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太阳能是解决传统能源危机的理想替代能源之一。在太阳能中温热利用方面，槽式太阳能集热器是研究的热点。传统的槽式集热器一般采用单轴跟踪，存在余弦损失和端部损失，集热效率较低;双轴跟踪系统的研究尚不多见。另一方面，国产直通式集热管可靠性低，进一步开发高效国产直通式集热管也刻不容缓。 本文将双轴跟踪技术和国产直通式集热管进行集成，构建双轴跟踪槽式太阳能中温集热系统，研究其聚光、传热和集热特性，为其优化设计和推广应用提供基础参数。主要研究内容和结果如下: 搭建了一套聚光比24、集热面积14.4 m2的双轴跟踪槽式太阳能集热装置，对系统进行聚光和集热性能测试，考察了太阳辐射强度和导热油流量对集热效率的影响。结果表明，全天平均效率为0.5，峰值效率达到0.84，比典型直通式集热器的峰值效率高15％左右;有效聚光光斑宽度占总聚光光斑宽度约80～88％;集热效率随导热油流量的增加先增大，至趋于稳定，流量达到2 m3/h时，进入湍流区，进一步增加流量对提高集热效率作用不大，针对本直通式集热管，建议工作流量为2m3/h。 基于光学模拟软件TracePro，建立了双轴跟踪系统光学效率模型，对光学效率进行了数值分析，考察了跟踪方式对光学效率的影响。结果表明，双轴跟踪时，集热器的光学效率达到0.78，分别是东西和南北跟踪时的1.1倍和1.2倍;直射辐照强度为450～650W条件下，集热管全天接收的太阳能流密度平均值为10772W/m2。 在试验研究和光学效率分析的基础上，建立了双轴跟踪直通式集热管一维稳态传热模型，对集热管的热损失进行了数值分析，分析了太阳辐射强度、集热器的聚光比和导热油流量对系统集热性能的影响规律。结果表明:模型计算结果与试验值误差小于2％，模型可较准确地描述系统稳态集热性能;热损失主要与环形空间的真空度和金属管内壁与环境的温差有关，真空度须控制低于1.33 Pa;建立了热损失随温差变化的关系式，在中温集热范围100～200℃，热损失低于50 W/m;聚光比为30，太阳总辐射强度为1000W/m2时，峰值效率达到0.74。