我国建筑运行阶段的能耗高,碳排放量大,这会严重制约我国碳中和、碳达峰目标的实现。所以建筑节能产能受到了越来越多人的关注,而将太阳能用于建筑正是有效的解决方案。太阳能是自然界能源之源,它较为廉价且易利用,大规模利用可以有效降低常规能源的使用。本文把铜-水热管作为传热元件,将其埋入混凝土等固体表面中,构建了一种新型的太阳能热管固体集热器。通过理论、实验和仿真相结合的方法,研究了太阳能热管固体集热系统的集热与蓄热过程,集热过程中影响因素的影响效果及集热性能的规律,为太阳能热管固体集热器的实际应用奠定了理论基础。首先,本文对热管的传热过程进行了分析,并采用理论分析和实验分析相结合的方法,对比了热管的等效热导率和理论热导率。研究发现随着热管绝热段长度的增加,热管的等效热导率和理论热导率均会增大,当热管的绝热段为250 mm时,热管的等效热导率与理论热导率均会达到最大值;而在同一绝热段长度下,随着热管蒸发段与冷凝段比值的增加,热管的等效热导率与理论热导率会先增大后减小,在比值为1时达到最大值,其中,等效热导率的最大值为5.6×10~4 W/（m?K）,远高于现有金属的热导率。其次,本文搭建了热管固体集热器集热性能实验系统。通过实验分析,研究了热管数量、集热器表面形式、风速、辐射强度分别对热管固体集热器集热性能的影响。研究发现,增加热管数量且减小热管间距可以提高集热器的集热量及瞬时集热效率,当热管数量为7个时,集热器瞬时集热效率的最大值为46%;在辐射强度为963.2W/m~2时,2小时内0.16m~2的集热器可获得的集热量为357.79 k J;通过研究集热器表面状态（即铺设不同尺寸的石子）对集热器的集热量与集热效率的影响,发现石子的粒径为15 mm时,集热效果较优,且集热量的最大值为522.54k J,瞬时集热效率峰值为67%;随着辐射强度的升高集热器的集热量也同步升高,但辐射强度达到963.2W/m~2后,集热量不再升高;相较其他因素而言,风速对集热器集热性能的影响最大,随着风速的增加,所有集热器的集热量与瞬时集热效率峰值均会逐渐减小,其中没有石子覆盖的集热器受到的影响最大。再次,本文通过对太阳能辐射过程、热管固体集热器集热过程、水箱蓄热过程以及倾斜面辐射理论的分析,利用simulink分别搭建了相应的仿真模块,构建了太阳能热管固体集热蓄热系统,并以长春地区为例对太阳能热管固体集热蓄热系统进行了性能分析。研究发现,随着风速的增加,集热器受到的影响效果也会减弱,当风速达到5.5 m/s时,其影响效果可以忽略不计;集热器单日的瞬时集热效率呈现先增大后减小再增大再减小的趋势,7月17日的集热效率峰值为34%,日平均集热效率的值维持在30%左右;对于长春地区而言,热管固体集热器工作期内的最佳倾角与方位角分别为20°和0°,在这一角度下,集热器在一年中（4月～9月）的总集热量为6229 MJ。最后,本文利用搭建的热管固体集热器蓄热系统分析了长春地区热管固体集热器在运行期间内的经济性。研究发现,3m~2的集热器每年可以节省908元,寿命期内的总节能费用为12745元,总计可以减少碳排放10.65 t。这说明热管固体集热器在一定程度上可以起到节能、节支、减碳的作用。