ES2542201T3 - Dispositivo de control térmico para un ingenio espacial - Google Patents

Dispositivo de control térmico para un ingenio espacial Download PDF

Info

Publication number
ES2542201T3
ES2542201T3 ES10155146.3T ES10155146T ES2542201T3 ES 2542201 T3 ES2542201 T3 ES 2542201T3 ES 10155146 T ES10155146 T ES 10155146T ES 2542201 T3 ES2542201 T3 ES 2542201T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
thermal
zone
heat exchange
circulation
control device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES10155146.3T
Other languages
English (en)
Inventor
Anne-Sophie Merino
Julien Hugon
Valérie Canton
Patrick Hugonnot
Thierry Dargent
Isabelle Nann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales SA
Original Assignee
Thales SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=41170941&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=ES2542201(T3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Thales SA filed Critical Thales SA
Application granted granted Critical
Publication of ES2542201T3 publication Critical patent/ES2542201T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00—Cosmonautic vehicles
    • B64G1/10—Artificial satellites; Systems of such satellites; Interplanetary vehicles
    • B64G1/1007—Communications satellites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00—Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/46—Arrangements or adaptations of devices for control of environment or living conditions
    • B64G1/50—Arrangements or adaptations of devices for control of environment or living conditions for temperature control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00—Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/46—Arrangements or adaptations of devices for control of environment or living conditions
    • B64G1/50—Arrangements or adaptations of devices for control of environment or living conditions for temperature control
    • B64G1/503—Radiator panels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00—Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/46—Arrangements or adaptations of devices for control of environment or living conditions
    • B64G1/50—Arrangements or adaptations of devices for control of environment or living conditions for temperature control
    • B64G1/506—Heat pipes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0266—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with separate evaporating and condensing chambers connected by at least one conduit; Loop-type heat pipes; with multiple or common evaporating or condensing chambers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0275—Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Dispositivo de control térmico destinado a tomar la disipación térmica generada por un grupo de equipos disipadores de un ingenio espacial en una zona de evaporación antes de desechar hacia el espacio frío este calor a través de una zona de condensación, constando el ingenio espacial de una pluralidad de paneles estructurales y comprendiendo el dispositivo de control térmico unos medios de circulación de un fluido térmico que unen en un bucle cerrado al menos la zona de evaporación y la zona de condensación, constituyendo la zona de evaporación una primera superficie de intercambio térmico, directa o indirectamente a través de otros medios de transferencia térmica compactos y unidos en serie y/o en paralelo por los tubos de los medios de circulación, con los equipos disipadores y constituyendo la zona de condensación una segunda superficie de intercambio térmico directa o indirectamente a través de otros medios de transferencia térmica con radiadores irradiando hacia el espacio, caracterizado porque la zona de evaporación y/o la zona de condensación están constituidas por al menos una parte (200) de intercambio térmico que comprende una red de una pluralidad de elementos (21, 22) de intercambio térmico compactos distribuidos sobre su superficie (40) de intercambio térmico respectiva y unidos en serie y/o en paralelo por los tubos de los medios (11, 12) de circulación del fluido térmico.

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
E10155146
10-07-2015
DESCRIPCIÓN
Dispositivo de control térmico para un ingenio espacial
El campo de la invención se refiere a dispositivos de control térmico para un grupo de equipos disipadores de un satélite y de manera más general de un ingenio espacial.
Por lo general, los satélites constan de un conjunto de equipos destinados a realizar las funciones de las misiones para las que se han enviado al espacio, concretamente misiones de observación o de telecomunicaciones. Estos equipos consumen y disipan una notable cantidad de energía que es necesario evacuar fuera de la estructura del satélite para que estos equipos permanezcan dentro de un intervalo de temperatura nominal. Para ello, los satélites están equipados con un dispositivo de control térmico que comprenden concretamente unos conductos de circulación de fluido térmico, habitualmente denominados caloductos, y unos bucles fluidos que permiten transportar el calor de los equipos disipadores hacia unos elementos radiativos que irradian energía térmica hacia el espacio. En los satélites, con frecuencia se utilizan paneles estructurales para instalar superficies radiativas. En estos casos de configuración, la potencia térmica que se puede evacuar está limitada por el tamaño de los paneles estructurales. El dimensionamiento de los satélites consiste entre otros en minimizar la masa del control térmico, debiéndose limitar las dimensiones de los elementos asociados para posibilitar su integración final en el satélite, debiéndose limitar también el volumen asociado a este último para integrarlo de la mejor manera posible en la lanzadera. Para mejorar la evacuación térmica hacia el espacio, se conoce la colocación en el satélite de unas superficies radiativas desplegables de doble cara o de cara simple que pueda irradiar a una temperatura más o menos elevada para evacuar una parte de la disipación térmica y garantizar así los niveles de temperatura admisibles para los equipos. No obstante, tal sistema desplegable añade peso a la estructura del satélite y aumenta el volumen y complejidad del dispositivo de refrigeración por la presencia de unos medios de control y de unos mecanismos que permiten el despliegue de los paneles.
El documento FR 2812075, que se considera la técnica anterior más cercana, desvela un dispositivo de disipación de calor destinado a tomar la disipación térmica generada por un grupo de equipos disipadores de un ingenio espacial en una zona de evaporación antes de ir a desechar hacia el espacio frío este calor mediante una zona de condensación.
El ingenio espacial comprende una pluralidad de paneles estructurales. El dispositivo de control térmico comprende unos medios de circulación de un fluido térmico que une en un bucle cerrado al menos la zona de evaporación y la zona de condensación.
La zona de evaporación constituye una primera superficie de intercambio térmico directa o indirectamente mediante otros medios de transferencia térmica.
La zona de condensación constituye una segunda superficie de intercambio térmico, directa o indirectamente mediante otros medios de transferencia térmica con unos radiadores que irradian hacia el espacio.
Estas superficies constan de un entubado de paredes finas de pequeño diámetro dispuesto o incorporado entre ellas
o montado sobre las mismas. El entubado está unido al dispositivo de disipación de calor.
La zona de condensación está constituida por al menos una parte de intercambio térmico que comprende una red de una pluralidad de elementos de intercambio térmico distribuidos sobre su superficie de intercambio térmico respectiva.
