CPC 是一种高效聚光元件,特别适用于有限空间条件下的聚光。随着太阳能热利用的飞速发展,对集热性能的要求愈来愈高,将 CPC 技术应用于太阳能集热器,已成为当前一个十分重要的课题。本文对国内外太阳能热利用现状和发展趋势进行了综合评述,指出太阳能中低温热利用在我国具有广阔的发展空间。本文针对 CPC 型热管式太阳能集热器,在查阅了大量相关文献的基础上,应用理论分析和试验研究相结合的方法,对这种新型集热器的性能进行了比较系统地分析和研究。本文的主要研究结果为:(1)集热效率和热损失系数的研究:通过对 CPC 型热管式集热器进行的传热分析和相关试验,提出了总热损系数、集热效率的计算方法,测定了它的效率曲线,并通过试验加以验证。(2)聚光板聚光性能的研究:通过对聚光板在集热器中的作用、聚光板形状的设计理念、聚光板的聚光性能等进行分析,从数学和光学理论角度,定性地描述了该型聚光板的特性,并通过试验与其它类型的集热器进行了比较。证明该集热器完全能满足设计要求,并且进一步分析了影响集热器开发的关键因素是真空状态下,玻璃和金属之间的密封技术。(3)倾斜状态下 CPC 型集热器的传热性能研究:对 CPC 型热管式集热器的集热核心元件-热管,分析了在倾斜状态下管内上下壁面的传热机理的基础上,通过试验的方法研究了正常工作情况下 CPC 型集热器的传热性能,并通过试验进行测试,分析主要集中在传热机理、传热特性和流动过程中的压力降等方面。各项研究结果表明:CPC 型热管式集热器在集热方面有很多独到之处,是有效利用太阳能来集热的较好途径。