在世界淡水资源短缺的背景下，海水淡化成为解决淡水资源危机的重要手段。传统的海水淡化是消耗大量常规能源，不仅加剧石化资源紧缺，而且排放出大量氮氧化合物、温室气体等污染物，由此可见，利用诸如太阳能等可再生清洁能源实现海水淡化必会成为海水淡化技术发展的重要方向以及解决淡水资源危机的重要途径，因而对确保人类社会的可持续健康发展具有十分重要的意义。本文基于膜蒸发与膜凝结理论，研发出一台具有功耗小，操作温度低，热利用系数高的1吨/日小型四效蒸馏太阳能海水淡化系统。首先通过对海水淡化系统传质传热过程的分析，建立海水淡化系统的传质传热数学模型，给出系统总体以及各子系统的质量守恒方程、能量守恒方程、产水量计算及传热方程等传质传热关系式。其次在给出的设计工况下根据太阳能海水淡化系统热力计算得到系统内各换热设备在设计工况下的工作参数，并根据这些参数对换热设备进行结构设计计算，确定蒸馏器的换热管面积及排布方式。最后通过对影响四效蒸馏太阳能海水淡化系统产水率的主要因素进行测试分析，获得系统适宜的运行条件；通过进行系统性能的优化研究，获得四效蒸馏太阳能海水淡化系统的最佳的匹配参数。