Se conoce un dispositivo de control térmico embarcado a bordo de un ingenio espacial a partir de la descripción de la solicitud de patente FR2912995A1. Este dispositivo permite desacoplar térmicamente los equipos disipadores de sus radiadores asociados y de hacer variar las superficies de intercambio térmico radiativo según la cantidad de energía térmica que se va a evacuar hacia el espacio, mediante un circuito de circulación del fluido que consta de varios ramales hidráulicos que pueden estar aislados entre sí. Este sistema presenta inconvenientes. El circuito hidráulico del dispositivo de control térmico, particularmente la zona de condensación en contacto con la superficie radiativa orientada hacia el espacio, está expuesta a las agresiones de micrometeoritos. Por eso, se conoce mejorar la fiabilidad del dispositivo de control térmico, bien engrosando los elementos de intercambio térmico de la zona de condensación y los de la zona de evaporación si fuera necesario, bien colocando un circuito hidráulico totalmente redundante. Estas dos filosofías suponen una gran penalización desde un punto de vista de la masa. Además, cuando la zona de evaporación y la zona de condensación están constituidas por unos sistemas tubulares continuos, las pérdidas de carga podrían no ser insignificantes, concretamente cuando se privilegia una configuración totalmente en serie para evitar las inestabilidades termo-hidráulicas, lo que impone un trabajo de compresión adicional para alcanzar el objetivo de radiación a gran temperatura Esto tiene un impacto sobre la masa del dispositivo, sobre su consumo energético y representa una limitación de integración cuando los evaporadores y condensadores deben redundarse por razones de fiabilidad, concretamente debido a la multitud de tubos bajo los equipos. Finalmente, los paneles estructurales actuales son térmicamente conductores si bien resulta inconcebible montar equipos en la cara interna y a la vez evacuar la energía térmica sobre la cara externa a mayor temperatura sin afectar el nivel de temperatura de los equipos situados enfrente del interior del satélite. Esto impone la superposición de los paneles para garantizar el desacoplamiento térmico necesario o utilizar estructuras adicionales
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
E10155146
10-07-2015
desplegables, estas soluciones aumentan significativamente la masa del conjunto.
La invención tiene por objeto alcanzar los objetivos de fiabilidad de un dispositivo de control térmico de un satélite a la par que optimiza su eficacia y minimiza su masa.
Para ello, la invención se refiere en primer lugar y en general, a un dispositivo de control térmico destinado a tomar la disipación térmica generada por un grupo de equipos disipadores de un ingenio espacial en una zona de evaporación antes de desechar hacia el espacio frío este calor a través de una zona de condensación, constando el ingenio espacial de una pluralidad de paneles estructurales y comprendiendo el dispositivo de control térmico unos medios de circulación de un fluido térmico que unen en un bucle cerrado al menos la zona de evaporación y la zona de condensación, constituyendo la zona de evaporación una primera superficie de intercambio térmico, directa o indirectamente mediante otros medios de transferencia térmica compactos y unidos en serie y/o en paralelo o por los tubos de los medios de circulación, con los equipos disipadores asociados a los paneles estructurales y constituyendo la zona de condensación una segunda superficie de intercambio térmico directa o indirectamente mediante otros medios de transferencia térmica con unos radiadores que irradian hacia el espacio.
Ventajosamente, la zona de evaporación y/o la zona de condensación están constituidas por al menos una parte de intercambio térmico que comprende una red de una pluralidad de elementos de intercambio térmico compactos distribuidos sobre su superficie de intercambio térmico respectiva y unidos en serie y/o paralelo por los tubos de los medios de circulación del fluido térmico.
La zona de evaporación constituye una primera superficie de intercambio térmico que puede estar unida directa y/o indirectamente mediante otros medios térmicos a los equipos disipadores. La zona de condensación constituye una segunda superficie de intercambio térmico que puede estar unida directa y/o indirectamente mediante otros medios térmicos con unas superficies radiativas. Los elementos de intercambio térmico compactos pueden estar en contacto directo con los equipos disipadores o en contacto con unos medios de transferencia térmica unidos a los equipos, como unos caloductos y/o bucles fluidos.
Se designa elemento de intercambio térmico compacto a los elementos comúnmente denominados evaporadores en lo referente a la zona de evaporación y condensadores en lo referente a la zona de condensación.
La utilización de unos elementos de intercambio térmico compactos permite limitar la superficie que se quiere proteger de los flujos de micrometeoritos y por tanto la masa de los intercambiadores y minimizar el gradiente térmico entre el fluido que circula por la zona de evaporación y los equipos disipadores por una parte, y entre el fluido que circula por la zona condensación y los superficies radiativas, por otra parte. Además, su compacidad permite, por una parte, limitar las longitudes de circulación del fluido en su interior y por tanto limitar las pérdidas de carga del fluido. Esto podría permitir la colocación de redes termo-hidráulicas totalmente en serie en la zona de evaporación y en la zona de condensación o limitar al menos limitar el número de ramales fluidos en paralelo en dichas zonas de intercambio térmico.
En una variante preferente, al menos un panel, sustancialmente poco conductor térmicamente en sentido transversal perpendicularmente a su plano, consta sobre la cara interna del ingenio de al menos una parte de intercambio térmico de la zona de evaporación y sobre la cara externa al ingenio de al menos una parte de intercambio térmico de la zona de condensación. Dicho panel estructural está generalmente mirando hacia el espacio y se selecciona de manera que respete, en cuanto a su dimensionamiento, las otras limitaciones medioambientales impuestas por la misión. De este modo, ciertos elementos de intercambio térmico de la zona de evaporación pueden habilitarse a la altura de uno de estos paneles, a la altura de la cara interior, dentro o fuera del panel, mientras que ciertos elementos de intercambio térmico de la zona de condensación se habilitan enfrentados a la altura de este mismo panel, para transmitir el calor a su cara exterior , pudiendo así radiar, si fuera necesario, a mayor temperatura que la de los elementos de intercambio térmico de la zona de evaporación. En caso de radiación a gran temperatura con relación a la temperatura de funcionamiento de los equipos, los paneles estructurales del satélite pueden por tanto conservarse como paneles radiantes, lo que disminuye el balance de masa global del control térmico con respecto a una solución que pone en juego otras estructuras fijas o desplegables destinadas únicamente a radiar la potencia a gran temperatura.
Según una variante, al menos una parte de intercambio térmico de la zona de evaporación está ensamblada con unos medios de transferencia térmicos en contacto, por un lado, con los elementos de intercambio térmico compactos y por otro lado, con los equipos disipadores. Los medios de transferencia térmicos recubren parcialmente una superficie por medio de varios elementos dispuestos sobre dicha superficie. Estos medios de transferencia térmica pueden ser caloductos y/o bucles fluidos.
