式热管的上部暴露于月球表面以上，所述往复式热管的下部及所述下均热板位于月壤中。

有益效果：本实用新型通过将用往复式热管集成的传热模块设于热电转换装置中，往复式热管的上部暴露于月球表面，其通过上均热板与热电模块组连接；往复式热管的下部位于月壤中固定连接在下均热板可以很大程度上克服月壤岩石导热性能差的问题；同时随月球表面昼、夜温度的变化传热模块中的往复式热管可对热电装置的冷、热端的进行互换，从而使得热电装置在昼、夜能够连续工作，实现昼、夜连续发电；另外，该热电转换装置无需设置储能设施，简化了供电系统的结构；该热电转换装置不含运动部件，安全可靠。

附图说明

图1为本实用新型实施例中，一种月球表面用热电转换装置的立体结构示意图；

图2为本实用新型的一种实施方式中，一种月球表面用热电转换装置的立体结构示意图；

图3为图2所示的月球表面用热电转换装置的工作原理图；

图4为热沉的立体结构示意图；

图5为上均热板的立体结构示意图；

图6为下均热板的立体结构示意图；