在太阳能热利用技术中,槽式集热系统的线性真空管接收器因其工作时壁面温度和管内工质温度分布不均匀,而直接影响集热系统的传热性能。热管具有良好的等温性和较高的导热性,可替代线性真空管作为接收器。因此,本文对热管式真空管接收器与抛物面槽式聚光器相结合的太阳能集热器进行了研究,主要研究内容如下。首先,介绍了热管式真空管槽式集热系统的结构及工作原理,该系统包括槽式聚光器和热管式真空管接收器。其中,热管式真空管包括两相闭式热虹吸管和单层的玻璃套管。根据系统工作条件,热管的工质选择水,管壳材料选择不锈钢材料。根据热管式真空管的工作特点,集热系统选择了方位轴俯仰轴的跟踪方式。其次,根据集热系统方位轴俯仰轴的跟踪方式特点,采用Sol Trace软件模拟研究了四种不同手动调节模式下聚光器的光学性能。模拟结果显示,本文采用的聚光器倾角由当日正午太阳高度角确定最佳,而方位轴调节时间最长不超过3min一次。此外,本文以光学效率和能流密度分布均匀性作为衡量标准,并在考虑跟踪误差的条件下,对接收器管径以及金属管与玻璃套管之间的环形空间间隙尺寸进行了优化研究。其中,金属管管径选择为30mm,金属管与玻璃套管之间的环形空间间隙尺寸选择为10mm。第三,搭建了方位轴俯仰轴手动跟踪的槽式聚光器实验台架,并在沿聚光器主光轴上不同的测试位置、太阳高度角及聚光器倾角等条件下,对聚光器的聚光性能进行了实验测试。测试结果表明:沿主光轴上光斑分布最集中的测试位置为理论设计的槽式聚光器的焦距位置,由此可判断实验用的槽式聚光器表面的线型误差较小;槽式聚光器倾角固定,方位轴单轴跟踪时,太阳高度角和聚光器倾角主要影响光斑的末端损失。通过实验结果和模拟结果对比,装载聚光器的手动跟踪实验台架进行倾斜角调整时有2°的误差。最后,根据热管式真空管槽式集热系统的传热特点,建立了一维传热热阻数学模型。在不同太阳直射辐照强度、环境温度、传热流体入口温度及风速等条件下,对系统传热热阻进行计算。计算结果表明:热管式真空管的管壁导热热阻、金属管与玻璃套管之间的辐射及自由分子对流传热热阻、玻璃套管与天空之间的辐射热阻只与热管式真空管的结构及材料特性有关。其余传热热阻受到太阳直射辐照强度和传热流体入口温度的影响较大,而环境温度和风速主要是对玻璃套管与外界环境间的对流传热热阻的影响较大。在全部的传热热阻中,热管蒸发段管壁导热热阻最小,而金属管外壁面与玻璃套管内壁面的换热热阻最大。