Esta configuración permite limitar la superficie global de la zona de evaporación, fragmentada en tantos elementos como requiera la disposición de los caloductos y de los equipos disipadores, elementos unidos entre sí por unos simples tubos. Tales intercambiadores permiten intercambios térmicos eficaces. Además, su compacidad permite por una parte limitar las longitudes de circulación del fluido en su interior y por lo tanto limitar las pérdidas de carga del fluido, y por otra parte limitar las superficies de los elementos de intercambio térmico expuestas directa o indirectamente a un flujo de micrometeoritos. Esto disminuye la masa del sobre-espesor requerido para los
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
E10155146
10-07-2015
elementos de intercambio térmico y por tanto limita la masa del control térmico. La disposición de tales evaporadores compactos habilitados localmente puede permitir la colocación de redes termohidráulicas totalmente en serie o al menos limitar el número de ramales fluidos en paralelo en la zona de evaporación.
Según una variante, al menos una parte de intercambio térmico de la zona de condensación está ensamblada con unos medios de transferencia térmicos en contacto, por un lado, con los elementos de intercambio térmico compactos y por otro lado, con un radiador. Asimismo, los medios de transferencia térmicos recubren parcialmente una superficie por medio de varios elementos dispuestos sobre dicha superficie. Estos medios de transferencia térmica pueden ser caloductos y/o bucles fluidos.
Esta configuración permite limitar la superficie global de la zona de condensación, fragmentada en tantos elementos como requiera la disposición de los caloductos y de las superficies radiativas, elementos unidos entre sí por unos simples tubos. Tales intercambiadores permiten intercambios térmicos eficaces. Además, su compacidad permite por una parte limitar las longitudes de circulación del fluido en su interior y por lo tanto limitar las pérdidas de carga del fluido, y por otra parte limitar las superficies de los elementos de intercambio térmico expuestos al espacio y por tanto expuestos a los flujos de micrometeoritos. La probabilidad de impacto y queda limitada en consecuencia. Esto disminuye la masa del sobre-espesor requerido para los elementos de intercambio térmico que miran al espacio y por tanto limita la masa del control térmico. La disposición de tales condensadores compactos habilitados localmente puede permitir colocar redes termohidráulicas totalmente en serie o al menos limitar el número de ramales fluidos en paralelo en la zona de condensación.
Según una variante de la invención, los medios de circulación del fluido en las distintas partes de intercambio térmico de la zona de evaporación tienen una configuración en serie y/o en paralelo. Se prefiere la configuración totalmente en serie ya que permite limitar las inestabilidades termo hidráulicas entre las distintas partes de intercambio térmico. No obstante, esta configuración no siempre es realizable desde un punto de vista de las pérdidas de carga admisibles. En la configuración paralela, es posible utilizar elementos de aislamiento de los ramales que permiten en caso de avería aislar una parte de intercambio térmico del resto del sistema, tanto es así que siempre es posible garantizar la misión en un modo degradado. Esta configuración podría permitir liberarse de la necesidad de redundar la zona de evaporación y, de manera general, el dispositivo térmico, lo que aportaría una ganancia de masa notable.
Según una variante de la invención, los medios de circulación del fluido en los diferentes circuitos de circulación del fluido térmico de la zona de condensación tienen una configuración en serie y/o en paralelo. En la configuración paralela, es posible utilizar elementos de aislamiento, tanto es así que en caso de que un circuito de circulación pierda fluido térmico, su aislamiento del resto del sistema térmico permite garantizar la misión en un modo degradado. Esta conformación podría permitir liberarse de la necesidad de redundancia de la zona de condensación y, de manera general, del dispositivo térmico, lo que aporta una ganancia de masa notable.
Según una variante de la invención, los medios de circulación del fluido térmico constan de un primer y de un segundo circuito de circulación, los medios de transferencia térmicos ensamblados a una parte de intercambio térmico de la zona de condensación están en contacto con al menos un primer y un segundo elemento de intercambio térmico compactos, estando el primer elemento en contacto con el primer circuito de circulación del fluido térmico y el segundo elemento en contacto con el segundo circuito de circulación.
Según una variante de la invención, los medios de circulación del fluido térmico constan de un primer y de un segundo circuito de circulación, los medios de transferencia térmicos ensamblados a una parte de intercambio térmico de la zona de evaporación están en contacto con al menos un primer y un segundo elemento de intercambio térmico compactos, estando el primer elemento en contacto con el primer circuito de circulación del fluido térmico y estando el segundo elemento en contacto con el segundo circuito de circulación.
Según una variante de la invención, la zona de evaporación comprende unos elementos de intercambio térmico de tipo conducto tubular que son los mismos medios de circulación del fluido térmico, configurados en serie y/o en paralelo, y unidos directamente a los equipos disipadores.
Según una variante de la invención, la zona de condensación comprende unos elementos de intercambio térmico de tipo conducto tubular que son los mismos medios de circulación del fluido térmico, configurados en serie y/o en paralelo, y unidos directamente a un panel radiante.
Según una variante, la zona de evaporación y/o la zona de condensación están constituidas por una pluralidad de partes (200, 201,202) de intercambio térmico y los medios de circulación del fluido térmico unen dichos equipos en serie y/o en paralelo.
Según una variante de tipo máquina térmica, el bucle de circulación del fluido térmico también comprende una zona de relajación directamente aguas arriba de la zona de evaporación y una zona de compresión directamente aguas abajo de la zona de evaporación. Según un modo de realización de esta última variante los medios de circulación del fluido térmico comprenden unos medios para invertir el sentido de circulación del fluido térmico de manera que la zona de condensación y la zona de evaporación estén invertidas. Según un modo de realización cualquiera de las dos últimas variantes, la zona de relajación comprende una pluralidad n de reguladores para controlar la temperatura
15
25
35
45
55
E10155146
10-07-2015
de una pluralidad n de partes de intercambio térmico de la zona de evaporación a uno o más niveles de temperatura diferentes, uniendo los medios de circulación del fluido térmico dichos equipos en paralelo. El dispositivo de la invención, a través de unos medios de circulación, propone según esta variante, tomar toda o parte de la disipación térmica de un satélite en una zona denominada de evaporación asociada con los paneles estructurales (muros principales del satélite y estanterías internas), comprimir el vapor resultante a la salida de esta zona y elevar así la temperatura del fluido antes de condensar el mismo a la altura de los radiadores fijos o desplegables que evacuarán eficazmente por radiación a gran temperatura la potencia total hacia el espacio frío. La opción de poder utilizar unos elementos compactos eficaces termo-hidráulicamente a la altura de la zona de evaporación y de la zona de condensación permite minimizar los niveles de compresión requeridos para radiar a gran temperatura, lo que tiene un impacto notable sobre el consumo energético del dispositivo térmico, lo que se traduce también en términos de ganancia de masa.
