长期以来，在火星上建立基地一直是一个引人注目的愿景，然而，火星表面温度很低，在中高纬度地区，夜间温度可骤降至-100°C，这给我们带来了巨大的挑战。因此，热管理是火星栖息地的关键要求。太阳能是火星上易于获取的原地资源，为了在火星上有效利用太阳能，我们采用了光伏热能收集器。集热器可将短波长区域的光子部分转化为电能，其余部分转化为热能，从而满足居住地的供电和供热需求。此外，由于火星大气稀薄，辐射热损耗是光伏热能收集器的主要热损耗。为了缓解这一问题，我们采用了光谱选择性光伏热能收集器。考虑到火星基地的主要供暖需求发生在夜间，我们利用原地水冰资源作为热能存储介质。水冰的相变温度适合维持居住地系统内的运行温度。此外，由于水冰具有较高的相变潜热，因此是一种极佳的热能储存材料。我们对这一集成系统在火星条件下的性能进行了计算模拟，模拟结果表明，该系统能可靠地为火星基地提供热量，并提供额外的电力，总效率约为 60%；此外，水冰装置的内外压差保持在 1800 Pa 以下，可储存在轻型装置中。总体而言，与仅使用光伏电池的系统相比，该系统的发射负荷减少了 40.16%。

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