1.一种自旋转式平板型太阳能集热器，其特征在于：包括上集管(1)、壳体(2)、集热排管(3)、轴承(4)、下集管(5)、透明盖板(6)、吸热板(7)、隔热层(8)，上集管(1)、集热排管(3)、下集管(5)分别设置于壳体(2)中，上集管(1)与下集管(5)平行间隔设置，两者的一端分别穿设于壳体(2)的外部，集热排管(3)包括螺旋扭带(31)、排管本体，螺旋扭带(31)安装于排管本体内部并沿排管本体的流通方向延伸，集热排管(3)在上集管(1)与下集管(5)之间依次间隔排列设有多个，每个集热排管(3)的两端分别通过一个轴承(4)与上集管(1)、下集管(5)连接并相互连通，壳体(2)上从内至外依次铺设隔热层(8)、吸热板(7)、透明盖板(6)。

2.根据权利要求1所述的一种自旋转式平板型太阳能集热器，其特征在于：螺旋扭带(31)的两端分别与排管本体两端焊接，螺旋扭带(31)宽度与排管本体内直径的比值P的范围为0.85＜P＜1。

3.根据权利要求1或2所述的一种自旋转式平板型太阳能集热器，其特征在于：螺旋扭带(31)的宽度与螺距成反比。

4.根据权利要求1所述的一种自旋转式平板型太阳能集热器，其特征在于：集热排管(3)的数量为18～36根，相邻两根集热排管(3)之间的间距为70～90mm，直径为47mm或58mm，长度为1500mm或1600mm或1800mm。

5.根据权利要求1或4所述的一种自旋转式平板型太阳能集热器，其特征在于：集热排管(3)为全玻璃同轴双层圆管结构，从外向内依次为外玻璃管、真空夹层以及内玻璃管。

6.根据权利要求1所述的一种自旋转式平板型太阳能集热器，其特征在于：下集管(5)的伸出端为流体入口，上集管(1)的伸出端为流体出口。

7.根据权利要求1所述的一种自旋转式平板型太阳能集热器，其特征在于：上集管(1)和下集管(5)的相对面上均间隔设有多个用于安装集热排管(3)的短管，每根短管外圈分别与对应的一个轴承(4)的内圈固定，轴承(4)的外圈与对应的一根集热排管(3)内圈连接，轴承(4)通过密封圈进行旋转密封，密封圈为聚四氟乙烯密封圈。

8.根据权利要求1所述的一种自旋转式平板型太阳能集热器，其特征在于：吸热板(7)为铜质板，吸热板(7)上涂有选择性吸收涂层，透明盖板(6)为平板玻璃，隔热层(8)为玻璃棉层。

9.一种如权利要求1、2、4、6～8任一所述的自旋转式平板型太阳能集热器的设计方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：螺旋扭带螺距的设计计算，集热排管内插入螺旋扭带，集热排管流动可以分为两个不同的流域，即螺旋扭带宽度范围内流域和排管本体与螺旋扭带所形成的环形流域；

(1)在扭带宽度范围内流域的流体运动，基于动力学原理，流体的运动速度υ′等于流体相对于扭带的运动速度υ1与扭带旋转的牵连运动速度υ2的矢量和，扭带自转角速度ω2与流体相对于螺旋扭带角速度ω1的方向相反，u为排管本体管内截面上介质平均流速；ω2为扭带自转角速度；可得在扭带宽度范围内流域的流体作旋转流动的螺距H′为：(2)在排管本体与扭带所形成的间隙流域内的流体运动，假定扭带与排管本体之间的间隙处于边界层流动内，对于湍流下Pr＞1的流体，可近似地认为流体旋转角速度是线性分布的，则在间隙范围内的平均角速度ω″应为：如定义排管本体与扭带所形成的间隙内的流体作旋转运动的平均螺距

则H″＝2H′，其中，B为螺旋扭带宽度，R为排管本体内半径；

步骤二：管内流体所受力矩的设计计算，排管内扭带受到流体作用的动力矩为M，M亦为清洗动力矩，基于动量矩方程可知：R R

M＝ρQ∫0d(υr)‑ρQ∫0d(υ0r)；

式中：ρ为流体密度；Q为体积流量；υ为流体切向速度，υ＝ωr；因流体是轴向流入管内，初始流体切向速度υ0＝0；

由于流体流动存在两个不同的区域，因此总动量矩增量应是两个不同区域中流体动量矩增量之和，即：用P表示螺旋扭带宽度与管径之比，即 则由上式可得：

步骤三：扭带的流体阻力系数设计：

(1)旋转流动的摩擦阻力系数ζF为：

0.2 2.8

ζF＝0.184Re C ；

(2)涡流流动的阻力系数ζV为：

(3)流核作强制漩涡运动的能量损失系数ζc为：

其中：de为集热排管的当量直径，Re为雷诺数，L集热排管长度，C为无量纲特征长度；

这样，螺旋扭带作用下旋转流体的总流动阻力系数：

ζ＝ζF+ζV+ζC；

综合以上设计计算，获得螺旋扭带宽度与排管本体内直径的比值P的范围，螺旋扭带的宽度与螺距的关系比以及流体的阻力规律。