Según una variante de la invención, las soluciones propuestas anteriormente, salvo las variantes de máquina térmica, se aplican a todo bucle difásico cuyos medios para hacer circular el fluido sean una bomba mecánica, bucle que presenta una zona de evaporación y una zona de condensación.
Según una variante de la invención, las soluciones propuestas anteriormente, salvo las variantes de máquina térmica, se aplican a todo bucle difásico cuyos medios para hacer circular el fluido sean una bomba capilar, bucle que presenta una zona de evaporación y una zona de condensación.
La invención está destinada en particular a satélites de telecomunicaciones. Ventajosamente, consta de partes de intercambio térmico en contacto con dichos equipos disipadores escalonados. Un satélite consta de un módulo de servicio y de un módulo de comunicaciones, y ventajosamente las superficies externas de los paneles estructurales de los módulos soportan al menos un radiador. Según una variante, al menos un radiador del satélite es desplegable.
La invención se entenderá mejor y otras ventajas se pondrán de manifiesto tras la lectura de la siguiente descripción que se aporta a modo no limitativo y gracias a las figuras adjuntas, en las que:
la figura 1 representa un esquema funcional de arquitectura hidráulica de un dispositivo al que se le aplica la invención. Representa una arquitectura que comprende una zona de evaporación, una zona de condensación y un medio de puesta en circulación del fluido caloportador o refrigerante. La figura 2 representa una parte de intercambio térmico de la zona de evaporación destinada a utilizarse en un dispositivo según la invención. La figura 3 representa una parte de intercambio térmico de la zona de condensación diseñada para utilizarse en un dispositivo según la invención. La figura 4 representa un esquema de una pluralidad de elementos de intercambio térmico configurados en paralelo y en serie en un dispositivo según la invención para una zona de evaporación o una zona de condensación. La figura 5 representa una arquitectura hidráulica del dispositivo de control térmico en un modo de circulación invertida. La puesta en circulación del fluido térmico se realiza mediante un sistema de compresión. La figura 6 representa una arquitectura hidráulica del dispositivo de control térmico en la que la puesta en circulación del fluido térmico se realiza con una bomba mecánica. La figura 7 representa una arquitectura hidráulica del dispositivo de control térmico en la que la puesta en circulación del fluido térmico se realiza con una bomba capilar. La figura 8 representa una arquitectura hidráulica del dispositivo de control térmico en la que la puesta en circulación del fluido térmico se realiza con un compresor. Representa dos modos de circulación del fluido del fluido térmico el uno invertido con respecto al otro según el modo de funcionamiento del dispositivo según la invención. La figura 9 representa un panel de estructura de un satélite que consta sobre la cara interna de equipos disipadores en contacto con una parte de la zona de evaporación y sobre la cara externa una parte de la zona de condensación en contacto con la superficie radiativa.
La figura 1 representa un esquema funcional de un modo de realización de una arquitectura hidráulica del dispositivo para la que se aplica la invención. El dispositivo de control térmico se compone de una zona de evaporación, de una zona de condensación, de una zona de puesta en circulación del fluido caloportador o refrigerador. La invención se refiere en particular a las zonas de evaporación Z1 y de condensación Z3 del dispositivo de control térmico.
La figura 2 ilustra una zona de evaporación asociada a una parte de un panel estructural en el que se han montado unos equipos disipadores. Esta zona de evaporación está constituida por dos circuitos de circulación del fluido térmico 11 y 12 en una configuración en serie y/o en paralelo no precisada en esta ilustración. Cada circuito 11 y 12 de circulación del fluido térmico de una parte de intercambio térmico de la zona de evaporación está constituida por una pluralidad de elementos 21 y 22 de intercambios térmicos de tipo compacto, asociados en serie en esta ilustración, mediante unos tubos de conexión (disposición de los elementos no necesariamente rectilínea). La asociación entre los elementos de intercambio térmico puede hacerse totalmente en serie, como se india en la figura 2, pero también puede realizarse en serie/en paralelo para limitar las pérdidas de carga y minimizar la masa. Los circuitos de circulación del fluido térmico están unidos en esta ilustración mediante unos medios 310 y 311 térmicos
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
E10155146
10-07-2015
de tipo caloducto a los equipos distribuidos sobre una superficie 40.
Los tubos caloductos 310 y 311 son preferentemente unos tubos rectilíneos pero pueden estar acodados debido a limitaciones de integración, pueden o bien estar integrados en el panel o bien montados en la cara interna donde se montarán los equipos. El reparto de los caloductos en el panel 40 será en función de las limitaciones de integración, de la masa. Los elementos 21 y 22 de intercambio térmico compactos son unos evaporadores compactos que presentan unas características de transferencia de potencia térmica elevada, unos coeficientes de evaporación elevados y pocas pérdidas de carga. Estos evaporadores compactos son en general unos bloques paralelepípedos de unos centímetros a decenas de centímetros de lado, que permiten así montar unos equipos directamente encima si fuera necesario. La utilización de una red de caloductos no es obligatoria y la zona de evaporación puede limitarse a circuitos de circulación del fluido térmico de tipo conducto tubular, cuyo rendimiento en términos de coeficiente de intercambio en la evaporación, de densidad de flujos y de pérdida de carga se ha optimizado. En este caso, los circuitos de circulación del fluido térmico de tipo conducto tubular están en contacto directo con los equipos disipadores, el número de circulación bajo los equipos vendrá definido en función de los gradientes térmicos admisibles entre el fluido y los equipos así como por las temperaturas que se quieren garantizar. La distribución entre los tubos puede hacerse en serie y en paralelo según las limitaciones.
La figura 3 ilustra una zona de condensación asociada con un o una parte de un panel 50 que radia hacia el espacio frío. Esta zona de condensación está constituida por dos circuitos 11 y 12 de circulación del fluido térmico en una configuración en serie y/o en paralelo no precisada en esta ilustración. Cada circuito 11 y 12 de circulación del fluido térmico en una parte de la zona de intercambio térmico de la zona de condensación está constituido por una pluralidad de elementos 61 y 62 de intercambios térmicos de tipo compacto asociados en serie en esta ilustración, mediante unos tubos de conexión (disposición de los elementos no necesariamente rectilínea). La asociación entre los elementos de intercambio térmico puede hacerse totalmente en serie como se ilustra en la figura 3, pero también puede realizarse en serie/en paralelo para limitar las pérdidas de carga y minimizar la masa. Además, un sistema de aislamiento permite explotar uno o varios circuitos de circulación del fluido térmico según las necesidades de potencia térmica que se quiere radiar hacia el espacio o según las limitaciones vinculadas a los casos de avería (pérdida de un intercambiador por impacto de un micrometeorito). Los circuitos de circulación del fluido térmico están unidos en esta ilustración mediante unos medios térmicos de tipo caloducto 320 y 321 al panel 50 radiativo.
