随着能源技术的不断革新,可再生能源逐步成为全世界能源研究的焦点。我国土地面积基数较大,有充足的太阳能资源可供使用,这对我国开展太阳能技术的研究有着独特优势。目前,人类主要是通过以下四类技术实现对太阳能资源的利用:太阳能光化利用、太阳能光热利用、太阳能光生物利用、太阳能发电。太阳能热利用技术。其中,太阳能光热转化技术已经在国内外发展极为成熟,并且已经依托产业化进行发展。我国的太阳能集热器行业在近二十年发展速度极其迅猛,国内流水线生产的太阳能集热器在国际市场中非常具有竞争力。将太阳能集热器与建筑物进行一体化安装在建筑节能领域具有重要意义。百页式太阳能集热器本质上属于平板型集热器,但是百页式集热器是将连续的大采光面积分割成较小的采光面积,首先避免了传统平板集热器造成的光污染;其次百页式集热器可以灵活布置在建筑物的窗间墙、阳台以及屋面,易与建筑实现一体化安装;百页式集热器可以根据任意地理纬度和不同季节,设置集热器的最佳使用倾角;通过百页形结构,减少集热器空气方腔内部的对流换热,提高集热效率。本文将针对单片百页式集热器与百页式集热器热水系统,分别搭建了两套实验平台,对百页式集热器以及百页式集热器热水系统的热效率进行了实验研究,主要内容如下:1.对百页式集热器的结构特点进行详细阐述,用理论计算分析百页式集热器的传热过程,绘制了热网络图,分析了各部分能量的损失,发现顶部热损失占主要比重,并给出顶部热损失系数Ut的数学表达式。用理论计算阐述了百页式集热器的传热方式。2.搭建单片百页式太阳能集热器热性能测试平台,对单片百页式集热器的热效率进行测试,利用最小二乘法对实验测得效率及计算得到归一化温差进行线性拟合,从而得到集热器效率方程式,发现在百页式太阳能集热器冬季运行期间,当集热器倾角增大时,集热器的瞬时效率得到了提升。集热器倾角从0°变化至60°的过程中,集热器效率提升了8.9%,倾角为60°时集热器瞬时效率最高可以达到82.3%;并且集热器瞬时效率随着工质流量的增大,但增长的速率逐渐变小,最后趋于稳定。当工质质量流量从0.002kg/s增大到0.0035kg/s时,集热器的瞬时效率提升了12.9%。根据集热器瞬时效率的方程可以计算出集热器的热转移因子FR和总热损失系数UL,发现FR随着工质流量的增大而增加,UL随着工质流量的增加而逐渐减小最后趋于一个定值。3.设计百页式集热器热水系统热性能测试平台,采用瞬时法对百页式集热器系统和平板集热器的瞬时效率进行测试;采用量热法测试百页式集热器热水系统和平板集热器热水系统的日均效率,并且将百页式集热器热水系统的储热水箱容积从40L变为60L时,其日均效率有所提升。4.利用日均效率测试平台,对百页式集热器与平板集热器的顶部热损失系数进行实测,发现百页式集热器顶部热损失系数小于平板集热器,这是由于百页式集热器具有较小的空气方腔结构,合理的结构尺寸形成了近似蜂窝效应,抑制了集热器方腔内部的对流换热。