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如今化石能源的大量开采不仅使得其日益枯竭,而且导致全球环境问题的日益突出。寻找一种无污染、可替代的新型能源迫在眉睫,而太阳能作为清洁能源,逐渐成为人类能源利用中不可或缺的一部分。本文结合复合抛物面聚光器(CPC)对太阳能中低温热利用方面展开研究。低倍CPC集热器可得到100-200℃的热量,可用于产暖、工业用热、中低温热发电等。聚光比是CPC集热器的一个重要参数,不同的聚光比对集热性能的好坏有着重要影响。目前关于不同聚光比的低倍CPC在中低温范围内的热利用以及不同天气下的热性能分析还没有详细研究。因此,本文针对以上内容,建立了三种聚光比分别为1.5、2.0和3.0的低倍CPC集热系统,具体工作如下：(1)运用光学软件TracePro,对三组CPC集热器的直射光线在不同入射角的情况进行光学分析,研究在入射角变化情况下,其光学效率和直射光线抵达吸热管的变化趋势。(2)建立起CPC集热器的稳态传热模型,为后续的试验研究提供理论基础。利用导热、对流和辐射三种不同传热途径对CPC真空管展开热性能分析,依据CPC真空管的理论模型得到其等效热网络图,并结合热力学第一定律求解。(3)研究了在一定温度和一定流量下,不同散射辐照占总辐照比例(散射占比)对这三种不同聚光比低倍CPC系统集热效率的影响。研究结果表明,较高聚光倍数的CPC在散射占比较低时表现出最高热效率。(4)在晴朗白天条件下,研究了在一定流量下,不同温度(60～150℃)对这三种CPC集热系统热效率的影响。研究结果表明,CPC热损系数随聚光倍数的升高而降低；入口温度越高(超过100℃时),3.0X CPC集热效率优势体现得越明显。(5)在晴朗夜间,研究了在一定流量下,不同入口温度对集热器热损速率的影响,分析了CPC聚光器热损速率随不同(Tf-Ta)情况下的变化趋势。研究结果表明,当集热器入口温度足够高,CPC聚光比倍数更大,集热器热损将会进一步减小,即高聚光倍数的CPC集热系统在太阳能中低温集热市场中更具效率优势。