Los tubos caloductos 320 y 321 son preferentemente unos tubos rectilíneos, pero pueden estar acodados debido a limitaciones de integración, pueden o bien estar integrados en el panel en caso de utilización de un panel estructural,
o bien montados en una cara en el caso de superficie radiativa adicional. Los elementos 61 y 62 de intercambio térmico compactos son unos condensadores compactos que presentan unas características de transferencia de potencia térmica elevada, unos coeficientes de condensación elevados y pocas pérdidas de carga. Estos condensadores compactos son en general unos bloques paralelepípedos o unos cilindros que pueden contener los caloductos en sus extremos.
Las partes de intercambio térmico de la zona de evaporación y de la zona de condensación tales como los descritos anteriormente pueden aplicarse sobre al menos tres arquitecturas hidráulicas del dispositivo de control térmico (figuras 6, 7 y 8).
La figura 4 ilustra una arquitectura aplicable en las zonas de evaporación y de condensación. Los n elementos de intercambio térmico de cada zona 200, 201 y 202 en esta figura están asociadas en paralelo para optimizar el presupuesto de recalentamiento y la masa. Las distintas zonas 200, 201 y 202 están asociadas en serie (200 y 201) y en paralelo 202. Esta arquitectura permite controlar los elementos de intercambio térmico de la zona de evaporación y por tanto los equipos disipadores a distintos niveles de temperatura. Esta arquitectura permite nivelar las zonas de condensación para equilibrar las potencias que se quieren evacuar con cada panel en función de los entornos radiativos. En una configuración de evaporación, la figura 4 representa un esquema de zona de evaporación dividida en 3 partes de intercambio térmico, cada una compuesta de n elementos de intercambio térmico (n puede ser diferente para cada intercambiador). Las partes de intercambio térmico que se corresponden con las zonas 201 y 202 están situadas en serie y están por tanto controladas a un nivel de temperatura idéntico, la zona 202 en paralelo puede estar controlada a un nivel de temperatura diferente.
Los elementos intercambio térmico se han habilitado en una configuración paralela /en serie (mediante líneas 11 y 12 de fluido propuestas aquí a modo de ejemplo en paralelo) que puede ser diferente a la propuesta en la figura.
La figura 5 ilustra una arquitectura reversible que permite invertir el sentido de circulación del fluido térmico de manera que la zona de condensación y la zona de evaporación estén invertidas. Este modo de realización tiene la ventaja de reducir el presupuesto de recalentamiento del sistema. La potencia Q térmica absorbida a la altura de las superficies radiativas de la zona Z3 (flujo IR, flujos solares...) puede así utilizarse para mantener los equipos disipadores en contacto con la zona Z1 a unos niveles de temperatura aceptables en los casos de las fases de transferencia aunque también en órbita. Un sistema de aislamiento permite invertir el sentido de circulación del bucle. Esta arquitectura reversible está particularmente diseñada para la arquitectura descrita en la figura 8.
La figura 6 ilustra un modo de realización del dispositivo de control térmico. Esta arquitectura consta, unidas sucesivamente en serie en un bucle cerrado de circulación del fluido térmico, de una zona de evaporación Z1, de
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
E10155146
10-07-2015
una zona de condensación Z3, de un medio 4 de control de la temperatura del bucle, comúnmente denominado depósito termo hidráulico y de un medio 3 de puesta en circulación del fluido caloportador mediante una bomba mecánica. Los circuitos 401 de circulación de la zona de evaporación Z1, de la zona de condensación Z3 y entre estas dos zonas son preferentemente unos circuitos de circulación difásica del fluido térmico. Los circuitos 402 de circulación entre la zona de condensación y la zona de evaporación son preferentemente unos circuitos de circulación monofásica.
La figura 7 ilustra otro modo de realización del dispositivo de control térmico. Esta arquitectura consta, unidas sucesivamente en serie en un bucle cerrado de circulación del fluido térmico, de una zona de evaporación Z1 y de una zona de condensación Z3. La puesta en circulación del fluido se realiza mediante una bomba capilar a la altura de la zona de evaporación. Los circuitos 501 de circulación de la zona de evaporación, de la zona de condensación y entre estas dos zonas son preferentemente unos circuitos de circulación difásica del fluido térmico. Esta arquitectura permite tomar una cantidad mayor de calor de las superficies que recubren los equipos disipadores y de radiar asimismo a la altura de las superficies radiativas una gran cantidad de potencia térmica. Los circuitos 502 de circulación entre la zona de condensación y la zona de evaporación son preferentemente unos circuitos de circulación monofásica.
La figura 8 ilustra otro modo de realización del dispositivo de control térmico. Esta arquitectura consta, unidas sucesivamente en serie en un bucle cerrado de circulación del fluido térmico, de una zona Z1 de evaporación, de una zona Z2 de compresión, de una zona Z3 de condensación y de una zona Z4 de relajación. Dos modos de circulación del fluido térmico están representados. Un primer modo, en el que la circulación del fluido está representada en trazos continuos, describe la arquitectura de la máquina térmica que permite evacuar la potencia térmica Q, con una flecha sólida con trazos continuos, unos equipos disipadores hacia el espacio. La zona Z1 es la zona de evaporación y la zona Z3 es la zona de evaporación. El segundo modo, en el que la circulación del fluido está representada en trazos punteados, describe la arquitectura de la máquina térmica en circulación invertida, como se ha descrito anteriormente en la figura 5. La potencia Q térmica absorbida, indicada con una flecha sólida en trazos punteados, a la altura de las superficies radiativas de la zona Z3 (flujo IR, flujos solares...) puede así utilizarse para mantener los equipos disipadores en contacto con la zona Z1 a unos niveles de temperatura aceptables en los casos de las fases de transferencia, aunque también en órbita. La zona de relajación comprende uno o varios reguladores en serie y/o en paralelo para controlar unas partes de la zona de evaporación a distintos niveles de temperatura. Por ejemplo, el número de reguladores utilizados puede ser en función del número de ramales de las partes de evaporadores en paralelo y de los intervalos de temperaturas asociadas. Por ejemplo, pueden utilizarse unos reguladores de tipo capilar o termostático. La zona de compresión comprende uno o varios compresores. El fluido térmico utilizado para esta arquitectura hidráulica es más bien de tipo refrigerante.
