文章通过分析我国能源利用的现状,不可再生能源消耗严重并且污染环境,此时开发和利用可再生清洁能源已是迫在眉睫。太阳能作为清洁能源中的一种,由于其具有广泛性、环保性和永久性等特点,有其利用的价值。我国太阳能资源丰富,具有利用太阳能的良好条件,在此基础上提出了本论文的研究课题。太阳能的热利用的关键技术是将太阳的辐射能转换为热能。由于太阳能比较分散,必须设法把它集中起来,太阳能集热器是一种特殊的热交换器,将分散的太阳辐射能转化为热能,并将其热能传递给工质,加热工质。本文建立起CPC太阳能集热器的数学模型,为研究CPC集热器的性能提供理论基础。CPC集热器系统比一般的换热器要复杂得多,包含三种换热方式：导热、对流和辐射换热。本文分别分节描写太阳辐射、集热器的热损失、集热器的能量平衡、集热器热效率和集热系统的流动阻力的数学模型。数学模型的建立方便我们研究影响集热器性能的因素,有助于集热器的设计。本文设计的新型复合抛物面真空管式太阳能集热器是将复合抛物面和真空管技术相结合,设计了一种新型的接收器结构作为创新点。接收器是由铜管和玻璃管组成,两管中间抽真空,铜管带翅片,选择性涂层涂在带翅片的铜管表面而不是传统的涂在玻璃管的内表面也是本文的一个亮点。本文首先建立了太阳辐射模型,根据昆明地区具体情况分析了昆明太阳辐射规律。随后论文通过对新型复合抛物面聚光器进行理论研究,列出了了复合抛物面的系统方程；建立复合抛物面聚光器聚光模型,研究了其在截短后的经济性。研究表明在稍微降低聚光比的情况下,镜面总高度会大大降低,所消耗的镜面加工材料就越少,成本会大大降低。最后,应用传热学基本原理,构建了新型复合抛物面真空管式太阳能集热器的传热模型,推导出CPC集热器的效率因子、肋片效率、总热损失系数、热迁移因子和瞬时效率方程等,得出了集热器的瞬时集热效率方程为η=0.65-1.22(Tf-Ta)/(I·CR),通过计算得到集热器的瞬时集热效率与流体温差的关系曲线。计算结果表明新型CPC真空管式太阳能集热器充分发挥了聚焦后,能量密度提高的优势,适合在昆明这种高原地区使用,这种集热器在今后的发展中将有很大的潜力。