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本文设计了一种全玻璃热管式真空集热管,将金属热管换为玻璃热管,具有易成型、经济性强、便于商业推广等优点,由于热管启动快、导热性能强等优点弥补了玻璃传热性较差的缺点,提高玻璃热管传热性能。分别以单根集热器和由多根全玻璃热管式真空集热管以及保温水箱组成的整体集热器为研究对象,基于MATLAB软件平台,采用理论建模分析、实验验证相结合的方法,建立了太阳辐射强度计算模型、集热器热性能的数学模型。本文的主要研究内容和得到的相关结论有:（1）基于太阳能基础知识建立了晴天时太阳辐射强度的计算模型并形成了可视化计算界面,通过输入当地纬度、日期等参数,可以快速准确地得到某个地区、某个时间的太阳辐射强度,并通过测得的数据验证了建立模型的准确性,结果表明建立的太阳辐射强度计算模型可以满足太阳能热利用计算的需要。（2）为方便分析,以简化的单根集热器为研究对象,即单根集热管与水箱相连,建立能量分析模型,对单根集热器进行传热分析,根据已知参数和计算公式,采用假设温度法,通过MATLAB软件编程求解,得到某一模拟条件下整体集热器的热性能参数,总热损失系数UL、效率因子F’和热转移因子FR等,得到以玻璃热管温度、流体平均温度、流体进口温度为参考的瞬时效率方程。（3）以设计好的单根集热器为研究对象,影响其热性能的为外部因素,包括太阳辐射强度I、周围环境温度Ta、周围环境风速u、保温水箱内流体质量流量qm和水箱内流体进口温度Tfi,采用MATLAB软件模拟得到:太阳辐射强度对集热器的影响较大,应充分利用太阳辐射强度,减少集热器的热损失;周围环境温度、周围环境风速影响很小;流体质量流量对集热器热性能影响较大,在实际应用中应选取合适的质量流量,以获得最佳的热性能;流体进口温度影响较大,且流体进口温度越高,流体进出口温差越小、瞬时热效率越小、总热损失系数越大,因此在实际应用中不能一味提高流体进口温度,需要合理控制,使其与集热器热性能匹配最佳。（4）搭建单根集热器的热性能动态测试平台,并对测得的数据进行处理,将其与模拟结果进行对比可得,实验值与理论值的变化趋势一致,两者误差在2.38%8.93%范围内;搭建全玻璃热管式真空集热管与全玻璃真空集热管的对比实验平台,对比二者热效率发现前者高出约5%,并得到流体流量对热效率的影响;搭建整体集热器的热性能测试平台,并对模拟和实验结果进行对比分析,计算得到二者的误差范围在2.58%6.18%之间,并分析误差产生的原因,在一定程度上验证了所建立数学模型的可靠性及正确性。