热管式真空管太阳集热器通常由热管式真空集热管、联集管、导热块、隔热材料、保温盒、套管、支架等几部分组成。其中，热管式集热管作用是将太阳辐射能转换为热能，导热块的作用是使热管冷凝段的热量迅速有效地传递到联集管里的传热工质中。为了使集热器经受长时间高温烘烤，集热器支架，达到理想的使用效果，采用玻璃棉与聚氨脂复合保温、整体发泡的方式制作保温材料，用来填充保温盒，能有效地控制运行过程中的热量损失。保温盒以铝合金为主要材料，采用表面喷塑的结构 。
采用玻璃与金属封接技术，使管内不走水，并处于完全真空状态，依靠管内的铜铝复合条带与热水器的水箱相连接，从而达到热能传导的目的。
国内对热管式真空集热管及其太阳集热器的研究始于1986年，由北京太阳能研究所所开展。北京太阳能研究所何梓年等人在早期研究了热管式真空集热管的热性能测试方法，利用一套专门设计的“测量块”，可以通过测定传导热阻两端的较大温差而获得集热管的输出功率，提高了测量精度。他们还在传热分析的基础上，提出了热管真空管型太阳集热器的总热损系数、效率因子和热转移因子的计算方法，通过试验测定了单根热管式真空管及集热器的瞬时效率曲线，与理论计算值符合较好。南京工业大学徐吉富，朱跃钊等人针对热管式真空集热管的结构进行了分析，假定了合理的边界条件，建立了二维数学模型。并利用fluent软件模拟管内热量传递过程，揭示分析了其温度场和流场的分布规律和影响因素；模拟以水、导热油、空气三种介质为例，空气的温升速度---，其次是导热油和水；证明了导热油的引入是热管式真空集热管未来发展的一个方向；由热损失分析发现，90%以上的系统热损失都集中在涂层上，因而选择吸收率更高、反射率低的涂层材料是提高集热效率的一个重要发展方向；他们还将改进的导热油型热管式真空集热管制作出单轴---槽式聚光太阳集热器，分析了其热效率和火用效率，结果表明随着集热器聚光比和太阳光照强度的增加，集热效率和火用效---是急剧增加，然后逐渐趋于平缓；随着的集热流体温度的增加，集热器，集热效率逐渐降低，聚光比和光照强度越大，降低的程度越缓慢 。
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