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集热管是太阳能中温集热器的核心部件，其性能直接影响整个太阳能热利用系统的效率和成本。直通式金属-玻璃真空集热管是目前广泛应用的中温集热管，集热温度可达400℃，多用于热发电，但成本高。传统的U型全玻璃真空集热管集热温度低于100℃，主要用于淋浴热水系统。本文结合直通式金属-玻璃真空集热管和传统的U型全玻璃真空集热管的优势，新研制了一种低成本的直通式全玻璃真空集热管。本文对双层玻璃管与膨胀节的匹配特性进行了初步分析，重点对该集热管的集热性能进行了实验研究和数值分析。主要研究内容包括： ⑴研制的直通式全玻璃真空集热管(长1700 mm)由玻璃外管(Φ70×2 mm)、表面涂有选择性吸收涂层的玻璃内管(Φ47×2 mm)和膨胀节组成，内、外管的两端由膨胀节焊接相连。对膨胀节进行了拉伸实验研究，根据拉伸曲线推算得到使用膨胀节后的热应力（玻璃内管300℃）比直通式金属-玻璃真空集热管降低80％，仅占玻璃内、外管直接焊接时的0.2％，膨胀节能很好地补偿玻璃内、外管的热膨胀量差异，有利于降低金属-玻璃的焊接难度，提高直通式全玻璃真空集热管在中温条件下工作的可靠性。 ⑵基于新型直通式全玻璃真空集热管，搭建了一套聚光比为7.8、集热面积为2 m2的槽式太阳能聚光集热系统，对其集热特性进行了实验研究。结果表明:(1)150～200℃中温区间，集热管能有效集热;150℃时效率为0.65～0.70，与西门子公司LS-2集热管的集热效率相当。(2)导热油的流型和对流换热系数紧密关联，随着导热油流量的增加，扰动和对流换热系数增加，集热效率升高。(3)150℃工作温度范围内，集热效率归一化线性良好，回归系数约为0.9，获得了热转移因子和总热损系数等评价参数。 ⑶建立了直通式全玻璃真空集热管的一维稳态传热模型，数值模拟了玻璃内管内壁和环境的温差（表征集热管有效工作温度的特性参数）、涂层发射率、太阳辐射强度、聚光比、导热油流量和风速对热损失和集热效率的影响规律。结果表明:模型预测的集热温度与实验值偏差小于5％，可满足推算集热管集热性能的基本要求。温差越大，集热效率越低，温差由92℃增大到308℃，集热效率下降0.132，在250～300℃工作温度范围内，集热管的热损失仅比西门子公司UVAC2008集热管高0.26％～16％。集热效率随太阳辐射强度、聚光比和流量的增加而上升，随着发射率的增大而降低。发射率从0.1增大到0.2，集热效率减小0.031。当太阳辐射强度为625 W/m2，聚光比为7.8，流量为0.35 m3/h时，集热效率达到0.71。 ⑷研制的集热管结构简单，成本低，中温段(100～200℃)集热性能和国外直通式金属-玻璃真空集热管相当，可推广用于工业用热和建筑物的空调系统等太阳能中温热利用领域。