太阳能作为可再生能源适应当今环境和社会发展需求,槽式集热器以其较高的商业价值和较广的适用范围在太阳能领域中广泛应用,但运行过程中产生的光学和热学损失对其推广产生了一定限制。本文以槽式集热器光学特性为切入点,重点探究吸热管外壁热流密度分布规律,采用理论结合实验的方法进行了以下探索。首先以太阳视运动规律为基础,探究了太阳角度的相关计算及太阳常数计算模型,推导出倾斜面上太阳辐射计算公式及倾斜面日照时间,分析了全年运行集热器的最优倾角和最优方位角计算方法。其次,对集热器阵列最优相对间距进行计算分析,以盐山地区集热器实例计算,当抛物镜面宽度为2.55m时,相对间距宜为2³。根据太阳角度计算模型及槽式集热器跟踪模型,运用VB语言编写了槽式太阳能集热器光学计算软件,用于计算不同纬度地区全年不同时间的太阳角度及槽式集热器入射角、余弦损失、末端损失率等集热器光学损失参数。对理想模型吸热管外管壁光学聚光比进行了几何推导和数值计算,运用Matlab软件定量分析了集热管散焦现象。探究了集热器参数及?、N、ψ对吸热管平均末端损失系数的影响。讨论了非理想情况下,几何聚光比_cG和边缘角?_rim对吸热管外管壁光学聚光比C_r的影响,可知太阳锥角对吸热管外管壁热流密度分布具有削峰填谷的作用。模拟结果表明,适当提高入口导热油温度可以增大吸热管热交换效率。最后,搭建槽式太阳能集热器中温实验系统平台,针对集热器瞬时集热效率、集热系统的夜间热量损失、容积式换热器的热损失和影响槽式集热器热性能系列因素进行了实验测试。实验结果表明,晴朗天气瞬时效率集中在0.35⁰.65之间,换热器热损失系数在1W/（m²·℃）以下。集热器进口油温对集热效率影响较大;直射辐射值对集热器的瞬时集热效率影响并不明显。积灰工况下,集热器瞬时效率集中在0.2⁰.3之间,相比清洁工况集热效率将降低近45%。