常规能源的大量消耗和日趋枯竭,已严重影响了人类社会的可持续发展。太阳能作为开发和利用新能源的重要内容,有着巨大的社会效益和环境效益。本研究主要是设计一种太阳能供暖系统,为建筑冬季供暖。系统主要由集热装置和蓄热装置两大部分构成,本文的研究集中于集热装置。该系统的集热装置即太阳能空气集热器,用于吸收太阳能并将产生的热能传递到传热工质空气。文章对集热器的结构进行了优化,并对各个组成部分进行了设计和选择。通过理论分析,对吸热板的V型角进行了优化;通过实验研究、数值模拟对特定材料制造的透明蜂窝的热性能进行了分析;集热器内部流场的优化通过数值模拟进行了验证。通过对集热器传热过程的分析,建立了导热微分方程和热网络图,并在一定的简化条件下计算出了集热器的理论热效率。经热工计算,求得实验用的建筑耗热量和需要集热器的面积。将设计的集热器应用于供暖系统,通过实际测试验证系统供暖的效果。研究表明,当供暖系统利用自然对流驱动空气流动时,效率低于50%,其应用受到一定的限制;当供暖系统利用倾斜加风机的模式工作时,是系统效率最高的方法,对于空间不受限制的地方有着很好的效果;较为可行的方案是系统垂直加风机的工作模式,实验结果表明,供暖系统基本上达到了室内温度的设计要求16℃,满足了建筑耗热量。文章最后对整个论文进行了总结。