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太阳能是无污染、可再生的新型能源,取之不尽、用之不竭;目前,在各种太阳能利用中,太阳能热利用技术最为成熟。空气集热器是太阳能热利用中的集热部件,也是关键部件,在室内采暖、强化通风、农产品干燥、转轮除湿等领域都有大量应用。热管具有传热系数高、传热温差小及单向传热等诸多优良特性。本文以热管为集热与传热部件,设计与构建了一种平板型热管太阳能空气集热器,并对该空气集热器的热平衡方程、集热器热损失系数以及瞬时集热效率作了集热与传热过程分析,同时搭建关于该集热器日平均性能测试分析的实验平台。本文设计正交试验,分别测得在不同气候条件下,不同时刻太阳辐射强度、环境温度、环境相对湿度以及集热器进出口空气温度随时间的变化情况,并且通过对实验结果的分析,得到该集热器的日平均效率、热损失系数、瞬时集热效率以及太阳辐射强度、进口空气温度、不同风量对集热器热效率的影响。实验结论如下:(1)在日总太阳辐射强度为14.4MJ/m2-19.8MJ/m2,集热器的进出口空气温差在1.8℃~49.2℃,最大出口空气温度可达79.1℃,日平均集热效率为32.6%-53.5%,瞬时集热效率为15.3%~74.5%,集热器的整体集热效率较高。(2)在46.1kg/h-m2的集热空气质量流量下集热器的集热效果明显,日平均热效率可达52.3%~53.5%,集热器进出口空气温差在2.1℃~43.9℃,最大出口空气温度可达79.1℃;且当集热空气温度在30℃~80℃时,集热器的热损失系数集中在3.6-8.4W/(m2.K),总体上热损失系数较小(3)集热器的瞬时集热效率随集热空气流量的增加而增加,并最终趋于稳定;随着进口空气温度的升高而不断下降;随太阳辐射强度的增加而增加并当增加到一定值以后集热效率开始下降。(4)空气流道内的集热空气温度以及集热器内的热管外表面温度随太阳辐射强度的增加而增加,随进口空气温度的增加而增加,随空气流量的增加而下降;随被加热时间的增加而增加。