La figura 9 representa un esquema en sección de un satélite en el que se ha representado una parte de la estructura de un satélite 78 constando uno de los paneles 74 de estructura sobre la superficie interna de una parte 751 de la zona de evaporación en contacto con unos equipos 761 y 762 electrónicos disipadores soportados por el panel 74, poco conductor, perpendicularmente a su plano, y sobre la superficie externa de una parte 73 de la zona de condensación en contacto con una parte 72 de la superficie radiativa. El panel 74 de estructura es por ejemplo el panel de la cara norte de un satélite de telecomunicaciones. La mayoría de las veces un satélite de telecomunicaciones está compuesto por paneles comúnmente denominados Norte, Sur, Este, Oeste, Tierra y Antitierra. Todos estos paneles pueden constar de una cara interna con una parte de la zona de evaporación y una cara externa con una parte de la zona de condensación como el panel 74 representados en la figura 8. Además, el satélite consta en el interior del cajetín 78 de unos equipos 763 y 764 electrónicos dispuestos en estantería y desacoplados de los paneles del satélite. Unas partes 752 y 753 de la zona de evaporación tienen la función de tomar la potencia térmica generada por los equipos disipadores. La superficie radiativa está orientada hacia el espacio. La superficie radiativa está recubierta de varias capas 71 de protección. Las capas mejoran la protección contra las agresiones de micrometeoritos pero no impiden la transferencia conductora entre la zona de condensación y de radiación. La capa 70 que recubre las superficies radiativas es un medio para emitir la potencia disipadora a la vez que limita la absorción de los flujos térmicos externos (solares y otros). Pueden estar constituida por espejos. Los medios 79 de circulación del fluido térmico circulan por el interior de las partes 751, 752 y 753 de las zonas de evaporación y de condensación constituidas por una o varias partes de intercambio térmico. Los equipos disipadores situados en estantería en el interior del satélite y los equipos disipadores situados sobre los paneles estructurales están asociados a un mismo circuito hidráulico de fluido térmico mediante ramales del circuito en paralelo y/o en serie.
Un satélite de telecomunicaciones consta de un módulo denominado de servicio y de un módulo de comunicaciones. Los paneles de estos dos módulos pueden disponerse con el dispositivo de control térmico con una parte de la zona de evaporación en la cara interna y con una parte de la zona de condensación en la cara externa. El gradiente térmico entre las caras de los paneles es elevado mientras que el gradiente térmico es prácticamente nulo longitudinalmente sobre la cara de los paneles.
Una ventaja del dispositivo según la invención es la puesta en práctica de una arquitectura de transferencia de potencia térmica en la que la zona de evaporación está desacoplada térmicamente de la zona de condensación, vinculadas estructuralmente a los mismos paneles.

Claims (16)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    REIVINDICACIONES
    1.
    Dispositivo de control térmico destinado a tomar la disipación térmica generada por un grupo de equipos disipadores de un ingenio espacial en una zona de evaporación antes de desechar hacia el espacio frío este calor a través de una zona de condensación, constando el ingenio espacial de una pluralidad de paneles estructurales y comprendiendo el dispositivo de control térmico unos medios de circulación de un fluido térmico que unen en un bucle cerrado al menos la zona de evaporación y la zona de condensación, constituyendo la zona de evaporación una primera superficie de intercambio térmico, directa o indirectamente a través de otros medios de transferencia térmica compactos y unidos en serie y/o en paralelo por los tubos de los medios de circulación, con los equipos disipadores y constituyendo la zona de condensación una segunda superficie de intercambio térmico directa o indirectamente a través de otros medios de transferencia térmica con radiadores irradiando hacia el espacio, caracterizado porque la zona de evaporación y/o la zona de condensación están constituidas por al menos una parte (200) de intercambio térmico que comprende una red de una pluralidad de elementos (21, 22) de intercambio térmico compactos distribuidos sobre su superficie (40) de intercambio térmico respectiva y unidos en serie y/o en paralelo por los tubos de los medios (11, 12) de circulación del fluido térmico.
  2. 2.
    Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque al menos un panel, sustancialmente poco conductor térmicamente en sentido transversal perpendicularmente a su plano, consta sobre la cara interna al ingenio de al menos una parte de intercambio térmico de la zona de evaporación y sobre la cara externa al ingenio de al menos una parte de intercambio térmico de la zona de condensación.
  3. 3.
    Dispositivo de control térmico según una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque al menos una parte (200) de intercambio térmico de la zona de evaporación está ensamblada con unos medios (310, 311) de transferencia térmicos en contacto por un lado con los elementos (21, 22) de intercambio térmico compactos y por otro lado con los equipos disipadores.
  4. 4.
    Dispositivo de control térmico según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos una parte de intercambio térmico de la zona de condensación está ensamblada con unos medios (320, 321) de transferencia térmicos en contacto por un lado con los elementos de intercambio térmico compactos y por otro lado con un radiador.
  5. 5.
    Dispositivo de control térmico según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios de circulación del fluido térmico constan de un primer y de un segundo circuito (11, 12) de circulación, los medios (310, 311) de transferencia térmicos ensamblados a una parte (200) de intercambio térmico de la zona de evaporación están en contacto con al menos un primer y un segundo elemento (21, 22) de intercambio térmico compacto, estando el primer elemento (21) en contacto con el primer circuito (11) de circulación del fluido térmico y estando el segundo elemento (22) en contacto con el segundo circuito (12) de circulación.
  6. 6.
    Dispositivo de control térmico según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios de circulación del fluido térmico constan de un primer y de un segundo circuito (11, 12) de circulación, los medios (320, 321) de transferencia térmicos ensamblados a una parte de intercambio térmico de la zona de condensación están en contacto con al menos un primer y un segundo elemento (61, 62) de intercambio térmico compacto, estando el primer elemento en contacto con el primer circuito de circulación del fluido térmico y el segundo elemento en contacto con el segundo circuito de circulación.
  7. 7.
    Dispositivo de control térmico según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la zona de evaporación y/o la zona de condensación están constituidas por una pluralidad de partes (200, 201, 202) de intercambios térmicos y los medios de circulación del fluido térmico unen dichos equipos en serie y/o en paralelo.
  8. 8.
    Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el bucle de circulación del fluido térmico también comprende una zona de relajación directamente aguas arriba de la zona de evaporación y una zona de compresión directamente aguas abajo de la zona de evaporación.
  9. 9.
    Dispositivo de control térmico según la reivindicación 8, caracterizado porque los medios de circulación del fluido térmico comprenden unos medios para invertir el sentido de circulación del fluido térmico, de manera que la zona de condensación y la zona de evaporación estén invertidas.
  10. 10.
