平板太阳能集热器作为一种将太阳辐射能转化为热能的装置,具有结构简单、承压能力强和热效率高等优势,是太阳能热利用的重要方式之一。但是,目前平板太阳能集热器存在空晒老化热性能降低和闷晒水质中含有重金属元素等耐久可靠性问题。本文从蓝膜、黑铬和阳极氧化三种不同涂层平板太阳能集热器的耐久可靠性出发,开展了平板太阳能集热器空晒老化前后热性能衰减的研究工作,同时也对闷晒水质样品中重金属元素的种类及含量进行了实验研究。本文的主要研究内容包括:(1)根据平板太阳能集热器的基本结构,理论分析了平板太阳能集热器在光热转化过程中的能量平衡方程,给出了各部分的热量损失。同时,基于吸热板涂层光学性能的变化量和热效率变化量,给出了一种衡量平板太阳能集热器空晒老化热性能衰减度的计算公式。(2)基于平板太阳能集热器热性能检测平台和国标中的稳态实验方法,测试了蓝膜、黑铬和阳极氧化三种涂层平板太阳能集热器空晒前后的热性能。同时,利用光学仪器测试了三种涂层样品空晒老化前后的吸收率和发射率,并通过电子扫描显微镜观测了涂层表面的老化程度。结果表明:蓝膜、黑铬和阳极氧化的最高瞬时效率分别为0.76、0.73和0.69,空晒老化后热性能分别降低了9.21%、8.22%和5.8%。空晒老化后三种涂层样品的吸收率均在0.9以上,发射率最高分别为0.1、0.14和0.27,说明了空晒老化对吸热板涂层的吸收率影响较小,对发射率的影响较大。虽然蓝膜的热性能较高,但是其耐久可靠性较差。(3)利用ICP-OES分析测定了平板太阳能集热器闷晒后水质样品中重金属元素的种类和含量,找出了重金属元素随闷晒时间的变化规律。结果表明,平板太阳能集热器闷晒后水质样品中含有Pb,Ni,Cu等9种重金属元素,重金属元素含量的变化规律为随闷晒时间的增加而增大,增大至峰值后又随着闷晒时间的增加而减小。将检测结果与参考的城市供水水质标准进行分析比对,说明了As,Sb和Pb三种重金属元素的含量均有不同程度的超标。本文开展的研究工作说明了平板太阳能集热器应该尽量避免长时间的空晒和闷晒,为平板太阳能集热器地高效稳定运行提供了一定的参考。