太阳能是一种取之不尽用之不竭的绿色可再生能源,具有无污染,经济性高等优点,在可再生能源建筑一体化的应用中具有巨大潜力,绿色建筑中大多利用太阳能集热器生产生活热水。平板太阳能集热器在很多国家中受到广泛的应用,然而以导热系数较低的纯水作为传热工质,降低了集热器内的换热。为了强化太阳能集热器内的传热,提出了一种具有V形吸热板和内部填充泡沫金属的集热储热一体化集热器,V形吸热板表面为微孔Ni-Al₂O₃太阳选择性涂层。该新型集热器无需单独设置储热水箱,减少了传统太阳能集热器水箱占地面积,促进太阳能建筑一体化。通过分析微孔表面吸收太阳能辐射的机理,结合太阳辐射基本原理,建立了V形吸热板集热器能量收益理论计算模型,分析了不同纬度地区,V形吸热板能量收益随V形倾角、安装倾角及安装朝向的变化情况。V形倾角为45°时全年能量收益及能量收益优势较大。V形吸热板集热器在屋顶安装时,应朝南安装,建议安装倾角β为地理纬度φ±5°;壁挂安装时,应朝南安装,安装倾角75°。该V形吸热板集热器能量收益理论计算模型为集热器传热数值模拟提供数据。通过数值模拟方法对填充泡沫金属的微孔表面平板太阳能集热器进行内部传热强化研究。利用了热局部平衡模型,认为泡沫金属通孔,均匀,各向同性;内部流体为牛顿流体,层流状态,忽略流体粘性耗散,泡沫金属内部流体流速较低,符合达西定律;流体密度采用布辛涅司克近似。并与无泡沫金属填充的情况进行对比,分析了泡沫金属结构参数对集热器性能的影响。模拟中采用的泡沫金属为泡沫铝,传热工质为水,泡沫金属孔隙率为0.8991⁰.9546,孔密度PPI为5,10,20,研究结果表明,泡沫金属使热量迅速向集热器内部渗透,增强了整体的传热。泡沫金属的存在改善了集热器内流体的流场,从而提高了内部换热效果。泡沫金属的结构参数对传热性能有很大的影响,孔隙率与孔密度的增大均会增加集热器内部传热热阻,集热器内泡沫金属的孔隙率为0.9,孔密度为5时热性能较好。搭建了微孔表面平板太阳能集热器试验平台,介绍了测试方法、测试仪器及微孔表面平板太阳能集热器的设计制作。试验分为闷晒试验和室外效率试验。闷晒试验中,用热电偶测量闷晒过程中集热器内不同位置的水温变化,集热器上部水温由289.3K上升至326.2K,下部水温由289.3K上升至314.4K。试验中水温略低于模拟值,但二者变化趋势一致。室外效率试验测得瞬时效率曲线为η=-3.99T^*_i+0.682。