    Dispositivo de control térmico según una cualquiera de las reivindicaciones 8 y 9, caracterizado porque la zona de relajación comprende una pluralidad n de reguladores para controlar la temperatura de una pluralidad n de partes de intercambio térmico de la zona de evaporación a uno o más niveles de temperatura diferentes, uniendo los medios de circulación del fluido térmico dichos equipos en paralelo.
  11. 11.
    Dispositivo de control térmico según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el medio para hacer circular el fluido térmico es una bomba mecánica (3).
    8
  12. 12.
    Dispositivo de control térmico según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el medio para hacer circular el fluido térmico es una bomba capilar.
  13. 13.
    Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la zona de
    condensación también comprende unos medios de intercambio térmico de tipo conducto tubular que son los medios 5 de circulación del fluido térmico, configurados en serie y/o en paralelo, y unidos directamente a un panel radiante.
  14. 14. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la zona de evaporación también comprende unos medios de intercambio térmico de tipo conducto tubular que son los medios de circulación del fluido térmico, configurados en serie y/o en paralelo, y unidos directamente a unos equipos disipadores.
    10 15. Satélite de telecomunicaciones, caracterizado porque comprende un dispositivo de control térmico según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
  15. 16. Satélite según la reivindicación 15 que consta de un módulo de servicio y de un módulo de comunicaciones, caracterizado porque las superficies externas de los paneles estructurales soportan al menos un radiador.
  16. 17. Satélite según una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 16, caracterizado porque al menos un radiador es 15 desplegable.
    9
ES10155146.3T 2009-03-06 2010-03-02 Dispositivo de control térmico para un ingenio espacial Active ES2542201T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0901031 2009-03-06
FR0901031A FR2942774B1 (fr) 2009-03-06 2009-03-06 Dispositif de controle thermique pour un engin spatial

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2542201T3 true ES2542201T3 (es) 2015-08-03

Family

ID=41170941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES10155146.3T Active ES2542201T3 (es) 2009-03-06 2010-03-02 Dispositivo de control térmico para un ingenio espacial

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20100223942A1 (es)
EP (1) EP2226248B1 (es)
JP (1) JP2010208628A (es)
CN (1) CN101823565A (es)
ES (1) ES2542201T3 (es)
FR (1) FR2942774B1 (es)
PT (1) PT2226248E (es)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2972714B1 (fr) * 2011-03-17 2014-01-17 Thales Sa Panneau structural de satellite avec echangeurs thermiques integres
FR2989762B1 (fr) * 2012-04-20 2014-04-04 Thales Sa Dispositif de regulation thermique destine a prelever la chaleur generee par des equipements dissipatifs d'un engin spatial
CN102941926B (zh) * 2012-11-06 2015-07-08 北京空间飞行器总体设计部 一种空间碎片防护型热辐射器
US9714777B1 (en) 2014-02-18 2017-07-25 Space Systems/Loral, Llc Heat pipe and radiator system with thermoelectric cooler
US10088251B2 (en) * 2014-05-21 2018-10-02 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Radiative cooling with solar spectrum reflection
US9719731B1 (en) 2014-09-12 2017-08-01 X Development Llc Chained heat pipes for thermal control
CN104354879A (zh) * 2014-10-17 2015-02-18 上海利正卫星应用技术有限公司 一种低流阻储能式高效辐射器
US10225953B2 (en) 2014-10-31 2019-03-05 Thermal Corp. Vehicle thermal management system
FR3030458B1 (fr) * 2014-12-18 2017-01-27 Airbus Defence & Space Sas Engin spatial
CN104532192B (zh) * 2014-12-19 2018-01-30 深圳市华星光电技术有限公司 蒸镀装置
US10583940B2 (en) 2015-03-03 2020-03-10 York Space Systems LLC Pressurized payload compartment and mission agnostic space vehicle including the same
CN105523198A (zh) * 2015-12-22 2016-04-27 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 基于环路热管的空间热管辐射器
US11414220B2 (en) 2016-03-31 2022-08-16 Mitsubishi Electric Corporation Heat radiator using heat pipe panel
CN106516171B (zh) * 2016-09-30 2018-11-20 北京空间飞行器总体设计部 一种适用于多舱段航天器的流体回路系统
CN106542124B (zh) * 2016-11-23 2019-06-28 上海宇航系统工程研究所 一种基于轴流泵驱动的航天器单相流体回路传热装置
US10696429B2 (en) * 2017-02-03 2020-06-30 The Boeing Company Dual condenser loop heat pipe for satellites with sun-normal radiators
FR3089957B1 (fr) * 2018-12-18 2020-12-18 Airbus Defence & Space Sas Procédé de fixation d’un équipement dissipatif, mur de véhicule spatial et véhicule spatial
CN110015444A (zh) * 2019-03-29 2019-07-16 上海卫星工程研究所 中高轨道零倾角合成孔径雷达卫星构型
CN111811153B (zh) * 2019-04-12 2022-07-29 浙江三花智能控制股份有限公司 热管理组件及热管理系统
CN110853786B (zh) * 2019-11-08 2021-07-09 西安交通大学 一种星球表面使用的球型自展式核反应堆电源
US12464679B2 (en) * 2020-06-19 2025-11-04 Kelvin Thermal Technologies, Inc. Folding thermal ground plane
CN111959830B (zh) * 2020-08-24 2021-10-15 中国科学院微小卫星创新研究院 卫星高精度光学载荷安装平台热控系统及方法
CN114413664B (zh) * 2022-01-25 2023-10-31 山东大学 一种蒸发器冷凝器互换的环路热管
CN114455106A (zh) * 2022-02-21 2022-05-10 航天科工空间工程发展有限公司 一种热控结构及包括该热控结构的卫星
CN115406275B (zh) * 2022-07-28 2024-07-09 西安空间无线电技术研究所 一种可控快速响应相变储热系统、加工方法及传热方法
FR3163059A1 (fr) * 2024-06-10 2025-12-12 Thales Satellite réalisant une convection forcée d'un fluide frigorifique avec évapo-condensation entre plusieurs panneaux structuraux et deséquipements dissipipatifs
CN119872935B (zh) * 2025-01-17 2025-11-04 北京国电高科科技有限公司 一种适用于卫星设备的应急系统及方法
CN121158252B (zh) * 2025-11-20 2026-03-13 北京国电高科科技有限公司 双循环卫星保温散热系统、卫星和卫星保温散热方法

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3613778A (en) * 1969-03-03 1971-10-19 Northrop Corp Flat plate heat pipe with structural wicks
US4706740A (en) * 1987-03-11 1987-11-17 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Ventable survivable heat pipe vapor chamber spacecraft radiator
US4830097A (en) * 1987-07-15 1989-05-16 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Space vehicle thermal rejection system
US4832113A (en) * 1988-03-11 1989-05-23 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Survivable pulse power space radiator
US4880050A (en) * 1988-06-20 1989-11-14 The Boeing Company Thermal management system
US5036905A (en) * 1989-10-26 1991-08-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force High efficiency heat exchanger
US5069274A (en) * 1989-12-22 1991-12-03 Grumman Aerospace Corporation Spacecraft radiator system
US5267605A (en) * 1990-09-06 1993-12-07 Doty Scientific, Inc. Microtube array space radiator
US5117901A (en) * 1991-02-01 1992-06-02 Cullimore Brent A Heat transfer system having a flexible deployable condenser tube
US5372183A (en) * 1991-08-22 1994-12-13 Strickberger; Harold P. Thermal control arrangements for a geosynchronous spacecraft
JPH0629683A (ja) * 1992-03-31 1994-02-04 Furukawa Electric Co Ltd:The 電子機器用ヒートパイプ式放熱ユニット
US5531080A (en) * 1993-04-27 1996-07-02 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Refrigerant circulating system
US5531081A (en) 1995-01-27 1996-07-02 General Electric Company Two piece laundry additive dispenser cup
US5699982A (en) * 1995-07-24 1997-12-23 Martin Marietta Corporation Spacecraft with heat dissipators mounted on thermally coupled shelves
US5806803A (en) * 1995-11-30 1998-09-15 Hughes Electronics Corporation Spacecraft radiator cooling system
US5823477A (en) * 1995-12-22 1998-10-20 Hughes Electronics Corporation Device and method for minimizing radiator area required for heat dissipation on a spacecraft
GB9616016D0 (en) * 1996-07-31 1996-09-11 Matra Marconi Space Uk Ltd Deployable radiators for spacecraft
US6080962A (en) * 1996-12-20 2000-06-27 Trw, Inc. Self-contained thermal control for a spacecraft module
US6073888A (en) * 1998-12-02 2000-06-13 Loral Space & Communications, Ltd. Sequenced heat rejection for body stabilized geosynchronous satellites
US6776220B1 (en) * 1999-08-19 2004-08-17 Space Systems/Loral, Inc Spacecraft radiator system using crossing heat pipes
US6883588B1 (en) * 2000-07-24 2005-04-26 Space Systems/Loral, Inc. Spacecraft radiator system using a heat pump
US6478258B1 (en) * 2000-11-21 2002-11-12 Space Systems/Loral, Inc. Spacecraft multiple loop heat pipe thermal system for internal equipment panel applications
FR2829746B1 (fr) 2001-09-18 2003-12-19 Cit Alcatel Dispositif de transfert de chaleur
US6981543B2 (en) * 2001-09-20 2006-01-03 Intel Corporation Modular capillary pumped loop cooling system
US7028953B2 (en) * 2001-11-11 2006-04-18 Space Systems/Loral Two-sided deployable thermal radiator system and method
FR2853883B1 (fr) * 2003-04-15 2006-01-27 Cit Alcatel Satellite comportant des moyens de transfert thermique d'une etagere supportant des equipements vers des panneaux radiateurs
DE20314532U1 (de) * 2003-09-16 2004-02-19 Pries, Wulf H. Vorrichtung zur Ableitung von Wärme von elektronischen und elektrischen Bauelementen
US7513462B1 (en) * 2005-06-08 2009-04-07 Lockheed Martin Corporation Satellite equipment mounting panel
FR2912995B1 (fr) 2007-02-26 2009-05-22 Alcatel Lucent Sas Dispositif de controle thermique embarque a bord d'un engin spatial
US7967256B2 (en) * 2007-05-08 2011-06-28 Lockheed Martin Corporation Spacecraft battery thermal management system
US20090229283A1 (en) * 2007-08-24 2009-09-17 Joseph Marsala Method and apparatus for isothermal cooling of hard disk drive arrays using a pumped refrigerant loop
US20090158757A1 (en) * 2007-12-19 2009-06-25 Joseph Marsala System and method for controlling the cooling of variable heat loads in heat generating devices
WO2010037872A1 (es) * 2008-10-02 2010-04-08 Ibérica Del Espacio, S.A. Plataforma térmica modular de nave espacial

Also Published As

Publication number Publication date
US20100223942A1 (en) 2010-09-09
JP2010208628A (ja) 2010-09-24
FR2942774A1 (fr) 2010-09-10
EP2226248B1 (fr) 2015-04-22
EP2226248A1 (fr) 2010-09-08
PT2226248E (pt) 2015-07-27
CN101823565A (zh) 2010-09-08
FR2942774B1 (fr) 2011-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2542201T3 (es) Dispositivo de control térmico para un ingenio espacial
ES2341057T3 (es) Dispositivo de control termico embarcado a bordo de un vehuculo.
US6626231B2 (en) Heat transfer device
ES2874927T3 (es) Sistema de refrigeración y procedimiento para refrigerar un armario para electrónica
US7118076B2 (en) Satellite comprising means for transferring heat from a shelf supporting equipment to radiator panels
ES2960739T3 (es) Estructura de disipación de calor para carcasa
AU2008343788B2 (en) Heat pipes incorporating microchannel heat exchangers
US8820684B2 (en) Spacecraft heat dissipation system
US8240612B2 (en) Device for controlling the heat flows in a spacecraft and spacecraft equipped with such a device
ES2672718T3 (es) Dispositivo de refrigeración
US20130068891A1 (en) Structural Panel for a Satellite, with Integrated Heat Exchangers
EP4363324B1 (en) Improved system for thermal regulation of a spacecraft
US10072851B1 (en) Building-integrated solar energy system
JP2011227829A (ja) データセンタの冷却システム
ES2659748T3 (es) Dispositivo de control térmico
RU2487063C2 (ru) Система терморегулирования приборного отсека посадочного лунного модуля
RU2264954C2 (ru) Космический аппарат с регулярной ориентацией относительно солнца
AU2014250674A1 (en) Heat pipes incorporating microchannel heat exchangers
ES2961388T3 (es) Dispositivo para generar frío y electricidad según el efecto Peltier
JPH0849991A (ja) クローズドシステム温度制御装置
ES3026860T3 (en) Satellite comprising a deployable radiating antenna
JP7469181B2 (ja) ヒートパイプ恒温槽
ES2559756T3 (es) Arquitectura de enfriamiento concretamente para antena de módulos activos
ES2262391B1 (es) Sistema de climatizacion.
ES2668832T3 (es) Tuberías de calor que incorporan intercambiadores de calor de microcanal